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浅谈物联网技术在电信领域的发展

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浅谈物联网技术在电信领域的发展
2020-11-19 17:55:36 阅读:11 发布人:纵横智控

1物联网概述

1.1 物联网定义 物联网(Internet of Things,IoT)是互联网、传 统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的 普通物体实现互联互通的网络[1]。从本质上来说,由 于物联网的基础与核心仍然基于互联网,只是互联 网需要基于如IPv6、Web3.0等一系列技术升级才能满 足物联网的需求。因此,物联网也可以看作是架构 在网络上的一种联网应用和通信的能力。 

1.2 物联网特点与功能 物联网通过利用射频识别(Radio FrequencyIdenti-fication,RFID)、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器、气体感应器、一维码、二维码等技术 和信息传感设备,使物体与互联网等各类网络连接 起来,进行信息交换和通信,实现物与物、物与人 之间的信息交互。同时,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。 在物联网上,每一个人都可以应用电子标签将 真实的物体通过网络连接,在物联网上都可以查出 它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对 机器、设备、人员进行集中管理、控制,也可以对 家庭设备、汽车进行遥控、搜索位置、防止物品被 盗等类似自动化操控系统。同时,通过收集这些数 据聚集成大数据。这些收集到的大数据,可以应用 于改善社会的各项基础性工作,如减少车祸、灾害 预测、犯罪防治、流行病控制等等,使社会发生重 大改变。 

2国内外物联网发展现状 

2.1 国际物联网发展现状 从整个信息产业的发展以及人类社会的需求层次 不断提高来看,物联网已经是产业发展的必然趋势, 是人类追求智慧社会的必然要求。就像当年移动电话 和互联网的出现一样,它必将给人类的日常生活、社 会进步带来天翻地覆的变化。因此,世界各国都纷纷 加紧了对物联网的基础理论和实践应用的研究工作, 其中,日本、美国和欧盟的物联网技术,包括标准建 立、芯片设计、终端硬件、应用开发等方面,都已经 处于世界的领先地位。 

2.1.1 日本 日本是2004年在世界上第一个提出“泛在”战 略的国家,即“U-Japan”。该战略主要内涵是在全 国范围内创造更为便利的上网环境,建设和利用为重点,建设“泛在”网络,以人为本, 实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接,满 足所有人和物随时随地的网络连接需求。2008年亚 洲金融危机时期,日本已有90%的人口可以接入宽 带或超高速宽带,82%的人口开始了解信息和通信 技术(Information and Communication Technology,ICT) 在解决社会问题中的重要性。2013年地震导致福岛 核电站事故后,引发了电力供应不足,而智能电网 恰恰是物联网技术的一个重要应用,它能够利用众 多感知设备,侦测与收集供应端的电力供应状况, 与使用端的电力使用状况。这些信息可以用来调整 电力的生产与输配,调整家电及企业用户的耗电量, 以此来节约能源、降低损耗、增强电网可靠性。灾 后的日本政府进一步加快了智能电网的研究和推广 工作,目前,日本的物联网技术已经在灾难应对、 安全管理、公众服务、智能电网等领域开展了应用。

2.1.2 美国 美国则是在物联网的关键技术IPv6上处于世界 领先水平。相比IPv4,IPv6拥有极大数量的地址资 源,使用IPv6的程序能够和几乎所有接入设备进行通 信,同时它还拥有更快的路由机制、更好的业务性 能以及更高的安全性等一系列优点。近十年来,IPv6 已经成为物联网技术发展的重要基础。目前,美国 在IPv6用户数量、网站内容和网络产品等几个方面 处于全球领先地位。最新的IPv6统计显示,美国IPv6 的用户总数量超过全球任何一个国家,用户比例已 经接近40%。在网站内容方面,全球10个最流行的互 联网网站中,Google、Facebook、YouTube、Yahoo和 Wikipedia这五个网站都隶属美国的公司或组织。在 运营商接入方面,据阿卡迈公司(Akamai)报告称,在 6个占该公司IPv6请求86%的运营商当中,就包括 Verizon Wireless、AT&T和Comcast三家美国公司。报 告还称,它看到的IPv6地址有73%以上来自于美国。

2.1.3 欧盟 欧盟的物联网愿景是建立以人为中心的欧洲物 联网单一市场,并且持续投资于创新的物联网生态 系统。2015年3月在欧盟执委会的推动下,欧盟成 立 了 物 联 网 创 新 联 盟(Alliance for Internet of ThingsInnovation , AIOTI),目的是将欧盟各成员国的物联网技术与资源结合起来,打造一个充满活力的欧洲 物联网生态系统。从2014年至2017年,欧盟共投资 了1.92亿欧元在物联网的研究和创新上。目前欧盟 物联网发展的重点领域包括智慧城市、智慧农业、 逆向物流(废弃产品回收或电商货品换修服务)、 智慧电网和智慧水资源管理等等。在2015年欧盟发 布的《物联网大规模试点计划书》中,广泛征求物 联网产业的各种好点子、好提案,以便进一步重点 拓宽与发展物联网。

2.2 国内运营商物联网发展现状 目前我国的各大运营商也都逐步在物联网领域 开展了相关的研究与发展。中国移动已经成功搭建 机器对机器(Machine to Machine,M2M)运营平台, 制定出WMMP协议,用于规范平台接入的终端设备。 中国电信在M2M平台上制定了MDMP协议,用于规 范在M2M平台的接入设备。而中国联通也在开展物 联网技术研发,并已在城市应用、视频监控、汽车 智能等领域进行了成功的尝试[4]。从国内物联网市 场的发展情况来看,截至2015年底,三大运营商的 物联网连接用户数就已经接近1亿户,其中中国移 动近7000万户、中国联通约2000万户、中国电信约 1000万户。

各大运营商结合自身的情况制定了不同的运营 策略。中国移动作为目前国内物联网市场份额最高 的运营商,着重在车联网、工业互联网以及智慧养 老三大领域发力。中国联通则是将车联网定位于人 联网,即按照人的联网需求和业务模式设计车联网 产品,同时聚焦NB-IoT。而中国电信则是构筑有效 协同的物联网,以行业为主,重点切入,有效投入, 形成规模效应,同时发起网络演进行动计划,实现 Cat1、eMTC和NB-IoT业务互补发展。

物联网在电信领域中的应用展望

由于通信运营商们不仅拥有国内最广泛和全 面的基础网络,同时还拥有大量政企客户,因此 在未来的物联网时代中,最有能力成为该产业的主 导者,而网络连接数也终将取代用户数成为衡量运 营商增长的全新指标。根据GSMA移动智库(GSMAIntelligence)与 中 国 信 息 通 信 研 究 院(CAICT)发 布 的 名为《移动运营商与数字转型(Mobile Operators andDigital Transformation)》的最新报告显示,到2020年, 中国M2M的连接总数将达到10亿户,其中大多数基 于低功耗广域网络 (Low Power Wide Area,LPWA)市 场的发展。GSMA发布的研究报告定义了7种低功耗 广域技术应用分类:农业和环境、消费电子、工业、 物流、智能楼宇、智慧城市,以及公共事业。