常海峰 胡昌偉

【摘要】 作為信息化發(fā)展和推進(jìn)的新階段，物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)帶來的變革已初見端倪。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展在經(jīng)歷了關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和儲(chǔ)備、驗(yàn)證系統(tǒng)搭建、測(cè)試和應(yīng)用推廣，逐步步入試商用的規(guī)模推進(jìn)期。未來的一個(gè)階段期將是我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的一個(gè)轉(zhuǎn)接點(diǎn)。在零散分割的行業(yè)應(yīng)用發(fā)展和基礎(chǔ)技術(shù)、設(shè)備研發(fā)準(zhǔn)備期后，實(shí)現(xiàn)行業(yè)整合應(yīng)用及規(guī)?；茝V將是當(dāng)前的重要訴求，即實(shí)現(xiàn)信息匯聚到協(xié)同感知的轉(zhuǎn)變。本文基于國家物聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)的研究和實(shí)踐，分析了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的扁平化發(fā)展應(yīng)用，總結(jié)了油田和電力專網(wǎng)實(shí)踐中基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用。

【關(guān)鍵字】 物聯(lián)網(wǎng) 信息化 發(fā)展分析 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)

一、引言

從2009年以來，國家和地方政府對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在資金和政策上均給予了支持，深度推進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)領(lǐng)域的融合。2011年《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》已明確重點(diǎn)培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)10個(gè)聚集區(qū)和100個(gè)骨干企業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的匯集和產(chǎn)業(yè)資源整合。在2013年2月國務(wù)院發(fā)布的《國務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》中，更是進(jìn)一步的規(guī)劃了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向和發(fā)展方式。當(dāng)前，在物聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)中，傳感器、應(yīng)用平臺(tái)及應(yīng)用服務(wù)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主要的推動(dòng)力。各主要信息化發(fā)展國家中歐美以物聯(lián)網(wǎng)為中心積極推進(jìn)智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃，而日、韓以其發(fā)達(dá)的WSN（無線傳感網(wǎng)）為其基礎(chǔ)，提出和制定了泛在網(wǎng)國家發(fā)展計(jì)劃。物聯(lián)網(wǎng)在我國的發(fā)展在“感知中國”的帶動(dòng)下，不斷借鑒和創(chuàng)新發(fā)展思路，變革傳感器產(chǎn)業(yè)、RFID及信息處理、應(yīng)用服務(wù)等，已成為帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)和信息化躍升的主要供體。同時(shí)，在物聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)高速增長和市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的同時(shí)，核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)間協(xié)調(diào)整合、產(chǎn)業(yè)及商業(yè)模式、應(yīng)用服務(wù)的市場(chǎng)化等發(fā)展困境已凸顯，成為我國追逐第三次信息化變革制高點(diǎn)的關(guān)鍵，將較大程度上影響國家經(jīng)濟(jì)的增長。國家和行業(yè)在經(jīng)歷和助推此輪信息化變革的過程中，推動(dòng)核心設(shè)備國有化等上實(shí)現(xiàn)飛躍[1]。

二、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段化

在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和推進(jìn)過程中，到2014年止，國家規(guī)劃和行業(yè)應(yīng)用尚處于技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的驗(yàn)證期，即信息和服務(wù)的聚合期，部分國家如美國、日本，在其發(fā)達(dá)的傳感網(wǎng)技術(shù)支撐下較早的進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的增值服務(wù)應(yīng)用期。未來的3-5年將是實(shí)現(xiàn)將分散的行業(yè)內(nèi)發(fā)展成果集聚整合的重要時(shí)期，在經(jīng)歷了前期的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和信息系統(tǒng)集成，能夠有效的通過整合行業(yè)內(nèi)分散的研究成果和資源，實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)的上下服務(wù)集聚，在增值服務(wù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)價(jià)值和投資的落地。所以，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展來說，未來3-5年是一個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)，此時(shí)間內(nèi)的科研及應(yīng)用成果及成果轉(zhuǎn)化，將極大的影響后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)跨行業(yè)應(yīng)用服務(wù)的對(duì)接以及泛在化平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)應(yīng)用。在我國，當(dāng)前對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用開發(fā)主要圍繞智能化的設(shè)備及平臺(tái)，主要面向驗(yàn)證系統(tǒng)及系統(tǒng)集成，構(gòu)建基于智能化設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)及平臺(tái)，測(cè)試和驗(yàn)證智慧化設(shè)備、系統(tǒng)及平臺(tái)的功能、性能及管控方式，如：終端、應(yīng)用服務(wù)的接入鑒權(quán)、服務(wù)策略和安全策略等。這個(gè)階段承接前期基于物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)和投入，并極大的影響規(guī)?；逃秒A段的跨行業(yè)平臺(tái)的構(gòu)建和物聯(lián)網(wǎng)增值服務(wù)的實(shí)現(xiàn)。所以，對(duì)于此階段的把握，對(duì)于整個(gè)國家信息化發(fā)展、企業(yè)升級(jí)將顯得尤為重要[2]。

三、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)分析

在不同的發(fā)展環(huán)境中，由于不同發(fā)展國家在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)儲(chǔ)備和應(yīng)用環(huán)境上的不同，其產(chǎn)業(yè)鏈主體的地位和占比會(huì)有很大的不同，例如在歐美由于其在信息通信領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)和技術(shù)上的主導(dǎo)，芯片工藝的成熟，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化高度發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中，設(shè)備服務(wù)商和芯片制造商、標(biāo)準(zhǔn)化制定主體將占據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)。而在日韓依托的是其強(qiáng)大的WSN（無線傳感網(wǎng)）應(yīng)用基礎(chǔ)，故在產(chǎn)業(yè)環(huán)境中，增值服務(wù)商、運(yùn)營商將對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈形成主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。在我國，龐大的用戶群體以及應(yīng)用范圍，需要政府的高效規(guī)劃、指導(dǎo)以及監(jiān)管，同時(shí)通過通信運(yùn)營主體的運(yùn)營和整合能力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)建設(shè)、系統(tǒng)集成、傳輸、平臺(tái)及應(yīng)用服務(wù)的構(gòu)建。

從此圖中可以看到，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈在趨于扁平化，產(chǎn)業(yè)鏈主體之間的競爭出現(xiàn)重疊，在傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系中的上下游定位，在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中變得模糊。傳統(tǒng)的管道提供商與傳統(tǒng)的服務(wù)提供商的競爭出現(xiàn)在管道方提供的應(yīng)用服務(wù)與服務(wù)提供商的服務(wù)的競爭，也出現(xiàn)虛擬運(yùn)營商與傳統(tǒng)管道商之間在通信管道上的競爭。實(shí)現(xiàn)服務(wù)競爭的多元化以及應(yīng)用服務(wù)及功能的去重疊化將是構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)注點(diǎn)。我國物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)行業(yè)的在接入網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)傳輸管道方面已存在完善的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)儲(chǔ)備，在信息感知所涉技術(shù)、產(chǎn)業(yè)及工藝也已形成初步的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，智能芯片和通信網(wǎng)絡(luò)成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值主體。基于平臺(tái)的數(shù)據(jù)融合、處理及挖掘，將是未來決定物聯(lián)網(wǎng)價(jià)值和企業(yè)生命，數(shù)據(jù)將是物聯(lián)網(wǎng)的主體，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)的信息化升級(jí)以及大量物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的推進(jìn)，將提升數(shù)據(jù)服務(wù)在整個(gè)行業(yè)中的占比。應(yīng)用服務(wù)是物聯(lián)網(wǎng)價(jià)值實(shí)現(xiàn)的最終環(huán)節(jié)，是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的核心，對(duì)于服務(wù)類型、服務(wù)模式及服務(wù)實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐需要依據(jù)發(fā)展階段、應(yīng)用環(huán)境、服務(wù)群體。此外，在物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系的物理層，傳感、智能芯片等產(chǎn)業(yè)集聚規(guī)模相對(duì)較小使得整個(gè)產(chǎn)業(yè)的競爭力不足，在《物聯(lián)網(wǎng)十二五規(guī)劃》及《中國電子元件十二五規(guī)劃》中已明確了在微型、高集成、智能傳感器和無線傳感器等領(lǐng)域，技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和國產(chǎn)化，并推動(dòng)在生產(chǎn)工藝及重點(diǎn)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。大量的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的規(guī)劃和部署將會(huì)凸顯IP地址的匱乏，因此加快測(cè)試和實(shí)施IPv6也將是必然。

四、 物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)踐

4.1 基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

在物聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)和加速過程中，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的鏈路支撐作用顯得尤為重要，可以這樣說，基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將是物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)和擴(kuò)大的重要基石和標(biāo)志。通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的便捷接入，實(shí)現(xiàn)真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)接，才能真正意義上實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和推廣的落地。所以，無論實(shí)在公網(wǎng)還是在專網(wǎng)領(lǐng)域，都需要加速移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的融合，在管道、業(yè)務(wù)屬性等方面的變化將極大的影響未來企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的角色扮演，甚至帶來新的產(chǎn)業(yè)巨頭。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP已經(jīng)開始部署和測(cè)試支持移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)，并在移動(dòng)MTC、M2M的業(yè)務(wù)運(yùn)營方面加大了研究的投入。通過對(duì)于主要網(wǎng)元的功能、接口的重新定義，并添加新的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)元來支持和實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)及功能。圖4-1為3GPP定義和設(shè)計(jì)的支持移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的MTC架構(gòu)。

4.2 加速推進(jìn)專網(wǎng)應(yīng)用

在4.2中我們分析了基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，主要面向公網(wǎng)運(yùn)營。除此之外，在物聯(lián)網(wǎng)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，政府、行業(yè)專網(wǎng)的應(yīng)用力度應(yīng)更加重視。當(dāng)前，在物聯(lián)網(wǎng)信息匯聚階段，電力、交通、醫(yī)療、石油、物流等專網(wǎng)領(lǐng)域?qū)τ谖锫?lián)網(wǎng)的需求更加的迫切。如何構(gòu)建健康、高效的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)及跨行業(yè)的應(yīng)用將是決定未來物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)增值的重要基石，也將極大的影響網(wǎng)絡(luò)的泛在化。圖4-2所示為物聯(lián)網(wǎng)的專網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)。

在電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，構(gòu)建基于智能電網(wǎng)的分布式智能化電網(wǎng)信息和用戶信息的采集、分析及電能配置、調(diào)度，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、運(yùn)行及維護(hù)的整合，提升電網(wǎng)運(yùn)行和電力資源的利用效能。基于此，電力物聯(lián)網(wǎng)要在電力信息的獲取、傳遞、分析及決策控制方面提供可靠的信息支撐。在發(fā)電、輸配電及用電的各個(gè)環(huán)節(jié)都要實(shí)現(xiàn)電力流、信息流及業(yè)務(wù)流的一體化。圖4-3所示為電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖。在電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，由于其傳輸網(wǎng)絡(luò)的特殊性，信息通信方式除了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)外，還采用了PLC（Power Line Communication電力線通信）方式。在油田信息化進(jìn)程中，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字油田是油田信息化建設(shè)的重要契機(jī)?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠高度實(shí)現(xiàn)油田數(shù)字化建設(shè)，在油田勘測(cè)、開發(fā)、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備監(jiān)測(cè)、分析決策和資源調(diào)度等環(huán)節(jié)建立信息的管理及運(yùn)營體系，提升油田數(shù)據(jù)域與應(yīng)用域的融合支撐。與圖4-3中所示的專網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系架構(gòu)相似，油田網(wǎng)絡(luò)中傳感器獲取了油田油井、輸油管道及存儲(chǔ)中心等數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)回傳至數(shù)據(jù)中心，再通過各數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)獲取油田的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，以進(jìn)一步?jīng)Q策和調(diào)度。目前，油田物聯(lián)網(wǎng)在大慶、克拉瑪依等油田已初步實(shí)現(xiàn)。

此外，智慧農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療和智能交通、智能家居、智能物流等都在不斷的通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)行業(yè)升級(jí)，通過有效提升生產(chǎn)效率，改善生產(chǎn)方式，對(duì)行業(yè)管理和運(yùn)營等都起到實(shí)質(zhì)性的推進(jìn)作用，并通過專網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)、系統(tǒng)及服務(wù)集成、信息匯聚實(shí)現(xiàn)內(nèi)整合和集聚[5]。

五、總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和應(yīng)用帶來的巨大誘惑，以及潛在的價(jià)值和利益訴求將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、大數(shù)據(jù)的融合發(fā)展。企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的推動(dòng)下，將提升企業(yè)服務(wù)能力，創(chuàng)新服務(wù)模式，進(jìn)而最大化運(yùn)用新信息化發(fā)展成果和發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)國家和企業(yè)在新形勢(shì)下的轉(zhuǎn)變將是最終目標(biāo)。創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐，將在很長的一段時(shí)期內(nèi)影響整個(gè)國家的信息戰(zhàn)略和發(fā)展規(guī)劃，也將是國家和行業(yè)升級(jí)的重要支撐。

參 考 文 獻(xiàn)

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