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专题
2010/11/18 16:21

江志峰:物联网发展策略分析及应用实践

C114中国通信网  

11月18日,2010年中国无线世界暨物联网大会在京正式举行,C114中国通信网为本届会议的独家战略合作媒体,进行现场全程直播报道。

主持人:谢谢张秘书长的演讲,下面是从运营商的角度,是中国电信股份有限公司北京研究院,信息化及应用平台研究团队总监江志峰先生,他演讲的题目是物联网发展策略分析及应用实践。

江志峰:各位领导,专家,大家下午好我还是来自中国电信北京研究院是一个研究单位,我的观点代表我这个团队的成果还有一些观点是我个人的认识,主要内容分三个部分,第一是对物联网的写现状做一些简单的介绍,这一块续总已经介绍很多相同内容我就简略带过,第二想站在运营商角度谈一谈我们对物联网发展策略认识或者我们一些考虑,希望和大家有一些探讨机会,今天会上时间比较紧张,会后如果大家对这一块比较关心,我们还可以再探讨,因为我们在这个团队里面做了很多一些物联网上应用,特别是今年,我们从去年开始,特别是今年,在农业物联网方面做了一些相对来讲影响比较大的成功应用案例,这个在周五,六,下一周一有一个农业信息化展会,我们会对相关解决方案做一些介绍,感兴趣同志可以看一看。

中国电信股份有限公司北京研究院 信息化及应用平台研究团队总监 江志峰

中国电信股份有限公司北京研究院 信息化及应用平台研究团队总监 江志峰

首先看一看物联网总体一个情况,第一点谈含义,定义,确实对物联网大家没有一个很清楚定义不同公司,研究机构,咨询机构企业对他都有一个定义,我们给了它一个说法是利用各种传感器设备与互联网各类网络相连接,特点通过物联网可以实现一个更透彻感知,在以前我们有各式各样传感设备,有了物联网传感信息可以相互关联,还有一个更全面网络传送,我们觉得物联网信息种类,采集信息类型多种多样,技术网络传送会根据信息种类选择最适合网络进行传送,这是一个全面网络传送,另外除了全面还要可靠,还有一些是更智能分析,对应我们后面介绍物联网架构三层,感知传送和应用。

第二刚才也到说,现在物联网到底是一个独立网还是一个什么样的网,我们的观点从近期看,物联网不是一个独立的网,是架构在现在网络上联网应用和通信能力,主要指广域范围内,局域范围可能一个小网,真正能联起来肯定借助一些公用网,更多是在现有网络上的联网和通信能力,市场就不说了,市场规模非常大,很多人都在这里面做一些工作。我们做了一些汇总,刚才包括续总,都说到做了一些物联网战略,我们把各个省有代表省份,做物联网的规划,侧重一些领域,在这儿用一个表做了一些罗列,可以看到出来这些应用大家做的规划,是涵盖行业政府,和社会多方面信息化。

从应用层次分,这里面有行业话的应用,也有政府公共服务应用,还有一大块面向个人的应用,目的都是通过这样一些应用打造一个更加高效,绿色或者更加安全这样一个工作和生产的环境。这是从它的应用种类上看,从应用模式看,通过这些规划里面有的地方提到一些建设方案,通过应用模式看,主要应用模式有几种,第一种有一些是垂直应用模式,很多行业相对是比较封闭的,比如说电网的应用是相对比较封闭可能垂直应用模式,还有一些是行业的一些共性服务平台。

我一块对下一步物联网发展很大的促进作用,不同平台之间信息难以共享,这个信息没有办法进行进一步挖掘和共同利用,第三点是公众服务模式面向家庭,个人提供公众服务,总的观点因为从所有应用看,行业应用居多,所以说我们看基本上还是以行业信息化为先导,这一块需求更明确,很多企业,行业自身在我们没有提物联网之前他们做自己各行各业信息化,只不过现在我们有了物联网概念,有了新的一些手段填充起来,可以使信息化做得更加精准高效。

从这一方面讲需求相对比较明确,商业模式也比较明确,所以行业信息化是一个先导,同时利用行业信息化向公众个人用户,家庭用户进行延伸,第二点看就是虽然都是行业信息化对于运营和服务主体还是多种多样,有集成应用解决方案提供商,有很多设备制造商也做类似物联网服务,运营主体多种多样,有时候做一些应用也会用到运营商资源,运营商过去角色更多做了一些管道角色,我们做了一些少量自有应用,做了一些集成商的角色,是从大家规划上看,我们总结分析有这么一些特点。

再进一步看我们目前的环境,目前应用特点,我们面临困难有哪些,做了一些汇总,我简单做一个介绍,现在很多应用还是停留在示范应用阶段,刚才秘书长说到我们在奥运会的时候,做了一些应用,后来我们没有再进行规模推广下去,很多时候停留在示范阶段,原因有很多可能商业模式不清楚,也可能是投资成本太大,现在需求还没有到那个层次。所以说面临这样一个情况,所以说现在在规模部署方面,仍然面临比较大的挑战,总的看是这样,现在物联网目前应用,有一部分是局域范围应用,比如说我们去一个农场,园区做了一些内部监控系统,内部测量控制系统还是局域系统,或者是垂直系统等,还有一些我的理解地域孤岛式应用,比如说ETC停车收费系统,不同应用之间是自成体系,相互信息难以进行共享和互联互通,第二就是现在进行数据采集和传输,有的是通过基本上通过一些M2M模块进行数据采集和传送,这是一个物联网发展初期阶段,要实现物联网规模发展从分析上看还有以下问题要重点解决。

第一方面就是在终端领域,因为我们现在也有一些这方面实践,有这么几点需要解决,第一就是工业特性要求,以及缺少统一标准造成成本高最大障碍,现在在终端涉及到底下传感器,控制器成本还是非常高的,成本高有几点情况,一个是技术标准没有统一,厂家没有办法按照统一标准规模化量产,成本降不下来,还有下一步大家重点要关注,比如说这些很多物联网应用设备是在一些环境相对比较恶劣的地方,这样一些地方部署物联网设备的时候,自然会对这些设备提出很多工业特征要求,也会对这个设备成本有增加,还有一点越来越多会引起大家关注,比如说工业级的SIM卡,我们应用有一些很工业级设备,我们做的SIM卡是在手机里面用,人出的环境还是比较适合,这个SIM卡不会有什么问题,但是拿到比较恶劣的环境,设备是工业级,卡不是,因为高温,寒冷会变形,我们SIM卡连接是通过触点连接,可能不是因为设备问题可能是因为衔接问题造成数据传不上来,很多实时东西采集不到,这是一些工业方面要求,需要在终端领域进一步研究突破。
    如果解决这些刚才我介绍SIM卡问题提供了一个方案,一个是焊上去,你焊上以后怎么把号写上去,怎么做快速部署,第二现在很多我们提供一些设备,如果是运营商提供还好,包括中国移动,电信都做了可管理性的M2M模块,远程是可以做一些终端的建设管理,我们很多集成商做数据传送方案的时候,可能不会选我们现在很多一些M2M模块,可能从市场买了一些通用性M2M模块,就是简单性,运营商对这些通道是没有任何感知设备布置在哪里不是有效处理好这些问题。

第二从网络看,网络作为一个透明通道对物联网业务不感知的,要做一些优化。第三点就是在应用方面,现在面临普遍情况垂直型应用为主,还有一个从刚才给大家看,各省做的规划看都是行业信息化,这种行业信息化是和行业生产流程是跟它业务运作流程是紧密关联,我们很多IT企业,大家给行业开发解决方案的时候,我们对人家用户需求理解不够透彻,造成我们需求要反复澄清,开发周期会很长,信息化对企业原来流程带来一些改变,一个是管理改变还有一些设备进行升级改造,需要设备更新,人管理观念改变,实施方面我们也面临一些这样的困难。

第三目前我们遇到问题比较少,现在大家示范应用规模还不是特别大,下一步规模比较大了以后,相信海量传感数据上来对我们现在业务平台形成比较大的压力,第四就是市场政策,目前应用是一些示范应用,缺少一些可用商业模式,第二需要有一些必要的信息安全,隐私保护等方面的一些法规政策,前段时间在网上有人把物联网称之为无脸网,大家会担心到自己的隐私保护的问题,更加一步因为我们现在不但是对你信息可以进行采集,采集上来以后可以做智能分析还会产生一些控制,采看一下就罢了,如果作为控制没有安全保障,可能会造成一种生产或者生活上一些重大损失,这些方面都是我们下一步要面临和解决的问题和挑战。

下面谈一谈我们对物联网发展策略分析,首先看一个架构图,对于我们来讲有这么几个方面希望在进一步完善,第一点就是感知层会丰富感知层终端种类,对于网络层我们想除了我会提供网络资源以外,包括固网,移动网等等,更多做业务能力的提供者,这个能力除了我们传统通信能力,大家知道语音,短信,会议视频是运营商已经具备通信服务能力,下一步我们在物联网运营时代需要增强我们信息运营能力,将来很多物体信息采集上来以后,业务类型和语音短信是不一样,是一种数据信息,这种信息怎么进行有效运营和挖掘,是我们觉得在运营商在网络层之上业务能力需要进行架构和完善。

还有一点就是我们管理运营能力,对于运营商讲有这么完善的覆盖,比较广的网有用户这样一些信息,怎么样能够保证用户安全范围内能够向第三方提供更好管理运营服务能力,这一块也是需要进一步加强,下面就是应用层,我们希望能够对行业不同行业,对它一些共性服务进行抽取,这里面抽取出来以后我们可能会形成物联网底层共性服务平台,物联网共性服务平台往上面向不同行业有行业共性平台,基于行业平台开发每个行业不同环节的应用这是一个体系一个架构。

这样架构下每一层我们要做一些工作,主要工作我们觉得分成这么几个方面讲,第一是从技术策略,还会从产品,网络,终端策略我们从这几个层面看,从技术策略看,第一点技术迫切需要标准化,无论是国际组织,都成立相关委员会,对于委员会我们确实需要做标准化的地方还很多,我们现在感知层,采集的数据,通过网络向平台报各家传感设备,往上报数据大家规范格式定义是不一样,对于业务平台讲有两种现在,一种我平台做得智能一点,适应各种传感器也是一种解决变化,还有另外一种办法可以利用一些标准化应用层数据上报,控制这样一些协议,能够让这些各式各样传感器控制器设备按照统一规范设备往上报。

比如说我们标识管理解析问题,我们做物联网应用是一些垂直行业应用相对讲还是封闭,每个业务需求只需要做自己表编码标识就可以了,如果可以是到处跑,怎么能够把标识解析好,让大家互相承认,这个也是需要在标准化里面大家需要解决,不同应用之间,物联网体系架构怎么互联互通问题等等,包括在网络通信这个里面,承载,功耗,路由方面怎么进行优化,标准化问题,应用涉及云计算,海量数据挖掘等等,这些下一步要逐步做的。

第二就是产品策略,我们主要说到一个产品系列化问题,这一块我们认识到作为运营商来讲物联网不能所有环节都做,第一点做管道是肯定我们要做好的,也是运营商一个责无旁贷责任,既然做广域网传送,应该提供稳定可靠通道,除了通道以外,在上面我们是希望在叠加一部分能力,有这么几块,第一是涉及到应用,应用这一块作为中国电信我们自己针对这些行业提供一些不同解决方案,行业种类很多,不可能所有解决方案由运营商一家提供,这块我们想,即做运营商有优势一些重点行业的解决方案集成者,同时把能力开放出来给更多合作伙伴,给他们基于现有能力做开发,中国电信把整个应用看成百分之百有10%平台运营商自己会投入一些力量自己做,有90%以上业务是跟合作伙伴一些做。

还有能力型应用,我们更多希望把一些公共能力大家会在不同应用里面,在不同的行业里面,甚至面向于行业面向公众客户和家庭客户都用到的物联网能力抽取出来,变成公共服务能力,作为一个能力的提供者,这也是这一块一些考虑。这是目前我们在一些不同的行业里面做的一些解决方案,现在继续完善不同行业不同解决方案,同时我们想深化这个行业信息化应用,把这个行业的信息化以后,更多把行业资源,向公众客户开放,我们更好桥接行业客户和公众客户之间需求,刚才大家说到交通,我们对交通行业做了智能化以后,我们可以把交通行业信息向公众客户提供,比如说气象,电力,不同行业通过信息化向公众客户进行延伸,这是产品策略。

下面说一说平台策略,还是说模块化,平台主要涉及到业务平台,刚才说到第一我们会希望能够抽取到不同的行业,不同的物联网应用,他的一些公共能力,形成不同的一些模块,比如说这里面举的例子有物联网数据中心,有物联网管理中心,还比如说物联网特有业务能力,也提了几点,不知道是否完全正确,这里面提到标识解析技术,物联网会不会用到物联网精确定位技术,下一步有了物联网我们是不是要求对物体定位要更加精确,特别是很多物体放在室内用,在室内时候如何提供高精度定位,这种一些物联网的定位的能力,这种电子支付能力,还有物联网数据采集能力,希望变成物联网抽象出来独立业务能力,进行调用,应用希望对一些不同行业,打造行业共性服务平台,基于行业共性平台之上针对每个行业各个环节开发不同环节应用是这样一个架构和考虑。

对于网络策略提到网络要物联化,因为现在网络不是为最初设计不是为物联网应用场景设计,我们考虑网络流量,话务模型,计费,路由,编码这些都不是按照这个体系设计,针对现在网络进行优化延伸确实可以很好为物联网提供服务,在哪些方面需要做一些优化和完善,说几个例子,首先支持M2M通信网络架构,要做海量终端标识和管理,我们现在电话号码编号大家用11位,移动号码  我们是用11位号码编号,下一步各个物体到连近来,对每个物体进行寻址,进行管理它时候我们是不是一定要用电话号码,需要引入其他的标识进行管理,这一块可能都需要进一步研究和探讨的。

还有移动性和安全性管理,特别是移动性管理,以前我们人相对移动讲是一个场景,对于物我一个车拉了很多物品,可能在一瞬间达到一个地方,如果在一瞬间达到一个地方所有流量要上报会对网络产生很大压力,如何适应这个场景这是网络要考虑。还有很多传感器数据是一些小流量数据,又要求长在线,小流量长在线数据我们网络怎么适应它,还有在计费方面我们怎么样去让用户用得起,因为它的模型和我们现在人上网的时候人有一个主动操作的能力,我不用就断网,对于物品时时刻刻报,流量又非常小,还有IPV6支持等,总之网络还要进行进一步优化和融合,以便更好差异化提供业务。

最后谈一谈终端策略,还是要多样化,现在大家看到有传感器后面跟了一些M2M模块,根据M2M模块把信息报上来,还有根据传感器信息,大会提供短距无线技术,通过汇聚通过长距离通信技术再汇总进来引入一些物联网网关概念,物联网对手机是非常好的信息采集终端,手机本身集成通信通道,手机本身可以通过3G通道,或者是2G通道也可以,是跟我们后台可以进行关联起来,另外就是手机本身还具备非常强的这样一个计算,存储,处理能力是一个非常好的节点,如果把手机能够和物联网元素结合起来,完善手机功能成为一个物联网手机会变成移动式物联网网管会下一步发展带来一些更多的应用场景。

这个是从终端策略,希望终端多样化,最后一点谈一谈我们在农业物联网方面一些应用实践,这一块我们从在去年的时候,也跟我们主办方天地互联一起在湖南实施湖南的智能温室监控系统,当时在湖南网络环境是IPV6,实施完以后效果还是非常好的,后来人民邮电报报道是国内第一个IPV6版的应用,项目实施完以后,黑龙江得到这样一个消息,看到这样一些应用,他们觉得对于这种智能温室大棚监控场景黑龙江讲更加具备规模推广的环境,今年3月份开始我们在黑龙江实施智能农业试点,初期是从智能大棚应用进行切入。

实际上在黑龙江来讲,地方应用场景更加具备可复制性,因为它的大棚不是温室是虽然棚,环境非常的艰苦,另外一点它大棚数量也非常多,比如说我们去的一个地方有15万大棚,放到黑龙江全省有几十万,三四十万大棚数量非常大,更加具备规模应用场景,还有一点黑龙江具备非常好的条件就是驱动力比较强在哪,黑龙江知道它的农业不是小农农业是一种大农业,黑龙江我们在实施地方属于黑龙江农垦,实际上是一种军事化管理,它所有这些大棚,是有农场进行统一管理的,在黑龙江应用的时候,大棚主要用在水稻,黑龙江主要种水稻,水稻育苗阶段,黑龙江天气比较冷,如果等天暖和再种水稻,水稻周期会变短,意味着水稻产量上不去,质量也不好,可能不饱满,所以说他们现在为了提升粮食的产量,他们也做了科技创新,在寒地引入大棚,3、4月份天气比较冷在大棚里面育苗,三四个月以后天气暖和了再移到大田里面去,为水稻抢过来很多生长时间,有效提升粮食产量,这个水稻在大棚里面进行育苗,农垦专家讲,通过跟他们交流水稻在长每一片叶子,不同生长阶段,对温度,适度有比较严格的要求,把这些东西控制好了,这个水稻提升它的粮食产量会有更好促进作用,今天做了一个试点。有几个大棚,做了一个统计提升粮食产量5%,黑龙江地特别广,建设大棚比较集中,管理人员离大棚特别远,人要到大棚开车要一个多小时,是这样一个情况,因此我们这个地方引入这样一套远程测量,监控系统,通过在农业现场可能是大棚也可能是温室,下一步延伸到灌溉天地,仓储各个环节,布置这些温度,适度传感器,数据采集上来通过3G无线网传到后端数据平台,进行挖掘分析,如果是环境发生异常会发生一些告警,要控制可以支持进行手动操作,或者定时操作等等。

在黑龙江部署完这个平台以后,黑龙江陆续对我们提出很多要求,比如说怎么样进一步支撑这个系统更大规模部署,怎么样能够在进行规模部署,怎么有效降低特别是底下传感网部分的成本,还有一点因为我们做了这个应用以后,在黑龙江原来农垦的总局原来针对可能育种,大棚,农机管理施肥不同环节有不同的应用,原来应用是独立,他有一个要求有一个公共平台把所有应用连接起来,他提出一个怎么支持更大规模,怎么支持更低成本应用的问题,基于这样我们进行这样一个平台的设计和优化这样一个工作,这一块简单画了一下,为了支持更大规模或者是更低成本这样一个传感器接入,这一块我们定义了传感网网关,规范了这个网关应用层数据格式,在这个网关里面所有数据格式,包括怎么表示每一个设备都在这个协议里面做了规范,适应规范设备可以很容易接入到这个平台,下一步我们想更智能一点,可以进行自识别,适应,接入。怎么支持将来更多应用,怎么支持更大规模,这一块我们统一设计农业物联网信息化服务平台打造一个行业共性服务平台,基于这样共性服务平台面向不同应用场景做他业务门户,通过这样设计服务整个农业信息化,最后提一下现在这个平台的部署情况,现在这个应用发展还不错。实施以后在湖南,黑龙江,甘肃多个省进行了一些部署和实验,陆续有很多一些省份,还有很多展会,对这样一些应用进行一些展示和推荐,我觉得这只是做了一个开头,我们仍然面临很多挑战,大家都在谈这个问题,尤其作为农业,农业还是一个低附加值的东西,再这样一些地方,这样一个行业,通过大量物联网传感设备,把这些信息采集上来,能够做一些远程控制,我们投入产出,带来经济附加值能不能和投入相适应,这个商业模式应该怎么收费,是大棚拥有者付费还是政府买单,还是运营企业还是集成企业买单,商业模式怎么收,每个月怎么收钱,什么模式收钱有待我们探讨的问题,我相信在其他各行各业物联网应用大家共同面临的一些问题,希望能够在试点中,把这些东西摸得更清楚,以后有更多的机会再跟大家交流,我的演讲主要是这些谢谢大家。

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