物联网与信息通信

李安民

（中国电信股份有限公司上海研究院 上海200122）

1 引言

随着国家将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进，国内各级政府部门和产业链各环节已开始抓紧布局，相继推出了加快物联网发展的规划和行动方案，并启动物联网示范工程的建设。

物联网虽然是一个新兴的高科技产业，但其发展和以往任何一个产业一样，离不开产业链的繁荣，离不开一大批企业的参与和投入，特别是需要具有实力的主流企业的支持。电信运营商由于实力较强，又占据网络通道优势，在物联网领域已有一定的发展基础。

2 中国电信对物联网的理解

作为国内主要的电信运营商，中国电信肩负着落实国家发展战略的责任，在“感知中国”的发展过程中，积极参与，开拓创新，务实工作。

中国电信认为，物联网是利用二维码、射频识别（RFID）、各类传感器/敏感器件等技术和设备，使物体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的现实世界的信息，实现物与物、物与人之间的信息交互，支持智能的信息化应用，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成统一的智能基础设施。从本质上看，物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。

2.1 物联网的市场特征和市场策略

根据中国电信近年来在物联网领域的探索，通过国内市场研究、客户访谈与应用推广，不断分析总结物联网的市场特征。其中有一个非常明确的认识，就是目前物联网市场具有碎片化的特征，规模化的商业模式尚未成熟。这主要是由于缺乏行业主导、缺乏领导品牌、缺乏标准体系。

但是随着国家对物联网的高度关注，现实当中物联网的应用层出不穷，涉及的行业领域非常广泛，也涌现出了大量的成功案例。美国咨询机构Forrester预测，到2020年，物联网大规模普及，物物互联业务与现有人与人的通信业务比例将达到30∶1，物联网的发展充满机会，其前景是万亿级的产业。但历史经验告诉我们，到处都充满机会的时候，往往又经常抓不住任何一个机会，因此发展物联网一定要聚焦需求。聚焦需求，这不仅包括现有的需求，也包括潜在的和趋势的需求，因为物联网呈现给我们的是一个广阔的空间，如果只关注已有的需求，将会限制物联网的发展空间。

·满足已有需求：包括通过各类传感器采集温度、湿度，近距离、远距离传输需求，采集与传输的安全需求等，在各行各业都有明确的需求，也是呈井喷式的。对于该类需求，要用性价比比较好的产品来予以满足。

·挖掘潜在需求：包括数据加工与处理等融入生产生活，在现有生产生活基础上享受更丰富的服务等。

·引领趋势需求：涉及未来的发展方向，包括政府智能化、行业智能化、个体智能化、家庭智能化等应用领域。

中国电信拓展物联网市场，主要采取的市场策略是：以示范工程带动物联网行业应用，从民生角度关注物联网家庭应用。

拓展物联网行业应用可以从水平市场和垂直市场进行切入。水平市场是指交通、物流、电力、金融、石油、环保、水利、气象等重点行业的市场；垂直市场是指数据采集、视频监控、支付、定位等重点应用的市场。例如中国电信从2003年9月开始正式推出运营级 “全球眼”视频监控业务，至2009年10月，全国已开通近28万个监控点，累计业务收入超过20亿元人民币，广泛应用于公安、环保、检验检疫等20多个大型行业，并拓展了商铺、社区等中小企业和家庭用户等。

发展物联网家庭应用必须针对百姓生活中的困难和问题，结合家庭的具体应用场景，推出用户要用、用户能用、用户爱用的物联网业务。例如中国电信与青岛海尔合作，在山东青岛“山海湾”小区打造智能家居示范样本点，将用户家庭的热水器、空调等家电设备通过中国电信“我的e家”网关与海尔的中央智能控制中心相连，利用物联网的技术，能够很好地监控和管理家电设备的安全、用电、耗能等运行状况，海尔也结合家庭物联网技术的应用，创新地解决了诸如电热水器漏电等老百姓家庭生活中极其关注的难点问题。

2.2 物联网的体系架构

物联网的总体架构分为感知层、网络层、应用层，如图1所示。

（1）感知层特征：通用、绿色、智能

感知层主要用于识别物体、采集信息，由传感网和感知设备两部分组成，包括有线传感器网络、WSN（无线传感器网络）、传感器、RFID、视频采集设备等。

感知层中涉及到一部分通信能力，主要是通信硬件设备，现在由于各家厂商的硬件标准、协议、接口都不同，导致集成商开发工作量大，比如更换通信模块就要重新开发，这些都成为推进物联网工作中的阻碍。中国电信通过推出CDMA标准通信模块，规范了模块的尺寸、管脚、AT指令等，使得终端厂商和集成商可以方便地做到“即插即用”，不需要重新开发。

传感器必须具备低功耗特性，否则供电问题难以解决，我们要求终端内的蓄电池应该具备长久的续航能力，目前的很多应用中，都会遇到供电这个瓶颈，这是物联网应用中亟待解决的另一个重要问题。

目前在感知层的智能化程度不是很高，只是进行数据的采集和传送，但未来一定会向着智能化方向发展。比如机场反侵入系统，原来只是看物体是否靠近，以后要知道这个物体是什么东西，靠近的具体方向，有什么企图等。

（2）网络层特征：广泛、经济、智能

网络层主要用于信息传递，包括接入单元和接入网络两个部分。接入单元有独立的物联网终端以及作为感知数据汇聚点的物联网网关；接入网络包括有线（宽带、PSTN）、无线（2G/3G、Wi-Fi、WiMAX、LTE）。

广泛，即网络应该支持物联网终端的广泛接入和广泛互联，这对运营商的网络建设要求很高。

经济，随着物联网终端的大量接入，会对运营商的网络造成非常大的压力，而且很多终端都是小流量长在线业务，发送的数据量很小，发送频率也不高，但是却要求实时在线状态，这对运营商的网络资源占用严重，因此需要规划用户用得起、运营商建得起和运营得起的经济型网络。

智能，物联网业务特点是上行流量大于下行流量、近程大于远程、持续大于突发、并发大于偶发，传感节点类型多，这就要求运营商要建设智能型网络，具备传感网与通信网异构融合，支持灵活的编码方式和传输方式，并引入IPv6，为物联网提供海量IP地址。

（3）应用层特征：集中、协同、智能

应用层主要用于业务相关信息的处理和应用，其中也包括了各种物联网通用能力，如基础通信能力调用、统一数据建模、目录服务、内容服务、通信通道管理等，在通用能力之上，是各种物联网的行业应用，包括企业行业应用、个人家庭应用、政府公共应用等各类应用，涵盖物联网应用的各个领域。

通过物联网管理平台可以让用户对管理数据和业务数据进行灵活处理，并将大量数据合理呈现。另外，平台对终端的管理还涉及注册、休眠、唤醒等多项功能，更好地体现了集中管理的益处。

各种数据信息通过信息采集设备、传输设备及网络传输最后到达用户侧，并且大多数情况下用户又发出相关指令回传到终端设备，因此需要大量设备的协同工作才能保证有效的数据传输和对设备的准确控制。实现这样的效果，除了需要管理平台、友好的用户界面之外，还需要大量的诸如物联网网关的中间件，从而保证终端设备与网络的顺畅接入。

智能性体现在两个方面：一方面是语音、视频图像等识别技术的发展拓展了物联网的应用，也使原有的应用更加智能化。例如可以使物联网的应用从被动变为主动，缩减响应时间，从而赋予了物联网应用更多的商业价值。另一方面的智能性体现在云计算的发展大大提升了对海量信息的处理能力，同样可以让更多新的的应用成为可能，让原有应用的响应速度得到提升。

3 中国电信在物联网领域的战略布局

3.1 打好坚实基础，在通信模块、业务平台、IPV6等技术方面已获成果

·中国电信已经发布了M2M的系列企业标准，近期又发布了基于这些标准的CDMA标准通信模块。通过模块标准化，一方面降低模块和终端价格，丰富终端种类；另一方面能为客户提供更好的通信服务质量。

·搭建了M2M管理平台，为社会提供终端监测控制和业务数据转发、可维护、可管理功能，降低物联网使用的技术门槛和成本门槛，大大方便了用户使用和物联网的推广。

·2009年11月在无锡成立了“中国电信物联网应用与推广中心”和 “中国电信物联网技术重点实验室”，把基础技术研究、专用设备研发、应用产品开发及推广支撑相结合，并作为物联网业务培育和孵化基地，支撑物联网相关业务投入规模商用。

·引入IPv6，为物联网提供海量IP地址。目前，中国

电信成立跨专业前后端联动工作组，在业务模式、网络演进、运营维护等方面全方位推动IPv6演进，并在上海、湖南、江苏3个省实施网络建设。

3.2 以应用为导向，务实推进物联网应用项目

中国电信按照“产品引路、应用在前”的物联网发展思路，紧紧围绕行业应用需求，通过应用驱动和技术研发创新引领的互动式发展，务实推进物联网深入地发展。目前已在11大类行业提供了30多项物联网融合行业应用，包括交通物流、能源、环保、教育、金融、工业制造、智能家居等。

3.3 加强产业链合作，参与相关行业组织和物联网标准制定工作

积极参与中国通信标准化协会 （CCSA）的泛在网、M2M标准工作，并担任TC10 WG3组组长；参与中国传感网标准工作组 （WGSN）传感网相关通信标准的研究制定工作。此外，中国电信还加入了国家金卡工程的移动支付标准组的工作，参与了《国家物联网发展规划》—现代服务业的研究编制。各地电信分公司还陆续参加了本地的物联网产业联盟。

3.4 广泛开展业界合作，推动产业链做大做强

中国电信与产业链上下游开展了广泛合作，包括芯片厂家、RFID、传感器终端厂家、系统集成商、应用开发商以及科研院所，希望共同推动国内产业链做大做强。例如，在模块标准化工作中，先后组织20个厂商30多款终端参加测试；在上海召开以 “创新 开放 聚合 共赢”为主题的M2M产业研讨会，以及2010年3月在无锡召开的“中国电信物联网应用高峰论坛”，邀请了包括高通、威盛、深圳宏电、新大陆、天地互连在内的国内产业链龙头企业20多家以及交通物流、环保、石油、电力、煤炭、医卫、教育等行业的300多名客户参加。