劉廉如，張忠平

(宜通世紀(jì)物聯(lián)網(wǎng)研究院(廣州)有限公司，廣東 廣州 510665)

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用的產(chǎn)物，為新一輪產(chǎn)業(yè)變革和經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)設(shè)施保障。“十三五”時(shí)期，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，創(chuàng)新成為引領(lǐng)發(fā)展的推動(dòng)器，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)、新業(yè)態(tài)廣泛應(yīng)用，培育壯大新動(dòng)能上升至國家戰(zhàn)略層面[1]。

2017年以來，我國物聯(lián)網(wǎng)市場已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性發(fā)展階段。全年市場規(guī)模突破1萬億元，年復(fù)合增長率超過25%。公眾網(wǎng)絡(luò)機(jī)器到機(jī)器(Machine to Machine,M2M)連接數(shù)突破1億，占全球總量的31%[2]。

1 技術(shù)選型場景化

行業(yè)碎片化、個(gè)性化的需求驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，反之，技術(shù)的創(chuàng)新突破滿足各類應(yīng)用場景，為客戶創(chuàng)造價(jià)值。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)多種多樣，沒有優(yōu)劣，各有所長。

泛在互聯(lián)通信是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。為解決當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)終端功耗高、無法適應(yīng)海量終端連接、廣域覆蓋能力不足和成本難以負(fù)擔(dān)等困難，低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(Low Power Wide Area Network,LPWAN)作為當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，成為該領(lǐng)域的新熱點(diǎn)，適應(yīng)長距離、廣覆蓋終端設(shè)備連接的應(yīng)用場景需求。

目前，以WiFi、藍(lán)牙、ZigBee為代表的傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和以窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)、遠(yuǎn)距離無線電(Long Range Radio,LoRa)、Sigfox為代表的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得了廣泛發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)是5G技術(shù)的核心應(yīng)用場景，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大連接、低功耗、低時(shí)延、高可靠等要求，驅(qū)動(dòng)5G技術(shù)演進(jìn)發(fā)展。

隨著藍(lán)牙5.0 Mesh組網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，藍(lán)牙技術(shù)從一對一的星狀網(wǎng)絡(luò)，可形成多對多的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

LoRa技術(shù)最大特點(diǎn)在于同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)了低功耗和遠(yuǎn)距離的統(tǒng)一，在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線射頻通信距離擴(kuò)大3～5倍。2018年，阿里和騰訊紛紛加入了LoRa聯(lián)盟。

NB-IoT技術(shù)在R13版本中滿足4個(gè)典型需求：覆蓋、時(shí)延、功耗、連接數(shù)，可以同時(shí)支持IP以及非IP連接，也可以支持短信功能[3]。R14版本增加了一些功能，如軟件升級更新、峰值速率提升、定位功能、多載波擴(kuò)容等[4]。R15版本進(jìn)一步優(yōu)化功耗時(shí)延。在R15版本中設(shè)計(jì)了新的喚醒機(jī)制，在保持低功耗的同時(shí)，能夠網(wǎng)絡(luò)叫醒設(shè)備[5]。2017年是中國NB-IoT商業(yè)部署的元年，2018年是中國NB-IoT的發(fā)力之年，NB-IoT產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)選型過程中，成本和安全也是不可忽略的重要因素。其中，成本包括建設(shè)成本和運(yùn)營成本。

濟(jì)青高鐵濟(jì)南東站（不含）至膠州北站（不含）區(qū)段，自2018年8月9日開始，自180km/h速度值開始，上下行線路分別進(jìn)行逐級提速，到8月21日，測試速度值達(dá)到濟(jì)青高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試大綱確定的385km/h最高速度目標(biāo)值。在385km/h試驗(yàn)速度下，檢測列車運(yùn)行平穩(wěn)，軌道幾何狀態(tài)、動(dòng)車組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)、接觸網(wǎng)、軌旁信號(hào)設(shè)備狀態(tài)、通信電磁環(huán)境和GSM-R系統(tǒng)、振動(dòng)噪聲等施工質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。

基于數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的考慮，在醫(yī)院相關(guān)場景需求下，LoRa和WiFi成為首選技術(shù)。智慧樓宇是藍(lán)牙Mesh組網(wǎng)的典型場景。以燈為載體，采用去中心化的多路徑傳輸藍(lán)牙Mesh通信連接技術(shù)和精確室內(nèi)定位技術(shù)，結(jié)合智能硬件，可為辦公樓宇提供更便捷、更穩(wěn)定、更安全、更低成本的辦公樓宇智能化和能效管理服務(wù)?；贜B-IoT智慧煙感的引入解決了傳統(tǒng)煙感器布線難、電池使用壽命短、維護(hù)成本高、無法與業(yè)主及消防機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)交互等痛點(diǎn)，采用NB-IoT技術(shù)，即插即用，無需布線，易于安裝；功耗低，電池待機(jī)時(shí)間長，無需頻繁更換電池，有效降低維護(hù)成本。在智能家居場景中WiFi還是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。由此可見，在不同應(yīng)用場景下，不同技術(shù)各具特色，技術(shù)與場景的匹配成為選型的核心與關(guān)鍵。

2 行業(yè)生態(tài)共創(chuàng)化

以進(jìn)化的觀點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)可以持續(xù)演進(jìn)的生態(tài)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的內(nèi)涵可以分成3個(gè)層面：技術(shù)，業(yè)務(wù)和價(jià)值。物聯(lián)網(wǎng)，從技術(shù)角度，構(gòu)成破解技術(shù)痛點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)；在業(yè)務(wù)層面，形成聚焦協(xié)同運(yùn)營的行業(yè)生態(tài)；在價(jià)值維度，組成探索創(chuàng)新模式的商業(yè)生態(tài)。

常見的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)模式包括三類：主導(dǎo)型生態(tài)、聯(lián)盟型生態(tài)和平臺(tái)型生態(tài)，如圖1所示。其中主導(dǎo)型生態(tài)的典型代表是小米、亞馬遜；聯(lián)盟型生態(tài)包括各類垂直行業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和運(yùn)營商的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟；平臺(tái)型生態(tài)的代表為阿里和京東。“融合，賦能”成為物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的主旋律，從單打獨(dú)斗到聯(lián)合共創(chuàng)。

圖1 常見物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)模式

物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)發(fā)展的關(guān)鍵是賦能，所謂賦能就是企業(yè)內(nèi)部能力的外部化，即把內(nèi)部的能力封裝成對外的接口，暴露給其他企業(yè)，促進(jìn)跨界開放合作，使得產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈互促共榮。主要的生態(tài)賦能類型包括渠道賦能、設(shè)計(jì)賦能、供應(yīng)鏈賦能、技術(shù)與產(chǎn)品賦能、資本賦能和運(yùn)營賦能等[6]。

行業(yè)邊界伴隨行業(yè)相互滲透而變得越來越模糊，信息不對稱時(shí)代的地位優(yōu)勢無法持續(xù)保持。生態(tài)中的組織需依據(jù)內(nèi)外部環(huán)境變化，以顧客為核心建立起如水的柔性化組織，靈活而彈性，開放而包容，最終獲得跨域價(jià)值下的收益最大化。生態(tài)中的企業(yè)相互滲透、融合或裂變，打破邊界，通過共享、共生、共創(chuàng)、共贏，締造物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的命運(yùn)共同體。

3 模式創(chuàng)新金融化

物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)可演化的生態(tài)系統(tǒng)，供給側(cè)通過提供產(chǎn)品、服務(wù)或解決方案來對接需求側(cè)，滿足多樣化、碎片化和個(gè)性化的需求，供給側(cè)的價(jià)值創(chuàng)造體現(xiàn)在交易過程中的技術(shù)變現(xiàn)?？梢哉f，以交易為基礎(chǔ)的價(jià)值交換是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無法變現(xiàn)，企業(yè)就失去了增長動(dòng)能，從而生態(tài)也就無法演進(jìn)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)發(fā)展的內(nèi)在邏輯如圖2所示。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)發(fā)展的內(nèi)在邏輯

物聯(lián)網(wǎng)變現(xiàn)是價(jià)值創(chuàng)造的體現(xiàn)。常見的變現(xiàn)方式包括：咨詢和部署，設(shè)備銷售，增值服務(wù)，軟件及服務(wù)(Software As a Service,SaaS)應(yīng)用和業(yè)務(wù)運(yùn)營。

常見的物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式包括免費(fèi)增值模式、資產(chǎn)共享模式、基于用量收費(fèi)模式、數(shù)據(jù)變現(xiàn)模式、情景購物模式、產(chǎn)品即服務(wù)模式、按成效收費(fèi)模式、物聯(lián)網(wǎng)金融模式、租賃模式和基于生態(tài)的模式等。

交易是供給雙方價(jià)值交換的基礎(chǔ)和載體。只有產(chǎn)生交易，企業(yè)才有現(xiàn)金流，進(jìn)一步激發(fā)企業(yè)活力，促進(jìn)融合創(chuàng)新。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，交易的方式發(fā)生著變革，首先是付費(fèi)方式，從傳統(tǒng)的后付費(fèi)向預(yù)付費(fèi)轉(zhuǎn)變；其次是交易與情景結(jié)合，在設(shè)定的情景出現(xiàn)時(shí)，觸發(fā)交易；最后是金融手段的使用，將產(chǎn)業(yè)和金融結(jié)合，挖掘行業(yè)的金融屬性。

產(chǎn)融結(jié)合成為物聯(lián)網(wǎng)模式創(chuàng)新的新引擎，設(shè)備金融、供應(yīng)鏈金融、共享金融、融資租賃、基于使用的保險(xiǎn)(Usage Based Insurance,UBI)、銀行授信都是產(chǎn)融結(jié)合的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定位和監(jiān)控功能，將“動(dòng)產(chǎn)”賦予“不動(dòng)產(chǎn)”的屬性，深刻影響保險(xiǎn)和租賃等領(lǐng)域，在拓寬實(shí)體企業(yè)的融資渠道的同時(shí)，催生新的模式。

4 連接價(jià)值智能化

通信連接是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ),差異化的全連接能力是未來的發(fā)展方向。通信連接的價(jià)值占比較低，價(jià)值中樞轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)和應(yīng)用。數(shù)據(jù)流是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用閉環(huán)的主線，也是物聯(lián)網(wǎng)智能化的原動(dòng)力。

物聯(lián)網(wǎng)引起數(shù)據(jù)爆發(fā)，在數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)了物理世界和數(shù)字世界的一一映射和融合。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的閉環(huán)隨數(shù)據(jù)而生，感知層各類設(shè)備采集數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)層傳輸數(shù)據(jù)至平臺(tái)層的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、加工、分析、計(jì)算并在數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)上形成垂直行業(yè)的應(yīng)用，決策和控制數(shù)據(jù)再通過通信網(wǎng)絡(luò)反饋到感知層的數(shù)據(jù)采集對象。

連接、洞察和優(yōu)化是物聯(lián)網(wǎng)智能化發(fā)展的邏輯。連接：采集設(shè)備數(shù)據(jù)，同時(shí)整合業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；洞察：建立關(guān)鍵指標(biāo)模型，分析問題相關(guān)性和因果關(guān)系；優(yōu)化：提供最佳策略，實(shí)時(shí)告警，智能控制等。

平臺(tái)是數(shù)據(jù)的載體，借助行業(yè)應(yīng)用，助力數(shù)據(jù)價(jià)值的釋放。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為例，同時(shí)采集IT和OT的數(shù)據(jù)，借助工業(yè)app，消除數(shù)據(jù)孤島，形成閉環(huán)智能。平臺(tái)為設(shè)備智能化和流程智能化提供底層基礎(chǔ)設(shè)施。

模型是連接物理世界和數(shù)字世界的橋梁和紐帶。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為例，其本質(zhì)是數(shù)據(jù)+模型=服務(wù)[7]，模型包括行業(yè)機(jī)理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型。在生產(chǎn)階段，基于設(shè)備異常報(bào)警模型對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在維修階段，基于設(shè)備故障診斷模型對設(shè)備進(jìn)行在線診斷。在維護(hù)階段，基于設(shè)備壽命預(yù)測模型對設(shè)備進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)[8]。隨著計(jì)算能力的下沉，邊緣智能和云智能將協(xié)同運(yùn)作，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)智能化發(fā)展。

5 結(jié)論

隨著5G技術(shù)的不斷發(fā)展，人人互聯(lián)的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代正在向萬物互聯(lián)的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代邁進(jìn)，應(yīng)用需求全面升級，產(chǎn)業(yè)生態(tài)競爭激烈的態(tài)勢仍在繼續(xù)。

技術(shù)革命推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用爆發(fā)式增長，產(chǎn)業(yè)競爭從單一的環(huán)節(jié)“點(diǎn)”升級到多維的生態(tài)“體”。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也正在跨越連接階段，向智能階段躍遷。平臺(tái)雖然是打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)的關(guān)鍵，但是價(jià)值創(chuàng)造更多以數(shù)據(jù)應(yīng)用的方式呈現(xiàn)。在此趨勢下，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相關(guān)企業(yè)需要廣泛開展產(chǎn)業(yè)合作，跨界融合，與產(chǎn)業(yè)鏈上的合作伙伴形成命運(yùn)共同體，共同實(shí)現(xiàn)生態(tài)合作的發(fā)展模式。