【正文】 perators the Internet of Things platform of realization of advice. This paper on China tele operators development the Internet of Things business situation, problems are analyzed, and how to build in China tele operators’ the Internet of Things platform expand the Internet of Things business mode is discussed and studied.Keywords: The Internet of Things, Tele operators。 Industry application。 terminal第一章 緒論 選題背景及研究意義物聯(lián)網的概念是在1999年提出的，其英文名稱為The Internet of Things。由該名稱可見，物聯(lián)網就是“物物相連的互聯(lián)網”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網的核心和基礎仍然是互聯(lián)網，是在互聯(lián)網基礎之上的延伸和擴展的一種網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。2005年之后，ITU將物聯(lián)網的概念泛在化，將物聯(lián)網擴展為將各種信息傳感設備，如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網結合起來而形成的一個巨大網絡。其目的是讓所有的物品都與網絡連接在一起,方便識別和管理，充分利用了網絡資源優(yōu)勢[3]。2009年初，IBM提出了智慧的地球，就是將地球上所有物品進行聯(lián)網，通過后臺系統(tǒng)進行智能管理。在我國很早以前某些行業(yè)也有一些類似的需求，但當時還不具備相應的實施條件。2009年8月，國務院總理溫家寶視察了中科院無錫微納傳感網工程技術研發(fā)中心，也提出盡快建立中國的傳感信息中心，并形象地稱為“感知中國”中心。 因此，物聯(lián)網推進工作逐步提升到日程上來。物聯(lián)網明確列入《國家中長期科學技術發(fā)展規(guī)劃（20062020年）》和2050年國家產業(yè)路線圖。物聯(lián)網應用十分廣泛，可以說無處不在。而物聯(lián)網中最主要的核心部分就是機器之間的互聯(lián)、互通，也就是俗稱的M2M（M2M：“Machine to Machine”或“Man to Machine”或“Man to Man”，即“機器對機器”或“人對機器”或“人對人”；主要是指通過“無線網絡”傳遞信息和后端的服務器網絡來實現(xiàn)機器對機器或人對機器的實時數(shù)據交換，也就是機器互聯(lián)、互通）。M2M應用遍及電力、交通、工業(yè)控制、零售、公共事業(yè)管理、醫(yī)療、水利、石油等多個行業(yè)，對于車輛防盜、安全監(jiān)測、精細農業(yè)、人員定位、醫(yī)療狀況監(jiān)控、自動售貨、公共交通管理等，M2M可以說是無所不能[4]。我國目前M2M 市場才起步，以電信運營商推動為主，產業(yè)鏈存在很多空白，因此有必要研究電信運營商M2M業(yè)務的發(fā)展狀況，以對我國電信運營商M2M 業(yè)務的發(fā)展進行更好的規(guī)劃。 研究內容本論文著眼于電信運營商物聯(lián)網業(yè)務的現(xiàn)狀及其存在問題的研究。首先以國內外物聯(lián)網發(fā)展現(xiàn)狀為基礎，了解物聯(lián)網的特點及其有關技術；第二，以國外的電信運營商物聯(lián)網業(yè)務發(fā)展現(xiàn)狀與我國相比，通過分析國外的成功經驗，為我國電信運營商物聯(lián)網業(yè)務發(fā)展提供依據，并對我國電信運營商建設物聯(lián)網平臺提出建議架構。第二章 物聯(lián)網的概述 物聯(lián)網的概念物聯(lián)網是將各種信息傳感設備（如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器）與互聯(lián)網結合起來形成的一個巨大網絡，讓所有物品與網絡連接在一起，方便識別、管理和監(jiān)控，在此基礎上實現(xiàn)融合的應用，最終為人們提供無所不在的全方位服務[5]。物聯(lián)網（The Internet of Things) 把世界上所有的機器都納入到一張通信網中，并且被普遍連接,形成所謂“物聯(lián)網”,然后將“物聯(lián)網”與現(xiàn)有的互聯(lián)網整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，達到更加精細和動態(tài)的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態(tài)。M2M是物聯(lián)網現(xiàn)階段的主要體現(xiàn)，未來M2M泛在化及物聯(lián)網，當M2M進入泛在化階段（物的定義極大豐富，任何物品都可以接入網絡），物與物不再單一互聯(lián)而是全部融入一張網絡中及為物聯(lián)網。M2M（MachinetoMachine）作為實現(xiàn)機器與機器之間的無線通信手段，為制造業(yè)的信息化提供了一種新的解決思路。例如：在汽車上配裝采集車載信息終端、遠程監(jiān)控系統(tǒng)等，實現(xiàn)車輛運行狀態(tài)監(jiān)控等；在石油設備中安裝可以采集油井工作情況信息的模塊，遠程對油井設備進行調節(jié)和控制，及時準確了解油井設備工作情況；在電力設備中安裝可監(jiān)測配電網運行參數(shù)的模塊，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的實時監(jiān)測、控制和管理維護。在未來的“物聯(lián)網”時代，當司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等等。 物聯(lián)網的特征互聯(lián)網將地球變成了一個村子，而物聯(lián)網將之變成一個人，有感知的人，因此物聯(lián)網最基本的特征是擬人性，物聯(lián)網應用的三個主要特征如下：l 全面的情景感知通過RFID、二維碼、無線傳感網、自組網等末端網絡，將管理對象的屬性信息(ID、編碼、人體特征等)、個體狀況信息(體溫、血壓、位置等)及環(huán)境信息(溫度、濕度、雨量、壓力、加速度、震動等)等信息準確收集。l 無縫連接與可靠傳遞通過各種通信網絡與互聯(lián)網的融合，將主動聯(lián)入和被動識別物體的信息實時準確地傳遞出去。l 信息匯聚及智能處理利用云計算，模糊識別等各種智能計算技術，對海量的數(shù)據和信息進行分析和處理，將處理結果作為智能化服務提供給用戶，對物體實施智能化的控制。總而言之，IT產業(yè)下一階段的任務是把新一代IT技術充分運用在各行各業(yè)之中。即把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成所謂“物聯(lián)網”。 物聯(lián)網的技術支撐 隨著各種通信技術從平行、獨立地發(fā)展，逐步走向融合，如移動通信技術與IP網絡的融合；電信網、電視網、計算機網、衛(wèi)星通信網絡走向融合，形成了新一代技術－M2M技術，以實現(xiàn)人與人(MantoMan)、人與機器(MantoMachine)、機器與機器(MachinetoMachine)之間暢通無阻、隨時隨地的通信。通過M2M技術提供的統(tǒng)一網絡平臺，能夠實現(xiàn)數(shù)字化城市中的信息資源共享和數(shù)據資源共享。M2M是物聯(lián)網(IOT)、泛在網(Ubiquitous Network)的技術基礎，目標是使所有機器設備都具備聯(lián)網和通信能力，其核心理念就是“網絡一切(Network Everything) ”。當前的重點是以車載通信（包括汽車、船舶等）為代表的智能信息處理和物與物（M2M）通信技術，解決其中的移動通信與網絡、定位、多媒體通信、導航關鍵技術問題；利用RFID和傳感器網絡等無處不在網絡技術，通過RFID、傳感器網絡與信息通信網絡的無縫結合和應用，形成一大批有示范效應的應用范例，形成國際一流的產品能力和較為完善的產業(yè)鏈。物聯(lián)網的構建依賴三個實體層的存在和互動。一是無所不在的基礎網絡；二是無所不在的終端單元（如RFID芯片） ；三是無所不在的網絡應用。l 物流網的關鍵技術傳感器：傳感器整體在功能、成本、可靠性方面尚未成熟；正向低成本、低功耗、新型化、微型化、智能化、綜合化發(fā)展，研發(fā)側重于新材料新功能新型傳感器、MEMS、智能傳感器、多功能傳感。識別：RFID相對較為成熟，技術研發(fā)集中在遠距離芯片設計與制造、低成本標簽天線和封裝、多功能讀寫器、讀寫器協(xié)調與組網、嵌入式智能化系統(tǒng)集成軟件，RFID標準進入到全球統(tǒng)一標識標準爭奪的關鍵階段。GPS等位置識別技術成熟，實時定位系統(tǒng)（RTLS）發(fā)展較快并開始應用。微機電：SoC、納米技術以及與機械或生物學科結合的MEMS和生物芯片技術是重要發(fā)展方向。MEMS器件正在向微電子部件和系統(tǒng)演變，具有自檢、自校、量程轉換、遠程設定和無線通訊等智能化功能。嵌入式系統(tǒng)：較成熟，朝型化和專業(yè)化發(fā)展。物物通信和網絡技術：低速低功耗近距離無線接入正研究新的物理層和MAC層技術；廣域無線接入增強技術正研究支持機器類通信的需求；Adhoc網絡以無線傳感器網絡為代表面向應用定制，標準研究剛開始起步。認知無線電和環(huán)境感知技術：總體處于研究初期。認知無線電部分技術實現(xiàn)了標準化，但進展緩慢；網絡環(huán)境感知方面還處于學術討論階段。物聯(lián)網軟件與算法：SOA已成為軟件架構主流發(fā)展趨勢，相關標準規(guī)范正在多個國際組織中研究制定；中間件呈多樣化發(fā)展，行業(yè)應用的高端中間件主要由IBM等國外企業(yè)掌握；面向物聯(lián)網規(guī)模應用的軟件與算法尚在起步。海量信息智能處理：總體處于初期發(fā)展階段。云計算方面目前正進行通用計算服務平臺的研發(fā)，國際標準化工作剛起步，多個國際標準組織參與制定與云計算相關的標準。l 物流網相關技術使用的頻率物聯(lián)網技術國際頻率規(guī)劃情況RFID（射頻識別）低頻13 5kHz、UHF頻段433MHz和860960MHz、868/915MHz、2450MHzNFC（近距離通信）Bluetooth（藍牙）（WiFi）CC1100（無線收發(fā)器）300348MHz、400464MHz和 800928MHzIMT（移動通信）450470MHz、698960MHz、MHz、23002400MHz和2690MHzBWA（寬帶無線接入），5GHz，24GHz和26GHz 本章小結本章是物聯(lián)網的概述，它包括物聯(lián)網的概念、物聯(lián)網應用的特征，然后闡述了當前物聯(lián)網的關鍵技術。 第三章 物聯(lián)網發(fā)展現(xiàn)狀與其分析 物聯(lián)網的發(fā)展現(xiàn)狀M2M應用市場正在全球范圍快速增長，隨著包括通信設備、管理軟件等相關技術的深化，M2M產品成本的下降，M2M業(yè)務將逐漸走向成熟。目前，在美國和加拿大等國已經實現(xiàn)安全監(jiān)測、機械服務、維修業(yè)務、自動售貨機、公共交通系統(tǒng)、車隊管理、工業(yè)流程自動化、電動機械、城市信息化等領域的應用。2009年M2M模塊的全球發(fā)貨量達到4千萬片，在2013年將達到9千5百萬片。同時，全球范圍的統(tǒng)計，運營商在移動M2M上收入在2008年達到30億英鎊，而到2012年，預計達到89億英鎊。預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上，2035年前后，我國的傳感網終端將達到數(shù)千億個；到2050年，傳感器將在生活中無處不在。圖31 M2M模塊發(fā)貨量預測（單位：百萬）[6] 全球物聯(lián)網發(fā)展現(xiàn)狀物聯(lián)網市場的發(fā)展將分三個階段。2003 年到2009 年是物聯(lián)網市場的初創(chuàng)期，在這個階段內，商業(yè)模式還處于摸索中，產業(yè)關注的焦點普遍存在于新生縱向市場的開拓上，傳統(tǒng)運營商占據主導地位，在為行業(yè)客戶提供定制個性化解決方案中，運營商的移動蜂窩網絡具有無可比擬的優(yōu)勢。隨著第二階段的到來，縱向市場將被打破，橫向市場將得到發(fā)展，物聯(lián)網服務提供商將成為新的經濟增長點，越來越多的網絡類型都將應用于解決方案當中，服務提供商將飛速增加。第三個階段是成熟階段，家庭和個人應用將成為物聯(lián)網的主要力量，產業(yè)鏈將整合，發(fā)展模式將簡化。目前全球市場屬于第一階段與第二階段的中間段，已經出現(xiàn)了Jasper Wireless 和Wyless 這樣的全球化的物聯(lián)網服務提供商，而傳統(tǒng)電信運營商仍處于主導地位，應用客戶也以企業(yè)客戶為主。 中國物聯(lián)網發(fā)展現(xiàn)狀隨著信息化建設的深入推進，很多物聯(lián)網產業(yè)也從中收益，很多政府部門和企業(yè)就是采用物聯(lián)網方案實現(xiàn)信息化，應用涉及到石化、零售、物流、水利、醫(yī)療、汽車等行業(yè)?？梢钥闯觯覈鼛啄晡锫?lián)網的應用發(fā)展迅速，以GPS 技術或者有線網絡為主，而基于移動通信應用則較少。目前階段還是以政府和企業(yè)應用為主，雖然使用相應業(yè)務的部門和企業(yè)不一定將其看作是物聯(lián)網業(yè)務，而只看作是單獨的行業(yè)信息化應用，但是確實推動了我國物聯(lián)網應用市場的發(fā)展。與國外的產業(yè)發(fā)展狀況相比，產業(yè)鏈環(huán)節(jié)有所缺失，特別是物聯(lián)網服務商等重要的環(huán)節(jié)。這說明，雖然我國物聯(lián)網業(yè)務應用市場已經初具規(guī)模，但產業(yè)還比較零散，市場尚處于摸索階段，未來還有很長的路要走。目前我國物聯(lián)網產業(yè)的優(yōu)勢環(huán)節(jié)有電信運營商、系統(tǒng)集成商和通信模塊商。 電信運營商物聯(lián)網業(yè)務發(fā)展現(xiàn)狀物聯(lián)網是繼計算機、互聯(lián)網與移動通信網之后的又一次信息產業(yè)浪潮，是一個全新的技術領域，全球將有1億9千萬的機器設備將于2012年通過物聯(lián)網進行連接和共享信息[7]。就當前而言，計算機和手持設備是IT的主體，主要是上圖中的內圈設備。外圈中的物體的數(shù)量規(guī)模龐大，在未來將從各個維度從后臺支撐人類的IT需求，物聯(lián)網給IT和通信帶來了廣闊的新市場。面對物聯(lián)網的發(fā)展，全球主要運營商都從組織保障、產業(yè)鏈合作、業(yè)務應用開發(fā)與服務方面加快了整體性布局和探索。 OrangeOrange公司是法國電信子公司，2004年，Orange開始進入M2M市場，是最早開始關注M2M的運營商之一，并推出了M2M Connect、Cell ID等多項M2M業(yè)務，目前在已經擁有超過110萬的M2M SIM卡。比利時子公司Mobistar是Orange的M2M業(yè)務推廣主力，OrangeMobistar業(yè)務范圍內開放國際M2M中心（IMC），IMC集咨詢、技術創(chuàng)新、項目管理和系統(tǒng)集成為一身，提供全球M2M連接服務和實時解決方案。 VodafoneV