物联网(IOT)由国际电信联盟(ITU)的定义为:通过二维码读取设备、射频识别装置(RFID)、红外线感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按照既定协议,把任何物品与互联网连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网将传感器与智能处理相结合,运用云计算、模式识别等多种智能技术,拓展应用领域。从传感器获取的海量信息中,分析、处理得到有意义的信息,以满足不同用户的不同需求,找到新的应用领域和模式。
物联网的架构
物联网的本质很简单:传感+通信+IT技术
终端:透彻的感知和测量,使生产资料能够有自己的思想,并与外界沟通交流
网络:泛在的接入和互连、公共通信网络、物联网、互联网,以确保生产资料和工业应用的泛在的连接
应用程序:深度智能分析与控制、行业智能应用与控制系统(计算、存储、应用)
物联网的分层体系结构
终端:
未来社会是万物的感知,用什么感知?软件做不到,只有依靠终端。终端不仅是一部手机,更是一部家庭路由器、摄像头、可穿戴设备、传感器、汽车、物联网终端。它们都可以称为“端”,实现万物互联、端形式多样化、万物感知、端的非生物元素和生物元素高度融合,物理世界与数字世界高度融合,并具有边缘计算能力;
网络:
接入端有无线和固定两种方式。固定网络接入模式运营商无法从物联场景中提取“连接”好处,这是将物联网流量连接到自己的物联网平台业务的有效帮助。无线接入模式运营商不仅可以获得“连接”的好处,而且更有利于将物联网流量连接到自己的物联网平台,进行数据转换;
平台:
平台是运营商介入到各行垂直物联网产业的核心竞争力。物联网平台的主要功能包括连接管理、设备管理和应用使能。
应用:
物联网服务的各行业将各自行业感和终端设备采集的数据,通过网络和平台传递对应行业的物联网服务器,各行业根据其提供的高价值数据,进行产业升级、提效及智能化改造;
物联网安全:
安全是物联网最重要的挑战。安全工作需要从端点安全、网络安全、数据安全、平台安全、应用安全等方面进行保障。
典型的物联网端到端网络结构1-蜂窝式物联网(CIOT)
行业终端:传感器接口,应用驻留
NB—IOT模块:无线连接、软SIM卡、传感器接口、应用驻留
基站:低成本站点解决方案,支持大规模物联网连接的新空口
核心网:移动性/安全/连接管理、无SIM卡终端安全接入、终端节能特性、不区分时延的终端适配、拥塞控制和流量调度、计费启用
IOT平台:应用层协议栈适配,终端SIM OTA、终端设备、事件订阅管理、API能力开放(行业、开发者)、OSS/BSS(自助开户、计费),大数据分析
1、重用站点基础设施以降低部署成本
2、支持接口优化,优化30%以上的信令开销,支持终端节点,降低成本
3、基于CloudEdge平台的IOT专用核心网,可以与现有的网络群POOI连接,降低每个连接的成本。
典型物联网端到端网络结构2-家庭网关
1、分层解耦
终端、网关、应用平台、App 解耦
2、多终端操作界面
移动应用程序、语音扬声器、PAD、PC Web门户
3、灵活多样的终端接入方式
不同功能/协议/品牌终端接入
网关聚合访问
直接连接访问
4、云连接
实现不同云平台下的设备互联
5、终端间多级联动
同一网关下设备之间的规则链接
同一平台上跨网关设备之间的规则链接
跨平台设备之间的规则链接
典型物联网端到端网络结构 3-LoRa 网关
LORA使用免授权ISM频段,但不同的国家或地区使用不同的频段。我国主要采用470-510MHz,但也采用779-787MHz;中国LoRa 应用联盟推荐采用470-518MHz;
物联网平台是物联网价值链的锚点
物联网管理平台是运营物联网的战略控制点。在连接价值下降、数据为王的时代,通过物联网管理平台分享未来物联网的最大蛋糕,也是各运营商、设备供应商和行业巨头们共同的选择。
根据物联网服务的层次,物联网平台主要分为四大平台类型:
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