一、前言
萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代已經(jīng)到來(lái),2020年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數將達到300億個(gè)。中國的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)更是飛速發(fā)展,隨著(zhù)許多新商業(yè)模式的涌現,市場(chǎng)將迎來(lái)井噴期。預計2020年物聯(lián)網(wǎng)連接數將達到80億個(gè),其中蜂窩網(wǎng)絡(luò )規模超過(guò)10億?,F如今,它正成為當前信息領(lǐng)域一股強大的力量迅速發(fā)展,甚至成為國家經(jīng)濟新的增長(cháng)點(diǎn)。Gartner也將物聯(lián)網(wǎng)平臺納入“2016十大戰略IT技術(shù)趨勢”,并預計在2020年之前圍繞物聯(lián)網(wǎng)平臺將形成重要商機。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑為連接-感知-智能,目前處于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第一階段即物聯(lián)網(wǎng)連接數快速增長(cháng)階段。到2018年,全球物聯(lián)網(wǎng)連接數將超過(guò)手機連接數。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第一階段:物聯(lián)網(wǎng)連接大規模建立階段,越來(lái)越多的設備在放入通信模塊后通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )(LPWAGSM3GLTE5G等)、WiFi、藍牙、RFID、ZigBee等連接技術(shù)連接入網(wǎng),在這一階段網(wǎng)絡(luò )基礎設施建設、連接建設及管理、終端智能化是核心。智能制造、智能物流、智能安防、智能電力、智能交通、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能家居、可穿戴設備、智慧醫療等領(lǐng)域連接數將呈指數級增長(cháng)。該階段中最大投資機會(huì )主要在于網(wǎng)絡(luò )基礎設施建設、通訊芯片和模組、各類(lèi)傳感器、連接管理平臺等。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第二階段:大量連接入網(wǎng)的設備狀態(tài)被感知,產(chǎn)生海量數據,形成了物聯(lián)網(wǎng)大數據。這一階段傳感器、計量器等器件進(jìn)一步智能化,多樣化的數據被感知和采集,匯集到云平臺進(jìn)行存儲、分類(lèi)處理和分析,此時(shí)物聯(lián)網(wǎng)也成為云計算平臺規模最大的業(yè)務(wù)之一。根據IDC的預測,2020年全球數據總量將超過(guò)40ZB(相當于4萬(wàn)億GB),這一數據量將是2012年的22倍,年復合增長(cháng)率48%。這一階段,云計算將伴隨物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展。該階段主要投資機會(huì )在A(yíng)EP平臺、云存儲、云計算、數據分析等。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第三階段:初始人工智能已經(jīng)實(shí)現,對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生數據的智能分析和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用及服務(wù)將體現出核心價(jià)值。Gartner預測2020年物聯(lián)網(wǎng)應用與服務(wù)產(chǎn)值將達到2620億美元,市場(chǎng)規模超過(guò)物聯(lián)網(wǎng)基礎設施領(lǐng)域的4倍。該階段物聯(lián)網(wǎng)數據發(fā)揮出最大價(jià)值,企業(yè)對傳感數據進(jìn)行分析并利用分析結果構建解決方案實(shí)現商業(yè)變現,同時(shí)運營(yíng)商坐擁大量用戶(hù)數據信息,通過(guò)數據的變現將大幅改善運營(yíng)商的收入。該階段投資者機會(huì )主要在于物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案提供商、人工智能、機器學(xué)習廠(chǎng)商等。
二、物聯(lián)網(wǎng)架構
物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值在于讓物體也擁有了“智慧”,從而實(shí)現人與物、物與物之間的溝通,物聯(lián)網(wǎng)的特征在于感知、互聯(lián)和智能的疊加。因此,物聯(lián)網(wǎng)由三個(gè)部分組成:感知部分,即以二維碼、RFID、傳感器為主,實(shí)現對“物”的識別;傳輸網(wǎng)絡(luò ),即通過(guò)現有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò )、通信網(wǎng)絡(luò )等實(shí)現數據的傳輸;智能處理,即利用云計算、數據挖掘、中間件等技術(shù)實(shí)現對物品的自動(dòng)控制與智能管理等。
目前在業(yè)界物聯(lián)網(wǎng)體系架構也大致被公認為有這三個(gè)層次,底層是用來(lái)感知數據的感知層,第二層是數據傳輸的網(wǎng)絡(luò )層,最上面則是內容應用層。
在物聯(lián)網(wǎng)體系架構中,三層的關(guān)系可以這樣理解:感知層相當于人體的皮膚和五官;網(wǎng)絡(luò )層相當于人體的神經(jīng)中樞和大腦;應用層相當于人的社會(huì )分工,具體描述如下:
感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官-識別物體,采集信息。感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫(xiě)器、攝像頭、GPS等,主要作用是識別物體,采集信息。
網(wǎng)絡(luò )層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦-信息傳遞和處理。網(wǎng)絡(luò )層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò )、網(wǎng)絡(luò )管理中心和信息處理中心等。網(wǎng)絡(luò )層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理,類(lèi)似于人體結構中的神經(jīng)中樞和大腦。
應用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會(huì )分工”-與行業(yè)需求結合,實(shí)現廣泛智能化。應用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的深度融合,與行業(yè)需求結合,實(shí)現行業(yè)智能化,這類(lèi)似于人的社會(huì )分工,最終構成人類(lèi)社會(huì )。
在各層之間,信息不是單向傳遞的,也有交互、控制等,所傳遞的信息多種多樣,這其中關(guān)鍵是物品的信息,包括在特定應用系統范圍內能唯一標識物品的識別碼和物品的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)信息。
在物聯(lián)網(wǎng)的整體架構中,應用層又可以分為平臺服務(wù)層和應用服務(wù)層。
平臺服務(wù)層:物聯(lián)網(wǎng)平臺是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )架構和產(chǎn)業(yè)鏈條中的關(guān)鍵環(huán)節,通過(guò)它不僅實(shí)現對終端設備和資產(chǎn)的“管、控、營(yíng)”一體化,向下連接感知層,向上面向應用服務(wù)提供商提供應用開(kāi)發(fā)能力和統一接口。并為各行各業(yè)提供通用的服務(wù)能力,如數據路由、數據處理與挖掘、仿真與優(yōu)化、業(yè)務(wù)流程和應用整合、通信管理、應用開(kāi)發(fā)、設備維護服務(wù)等。
應用服務(wù)層:豐富的應用是物聯(lián)網(wǎng)的最終目標,未來(lái)基于政府、企業(yè)、消費者三類(lèi)群體將衍生出多樣化物聯(lián)網(wǎng)應用,創(chuàng )造巨大社會(huì )價(jià)值。根據企業(yè)業(yè)務(wù)需要,在平臺服務(wù)層之上建立相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)應用,例如: 城市交通情況的分析與預測;城市資產(chǎn)狀態(tài)監控與分析;環(huán)境狀態(tài)監控、分析與預警(例如:風(fēng)力、雨量、滑坡);健康狀況監測與醫療方案建議等等。
三、物聯(lián)網(wǎng)平臺
平臺在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系架構中起著(zhù)承上啟下的關(guān)鍵作用,它不僅實(shí)現了底層終端設備的“管、控、營(yíng)”一體化,為上層提供應用開(kāi)發(fā)和統一接口,構建了設備和業(yè)務(wù)的端到端通道,同時(shí),還提供了業(yè)務(wù)融合以及數據價(jià)值孵化的土壤,為提升產(chǎn)業(yè)整體價(jià)值奠定了基礎。
按照邏輯關(guān)系和功能物聯(lián)網(wǎng)平臺從下到上提供終端管理、連接管理、應用支持、業(yè)務(wù)分析等主要功能。
1)設備管理平臺DMP(Device Management Platform): DMP平臺對物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行遠程監控、設置調整、軟件升級、系統升級、故障排查、生命周期管理等功能。同時(shí)可實(shí)時(shí)提供網(wǎng)關(guān)和應用狀態(tài)監控告警反饋,為預先處理故障提供支撐,提高客戶(hù)服務(wù)滿(mǎn)意度;開(kāi)放的API調用接口則能幫助客戶(hù)輕松地進(jìn)行系統集成和增值功能開(kāi)發(fā);所有設備的數據可以存儲在云端。
一般設備管理平臺DMP集成在整套端到端M2M設備管理解決方案中。解決方案提供商聯(lián)合合作伙伴一起,提供通訊網(wǎng)關(guān)、通信模塊、傳感器、設備管理云平臺DMP、設備連接軟件,并開(kāi)放接口給上層應用的開(kāi)發(fā)商,提供端到端的解決方案。像Bosch這樣對企業(yè)業(yè)務(wù)流程熟悉的廠(chǎng)商,還能將企業(yè)業(yè)務(wù)應用如CRM、ERP、MES集成到DMP之上,形成更完整的設備管理解決方案。大部分DMP平臺提供商本身也是通信模組、通信設備提供商,比如DiGi、SierraWireless、Bosch等,本身?yè)碛羞B接設備、通信模組、網(wǎng)關(guān)等產(chǎn)品和設備管理平臺,因此能幫助企業(yè)實(shí)現設備管理整套解決方案。一般DMP部署在整套設備管理解決方案中,整體報價(jià)收費;也有少量單獨提供設備管理云端服務(wù)的廠(chǎng)商,每臺設備每個(gè)月收取一定運營(yíng)管理費用。
諾基亞的物聯(lián)世界戰略布局以智能管理平臺(IntelligentManagement Platform for All Connected Things,IMPACT)為中心,助力服務(wù)提供商、企業(yè)及政府機構通過(guò)獨立的物聯(lián)網(wǎng)平臺,提供安全的應用,從而快速為市場(chǎng)提供服務(wù)。
2)連接管理平臺CMP(Connectivity Management Platform): CMP平臺一般應用于運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )上,實(shí)現對物聯(lián)網(wǎng)連接配置和故障管理、保證終端聯(lián)網(wǎng)通道穩定、網(wǎng)絡(luò )資源用量管理、連接資費管理、賬單管理、套餐變更、號碼/IP地址/Mac資源管理,更好的幫助移動(dòng)運營(yíng)商做好物聯(lián)網(wǎng)SIM的管理,運營(yíng)商客戶(hù)還可以自主進(jìn)行SIM卡管控,自主查看賬單。對于移動(dòng)運營(yíng)商來(lái)說(shuō),M2M物聯(lián)網(wǎng)應用的特點(diǎn)有幾個(gè):M2M連接數大,SIM卡使用量大,管理工作量大,應用場(chǎng)景復雜,要求靈活的資費套餐,低的ARPU值,對成本管理要求高。通過(guò)CMP平臺能夠全面物聯(lián)網(wǎng)終端的通信連接狀態(tài)、服務(wù)開(kāi)通以及套餐訂購等情況;能夠查詢(xún)到其擁有的物聯(lián)網(wǎng)終端的流量使用、余額等情況;能夠自助進(jìn)行部分故障的定位以及修復。同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)連接管理平臺能夠根據用戶(hù)的配置,推送相應的告警信息,便于客戶(hù)能夠更加靈活的控制其終端的流量使用、狀態(tài)變更等。
CMP連接管理平臺與移動(dòng)運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )中連接,幫助運營(yíng)商管理物聯(lián)網(wǎng)M2M,CMP平臺供應商參與運營(yíng)商物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)收入分成。使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )(2G/3G/4G/NB-iot),更加需要合理的控制流量、多用戶(hù)時(shí)分割賬單,動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監控使用狀態(tài)和成本。使得CMP平臺與移動(dòng)運營(yíng)商合作,CMP參與運營(yíng)商的移動(dòng)收入分成,業(yè)務(wù)模式簡(jiǎn)單明確??紤]到跨國大企業(yè)企業(yè)與CMP平臺對接時(shí),更希望一點(diǎn)接入,全球通用,因此具有全球化的CMP平臺在服務(wù)大型企業(yè)中更加具有競爭力。目前全球CMP有三大陣營(yíng):Jasper平臺、愛(ài)立信DCP平臺和沃達豐GDSP平臺。Jasper作為CMP領(lǐng)導者,和全球超過(guò)100家運營(yíng)商、3500家企業(yè)客戶(hù)展開(kāi)合作,愛(ài)立信DCP和沃達豐GDSP平臺客戶(hù)數量都和Jasper有差距。國內三大運營(yíng)商的CMP平臺:中國聯(lián)通和Jasper、宜通世紀合作,采取運營(yíng)收入分成模式;中國移動(dòng)和華為在CMP、M2M模塊和終端銷(xiāo)售都展開(kāi)合作;中國電信剛剛與愛(ài)立信DCP簽訂《諒解備忘錄》,在CMP、終端銷(xiāo)售終展開(kāi)合作。
Jasper是全球物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的領(lǐng)導者。Jasper基于云的物聯(lián)網(wǎng)平臺(ControlCenter)可將跨國的業(yè)務(wù)系統與無(wú)線(xiàn)技術(shù)完整融合,并且協(xié)助企業(yè)處理百萬(wàn)個(gè)聯(lián)網(wǎng)終端。目前,Jasper與全球超過(guò)27個(gè)移動(dòng)運營(yíng)商合作整合GSM網(wǎng)絡(luò ),并且擁有超過(guò)100個(gè)API,全球2700多家企業(yè)(覆蓋20多個(gè)垂直市場(chǎng))都選擇Jasper來(lái)開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。2016年初,Jasper被思科以14億美元現金收購。
3)應用支持平臺AEP(Application Enablement Platform): AEP平臺是提供應用開(kāi)發(fā)和統一數據存儲兩大功能的PaaS平臺,架構在CMP平臺之上。具體來(lái)看AEP平臺具體功能有提供成套應用開(kāi)發(fā)工具(大部分能提供圖形化開(kāi)發(fā)工具,甚至不需要開(kāi)發(fā)者編寫(xiě)代碼)、中間件、數據存儲功能、業(yè)務(wù)邏輯引擎、對接第三方系統API等。物聯(lián)網(wǎng)應用開(kāi)發(fā)者在A(yíng)EP平臺上快速開(kāi)發(fā)、部署、管理應用,而無(wú)需考慮下層基礎設施擴展、數據管理和歸集、通信協(xié)議、通信安全等問(wèn)題,降低開(kāi)發(fā)成本、大大縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。目前世界知名的AEP平臺功能逐漸豐富,逐漸添加了如終端管理、連接管理、數據分析應用、業(yè)務(wù)支持應用等功能。
AEP平臺幫助企業(yè)極大節省物聯(lián)網(wǎng)應用開(kāi)發(fā)時(shí)間和費用,同時(shí)上層應用大規模擴張時(shí)無(wú)需擔心底層資源擴展問(wèn)題。目前AEP平臺主要根據應用開(kāi)發(fā)完成后激活設備數量收費。建立完整的IoT解決方案(從底層設備管理系統、網(wǎng)絡(luò )到上層應用)對任何企業(yè)來(lái)說(shuō)都是浩大的工程,且需要眾多不同領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員聯(lián)合開(kāi)發(fā)搭建,建設周期長(cháng)、ROI較低。AEP平臺幫助企業(yè)極大節省物聯(lián)網(wǎng)應用開(kāi)發(fā)時(shí)間和費用,據Aeris測算,開(kāi)發(fā)者使用AEP平臺開(kāi)發(fā)應用,可以節省70%的時(shí)間,使應用更快能推向市場(chǎng),同時(shí)為企業(yè)節省了雇傭底層架構技術(shù)人員的費用。AEP平臺解決的另一個(gè)重大問(wèn)題時(shí)隨上層應用靈活擴展問(wèn)題,即使企業(yè)M2M管理規模迅猛增加,使用AEP平臺無(wú)需擔心底層資源跟不上連接設備擴展速度。
目前國內比較優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)AEP平臺公司包括機智云、上海慶科、中國移動(dòng)OneNet、艾拉物聯(lián)在中國的分公司等。OneNET是由中國移動(dòng)打造的PaaS物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺。平臺能夠幫助開(kāi)發(fā)者輕松實(shí)現設備接入與設備連接,快速完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部署,為智能硬件、智能家居產(chǎn)品提供完善的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
4)業(yè)務(wù)分析平臺BAP(Business Analytics Platform): 業(yè)務(wù)分析平臺包含基礎大數據分析服務(wù)和機器學(xué)習兩大功能。大數據服務(wù):平臺在集合各類(lèi)相關(guān)數據后,進(jìn)行分類(lèi)處理、分析并提供視覺(jué)化數據分析結果(圖標、儀表盤(pán)、數據報告);通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析,監控設備狀態(tài)并予以預警。平臺的機器學(xué)習:通過(guò)對歷史數據(結構化和非結構化數據)進(jìn)行訓練生成預測模型或者客戶(hù)根據平臺提供工具自己開(kāi)發(fā)模型,滿(mǎn)足預測性的、認知的或復雜的分析業(yè)務(wù)邏輯。未來(lái)IoT平臺上的機器學(xué)習將向人工智能過(guò)度,比如IBM Watson擁有IBM獨特的 DeepQA系統,結合了神經(jīng)元系統,模擬人腦思考方式總結出來(lái)逐步強大的問(wèn)答系統,未來(lái)將幫助企業(yè)解決更多商業(yè)問(wèn)題。
四、小結
中國物聯(lián)網(wǎng)平臺提供商大致可分為運營(yíng)商、云計算廠(chǎng)商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭、初創(chuàng )公司幾類(lèi),目前能提供的物聯(lián)網(wǎng)云平臺功能相對簡(jiǎn)單,生態(tài)系統建立也還需要完善,和國外物聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商還存在一定差距。由于物聯(lián)網(wǎng)平臺運營(yíng)、生態(tài)系統培養、開(kāi)發(fā)者聚集需要較長(cháng)時(shí)間的積累,未來(lái)如果傳統互聯(lián)網(wǎng)、IT公司要切入物聯(lián)網(wǎng)平臺領(lǐng)域,并購海外、國內優(yōu)秀創(chuàng )業(yè)公司,或者進(jìn)行深度產(chǎn)業(yè)鏈合作是較好的選擇。
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