技術(shù)
導(dǎo)讀:物聯(lián)網(wǎng)的四層架構(gòu)和產(chǎn)業(yè)分工。
2017年,三大運(yùn)營商競相開展NB-IoT試商用,物聯(lián)網(wǎng)是今年通信行業(yè)的熱點(diǎn),亞信使能運(yùn)營商,承建了連接管理平臺(tái)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧社區(qū)等項(xiàng)目。亞信白皮書匯總已發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)資訊、方案和案例。以方便書友們整體了解物聯(lián)網(wǎng)基本知識(shí)、產(chǎn)業(yè)分工和亞信能力。
1. 物聯(lián)網(wǎng)四層架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)需要四層架構(gòu),如下圖:

圖1:物聯(lián)網(wǎng)四層架構(gòu)
下面重點(diǎn)介紹網(wǎng)絡(luò)層和平臺(tái)層
1)網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚、處理和傳輸。比較傳統(tǒng)的是固定網(wǎng)絡(luò)和短距無線網(wǎng)絡(luò)(WiFi、Bluetooth 和ZigBee等),目前發(fā)展比較快的是LPWAN(低功耗廣域無線網(wǎng)絡(luò))和2G/3G/4G/5G無線通信網(wǎng)絡(luò) 。目前LPWAN 技術(shù)可被分為授權(quán)頻段的廣域網(wǎng)技術(shù)及非授權(quán)頻段的廣域網(wǎng)技術(shù)兩類。授權(quán)頻段的廣域網(wǎng)技術(shù)包括核心標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議被3GPP通過的NB-IoT 以及由LTE技術(shù)演進(jìn)而來的eMTC;非授權(quán)頻段廣域網(wǎng)技術(shù)包括Sigfox、LoRa、PRMA 等。目前運(yùn)營商正在積極推動(dòng)NB-IoT和eMTC的商用。
NB-IoT與eMTC應(yīng)用場景互為補(bǔ)充,NB-IoT具有低速率、深度覆蓋、無連接態(tài)切換的特點(diǎn),適合于智能表計(jì)、智能停車、市政物聯(lián)(路燈、井蓋等)、環(huán)境監(jiān)測等;eMTC具有中低速率、移動(dòng)性和具有語音功能的特點(diǎn),適合于物流追蹤、制動(dòng)支付、行車衛(wèi)士、智能穿戴等。
2)平臺(tái)層
設(shè)備管理平臺(tái)(DMP)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、設(shè)置調(diào)整、軟件升級(jí)、系統(tǒng)升級(jí)、故障排查、生命周期管理等功能。 連接管理平臺(tái)(CMP)一般應(yīng)用于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)連接配置和故障管理、保證終端聯(lián)網(wǎng)通道穩(wěn)定、網(wǎng)絡(luò)資源用量管理、連接資費(fèi)管理、賬單管理、套餐變更、號(hào)碼/IP地址/Mac資源管理,更好地幫助移動(dòng)運(yùn)營商做好物聯(lián)網(wǎng)SIM的管理,運(yùn)營商客戶還可以自主進(jìn)行SIM卡管控,自主查看賬單。思科的 Jasper是典型的CMP。
應(yīng)用使能平臺(tái)(AEP)提供應(yīng)用開發(fā)和統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)兩大功能的PaaS平臺(tái),架構(gòu)在CMP平臺(tái)之上。具體來看AEP平臺(tái)具體功能有提供成套應(yīng)用開發(fā)工具(大部分能提供圖形化開發(fā)工具,甚至不需要開發(fā)者編寫代碼)、中間件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能、業(yè)務(wù)邏輯引擎、對(duì)接第三方系統(tǒng)API等。
AEP和運(yùn)營商沒有必然的聯(lián)系,運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)公司、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)都在運(yùn)營AEP。例如中移動(dòng)的OneNET,宜通世紀(jì)的Quark IOE等。
3)應(yīng)用層
應(yīng)用層的功能是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與終端行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度接觸,完成物體信息的協(xié)同、共享、分析、決策等功能,從而形成智能化應(yīng)用的解決方案。
在應(yīng)用層,根據(jù)特定的行業(yè)需要進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā),簡單的應(yīng)用可以在AEP中搭建。
2. 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)分工
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈從組件、模組、終端到平臺(tái)和運(yùn)營,最終面向個(gè)人或企業(yè)用戶。參與企業(yè)扮演一個(gè)或多個(gè)角色。

圖2:物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)角色分工
在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展處于應(yīng)用推廣、試點(diǎn)示范的前期,相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)商、技術(shù)開發(fā)商和解決方案提供商將處于市場主導(dǎo)地位;而當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)市場進(jìn)入市場成熟期后,物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)營服務(wù)提供商將成為產(chǎn)業(yè)鏈中新的主角,并有望實(shí)現(xiàn)通信平臺(tái)產(chǎn)業(yè)特有的零邊際成本、強(qiáng)用戶綁定和規(guī)模效益。
當(dāng)前,明確、成熟的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未形成,各巨頭企業(yè)均處在布局階段,企業(yè)之間既有競爭又有合作。
下面重點(diǎn)介紹平臺(tái)服務(wù)商
互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、電信運(yùn)營商、行業(yè)巨頭在積極地建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)并建立生態(tài)圈,另外也有初創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不斷融資,例如:云智易、機(jī)智云、艾拉物聯(lián)(中國)、特斯連等。
1)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)拓展物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù),利用入口和用戶優(yōu)勢構(gòu)建生態(tài)。蘋果、谷歌以及國內(nèi)騰訊、阿里等互聯(lián)網(wǎng)巨頭基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已構(gòu)建形成完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)。隨著智能終端和智能應(yīng)用井噴式發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)積極聯(lián)合智能硬件廠商強(qiáng)勢進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)市場,在智能家居、可穿戴設(shè)備、車聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)醫(yī)療等消費(fèi)領(lǐng)域布局構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)一般定位于設(shè)備管理和應(yīng)用使能平臺(tái)。
2)電信運(yùn)營商物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
電信運(yùn)營商發(fā)揮連接優(yōu)勢,立足通信管道構(gòu)建生態(tài)。得益于廣闊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋與生產(chǎn)或認(rèn)證提供連接能力的物聯(lián)網(wǎng)通信模塊,電信運(yùn)營商以M2M應(yīng)用為核心著手布局物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)。
從國際運(yùn)營商來看,開放平臺(tái)能力成為電信運(yùn)營商構(gòu)建生態(tài)的一個(gè)主要策略,此外,聚合行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),促進(jìn)終端、網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)的協(xié)同發(fā)展成為電信運(yùn)營商構(gòu)建生態(tài)的另一主要策略。
3)行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
行業(yè)巨頭開放資源和能力,向平臺(tái)化服務(wù)轉(zhuǎn)型。制造業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)巨頭相繼推出物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),發(fā)揮帶動(dòng)作用實(shí)現(xiàn)行業(yè)資源和能力的開放共享,推動(dòng)行業(yè)整體創(chuàng)新發(fā)展。行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)一般屬于設(shè)備和使能平臺(tái)。
國際上,通用電氣(GE)、西門子等制造行業(yè)巨頭根植于工業(yè)制造領(lǐng)域,工業(yè)應(yīng)用研發(fā)和實(shí)施優(yōu)勢突出,以“平臺(tái)+應(yīng)用”為重點(diǎn),聯(lián)合三大類產(chǎn)業(yè)力量共同布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。