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1、泛在网深度研究（下篇）下 篇目 录1.0海内外运营商探索和应用案例41.1海外运营商探索41.2中国移动在泛在网方面的应用实践61.3中国电信在泛在网方面的应用实践151.4中国联通在泛在网方面的应用实践171.5泛在网络与电信网融合策略172.0设备厂商的关注和研究222.1华为222.2中兴通讯222.3爱立信282.4诺西312.5Sierra322.6映翰通333.0泛在网目前存在的问题373.1互联互通问题373.2安全问题373.3资源问题383.4标准问题393.5行业融合问题393.6泛在网络急需解决的问题404.0泛在网络研究探索424.1泛在网络研究基础MUSE424.2欧
2、洲IST关于未来泛在与可信网络架构444.3重构性的研究454.4聚合重构统一业务终端464.5移动城市中长期发展规划预研及应用模拟464.6示范验证环境建设474.7泛在网络技术研究及其应用发展阶段484.8主题科研计划内容建议495.0泛在网发展相关建议545.1泛在网的发展建议545.2泛在网研究目标的建议545.3标准化工作建议561.0 海内外运营商探索和应用案例1.1 海外运营商探索1.1.1 法国电信欧洲第一家提供完整端到端M2M方案的电信运营商，通过利用自身潜力从一名被集成的运营商演变为M2M通信中的领导者，并为各类型业务提供完整的端到端解决方案和咨询服务。1.1.2 NTT
3、DoCoMoM2M作为其泛在网战略的重要组成部分，利用通用信息平台、嵌入式通信模块，降低了信息共享的成本，实现数据的存储和信息定制，能满足企业、个人和家庭在工作和生活上的需要。以面向家庭对象为主，以GSM/GPRS/3G 网络为平台，推出了智能家居、医院新生儿监测、移动POS业务，并且提供嵌入式通信模块。1.1.3 KDDI将M2M作为移动信息化和定制模块两大业务方向中的重要部分，聚焦在提供优质完善的通信服务，定制的嵌入式通信模块被嵌入到各种行业终端和应用，实现对产业价值链的把握。与丰田和五十铃等汽车厂商合作推出车辆应急响应系统。1.1.4 Sprint致力于创立一个开放的环境，以鼓励发展新的
4、应用与内容，丰富Sprint的服务价值，合作伙伴可以籍此提高对移动信息化的认知和理解，并能够通过利用关键API组件确保应用业务的质量。基于PCS DataLink Wireless WAN 提供M2M 业务，提供的业务较少，只涉及远程监控和车队管理。1.1.5 Orange推出了M2M Connect、Cell ID 等多项M2M业务，应用于车队管理、遥测和移动支付。M2M 业务方面在欧洲已经拥有超过100 万的M2M SIM 卡，是欧洲M2M 业务的领导者；开展的业务有资产管理，车队管理等。 比利时子公司 Mobistar 是Orange 的M2M 业务推广主力；支持 M2M 全球化，建立国
5、际M2M 中心；与大学合作，建立 M2M 实验室。1.1.6 Vodafone2002 年就开始推出M2M 业务，面向金融、零售、工业、农业、交通、建设、娱乐等行业，目前是提供M2M 业务最全面的传统运营商；开展的业务有车队管理、安全监测、自动抄表、零售和设备跟踪；创新的商业合作模式。1.1.7 Telenor1997 年就开始相关研究并推出了业务，经过了10 多年的经营，Telenor 已经成为了M2M 领域世界领先的运营商；开展的业务有物流、汽车、定位、自动化监测、安全监测等。 Telenor 自行开发的M2M 应用平台；提供专门的M2M 测试实验室。1.1.8 AT&T为 M2M 服务提
6、供商提供网络连接；要求入网终端必须经过 AT&T Mobile 的测试；加强企业解决方案建设，加强新兴设备研究， 主要提供网络连接和设备认证。1.1.9 Verizon提供通信网络给服务提供商，自己不推出业务，目前拥有700 万个联网的设备，依靠3G 网络提供EV-DO Rev A 和CDMA 1X 的数据传输业务。1.1.10 KPN提供网络给 Jasper Wireless 来运行全球性的M2M 业务。1.1.11 Telefonica O2在 M2M 领域有12 年的经验，推出了交通管理、金融、能源、安全防护等领域的业务，并拥有很多合作伙伴。1.1.12 T-Mobile与西门子合作推出
7、行业解决方案，并且针对M2M 应用推出了小型嵌入式SIM 卡。1.1.13 BT依靠 Transcomm、Redcare、Auto-ID 三个业务部门，提供安全管理和交通领域的移动M2M 和RFID 业务。1.1.14 Belgacom目前推出了零售和金融领域的业务。1.1.15 SK 电信依靠其全资子公司开发业务，目前提供交通管理、环境监测、安全监测、工业自动化业务，在M2M 领域是亚洲领先的电信运营商。1.2 中国移动在泛在网方面的应用实践1.2.1 中国移动对物联网的理解物联网是指通过装置在各类物体上的电子标签、传感器、二维码等经过接口与无线网络相连，从而给物体赋予智能，可以实现人与物体
8、的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话（引自王建宙总裁2009中国通信业发展高层论坛用网络连接大自然），即对物体具有全面感知能力，对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。物联网可划分为一个由感知层、网络层和应用层组成的3层体系，如图47所示。图47 物联网3层参考体系架构感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、各种传感器、传感器网络（指由大量各类传感器节点组成的自治网络，具有自组织、自愈合的特点）、M2M终端和传感器网关等，感知层的主要作用是感知和识别物体，采集并捕获信息。网络层包括各种通信网络与互联网形成的融合网络，这被普遍认为是
9、最成熟的部分，除此之外还包括物联网管理中心、信息中心等利用网络的能力对海量信息进行智能处理的部分。也就是说网络层不但要具备网络运营的能力，还要提升信息运营的能力。网络层是物联网成为普遍服务的基础设施。应用层是将物联网技术与行业专业技术相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集。物联网通过应用层最终实现信息技术与行业的深度融合，对国民经济和社会发展具有广泛影响。应用层的关键问题在于信息的社会化共享以及信息安全的保障。全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的核心能力。全面感知是指利用RFID、二维码、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体进行信息采集和获取；可靠传送
10、是指通过各种通信网络与互联网的融合，将物体接入信息网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享；智能处理是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的跨地域、跨行业、跨部门的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策和控制。1.2.2 利用M2M夯实泛在网基础目前中移动直接用于物联网的终端数量已经超过了400万。除了拥有目前全球最成熟的M2M应用和最大规模的M2M终端用户外，中移动还是国内唯一拥有M2M专用码号资源的运营商，其号码数量已经达到了一亿个。同时，中国移动拥有世界规模最大的用户数据仓库。海量的数据存储和处理需求巨大，因此，从2007年起，
11、移动就开始进行了云计算的研究和开发。为打造其云计算基础设施，中国移动提出了“大云”计划，进行关键计划研究和系统开发。根据中移动发展物联网的业务布局，除了应用于电力行业的远程抄表、配输电设备监控外，还开展了重点污染源监控、气象检测、车辆管理、水文检测、物流运输、移动POS等业务。2009年8月份移动总裁王建宙在访问台湾时邀请台湾RFID产商进行物联网产业合作。 目前，中国移动已与无锡市人民政府就“共同推进 TD-SCDMA与物联网融合”签署战略合作协议。中国移动将在无锡成立中国移动物联网研究院，重点开展TD-SCDMA与物联网融合的技术研究与应用开发，双方将在工业、农业、公共服务等各个领域，开展
12、包括环境监测、要地防入侵、智能交通、智能电网、智能家居等多种应用示范工程建设。1.2.3 统一的通信协议让机器设备互联互通基本功能：提供端到端电信级机器通信、终端管理、业务安全等基本功能扩展功能：屏蔽了不同行业之间的差异，通过扩展协议即可满足行业用于差异化需求价值：满足无人值守机器终端的基本管理需求，提供电信级的终端管理能力；通过动态扩展协议的方式满足不各用户差异化需求，提供WebService 接口，降低M2M应用开发难度，实现M2M业务迅速上线；提供了端到端通信的服务保障能力，有效提高业务质量，提升用户感受；提供了业务快速开发和规模运营的基础，降低用户业务使用成本1.2.4 专用的号码保证
13、了充足的码号资源2009年4月20日，关于核配中国移动机器通信业务号码的批复（工信部电管函2009197号）。核配机器通信号码10648，使用位长13位，共1亿个号码，仅在中国移动网内使用。各地启用号码前，由省公司向当地通信管理局备案。1.2.5 中国移动典型的解决方案通过与各行业的广泛合作，中国移动目前M2M终端数已达到400万，年均增长超过80，预计未来5年平均增长率在60%以上。截至2009年6月底，全国已有31个省开通M2M业务。从世界范围内看，我国在M2M应用的广度和深度方面都处于领先地位。通过广泛合作，中国移动已推出多项物联网应用。物联网具有广阔的应用场景，中国移动已在电力、市政公
14、用、环保、农业、交通、电力、金融、教育等较多行业推出了成熟的M2M业务应用。应用领域应用名称应用简述传媒无线媒体发布通过无线方式远程更新发布广告媒体信息市政公交视频监控在公交上安装视频，通过无线方式进行监控路灯控制远程控制路灯的开、关井盖监控监控井盖的丢失及是否盖好等环保污水口监控监控水污染水文监测监控无锡太湖整个水质情况农业蔬菜大棚监测监测蔬菜大棚的温度、湿度等鱼塘含氧监测监测鱼塘含氧数据信息交通车辆定位对车辆进行实时定位、指挥调度行车安排实时路况监测对道路情况进行实时监控教育校信通监测小孩到校情况电力远程抄表远程抄电力表的电度数输变电监控断电、盗窃等行为监控家庭家庭监控家庭内部的视频监控、
15、报警等远程医疗远端采集人体生物体征，并进行诊断图48 中国移动的物联网应用7.3.5.1 一卡通业务（1）方案介绍一卡通业务是基于中国移动手机支付功能的产品，是采用RFID技术的物联网应用。根据应用领域的不同，可衍生出市民一卡通、企业一卡通和校园一卡通等产品。一卡通产品采用的终端技术方案是2.4 GHz全卡方案，该方案利用2.4 GHz频段的RFSIM卡，以手机钱包应用服务为基础，提供相应的基于移动通信网络的增值服务。支持手机现场消费的场所需要安装有支持中国移动手机钱包业务的POS机。（2）应用场景一卡通的应用包括身份认证、现场消费、公交刷卡、公用事业缴费和手机票务等几大场景。其中身份认证可提
16、供门禁刷卡、身份识别、图书借阅等功能；现场消费可用手机在商场、超市、餐厅、药店、娱乐场所进行小额支付；公交刷卡是指用手机刷卡乘坐各种公共交通工具；一卡通也支持水、电、煤气、有线电视等公用事业的费用缴纳；手机票务是用手机预定机票、火车票等。（3）方案特点一卡通产品的特点包括3个方面：一是方便性，只需携带手机就可以完成原来企业内部卡、校园卡、公交卡多卡功能，使用简便；二是实用性，可以随时随地利用手机进行余额查询、使用详单查询；三是扩展性，利用手机一卡通还可以进行业务扩展，将更多业务集成到RFSIM卡上，扩展一卡通的应用范围。一卡通的应用非常广泛，几乎可以囊括工作、生活、娱乐的各个方面，随着该项业务
17、为公众所熟知和接受，将会带动整个社会的信息化进程。图49 中国移动智能停车信息服务系统架构如图49所示，基于M2M的智能停车信息服务系统主要包括停车场车位信息采集系统、网关、M2M管理平台、停车信息服务平台4个部分。7.3.5.2 基于M2M的业务解决方案基于M2M的智能停车信息服务系统的最终目的是为用户提供高效的停车服务，其业务分为面向个人用户和管理用户两大类。其中，面向个人用户的业务可以分为停车位预定、查询、支付等；面向管理用户的业务可以分为账户信息管理、停车场基本资料管理、故障历史信息记录与查询、停车预定账单信息管理、车位信息统计、网关状态管理等。下面分别以停车位查询及M2M平台对网关状
18、态管理为例对业务进行分析。(1)停车场车位查询如图50所示，停车场车位查询主要分为以下6个步骤。步骤1：用户向短信中心、WAP或Web平台发起停车位查询请求，查询请求包含用户指定停车场或者指定区域的车位信息。步骤2：各平台向停车信息服务平台的车位信息查询模块发送车位查询请求。步骤3：车位信息查询模块根据用户指定的停车场或区域向数据库进行车位信息查询。步骤4：数据库向车位信息查询模块返回相应的停车场车位信息。步骤5：车位信息查询模块向各平台返回相应的停车场车位信息。步骤6：平台通过各自的通信方式将相应的停车场车位信息反馈给手机用户。图50 中国移动停车场车位查询示意(2) M2M平台对停车场网关
19、状态管理图51 中国移动M2M平台对停车场网关状态的管理如图51所示，M2M平台对停车场网关状态的管理主要包括以下几点：l 停车场网关与M2M平台间周期性地发送心跳包。l 当有心跳发生异常后，M2M平台在其内部记录停车场网关异常的信息，并将异常情况发送到停车信息服务平台，由服务平台的M2M接口将异常情况发送到停车信息服务平台的系统管理模块。l 系统管理模块将异常情况记录在数据库中，并向设备管理用户发送警告消息。7.3.5.3 太湖水文监控系统图52 中国移动太湖水文监控系统架构（1）方案介绍太湖水文监控系统是为监测太湖整体水环境，防止蓝藻再次爆发而设计的水资源监控系统，是物联网在环境保护上的典
20、型应用方案。该方案是通过在太湖水域布放水文监测的传感器，对水温、水位、水体氧浓度、PH值、电导率、氮磷营养盐浓度等参数进行采集，通过无线网络及时传递太湖水域的水质变化和各污染源的排污情况，使环保部门可以对太湖水环境进行动态和实时观测，并主动分析、预测水污染情况。（2）实现方式太湖水文监控系统采用3层架构，分为感知层、网络层和应用层，如图1所示。其中底层感知层由近岸传统传感器群与水面微纳传感器群组成，使得整个系统的信息资源更为全面完善；网络层采用了中国移动的TD-SCDMA网络，具有覆盖广、可靠性高等优点；应用层则由监控中心和查询系统组成，监控中心负责存储各信息点采集的参数，对参数进行分析和比较
21、，并根据系统设置对异常水质作出预警。环保监控人员可通过查询系统了解每个监测点的详细信息，也可结合水体指标对预警水域的情况进行分析和处理。7.3.5.4 智能公交系统（1）方案介绍智能公交系统由公交调度指挥中心、电子站牌、车内LED、一卡通几个方面组成。该方案实现了公交系统的信息共享、车辆调度、资源分配，并提供了诸如天气、新闻、广告等增值服务，提高了公交系统的自动化程度、运营效率、服务便捷性和客户感知度。（2）应用场景智能公交系统的应用场景分为6个方面：公交调度指挥中心通过公交车载移动终端和首末站数据采集终端对公交车辆进行定位及监控；公交车载移动终端、电子站牌摄像头通过GPRS/TD-SCDMA
22、网络将公交车况、站台候车人数等信息传送到公交调度指挥中心；经过汇总处理后，公交调度指挥中心将集成的综合公交信息发布到电子站牌和车内LED；乘客通过电子站牌/车内LED获取实时路况、公交线路、车辆到站情况、换乘信息、天气、新闻等信息；乘客通过一卡通刷卡实现实时电子收费；公交调度指挥中心对采集到的车辆位置、车况信息进行分析，根据结果对各条公交线路的待发车辆进行优化调度。7.3.5.5 智慧城市系统（1）方案介绍智慧城市是物联网应用的一个综合场景，包括数字城管、应急指挥、公用设施监控、机场防入侵、智能物流、智能电网、数字金融等多个解决方案，其范围并不局限于上述的几个方案，凡是和数字化城市相关的物联网
23、应用均可加入这一范畴。（2）应用场景智慧城市的应用场景很多，下面针对几个主要的方案进行介绍。数字城管数字城管应用于对城市市政工程设施、市政公用设施如路灯、电梯、窨井盖的监控；城市环境的治理、环境秩序的监督、管理、预警以及监管部门的现场执法。应急指挥应急指挥应用于对城市突发事件的监控和预警，如对各种自然和人为灾害的应急处理，对非法集会、暴力事件的监督和管控。机场防入侵防入侵系统是一种应用于机场的安全监控系统，由前端的围界装置组成。围界装置有组合气象传感器、倾角传感器、震动传感器、固定摄像机、智能视频和张力围栏。组合气象传感器用于对气象信息的搜集和分析，倾角传感器、震动传感器和张力围栏用于入侵检测
24、，视频用于入侵检测、复核及跟踪。智能物流智能物流系统主要提供对物流车辆的定位服务，物流公司根据车辆的位置信息和货运需求对车辆进行优化调度，合理分配资源，同时根据物资配送情况调整库存。智能电网智能电网是物联网在电力行业的综合应用，该系统通过中国移动的无线网络，为电力部门实现监控、调度、数据采集等综合功能。其功能具体包括传输电网杆线监控防盗、传输电网断相断电监控、电力负荷控制信息传递、输电电缆在线监测、变压器实时监控、窃电装置异常接入告警等，实现无人状态下的数据采集和信息监控。数字金融数字金融系统是利用无线POS机和无线ATM机实现的远程支付、货币存取、交易查询等金融类服务。1.2.6 探索研究中
25、的项目除了已经试点运营的物联网业务，针对一些具有潜在市场前景的领域，中国移动也开展了相关的业务探索与研究。7.3.6.1 远程医疗项目（1）项目背景2009年国务院审议并通过新医改方案，该方案着重强调了完善城乡居民基本医疗卫生保障制度，今后3年将是深化医改的重要阶段，国家对基本医疗卫生服务将给予政策上、资金上的扶持。在此背景下，远程医疗项目将会有比较好的市场前景。（2）项目内容远程医疗项目包括医疗服务管理平台和信息采集终端两个方面。服务管理平台是医患之间沟通的渠道，将提供医疗信息发布；病人生理指标采集、监控、预警；医生定期问诊等专业功能；同时具有用户管理、计费、信息查询、终端管理、数据统计等平
26、台功能。信息采集终端是监测病人生理指标的关键设备，可以安放在病人家里或社区卫生中心。采集终端需要具有功能全、准确度高、体积小、价格低的特点，但是目前市场上已有的终端还无法达到这一要求，这是亟待解决的问题。（3）应用场景远程医疗主要应用于3个场景：一是针对慢性病的管理，通过对病人血压、血氧、心电等指标的监控，实现远程诊断和预警的功能；二是紧急救助服务，当被监控病人发生危险时，可以及时确定病人位置，并通过事前建立的病人档案，了解其病史，对症救治；三是小区医疗中心集中安放检测设备，供小区内居民使用，这样可以节省运维成本。7.3.6.2 智能家居项目（1）项目背景 随着通信技术、数字技术的发展，家庭生
27、活自动化、数字化和智能化成为可能。智能家居就是通过家庭信息和手机的结合实现对家庭资产的远程和近端控制。（2）项目内容 智能家居包含3个部分：智能家电、家庭安防监控、交通工具防盗跟踪。智能家电：将现有的家电通过增加相应的传感器和控制器，实现对灯光、窗帘、冰箱等的控制。家庭安防监控：由门磁系统、煤气探测器、烟雾报警器、视频监控、紧急呼救等多个系统组成。用户可以通过手机和PC对监控信息进行查看，当异常情况出现时，监控系统会自动预警，并通知小区安防系统，触发应急处理。交通工具防盗跟踪：通过在家庭交通工具（如汽车、摩托车和自行车）上新增传感器及控制器，实现对其跟踪和防盗。当设防状态发生变化时，防盗系统可
28、以同外部相关安防系统联动。7.3.6.3 智能农业项目（1）项目背景 智能农业项目依托无线传感技术理论，面向农业生产的真实环境，整合数据融合技术和远程控制技术，建立面向精准农业生产和牲畜饲养的信息监控平台。（2）项目内容智能农业包括精准农业生产和动物溯源两个场景。精准农业是通过在农作物大棚中布放环境监测的传感器，测量大棚内温度、湿度等数据，并通过无线的方式传送到信息监控平台或管理人员的手机上，使管理人员能够及时掌握大棚的生态环境，科学指导农业生产活动。动物溯源是在牲畜身上装有记录其信息的耳标，包括牲畜的产地、种群、免疫、消毒情况、存栏时间、出栏时间、所属单位等，由饲养员将这些数据录入数据库并及
29、时更新，建立起牲畜饲养的电子档案系统、指导农户科学喂养，同时对牲畜疫情进行监控。1.3 中国电信在泛在网方面的应用实践1.3.1 中国电信物联网行业应用实践中国电信的物联网以应用为本，相关企业技术标准化工作中首先强调调研市场需求，在垂直市场中寻求客户的共性需求，并致力于产业间、技术标准组织间的充分合作。在前端传感器及设备领域，丰富多彩的应用多样化的传感技术是传感网联盟的强项和创新重点，中国电信通过统一的技术规范、标准化的模块来争取外包客户的联网需求，实现“China Telecom inside”模式的模块级嵌入服务。网络是电信运营商的核心竞争力之一，网络发展的重点是适应泛在化的趋势，逐步引入
30、下一代互联网技术，利用网络转型进行产业衔接。后端的IT系统要充分考虑物联网运营“双边市场模型”的特点，要兼顾合作伙伴拓展行业应用及合作运营的场景，逐步引入云计算的技术理念，为合作伙伴提供安全、增值的管理服务。中国电信在“视频监管数据管控”模式宽带物联网应用、M2M模块应用和绿色泛在社区应用三大重点领域积极开展了标准化探索，并取得了较好进展。(1)宽带物联网应用中国电信的“全球眼”网络视频监控业务是基于宽带网络为用户提供图像、声音和各种报警信号远程采集、传输、存储、处理的一种全新增值业务。部署的前端设备不但具备基本的视频传感能力，而且具有灵活的数据采集和开关控制能力，可以支持大带宽视频监管小数据
31、量精确管控的模式，满足客户进行远程监控、管理和信息传递的需求。中国电信“全球眼”系列企业技术规范获得了2009年CCSA的科技进步二等奖，并积极承担了CCSA TC1网络视频监控相关技术标准的制定工作。以该规范为技术依据开发了“全球眼”业务及其大批行业应用，这种高数据量的物联网应用规避了小流量物联网应用初期的经济规模问题。 (2)M2M模块应用中国电信已经制定了M2M业务企业技术规范，按照技术规范定制的M2M模块将提供数传型、服务型和解决方案型服务，可分别提供数据传输透明通道服务、数传和终端远程管控服务及基于标准API接口等方式的行业应用服务。(3)绿色泛在社区应用中国电信作为发起单位之一与天
32、地互连公司、北京城建设计研究院、清华大学、北京交通大学、北京邮电大学等单位开展“产学研”合作，由国内产业合作主导了物联网领域全球首个标准工作组IEEE1888,提交的泛在绿色社区控制网络协议（UGCCNET）已经进入投票阶段，该协议将传感器网络、远程控制网络和下一代互联网技术有机结合，探索将割据的私有行业解决方案 转向开放的产业生态系统，可推动中国绿色产业经济发展。该协议在继承传统的同时面向未来，从设计之初就充分考虑了商业公共运营的需求。1.3.2 中国电信典型应用案例目前，中国电信在打造“智慧城市”中的“炫动生活”方面，形成了自己优势应用。其开发的物联网应用已经超过10项，其中，智能家居产品
33、融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，将各种家庭设备通过智能家庭网络联网实现自动化，通过中国电信的宽带、固话和3G无线网络，可以实现对家庭设备的远程操控。而智能医疗系统、智能城市产品、智能环保产品、智能交通系统、智能司法、智能农业产品、智能物流产品、智能校园、智能文博系统、M2M平台等已经成功为各行各业提供快捷便利的服务。2009年11月24日，中国电信在无锡成立物联网技术重点实验室，重点开展中国电信有线，无线宽带以及天翼3G网络与传感技术融合的技术研究和应用开发，实现远距离应用领域（主要是M2M）产品和近距离应用领域（主要是传感网）领域产品开发试点与物联网基础关键技术，设备
34、领域研究，物联网应用产品开发及推广支撑工作的结合，实现前后联动，并于当地软件园展开商务和产品研发等诸多层面的产业合作。在泛在网应用方面，中国电信也进行了很多积极的探索和实践，例如中国电信率先在湖南推出了基于IPv6的农业信息化监控平台，该方案在2009年由中国电子商会、互联网协会以及农业部信息中心组织的农村信息化方案评选中被评为“2009 中国农村信息化最佳解决方案”。该系统是适应国家建设资源节约型和环境友好型社会的两型社会的战略需求，实现了农业信息现代化。目前系统在湖南省农业厅下属的湖南省优质果茶良种繁育场智能大棚实现商用，以前大棚都是人工管理，缺乏有效的技术手段采集农作物生长环境参数，并且
35、采用手工控制实现对灌溉、水帘、遮阳网、抽风机等的控制，缺乏智能化远程控制手段。该系统在感知层部署了相关的温度、湿度、光照、土壤含水量等传感器以及基于IPv6的摄像头，可以实时采集大棚内的各种环境信息，并通过基于IPv6的网络层将采集信息送到后台的信息服务应用系统，通过信息服务应用系统的智能分析处理，可以实现大棚环境信息的可视化呈现以智能控制功能，可以远程甚至自动联动实现对灌溉、水帘、遮阳网、抽风机等原有控制系统的智能控制。1.4 中国联通在泛在网方面的应用实践作为中国较早涉及物联网领域的电信运营商，中国联通建立了物联网的专用通道，在传输过程中将数据加密打包至用户的分析处理平台再进行破解，从而起
36、到了双重保护作用。不同于普通互联网，电信级专网为物联网提供了更多的安全保障。目前联通已经在全国建设11万个基站，实现了对全国335个城市的3G网络覆盖。同时，中国联通也与无锡市政府签订合作框架协议，政企联手，共同促进WCDMA与物联网的融合，加快物联网建设和传感产业的发展。1.5 泛在网络与电信网融合策略1.5.1 物联网与电信网的融合需求及架构传感网由部署在观察区域内大量的微型传感器节点组成，主要通过无线通信方式形成多跳的自组织网络系统，目的是协作感知、采集网络覆盖区域中感知对象的信息，并传送给观察者。典型的传感网网络结构如图1所示，由传感器节点、关口节点（sink node）组成。传感器节
37、点通过自组织方式构成网络，节点之间通过无线的方式进行通信，并通过多跳方式将感知到的数据传到关口节点，关口节点借助长距离通信将区域的数据传送到远程的应用中心。由于传感网节点数量众多，采集的数据量大，因此数据通常需进行节点间的协同处理和融合汇聚。 图53 传感网通信方式示意目前，大多数的传感网应用仅仅是孤立应用系统，相互之间没有关联和交互。要想真正达到物联网确定的最终目标，就必须实现和电信网的融合，打破这种孤立的形态，形成新一代物联网。如IETF 6LowPAN工作组所做的工作，传感器和IP互联网的融合已是不可避免的趋势，即传感器将逐步IP化，互联网的功能范围将从个人电脑等传统终端逐渐扩展到传感器
38、节点中，传感器节点将真正成为电信网中的一个终端节点。传感网络有别于其他网络的特征有：l 节点处理能力低、内存小，能力有限；l 节点电源小，蓄电少；l 通信失败率高，带宽低，链接失败率高；l 环境条件相对苛刻，节点故障或互联出问题的几率较大；l 传感节点、传感网络、传感业务单元都应支持移动性（但事实上受限于硬件能力，传感网络可能不完全支持可移动性）；l 动态网络拓扑，传感节点会比较频繁地进入或脱离拓扑，使得网络拓扑发生变化；l 异质节点共存，单个物联网应用可能涉及多个传感网络，这些传感网络中的节点可能使用不同的物理地址，甚至不同协议（IP或非IP）；l 地理部署范围广。物联网能够为各种用户群提供
39、广泛的应用，包括普通消费者、公共机构、政府、企业等。为了支持更广泛的应用，电信NGN中需要再增加或扩展针对物联网需求的功能（简称NGN扩展功能），目前这一块工作也是国际标准化组织的热点工作之一。韩国的电子和通信研究所（ETRI）在ITU-T SG13组提交的USN（ubiquitous sensor network，无所不在的传感网络）总体架构，其中包括物理传感网络、NGN、USN中间件以及USN上层应用。各种传感器网络在最靠近用户的地方组成无所不在的网络环境，用户在此环境中使用各种服务。电信的NGN网络在其中则作为核心处理平台为USN提供支持。ITU-T的USN可以理解为物联网，USN和电信
40、NGN的网络逐步实现融合。随着电信网与物联网的融合，物联网应用也对NGN网络能力提出了新的要求。电信网应能为物联网提供如下的管理能力：网络管理、业务管理、移动性管理、服务质量管理、安全性管理、位置服务、认证鉴权能力、计费能力等，具体要求如下。(1)网络管理按照对于IP支持程度的不同，传感网可分为基于IP的传感网络和非IP的传感网络。在通信方式上有无线连接和有线连接。这些不同的传感网在特定的物联网应用中共存，因此需要NGN能够管理不同类型的传感网络。基于非IP网的物联网通常通过网关对其进行管理，而基于IP网络的传感网络则被作为一个子网直接进行管理。其次，传感网中经常会发生单个节点硬件故障或者链路
41、失败，但传感网本身不能由于单个故障而中断工作，因此，NGN网络应支持传感器网络的配置，以实现连接保障和对于传感器节点生命周期的管理。（2）业务信息（profile）管理在物联网环境中，多个应用会同时使用单个传感网络采集的数据，由于不同应用的用户要求不同，所以要求物联网能够对同一批传感数据根据需求的不同进行不同的处理。物联网信息管理就是一种支持不同特性和需求的传感数据的管理方式。业务信息库由物联网应用的信息单元组成，其中存储了业务标识、数据类型、业务提供者、位置信息等。NGN扩展功能需要支持采用一套标准的业务信息库来注册和发现物联网业务。（3）设备信息管理设备信息管理包括传感网络和传感节点的设备
42、信息，在特定情况下，设备信息可以和业务信息关联。设备信息包括传感网络标识、设备标识、设备类型、设备能力、设备位置等。由于未来物联网中传感器、传感节点和传感网络均存在多样性，因此设备信息管理需要支持管理大量的异类节点和网络。（4）业务注册和发现管理为了发现物联网应用和业务，物联网业务需要提前注册到业务目录中。由于业务种类多样，需要采用一套标准的业务描述信息和描述语言，从而提高业务注册和发现的效率。物联网使用者和应用可以通过提交一个或者多个业务属性来发现已注册的业务。在部分应用中，传感网中的设备需要和业务一样提前注册，物联网使用者或应用通过提交一个或者多个设备属性来发现注册的业务。如果设备拥有者不
43、希望被别人发现和访问，该设备可以不进行注册。（5）服务质量（QoS）保障QoS保障机制在某些物联网应用场景中是非常重要的，比如传感网采集的火警报警信息传送。由于未来物联网网络是构建在现有基础网络之上的，所以物联网自身应能够根据业务要求为应用和数据打上QoS标识，而且这些标识应该是基础网络能够识别的。除了标识机制外，提高传输效率和资源管理效率也是保障QoS的重要手段。（6）连接管理在基于IP的传感网络中，物联网用户和传感网之间也通过IP实现组网。在这种情况下，传感节点直接连接到基础网络中（通常情况下传感节点是通过网关直接接入的）。在基于非IP网络的传感网络中，由于传感节点都没有IP地址，所以用户
44、和传感网之间是通过传感网关实现组网互联的。不同类型的传感网必须能连接到基础网络中，即NGN扩展功能支持传感网和基础网络之间的连接，不管这些网络是IP还是非IP、无线还是有线的。（7）移动性管理传感网对移动的支持包括两个方面：一是传统的传感网自身对传感器节点移动性的支持；二是能够将现有的移动IP技术和传感器网络结合，形成一个低功耗、低速率要求的新型物联网络。前者可以通过传感器自身的移动技术实现，这种移动不会影响到基础网络的拓扑。第二种情况描述的是整个传感器网络在不同的网络间移动（如在NGN网络和非NGN网络间），称为网络移动性，此时要求NGN能够支持传感器在网络间移动，并支持对于传感器节点移动时
45、的位置信息管理。（8）其他要求由于传输数据的敏感度，传感网的应用和服务应该有较高的安全性要求。但传感节点本身受制于很多条件，无法配合进行安全性处理，比如数据加密，因此要求传感网应用支持密钥管理；另外，传感网的安全机制应能够与电信网络安全机制协同工作。其次，NGN扩展功能必须能够完成传感网上用户的认证鉴定和授权功能，能够有效地防止非授权用户接入非授权的服务、资源和数据。根据传感网使用场景的要求，传感网需要根据不同的数据传播方式提供不同营账和计费服务。 1.5.2 物联网和电信网的融合举措随着传感器器件芯片和网络技术的飞速发展，传感器技术将进一步成熟。在这种情况下，以传感器技术为核心的物联网将和电
46、信网络进行深度融合。随着形势的变化，国家开始高度重视物联网的发展，我国运营商需要密切关注国家在相关领域的政策动向和标准化进展，并积极参与标准的制定，引导产业的发展。传感器是电信网的神经末梢延伸，物联网是电信运营商成为综合信息服务提供商的必要组成部分。近期的重点是拓展物联网和电信宽带网络的融合，特别是与移动网络和下一代互联网络的融合。通过物联网采集更丰富、更全面的价值信息，开发更多新型业务，提升市场竞争力。在物联网发展中，电信运营商建立并重点提供感知网络解决方案和平台服务，使客户传感网络和电信网络进行融合，让客户更好地收集和使用实体信息，作为电信网络的延伸。随着国内电信重组的完成，我国三大运营商
47、均成为具有有线宽带网络和覆盖全国的移动网的全业务运营商，发展物联网应用具有良好的基础网络优势，电信网络的边缘设备和终端可以作为中层的汇聚节点及大容量传感节点，因此需要逐步升级相关网络边缘设备的规范，规范物联网与电信网络的融合方案和接口，引导业界采用标准接口开发传感器产品。在现有网络架构基础上，建立物联网应用的业务管理平台和感知数据库，做好统一标识规划，并实现和其他管理系统的协同。制定终端内感知功能实现规范，推动手机等通信终端成为具备通信、感知和处理的综合信息终端，增强用户粘度，推进物联网走向公众应用。第三篇 泛在网络产业发展动态2.0 设备厂商的关注和研究2.1 华为自主开发：华为的物联网项目开发目前主要放在华为创新孵化中心。该中心正在基于数字家庭网络的互联开发各种应用，从事家电联网，并希望通过向第三方开放接口，获得更多更丰富的应用。合作开发：华为与中国移动在M2M的中间件、业务协议和终端上面都展开了合作。09年
