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中国移动通信集团设计院研究项目总监马华兴

日期: 2022-10-01 作者:im手游 来源:im手游app
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  【搜狐IT消息】由工业和信息化部主办,中国通信企业协会、中国电信集团公司、中国移动通信集团公司、中国联合网络通信有限公司协办的“ICT中国.2010高层论坛”将于2010年中国国际信息通信展览会期间(2010年10月11-12日)在北京亮马河大厦隆重召开。

  马华兴:谢谢陈主任,谢谢各位专家,嘉宾,刚才任总和叶总已经就物联网谈了很多东西,包括其中已经谈到物联网发展的一些问题。我实际上就着任总,还有中兴通讯叶总我们继续深入的把这个物联网关键问题再剖析一下,看看物联网发展过程当中,有哪些细节问题,从宏观角度和微观角度看看有哪些宏观上问题,有哪些微观上问题,以什么样路径解决这些问题?

  我们分成三个部分,第一个部分还是总体的来介绍一下物联网发展的背景与环境。物联网已经发展了很多年了,背景和环境估计大家已经非常熟悉了。第二个我想就两个角度来阐述其中的一些关键问题。第一个角度从物联网大的产业方面来阐述整个的关键问题。第二方面,我们想从整个物联网的架构来看它每一个架构中的那些技术细节会有什么样的关键问题。对于物联网的概念,我想大家都很清楚了,核心概念其实三个定义,全面感知、可靠传输和智能处理。正好对应于物联网三个字,一个物,物指物的全面感知,联就是指可靠传输,网就是指智能处理将所有的物形成一个网络结构。

  一看底下这张图有很多概念,从物联网智慧地球,泛在网络,无论从技术层面,应用层面,网络层面,都围绕着云计算,围绕在泛在网络之中看到这样一个概念集。

  第二个就发展物联网意义,这个属于老生常谈,从2008年提出物联网,物联网开始蓬勃发展到今天物联网发展的意义大家已经仁者见仁,智者见智,物联网有巨大的市场,是巨大的新兴产业,是工业化和信息化的融合,巨大的战略意义。而且未来万亿级产业,物联网发展意义也就不多说了。

  物联网架构,一提到物联网架构应用最高的一张图,分别代表物联网三个字,感知网代表物,传输层代表联,应用层代表网,物联网从过去传感网角度延展开来,也是传感网三个字。

  08年提到物联网和电信网,蜂窝网相结合,电信网和蜂窝网所控制的整个层主要在上层,就是网络层和应用层。对于网络层来说,电信网和蜂窝网扮演主要接入网络的角色,主要解决移动接入和固定接入的问题。这里面发现一个非常大的特点跟传统的话音网和数据网有非常大的特点,上行数据资源充分利用,也就是说在过去数据业务和话音业务有一个非常大的利用率的困惑,上行资源利用率很低。后来在数据网中我们有P2P业务把上行流量给冲击掉了,现在对于物联网来说,几乎上行数据资源在上行通道中大量运用,而下行通道很少在物联网当中运用,因为下行都是一些控制机的指令。电信网和蜂窝网为什么结合?因为他们有一个充分角色,有业务管理,业务平台的地位,包括资费,包括整个业务管理,包括维护,包括网管,任何一个企业,任何一个行业是难以比及的。这就是电信网和蜂窝网在网络层中扮演的角色。

  应用层移动终端包括BC终端,它是扮演信息发布的角色,也就是说物联网虽然跟物跟物之间相连,但是必须为人服务才有意义,怎么为人服务,必须有一个信息发布下行的渠道。这个渠道就是指移动终端和PC终端扮演重要的角色。我们知道任何网络终端都是用户,对于这种移动终端一个最大的好处,能够实现远程和自由的监控。现在对于物联网来说更多还是监,很少有控的功能,这种功能实现得很少。对于移动终端来说今后就有更多的远程和自由的监控。只有信息发布跟信息采集,信息结合处理在一起才能得到比较大的发展。

  老说物联网,实际上还是为人服务,最终的需求还是因为有人的存在,所以在人这一方面我们还是要做很多很多的工作。我们还是把三层网络拆开之后看到这种结合的方向,下面我们来看在产业方面具备哪些关键问题,我从三个角度来说,一个是从需求的角度来看整个产业发展的关键问题,需求我们会说有不同的市场矛盾,不同需求之间的矛盾。第二个从产业链来说这种关键问题,之前像叶总,任总讲了产业链非常长的,会有这样的问题。同时我们对业务模式来讲这个问题,当然业务模式已经谈了很多年了,很多模式,烟囱模式,竖模式,横模式等等。

  物联网应用模式有哪些,包括楼宇自动化,交通运输,环保,防灾减灾等等这些需求,这些需求筛选一些,哪些是公共需求,哪些是行业需求,所谓公共需求是指投资由政府进行投资的,行业和个体花的钱是花国家的钱,说白了花纳税人的钱,行业需求指各个大的行业领域这种行业。比如说包括电力、楼宇,生产所需要花的钱,最终落实不到个体用户。个体需求指现在每个用户现在数据业务,实际上更多是数据需求,物联网最大问题公共需求,行业需求在物联网初期非常的大。

  公共需求和行业需求不产生利润的,我们要是有一个预防泥石流的物联网,这是可以建设的,在泥石流多发地区布设大量传感器结点,成网可以预防泥石流发生。它不产生利润,因此很少有人进行投资,不产生利润就不能赚钱。但是它产生的好处是什么?它预防了风险,我打个比方,如果在舟曲这个地方提前布设物联网,很有可能避免泥石流爆发巨大灾难。公共需求这样一个矛盾,不产生利润,但是它能避免风险,这里面就涉及到什么样的问题,我们怎么核算物联网所产生的价值。只有当我们调整一种核算方式的时候,我们才可能在公共需求方面,我们的投资才能加大,我们才能做更多的工作,包括行业需求也有这样的问题。各个行业里面,物联网的建设,是在信息化里面,也就是行业信息化里面会把物联网放进去。我们对行业做了很多理解,在08年的经济危机的时候,各个行业都在缩减自己的成本,缩减自己成本第一块就是要缩减信息化,把信息化砍掉,物联网这一块自然先放一放再说,这是行业需求所面临的问题。每个人在转变经济思路,包括我们国家转变经济发展思路的角度来看当前的问题。

  当前由于行业的细分,包括行业产业链非常长,导致商业模式没法形成规模效应,只能用管道模式,垂直应用方式来应用,导致标准化程度低,成本高。集成模式统一管理各类设备应用,标准化程度高,成本低。我们提供的通道不是像以前只是提供普通通道,我们提供带有一定智能的通道,终端的管理,可达性维护,增值服务,这些增值服务跟通道,基本通信能力捆绑在一起提供管道通信方式。随着集成模式形成,我们会形成一种应用托管,或者客户应用系统集成方式,提供客户应该解决方案和服务。只有当信息中心或者云计算平台在背后已经形成规模,并且起到一定作用的时候,这种集成模式才能出现,并且更好的实现。只有当海量信息存储,云计算技术非常成熟,包括数据挖掘等等系统非常成熟的时候,才能上升到服务模式,也就是聚合服务。所谓聚合服务,当我的数据,当我物联业务海量数据达到一定程度的时候,可以从这些数据中挖掘出新的物联业务来,孵化出新的产业来,这是服务模式最高层次,只要到那时才能形成集成模式,或者平台模式的产生。我们相信在一定时间之内,在开始的时候肯定是管道模式非常的普及,然后在一段时间上升到集成模式,这并不是一个简单的哪年上升到哪个模式的一个过程?而是一个多种模式复合的过程,涉及各种各样产业链,和产业利益的博弈。这是一个业务模式的问题。

  下面看一下在技术方面,我们从网络架构技术方面来看物联网发展当前所面临的这些问题,我们从底层,感知层到应用层一层一层说,从感知层来说,最关键传感器本身的问题,包括了传感器的精度,传感器的能耗,规模,和速率。同时对于传感器标准化来说,现在物联网已经有各式各样标准化组织,成立相关物联网和泛在网相应工作组。现在仍就关注在通信标准化,也就是物联网联的标准化上,实际上更关键一个标准化是物的标准化,我们需要尽快加强,也就是感知检测的标准化。

  后面对于网络层来说,主要是接入的问题,接入的问题刚才中兴通讯叶总提到了很多,已经提到了一些接入问题。实际上我把接入问题深入发现,接入的问题其实挺多的包括业务模型,组网,网络优化,异构网络协调,对于运营商来说这些问题都属于有相当难度的一些课题,而且可能要改动当前运营商的一些网络结构或者是一些网源方式。后面接入方面会有平台,刚才说很多物联网业务现在都是直条,这些业务之间是不兼容,必须有物联网开发平台,或者环境,云计算等等集成在一起,才能将这些垂直的烟囱型业务需求和业务模式整合在一起,形成一种集成型的模式,和聚合服务型的模式。在这个平台背后,实际上这个平台只是一个概念性的东西,包括硬件的架构,在平台背后涉及到的就是软件的标准化,包括了嵌入式的软件,和中间件的标准化,也包括了门户与数据挖掘等等这些问题。实际上很多情况,软件可能比硬件要核心要重要得多,我们可以举一个例子。比如说现在的互联网,我认为归根到底它的核心在于HDDP和HDLL协议的普及才导致互联网蓬勃发展。而实际上对于物联网来说,我相信可能在软件标准化上包括模组协议标准化上,也是今后整个技术问题的一个比较关键的部分。这些技术问题代表了各种各样的细节,当宏观已经决定的时候,这个细节就会决定成败,当宏观大面上这种大的问题已经决定之后,可能任何一个小问题都会导致整个行业或者产业的发展出现了影响。

  后面我们会具体的说一下这个问题,首先我们看感知层的问题,感知层的问题,其实物联网大量的应用,一定是基于传感器节点和传感器网络的这种应用,我们知道传感器实际上是一个类型非常众多,包括生物,速度,压力等等这些传感器。现在就有一个最核心问题,它的准确度问题,这些传感器准不准?举个例子,血压计,大家可能都知道,自动量血压计,现在都去买几百块钱的自动量血压计,看说明书把血压计绑在手腕上,血压计放在自己胸口量出来血压相当准确,如果大家用如果血压计不是按说明书标准方式一点一点的完全标准方式做的话,量出来血压是不准的。这个血压计就是传感器,传感器精度问题是一个比较大的问题。除了一些基本的传感器可能精度是完全能够保证的,可以计量的,现在当前大量的传感器缺乏计量。你本来是安全度比较低,需要拿传感器提升你的安全感,结果发现传感器不但没有提升你的安全度,反而降低,即便你网做得再好,这是一个基础问题,基础问题解决不了,网做得再好实际上他的需求也没有得到解决。

  还是涉及到计量,比如我在高温、高压,低温低压,寒冷情况下,传感器耗电,包括传感器节点耗电,传感器节点灵敏度等等这些问题都是受到影响,这些方面我们认为实际上是缺乏一个计量检测标准化的过程,对于传感器本身缺乏计量检测标准化的过程,如果这一块解决不了,导致今后物联网发展从底层来说是一个瓶颈。

  另外一个就是传感器包括节点大规模布设的问题,像当前的研究水平,对于节点布设,几万个节点,几十万个,上百万个节点,当前研究可能对于一些物联网传感器上百个节点就会导致各种各样算法,导致问题产生,节点不能铺得更多,路由,状态管理等等都会出现问题。

  第三个传感器速率问题,现在的速率是中低速率,大量物联网底层传感器节点,包括底层感知层的连接,都是中低速率大规模激活和更新。今后随着需求增加,包括以视频红外等等中高速为代表的需求现在在逐渐增加。因为很多时候,很多的用户他希望能够直接看到监控的东西。而这个实际对接入,能耗接入线令都很高,是否满足中高速物联网的需求这样的问题。

  对于网络层的问题,因为我们是做工程实施的,对网络层问题研究得更加深入。首先看到有一个业务模型的问题,所谓业务模型,传统的通信网和数据网业务模型是完全不同的。上行流量远高于下行,大量的流量全是上行的流量全占用上行的资源。另外周期性寻呼突发,如果要是无线的当一个小区物联网节点上千个,因为它所上传数据是周期性上传数据,它这种突发很难控制。当突然间发展突发对现有通信网影响是存在的,而且随着规模的增大,因为现在的规模并不是特别大,随着这种规模的增大,对通信网影响到底有多大?可以说这是一个很值得研究课题。

  另外就是忙时的问题,通信网最关心我们做资源配置,我们做网源配置都关心忙时的问题,话音网我们满足忙时话音,数据网满足忙时数据,而物联网忙时数据在什么我们不知道,可能有一些数据是周期性忙时,也就是没有忙时,一天二十四小时没有忙时,或者全是忙时。还有一种当发生事件之后物联网一下特别的忙,这个也是在业务模型中需要研究的一个部分。我们这个网络当出现突发物联网忙时的时候,我们接入网络是怎么才能把它渡过。

  另外底下就是关于视频业务高流量,中高速率物联网需求现在已经有了,而且现在这种需求已经在逐渐的变强,但是发现的瓶颈,我们的3G网络,咱们不说2G网络支撑。现在3G网络对这种需求我们也做过这种核算,在当前也是难以满足的。尽快发展到TD—LTE,才能够将视频业务高流量需求来满足,这就是业务模型问题。

  然后就是资源的问题,今后会产生数十亿数百亿的地址,使用什么码号,码号是受到工信部管理的,互联网码号是不是需要专门开辟一个码号进行管理。

  下一个组网和网络规划的问题,受业务模型决定的。现在我们发现业务模型跟传统的网络或者蜂窝网,数据网传统业务模型完全不一样,是不是就要进行专门的组网,或者建设专署的网源。对这个网络就要进行重新规划,这也是对运营商比较大的问题。重新的规划也是需要时间,专署网源需要建设,同时这种组网和网络规划对现网影响如何进行研究。

  后面就是网络安全的问题,前面提到了包括网络安全,数据安全,隐私保护,可信度等等这些问题。实际上物联网的网络安全是整个网络安全中的小问题,是其中的一部分。互联网中安全问题更大了,现在当前缺少对于端到端物联网安全问题如何解决?实际上更多的是上层的得需要安全进行立法的规范,同时也需要技术解决方案。这是网络安全的问题。

  后面还有网络优化,既然组网和网络规划发生变化,网络优化,包括网管,包括网络维护,包括计费,经营分析等等发生相应变化,网络优化是相应的课题。网络优化可能占运营商几乎很大工作量一部分。当新的物联网产生之后,当规模加大之后,这种网络优化会产生什么样影响?因为现在规模并没有这么大,也是一个未知数。

  最后,有异构网络共存的问题,今后对于一个运营商来说,无论是移动,还是联通,甚至包括电信,今后出现2G,3G,物联网多网共存,同时各个网定位不一样,如何进行相互协调,避免相互影响,这就是整个网络我总结出来这些问题,这些问题就跟通信网络的差别非常大。每一个问题实际都是需要比较有一些深层次研究课题解决这些问题。

  下面我们讲一下物联网的管理平台,对于一个物联网来说更核心的是上层的管理平台,也就是前面说的很多问题,实际上解决出来,我们要做的就是建设这么一个管理平台。当然这个管理平台,或者物联网管理平台,或者物联网资源管理平台,信息管理平台等等,它都是以平台结构加各种各样的功能,加各种各样的中心,或者各种各样的处理方式,或者各种各样的系统结合起来的。只有当管理平台逐渐成熟完善的时候,我们有很多问题就会解决。比如说我们的物联网业务之间不兼容的问题就会解决。我们的管理平台我大致看了一下,对于一个管理平台来说,大致分为这些模块。比如说资源管理模块,包括终端管理,卡管理,码号管理,运营管理模块,计费挂单,跟运营商当前管理系统,包括网管系统,网络维护系统,网络优化系统,包括计费系统,包括健全,安全系统全都连在一起了。运营管理模块,还有接入管理模块,包括封装模块,对于物联网来说必须在管理平台中进行封装,如果不进行封装,开发时间也会很长。同时有在后续会有孵化环境的模块,包括中间件开发,组件开发,包括如何提供外部开放性孵化环境的模块,包括安全管理,服务保障,QOS模块,包括客户端,包括微客,都是针对信息发布的终端的门户,这些都是需要解决的问题。对于一个物联网管理平台来说,把这些模块全部建立起来需要一定时间的。当然我们可以一开始先建设一些基本的模块,然后随后逐渐将一些新的模块加入进来,对于物联网管理平台的一个考量。

  最后我们看一下物联网发展之路,我们通过物联网发展的阶段我们来看一下问题解决的过程,物联网发展之路很多人都提出三个阶段,实际上我把这些各种各样行业,或者各种各样协会提出的经验整合了一下。分三个阶段,先是接入级融合,运营商只是先提供接入,运营级的接入,这些运营商可以运营某些业务,最后是泛在级业务,形成业务共生,或者业务孵化等等一种多网融合的一种方式。对于业务应用来说,先是实现某些关键的应用,当关键的应用实现之后,逐渐再形成规模应用,最后再进行普遍应用。对于产业的发展来说,还是先是某种应用的创新,创新完之后发现其中有一些技术问题再进行技术的创新,技术创新之后再进行整体服务的创新。对于业务模式我们刚才也提了现在只是管道模式的业务模式,之后再进行集成模式,提供集成化的服务,最后再提供聚合服务模式。从这里可以看到实际上我们物联网发展之路也是这样的过程,一开始并没有意识到物联网发展会遇到哪些问题,只是想办法把这些应用先做下去,先做一些关键应用先落地。之后可能会出现一段平滑期就像前面讲的很多曲线一样,经过一个峰出现一个下降,把面临那些问题,研究那些问题,并且解决那些问题这样一个阶段,经过这些阶段之后才能进入第二个阶段,就是运营级融合,技术创新,集成模式,服务模式。第二个阶段和第三个阶段是相对而言比较连贯的阶段,第一阶段和第二阶段中间有一道沟的,我们现在所面临的挑战就是一定要想办法把这道沟跨过去,这就是我本次所讲的内容。谢谢大家!

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