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- 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)標準語應(yīng)用
- 來源:C114中國通信網(wǎng) 發(fā)表于 2010/10/31
張暉:各位專家上午好,今天非常高興有機會跟大家介紹一下我們關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵標準的工作,以及這些標準在行業(yè)方面應(yīng)用的具體成果向大家分享一下,首先跟大家介紹一下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)和標準體系,要進行物聯(lián)網(wǎng)標準制定,不可避免的進行標準的設(shè)計,比如基礎(chǔ)架構(gòu)的底棚設(shè)計,根據(jù)標準體系制定相應(yīng)的標準。談到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)和標準體系,我想回顧一下物聯(lián)網(wǎng)概念發(fā)展和融合,物聯(lián)網(wǎng)概念聽到非常多,在這里我主要跟大家簡單進行梳理,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展大概有兩條線,一條線是從RFID引出來的,物聯(lián)網(wǎng)最早就是RFID加上互聯(lián)網(wǎng),把所有物品通過RFID以及條形碼,通過信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)連接起來,這個定義非常清楚,這是M2M99年的時候提出來,這是早期物聯(lián)網(wǎng)的概念,最早的概念是這樣的,隨著后續(xù)技術(shù)的發(fā)展,在08年的時候,ITU和歐盟跟早期概念進行推廣,決定了任何時間,任何物體之間,無所不在網(wǎng)絡(luò),無所不在計算機的愿景,除RFID的技術(shù)外,傳感技術(shù),納米技術(shù),智能終端等技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。
另外從早期的傳感網(wǎng)引出的線,早期的傳感網(wǎng)從78年美國國防部進行戰(zhàn)場偵查,研發(fā)傳感器網(wǎng)絡(luò)的時候,當時提出傳感網(wǎng)是由分布式節(jié)點自己組組織成的網(wǎng)絡(luò),用于戰(zhàn)場偵查。在08年的時候ITU也發(fā)布了泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)的報告,基于78年到21世紀隨著互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展,隨著智能計算技術(shù)的高度發(fā)展,對早期傳感網(wǎng)進行了擴展。當時報告里面提出可以以“任何地點,任何時間,任何人,任何物的形式被部署,由智能傳感節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)。泛在網(wǎng)絡(luò)大家很清楚,是從日本和韓國最早提出來的,08年的時候可能江澤民主席交大學(xué)報上有一篇文章,里面也提到了泛在網(wǎng)。
這是一張江蘇泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的圖,當時把泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)分為底層網(wǎng)絡(luò),接入網(wǎng)絡(luò),還有主干網(wǎng),還有傳感器網(wǎng)絡(luò)的中間件,最上層是傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,08年江澤民主席發(fā)表的文章里面就引用了這張圖,我把SensorNetwors改成了泛在網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)概念發(fā)展和融合,我們認為其實并沒有什么本質(zhì)差別,泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)我們也簡稱為傳感網(wǎng),前期聽到了物聯(lián)網(wǎng)可以簡稱為傳感網(wǎng),我們認為從這個意義上來說是正確的,如果傳感網(wǎng)指的是泛在傳感器網(wǎng)絡(luò),這里面會對早期的傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)涵進行延伸,那樣這個概念就相同了,現(xiàn)在包括物聯(lián)網(wǎng),泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)也好,包括泛在網(wǎng)絡(luò)也好,或者有人提出泛連網(wǎng)也好,要刨開事物表面看事情,我們要關(guān)注要做什么事情比較好,而不是關(guān)注于一些概念。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)剛剛開始興起,我們國家電信產(chǎn)業(yè)隨著近些年的發(fā)展,從互聯(lián)網(wǎng)用戶現(xiàn)在接近7億,移動通信網(wǎng)的用戶,可能接近了10億,我們國家的電信企業(yè)的發(fā)展,可以作為我們物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進步,如果說物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)真正能夠像人家宣傳的這樣,形成一個物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)和現(xiàn)在人人互聯(lián)的業(yè)務(wù),達到30:1的話,那么物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和電信產(chǎn)業(yè)的具體差異在什么地方,我在這里想跟大家做一個簡要的分析,我們認為電信產(chǎn)業(yè)大家可以看到,用戶需求而言,主要是公共客戶,也就是說電信產(chǎn)業(yè)發(fā)展是靠我們每個人帶著手機進行公共通話業(yè)務(wù),推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是傳統(tǒng)電信產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)行業(yè)的一個行業(yè)的交叉學(xué)科,根本上的推動力是傳統(tǒng)行業(yè)改進生產(chǎn)和管理效率的特別需求,溫總理在提出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求的時候,其實也是指出物聯(lián)網(wǎng)最主要的推動力,是目前在改進傳統(tǒng)生產(chǎn)力促進兩化融合的互動需求。
電信產(chǎn)業(yè)的目標客戶需求什么樣的呢?我們也提到電信產(chǎn)業(yè)的目標客戶是公共客戶,目標相對比較單一,目標需求特征明確,這些特征恰恰電信產(chǎn)業(yè)短時間內(nèi)迅速成熟的根本原因。現(xiàn)在大家提到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用五花八門,不同應(yīng)用之間的差異性非常大,我們看到每一個細分行業(yè)的應(yīng)用市場,規(guī)模相對來說又是比較小的,這樣我們面臨著一個用戶需求不太明晰,而產(chǎn)業(yè)前景不明朗,產(chǎn)業(yè)化投入目標也模糊。
商業(yè)模式,物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式究竟是什么樣?對于電信來說商業(yè)模式比較清晰,主要對公眾服務(wù)和集團客戶服務(wù),他的對象和商業(yè)模式大家一目了然,作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)來說,他的商業(yè)模式是大家在這方面是一個主要應(yīng)用的問題,現(xiàn)在如果說物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)形成了一個大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化,必須要進行商業(yè)模式的創(chuàng)新,也就是說我們一些企業(yè),如果參與到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)當中,必須要能夠在原有的小規(guī)模應(yīng)用基礎(chǔ)上,能夠提出創(chuàng)新性新的創(chuàng)業(yè)模式,企業(yè)不像政府,政府如果進行物聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用來投入的話,可以由政府來買單,如果企業(yè)不進行商業(yè)模式的創(chuàng)新,不通過市場獲得生存發(fā)展的資金和空間,企業(yè)投入這里面有一點像飛蛾撲火,可能最終無法符合相應(yīng)收益,甚至失去行業(yè)競爭力。
電信產(chǎn)業(yè)標準化大家也非常清楚,從2G,3G到現(xiàn)在馬上要推4G,LTD的標準,基本上基于主流的標準,還是占據(jù)了絕大部分的市場份額,它的市場集中度比較高,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)行業(yè)標準還是存在著一定的標準化的空檔,這些因素我們覺得也是阻礙著物聯(lián)網(wǎng)快速規(guī)模發(fā)展的因素。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)圖,這張圖是非常粗糙的圖,給大家簡單呈現(xiàn)一下,如果今后物聯(lián)網(wǎng)進行大規(guī)模部署的話,系統(tǒng)大致是什么意思,這是非常粗放的現(xiàn)狀,可能通過成千上萬的傳感器布設(shè),需要有一個自組組網(wǎng),傳感節(jié)點從物理設(shè)備作為信息,還有入的節(jié)點,信息的輸入和轉(zhuǎn)發(fā),RFID從另一個視野來看也應(yīng)該是傳感器,還有手機結(jié)合RFID的應(yīng)用,還有我們M2M的摸索各個運營商在開發(fā)和供應(yīng)廠商在開發(fā)的時候,跟手機結(jié)合的終端,也可以作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的一個主要的設(shè)備組成,通過中層的網(wǎng)絡(luò),最后要把這信息傳送到互聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)上又會部署于大規(guī)模計算的設(shè)備,通過咱們云計算具體的部署,進行信息的大規(guī)模處理,最終將信息要么提供給用戶,要么最后向下反饋給感知層,作為執(zhí)行器的主要驅(qū)動。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系架構(gòu)的組成圖,現(xiàn)在大家可能基本有一個共識,物聯(lián)網(wǎng)基本分為感知層,網(wǎng)絡(luò)層,應(yīng)用層,感知層一部分是數(shù)據(jù)采集,傳感器二維條碼,RFID,多媒體的信息組成設(shè)備,來組成多媒體的部分,將采集的信息往上通過自助式主網(wǎng)和銷網(wǎng)進行處理,將數(shù)據(jù)進行初步的分析整理和剝離信息,然后接下來給上面的網(wǎng)絡(luò)層,主要移動通信網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng),還有一些外網(wǎng)融合,等網(wǎng)絡(luò)層組合,再把信息傳送給應(yīng)用層,所以分為信息的采集,傳輸,還有計算。計算通過云計算一些技術(shù),將數(shù)據(jù)再進行具體的分析計算,提取為用戶真正需要的云數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)可管理需要信息管理,服務(wù)管理,以及應(yīng)用授權(quán)等中間件,讓物聯(lián)網(wǎng)進行運行角度管理,從而讓物聯(lián)網(wǎng)給一些具體行業(yè)應(yīng)用,向外提供。除此以外還有公共應(yīng)用QS管理,安全技術(shù),網(wǎng)絡(luò)管理,標識解析。
我們進行標準體系框架設(shè)備的時候,也是參照剛才技術(shù)體系架構(gòu)圖做的部分,有總體標準,總體標準有技術(shù)架構(gòu)和參考模型,這些屬于物聯(lián)網(wǎng)整體設(shè)備的標準,第二層感知層標準,既有智能傳感器相關(guān)標準,也有RFID的一些標準,就剛才咱們提到的感知層里面的信息采集設(shè)備,這些相應(yīng)的標準,再往上就是信息處理的一些部分,另外還有一些信息的處理。其中第二部分是傳感器網(wǎng)絡(luò)小網(wǎng)的一些標準,第三部分就是網(wǎng)絡(luò)層標準,網(wǎng)絡(luò)層的標準其實利用現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng),再往上應(yīng)用層標準,這里面分成兩部分,一個行業(yè)應(yīng)用的部分,包括剛才咱們提到的不同的行業(yè)應(yīng)用,包括像環(huán)境的,醫(yī)療的,交通的,具體行業(yè)應(yīng)用標準。這種標準里面,還有一部分就是智能計算的和服務(wù)支撐的標準,最后一部分是屬于公共技術(shù)體系。
下面我就簡單談一下傳感器網(wǎng)絡(luò)的標準和應(yīng)用,傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)這一部分一樣都是連接應(yīng)用的技術(shù),傳感器網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用也是面向了各個不同領(lǐng)域,這里通過不同的應(yīng)用領(lǐng)域從市場上進行分析,比如電力安全這一塊,國家電網(wǎng)十一五的電力規(guī)劃里面,就要求從35到110千瓦的配電設(shè)備,必須要安裝監(jiān)測終端,而且要保障電力系統(tǒng)安全,今后我們國家電網(wǎng)監(jiān)測設(shè)施將超過1萬億元,對大水庫檢測超過150億元以上。,健康醫(yī)療在國家關(guān)于全面推進《居家養(yǎng)老服務(wù)工作的意見》明確提出了“十一五”期間城鄉(xiāng)居家養(yǎng)老服務(wù)工作的目標任務(wù)。中國兒童發(fā)展狀況報告(2003-2004)顯示意外傷害成為目前我國14歲以下兒童的第一位死因。《我國城市居家養(yǎng)老服務(wù)研究》中國城市居家養(yǎng)老,護理服務(wù)潛在的市場規(guī)模超過700億元,2010年增加1300億元。若每位兒童通過傳感器技術(shù)實現(xiàn)兒童看護200元/年,將產(chǎn)生500億的市場規(guī)模。
我國機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預(yù)計2010年達到1.3億多輛,道路交通設(shè)施及管理攝食顯然有較大的改觀,但跟不上機動車增長速度,總體水平與發(fā)達國家有所差距。公安部統(tǒng)計09年全國運營車輛400萬,按17%的的增長率,2010年2300萬,車載傳感器網(wǎng)終端需求將超過100億元,智能交通傳感器網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求更為巨大。
兩份典型的行業(yè)應(yīng)用,一個環(huán)境保護,會達到百億人左右,平安家居我們博覽會里面看到,平安家居和智能管理里面廠商非常多,市場非常大,預(yù)計達到2萬億人的規(guī)模,提到傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,王愿望提到公共領(lǐng)域的應(yīng)用,公共領(lǐng)域主要傳感器網(wǎng)絡(luò)是在工業(yè)過程里面對于生產(chǎn)線具體的監(jiān)控通過工業(yè)以太網(wǎng)把相關(guān)信息提交給相關(guān)技術(shù)人員,國際商進行工業(yè)領(lǐng)域傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要有兩個主要引用行業(yè)的標準化組織,一個ISA 100儀器儀表協(xié)會,現(xiàn)儀器系統(tǒng)自動化協(xié)會,標準主要是基于15.4,通過ISA 100設(shè)置有100國家2.0萬成員規(guī)模非常大。在ISA 100 11A主要跟傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的標準制定。
除了ISA 100還有Wireless Hart標準,應(yīng)用領(lǐng)域跟ISA 100很相似的。也是采用15.4它采用的思路跟ISA100非常相似,用于檢測診斷和資產(chǎn)管理和工業(yè)的各個等級的應(yīng)用。通過Wireless Hart07年到08年的標準化努力,08年9月份已經(jīng)被國際電工委員會批準成為國際標準,而ISA 100目前走得步伐相對慢,因為ISA 100初始定的目標比較龐大,剛才那個圖可以看出來,他從底層的傳感器網(wǎng)絡(luò),一直到資產(chǎn)管理,還有一些DCS系統(tǒng)和整個傳感器網(wǎng)絡(luò),和RFID和開關(guān)量,跟現(xiàn)在的工業(yè)過程進行緊密連接,這個工作量也是非常大,這也導(dǎo)致為什么國際標準化領(lǐng)域落后于Wireless Hart。
有一個重要的工業(yè)過程,傳感器網(wǎng)絡(luò)過程,WIA-PA的標準。最早咱們國家在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的傳感器應(yīng)用知道是Zigbee的基礎(chǔ),其實也是在15.4基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)層描述。,還有IETF 6LoWPAN,這個標準在我們國家應(yīng)用比較多的。還有RFID的應(yīng)約。我這里簡單介紹一下,RFID的產(chǎn)業(yè)鏈是比較明確的,從芯片制造和系統(tǒng)基層比較清楚,國際商進行RFID標準制定,主要是ISO/IEC的以及EPC CLOUB,EPC CLOUB可能成為一定意義上的標準。RFID標準案例,用于電子關(guān)鎖在途中定位等,還有北京奧運會和洛杉磯的馬拉松賽都在RFID領(lǐng)域上展開一定探索。
最后我簡單回顧一下我們在物聯(lián)網(wǎng)標準制定,以及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)方面需要重點關(guān)注的幾個問題,這也是我們在各個行業(yè)包括一些標準化組織交流的時候,最后對咱們物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大概有幾個目前存在的問題,給大家有一個總結(jié),在傳感器方面,尤其是咱們國家現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模都比較小,現(xiàn)在落后國外的程度可能更大一些,主要落后于國外10到15年的程度,所以我覺得智能傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,需要大家引起關(guān)注的。RFID的技術(shù)我們在低頻和中高頻的技術(shù)比較生疏,在超高頻的基礎(chǔ)還是比較薄弱的,傳感器網(wǎng)絡(luò)在之前主要以大專院?蒲性核,跟應(yīng)用不太緊密,這是物聯(lián)網(wǎng)主要存在的問題,通信承載網(wǎng)基礎(chǔ)上已經(jīng)滿足物聯(lián)網(wǎng)的充分應(yīng)用。智能計算大家可能聽到一些外企像微軟等聽到一些介紹,我們國家這些方面還是比較弱,要真正發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)業(yè),標識要先行,先要制定出具有解析的標準,展開一個有利的說明,我們認為物聯(lián)網(wǎng)感知層技術(shù)的標準,應(yīng)該作為國家地方政府投入支持的關(guān)鍵。
以上就是我要說的內(nèi)容,謝謝大家!
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