羅 松 中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副總工程師

續(xù)合元 中國(guó)信息通信研究院副總工程師

引言

全球范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的信息技術(shù)加速與實(shí)體經(jīng)濟(jì)結(jié)合，快速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，并升級(jí)成為重塑生產(chǎn)組織方式、轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式的基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵要素?！笆濉逼陂g，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)入跨界融合、集成創(chuàng)新和規(guī)?；l(fā)展的新階段，迎來(lái)重大的發(fā)展機(jī)遇，具有廣闊發(fā)展空間。2017年以來(lái)，全球范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、平臺(tái)技術(shù)的推動(dòng)下掀起了新一輪的發(fā)展熱潮。在這一過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新也進(jìn)入活躍期，需從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的角度對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)和方向進(jìn)行研究。

1 全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展總體態(tài)勢(shì)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入2.0新階段，形成三大主線(xiàn)，并呈現(xiàn)三大轉(zhuǎn)變

自2005年以來(lái)，全球物聯(lián)網(wǎng)歷經(jīng)“概念探索、政府主導(dǎo)、應(yīng)用示范”的1.0市場(chǎng)培育期。隨著技術(shù)加快突破和需求擴(kuò)大升級(jí)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展條件和技術(shù)構(gòu)成等方面已發(fā)生重大變化，目前已經(jīng)進(jìn)入“跨界融合、集成創(chuàng)新、規(guī)模應(yīng)用、生態(tài)加速”的2.0產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期。一方面，物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)、人工智能等其它新一代信息技術(shù)融合互動(dòng)的系統(tǒng)化、集成化創(chuàng)新趨勢(shì)明顯，硬件、軟件、服務(wù)等核心技術(shù)體系加速重構(gòu)，快速迭代。另一方面，支撐自感知、自決策、自?xún)?yōu)化、自執(zhí)行的邊緣計(jì)算/霧計(jì)算技術(shù)，支持多方可信數(shù)據(jù)存儲(chǔ)交換能力的區(qū)塊鏈技術(shù)，支撐立體直觀顯示的虛擬現(xiàn)實(shí)/虛擬增強(qiáng)技術(shù)等不斷出現(xiàn)并與物聯(lián)網(wǎng)加速融合，為物聯(lián)網(wǎng)感知、數(shù)據(jù)處理與呈現(xiàn)等關(guān)鍵要素提供創(chuàng)新手段，更好地服務(wù)工業(yè)自治控制及維護(hù)、智能交通、智能建筑等行業(yè)應(yīng)用，帶來(lái)新的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。在這一新的發(fā)展階段，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展呈現(xiàn)“萬(wàn)物互聯(lián)、泛在智能、平臺(tái)生態(tài)、數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)”的新特點(diǎn)，可以說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入全新的發(fā)展軌道，轉(zhuǎn)折點(diǎn)已經(jīng)到來(lái)。

受各國(guó)戰(zhàn)略引領(lǐng)和市場(chǎng)推動(dòng)，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、消費(fèi)升級(jí)的三大周期性動(dòng)能的驅(qū)動(dòng)下，全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速。2018年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(包括手機(jī)、傳感器及各類(lèi)智能設(shè)備)數(shù)量約為84億，超過(guò)全球總?cè)丝跀?shù)。當(dāng)前，全球物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用三大主線(xiàn)呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢(shì)。一是面向需求側(cè)的消費(fèi)性物聯(lián)網(wǎng)，即物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相融合的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)，自2010年以來(lái)創(chuàng)新高度活躍，孕育出可穿戴設(shè)備、智能硬件、智能家居、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、健康養(yǎng)老等規(guī)?；南M(fèi)類(lèi)應(yīng)用，各類(lèi)消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用也正在加快普及。二是面向供給側(cè)的生產(chǎn)性物聯(lián)網(wǎng)，即物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源等傳統(tǒng)行業(yè)深度融合形成產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，2013年以后發(fā)展提速，技術(shù)能力在傳統(tǒng)行業(yè)技術(shù)體系中的位置不斷“下沉”，成為轉(zhuǎn)型升級(jí)所需的基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵要素。當(dāng)前，產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已是美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、德國(guó)工業(yè)4.0等戰(zhàn)略布局的重點(diǎn)，成為全球新工業(yè)革命重要驅(qū)動(dòng)力。三是智慧城市發(fā)展進(jìn)入新階段，基于物聯(lián)網(wǎng)的城市立體化信息采集系統(tǒng)正加快構(gòu)建，智慧城市成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成創(chuàng)新的綜合平臺(tái)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成為幾乎所有智慧應(yīng)用的內(nèi)涵，如物聯(lián)網(wǎng)和地理信息、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的融合，成就智慧交通、智慧城管、智慧環(huán)保等應(yīng)用。預(yù)計(jì)2020年智慧城市領(lǐng)域聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將突破97億，物聯(lián)網(wǎng)在各領(lǐng)域的應(yīng)用顯著提升城市管理和服務(wù)的精細(xì)化水平，成為城市新基礎(chǔ)設(shè)施，隨著萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代開(kāi)啟，數(shù)據(jù)蘊(yùn)含價(jià)值的發(fā)掘?qū)⑦M(jìn)一步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用爆發(fā)性增長(zhǎng)。總體來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)正從小范圍局部性應(yīng)用向較大范圍規(guī)?；瘧?yīng)用轉(zhuǎn)變，從垂直應(yīng)用和閉環(huán)應(yīng)用向跨界融合、水平化和開(kāi)環(huán)應(yīng)用轉(zhuǎn)變，從單一行業(yè)的數(shù)字化應(yīng)用向著多行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化不斷轉(zhuǎn)變。

1.2 網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)加速規(guī)模部署，為物聯(lián)網(wǎng)水平化全面推廣奠定基礎(chǔ)

隨著各行業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)理解的不斷加深，“先聯(lián)網(wǎng)，后增值”和“以平臺(tái)為核心構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)”的發(fā)展理念和思路在行業(yè)內(nèi)逐步形成共識(shí)，帶動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)的快速部署。

對(duì)于市場(chǎng)的良好預(yù)期帶動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)廣域網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模部署和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷突破。首先，低功耗廣域蜂窩網(wǎng)技術(shù)成熟并持續(xù)開(kāi)展試商用，為低功耗、低成本、廣覆蓋、大連接業(yè)務(wù)開(kāi)展奠定了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，在2017年率先成為全球的發(fā)展熱點(diǎn)。據(jù)Ovum2017年第三季度數(shù)據(jù)顯示，全球正在計(jì)劃中的、處于試驗(yàn)狀態(tài)以及投入商用的公共低功耗廣域(LPWAN)網(wǎng)絡(luò)數(shù)量達(dá)到198個(gè)。NBIoT、LoRa和Sigfox網(wǎng)絡(luò)數(shù)量分別為69、46和26個(gè)。除了以上三種網(wǎng)絡(luò)制式，Cat M(eMTC)、Ingenu、Cat 1、EC-GSM也在全球逐步落地。

另外，在LPWAN快速發(fā)展的同時(shí)，其他面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)連接也在不斷突破。據(jù)Vodafone統(tǒng)計(jì)，企業(yè)在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)時(shí)將平均使用3～4種連接方案。為了滿(mǎn)足企業(yè)多樣化的連接需求，2016年，藍(lán)牙5.0標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布并啟用，新標(biāo)準(zhǔn)相比前代可提供2倍的傳輸速度，4倍的覆蓋范圍和8倍的廣播數(shù)據(jù)承載量。2017年，Zigbee聯(lián)盟發(fā)布了最新的dotdot應(yīng)用層協(xié)議。預(yù)計(jì)2018年下半年，更低功耗更高速的第六代Wi-Fi技術(shù)也將落地。與此同時(shí)，利用衛(wèi)星為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供定位、大范圍覆蓋的技術(shù)方案正逐步興起。而隨著5G相關(guān)技術(shù)的成熟，物聯(lián)網(wǎng)將形成多連接、全覆蓋的網(wǎng)絡(luò)體系。

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)步入規(guī)?；瘮U(kuò)張的戰(zhàn)略窗口期。一方面，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)成為跨國(guó)巨頭構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心與重要抓手，技術(shù)逐漸成熟，產(chǎn)業(yè)界投入持續(xù)加大，產(chǎn)業(yè)價(jià)值被普遍看好，熱度較去年有進(jìn)一步提升。據(jù)IoT Analysis統(tǒng)計(jì)，全球物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量從2016年的350家，增長(zhǎng)到2017年的450家。目前主要集中在工業(yè)/制造業(yè)領(lǐng)域(占32%)，智能城市和智能家居兩個(gè)垂直領(lǐng)域緊隨其后(21%)。92%以上的平臺(tái)在應(yīng)用領(lǐng)域，3%提供IaaS服務(wù)。同時(shí)2017年圍繞物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的并購(gòu)和融資依舊活躍，截至2017年上半年，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的融資超過(guò)3億美元。

另一方面，雖然物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)整體仍處于開(kāi)展初期，依然存在碎片化的問(wèn)題，但巨頭企業(yè)憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)、先發(fā)優(yōu)勢(shì)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主導(dǎo)地位，平臺(tái)營(yíng)收、應(yīng)用接入規(guī)模均大幅領(lǐng)先，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場(chǎng)的“馬太效應(yīng)”正逐漸形成。從整體發(fā)展情況看，由大型企業(yè)建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，年增長(zhǎng)率普遍超過(guò)50%，高于市場(chǎng)的平均值。思科公司的Jasper物聯(lián)網(wǎng)連接管理平臺(tái)，已從2016年的3500家企業(yè)增長(zhǎng)到2017年的9000家，該平臺(tái)管理的連接設(shè)備數(shù)量也從原本的1700萬(wàn)增加到4000萬(wàn)臺(tái)。據(jù)物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)移動(dòng)OneNET商用僅兩年，物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)接入企業(yè)超過(guò)20000家，接入終端突破600萬(wàn)臺(tái)，吸引聚集近30000名創(chuàng)客參與應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

1.3 政策和市場(chǎng)環(huán)境共同推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成熟度的提升

2016年以來(lái)，主要國(guó)家積極布局物聯(lián)網(wǎng)2.0階段發(fā)展戰(zhàn)略，既體現(xiàn)了其對(duì)傳統(tǒng)發(fā)展理念的深刻反思，也反映了搶占新一輪國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)、調(diào)整失衡的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略意圖和決心。美國(guó)重審物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和具體部署。2017年初NTIA(國(guó)家電信和信息管理局)又重磅推出《加快物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展綠皮書(shū)》，高度評(píng)價(jià)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要意義，深刻認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于美國(guó)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，提出政府在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中不僅是政策制定者和監(jiān)管者，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)者和采用者；認(rèn)為美國(guó)應(yīng)建立一個(gè)長(zhǎng)期的國(guó)家戰(zhàn)略，并從發(fā)展環(huán)境營(yíng)造、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、頻率資源配套、市場(chǎng)推廣、安全防護(hù)、法律法規(guī)等各個(gè)層面提出措施和行動(dòng)，使物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)會(huì)最大化，從而帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)工業(yè)和信息化部則是在物聯(lián)網(wǎng)“十三五”規(guī)劃的總體設(shè)計(jì)下，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)環(huán)節(jié)和重要應(yīng)用上持續(xù)推動(dòng)。2017年6月15日，工信部發(fā)布《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》。通知要求，到2017年末實(shí)現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)覆蓋直轄市、省會(huì)城市等主要城市，基站規(guī)模達(dá)到40萬(wàn)個(gè)；到2020年，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全國(guó)普遍覆蓋，面向室內(nèi)、交通路網(wǎng)、地下管網(wǎng)等應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)深度覆蓋，基站規(guī)模達(dá)到150萬(wàn)個(gè)。2017年11月30日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指導(dǎo)意見(jiàn)》)?！吨笇?dǎo)意見(jiàn)》確立了三階段目標(biāo)。到2025年，我國(guó)基本形成具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)體系；到2035年，建成國(guó)際領(lǐng)先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)，形成國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)體系，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面深度應(yīng)用并在優(yōu)勢(shì)行業(yè)形成創(chuàng)新引領(lǐng)能力，安全保障能力全面提升，重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國(guó)際領(lǐng)先；到本世紀(jì)中葉，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施全面支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展能力、技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系以及融合應(yīng)用等全面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，綜合實(shí)力進(jìn)入世界前列。另外，多部委共同推進(jìn)的國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)委員會(huì)在2017年9月舉行第一次會(huì)議，將統(tǒng)籌發(fā)展車(chē)聯(lián)網(wǎng)，促進(jìn)LTE-V2X車(chē)聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等新技術(shù)的部署和應(yīng)用，推動(dòng)5G與車(chē)聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)投入持續(xù)增加，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)逐步走向成熟。據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，2017年6月，全球物聯(lián)網(wǎng)支出超過(guò)8000億美元，同比增長(zhǎng)16.7%，主要投入方向在制造業(yè)、交通和公共事業(yè)。截至2017年Q1，全球物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相關(guān)公司已經(jīng)突破1800家，覆蓋軟件開(kāi)發(fā)、智能家居、智能汽車(chē)等20余個(gè)領(lǐng)域。Q1全球物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)融資27億美元，超過(guò)2012年全年。從融資輪次來(lái)看，主要集中在A、B、C三輪，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)逐步成熟(Venture Scanner)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)

2.1 縱向“數(shù)據(jù)使能”創(chuàng)新路徑一：知識(shí)賦能，AI在行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中不斷滲透

在物聯(lián)網(wǎng)中，傳統(tǒng)的智能化方式主要通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)和控制算法共同實(shí)現(xiàn)。其中專(zhuān)家系統(tǒng)為工業(yè)設(shè)備設(shè)定閾值，當(dāng)設(shè)備超出閾值時(shí)，專(zhuān)家系統(tǒng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，給出設(shè)備需要檢查、維護(hù)、維修的意見(jiàn)。而控制算法則是基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供面向行業(yè)的控制算法。例如SAP主要推廣的是SAP的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Leonardo，將APS(高級(jí)排產(chǎn)功能)融入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)物料自動(dòng)匹配生產(chǎn)設(shè)備。目前的專(zhuān)家系統(tǒng)和控制算法智慧水平較低，但更加可控、可靠，因此更多應(yīng)用在行業(yè)領(lǐng)域，包括工業(yè)、醫(yī)療和交通等領(lǐng)域。人工智能提供的智能化使物聯(lián)網(wǎng)具備學(xué)習(xí)能力，通過(guò)一定時(shí)間的給定條件的輸入、輸出，訓(xùn)練出智能，以后根據(jù)訓(xùn)練出來(lái)的智能，在給定輸入情況下提供智能的輸出。目前人工智能實(shí)現(xiàn)的智能化主要應(yīng)用在智慧家居、智能硬件、服務(wù)機(jī)器人等面向消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人工智能實(shí)現(xiàn)的智能化開(kāi)始向行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)滲透，如目前在交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的自動(dòng)駕駛、醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的自動(dòng)診斷以及工業(yè)領(lǐng)域的智能制造等。

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度，散點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新在物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深度融合，應(yīng)用將爆發(fā)。人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、動(dòng)作識(shí)別等單點(diǎn)技術(shù)逐步成熟，并向音視頻識(shí)別、視頻摘要、融合識(shí)別等主動(dòng)多模態(tài)融合技術(shù)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶動(dòng)人工智能向消費(fèi)、安防、醫(yī)療、交通、家居等眾多領(lǐng)域漸次滲透，正處于規(guī)模起量階段。

2.2 縱向“數(shù)據(jù)使能”路徑二：數(shù)據(jù)處理下沉帶來(lái)的敏捷性、實(shí)時(shí)性和開(kāi)放性

邊緣計(jì)算是萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景新的計(jì)算技術(shù)、計(jì)算模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。邊緣計(jì)算是在靠近傳感器或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分布式開(kāi)放平臺(tái)，通過(guò)邊緣計(jì)算能夠匯聚連接、計(jì)算、存儲(chǔ)、智能等各類(lèi)ICT資源，向各類(lèi)行業(yè)進(jìn)行開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)互通，提高網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的實(shí)時(shí)性，開(kāi)放設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的控制能力，形成面向物聯(lián)網(wǎng)的新計(jì)算體系。

推動(dòng)邊緣計(jì)算概念興起的原因既包括行業(yè)數(shù)字化發(fā)展帶來(lái)的外部需求，也包括新技術(shù)演進(jìn)的內(nèi)部原因。其中傳統(tǒng)行業(yè)，如制造業(yè)、交通行業(yè)等在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生了新的需求。萬(wàn)物互聯(lián)觸發(fā)了新的數(shù)據(jù)生產(chǎn)模式和消費(fèi)模式。特別是隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋的擴(kuò)大、帶寬的增強(qiáng)、資費(fèi)的下降等推動(dòng)了邊緣計(jì)算新技術(shù)應(yīng)用條件的進(jìn)一步成熟；以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的基礎(chǔ)性行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動(dòng)信息通信技術(shù)與制造工業(yè)的深度融合，在這一過(guò)程中，通過(guò)邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)在工廠(chǎng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)邊緣處ICT技術(shù)賦能，為傳統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用ICT技術(shù)提供了新的平臺(tái)。內(nèi)因是以云計(jì)算為代表的中心化的計(jì)算模式在支持物聯(lián)網(wǎng)的很多應(yīng)用場(chǎng)景中存在諸多不足。一是萬(wàn)物互聯(lián)帶來(lái)的數(shù)據(jù)爆炸對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算模式和計(jì)算能力提出了巨大的挑戰(zhàn)，特別是線(xiàn)性增長(zhǎng)的集中式云計(jì)算能力無(wú)法匹配爆炸式增長(zhǎng)的海量邊緣數(shù)據(jù)；二是現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸能力上不足，雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，但工業(yè)制造、安全監(jiān)控、自動(dòng)駕駛等很多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)于實(shí)時(shí)性有著較高的要求，而由于互聯(lián)網(wǎng)“盡力而為”的技術(shù)特點(diǎn)使得數(shù)據(jù)量的急劇增加將造成較長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)延遲，難以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)上的實(shí)時(shí)性要求；三是現(xiàn)有的計(jì)算模式在安全性上天然存在不足，對(duì)于集中式計(jì)算模式而言，數(shù)據(jù)要送到中心進(jìn)行計(jì)算，完成計(jì)算后將結(jié)果返回，這種方式增加了數(shù)據(jù)傳送和處理過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)，而采取邊緣計(jì)算的方式，可以有效避免數(shù)據(jù)的大規(guī)模廣域傳送，減少安全隱患，保證安全和隱私保護(hù)要求。

目前，參與這一輪邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)競(jìng)賽的“運(yùn)動(dòng)員”，已經(jīng)逐漸形成了兩種發(fā)展方式：方式一是邊緣側(cè)的整體統(tǒng)籌部署，以思科、Openfog聯(lián)盟為典型代表，主要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)邊緣側(cè)各節(jié)點(diǎn)間的互動(dòng)，核心技術(shù)是軟件定義機(jī)器、分布式計(jì)算；方式二是邊緣側(cè)的單點(diǎn)能力突破，以華為、ECC聯(lián)盟為典型代表，主要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)邊緣側(cè)在局部范圍內(nèi)的小閉環(huán)處理，核心技術(shù)是輕量計(jì)算系統(tǒng)、通信協(xié)議融合、邊緣智能。兩種方式的區(qū)別是突破點(diǎn)不同，前者在準(zhǔn)備較為充分的情況下希望能整體聯(lián)動(dòng)，后者在準(zhǔn)備不足的情況下希望能在局部?jī)?yōu)先突破。

2.3 橫向“數(shù)據(jù)流動(dòng)”中跨環(huán)節(jié)跨行業(yè)數(shù)據(jù)流動(dòng)：基于區(qū)塊鏈的可信物聯(lián)網(wǎng)

從物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況看，雖然目前在基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用推廣方面已經(jīng)取得十分顯著的效果，但制約物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的深層次問(wèn)題依舊存在，包括以下幾個(gè)方面。一是設(shè)備安全問(wèn)題。由于大部分物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備處理能力弱、耗電較低，在連接到網(wǎng)絡(luò)中時(shí)容易成為安全上最薄弱的一環(huán)。目前全球范圍內(nèi)利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全漏洞產(chǎn)生的攻擊事件層出不窮。二是互聯(lián)互通的問(wèn)題。目前全球范圍內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量眾多，而平臺(tái)之間由于通信兼容性及對(duì)等平臺(tái)之間缺乏互信機(jī)制，仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。三是架構(gòu)的集中化問(wèn)題。目前物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)成為物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的核心，從架構(gòu)上看，集中式的架構(gòu)難以應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的快速增長(zhǎng)。目前在物聯(lián)網(wǎng)方面，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的空間十分廣闊。區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)最有吸引力的地方在于：一是建立物聯(lián)網(wǎng)多主體之間的互信機(jī)制，打破目前的信息孤島；二是信息不可篡改性，保證信息在多主體之間傳遞可靠性。

總體而言，區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用主要在以下兩個(gè)方面。

一是利用區(qū)塊鏈技術(shù)保障物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)跨環(huán)節(jié)、跨行業(yè)流動(dòng)的真實(shí)性。要建立面向物聯(lián)網(wǎng)的可信、安全體系，需要從源頭、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)應(yīng)用等不同環(huán)節(jié)采取安全技術(shù)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)源頭—傳感器數(shù)據(jù)的安全可靠需要通過(guò)安全芯片、集成安全技術(shù)等方式解決。對(duì)于跨各主體、各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸安全的保障，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的存證和溯源是區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的主要方向之一。目前從產(chǎn)業(yè)界發(fā)展的情況看，物聯(lián)網(wǎng)中區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用是產(chǎn)品追溯。目前廣泛應(yīng)用在農(nóng)牧產(chǎn)品原產(chǎn)地追溯、工業(yè)生產(chǎn)的原材料和零配件追溯以及消費(fèi)品防偽等方面。

二是相對(duì)顛覆性地依托區(qū)塊鏈構(gòu)建分布式物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)去中心化的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。對(duì)于同一用戶(hù)而言，將擁有多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，而單個(gè)設(shè)備獲得用戶(hù)狀態(tài)信息是有限的，只有多個(gè)設(shè)備的信息整合之后才能發(fā)揮價(jià)值。但從目前的情況看，由于不同設(shè)備分屬不同的業(yè)務(wù)提供商或接入不同的平臺(tái)(例如工廠(chǎng)單一產(chǎn)線(xiàn)上的傳感器采購(gòu)于一個(gè)廠(chǎng)家，而另一個(gè)產(chǎn)線(xiàn)上的傳感器可能采購(gòu)于另外一個(gè)廠(chǎng)家)，因此同一廠(chǎng)家的不同設(shè)備之間無(wú)法直接進(jìn)行信息的交換。設(shè)備之間的信息交互通常通過(guò)設(shè)備所屬平臺(tái)進(jìn)行(當(dāng)然前提是設(shè)備所屬業(yè)務(wù)提供商之間已經(jīng)達(dá)成了信息交換的協(xié)議)。這種信息交換模式不僅效率低，而且需要業(yè)務(wù)提供商之間達(dá)成一致，并需要平臺(tái)之間互聯(lián)互通技術(shù)的支持。而如果直接在設(shè)備中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，在設(shè)備之間或平臺(tái)之間能夠建立互信機(jī)制并直接交換信息，將低成本、高效率地實(shí)現(xiàn)信息交換共享，改變物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在集中式的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)分布式的信息交互。

3 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景廣闊，面臨著難得的歷史機(jī)遇，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的瓶頸和深層次問(wèn)題依然突出。在供給側(cè)改革和消費(fèi)側(cè)升級(jí)雙重驅(qū)動(dòng)背景下，在信息技術(shù)加速融合創(chuàng)新發(fā)展形勢(shì)下，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，除了在應(yīng)用和商業(yè)模式上的不斷創(chuàng)新，還需要不斷進(jìn)一步開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，特別是圍繞數(shù)據(jù)的智能化應(yīng)用，在供給側(cè)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展注入新的活力。