物联网知识集锦——认识物联网架构、玩家和玩法

2017年，三大运营商竞相开展NB-IOT试商用，物联网是今年通信行业的热点，亚信使能运营商，承建了连接管理平台、车联网、智慧社区等项目。亚信白皮书汇总已发布的物联网相关资讯、方案和案例。以方便书友们整体了解物联网基本知识、产业分工和亚信能力。

　　1. 物联网四层架构

　　物联网应用实现需要四层架构，如下图：

　　图1：物联网四层架构

　　下面重点介绍网络层和平台层

　　1)网络层

　　网络层实现数据的汇聚、处理和传输。比较传统的是固定网络和短距无线网络(WiFi、Bluetooth 和ZigBee等)，目前发展比较快的是LPWAN(低功耗广域无线网络)和2G/3G/4G/5G无线通信网络 。目前LPWAN 技术可被分为授权频段的广域网技术及非授权频段的广域网技术两类。授权频段的广域网技术包括核心标准协议被3GPP通过的NB-IoT 以及由LTE技术演进而来的eMTC;非授权频段广域网技术包括Sigfox、LoRa、PRMA 等。目前运营商正在积极推动NB-IoT和eMTC的商用。

　　NB-IoT与eMTC应用场景互为补充，NB-IoT具有低速率、深度覆盖、无连接态切换的特点，适合于智能表计、智能停车、市政物联(路灯、井盖等)、环境监测等;eMTC具有中低速率、移动性和具有语音功能的特点，适合于物流追踪、制动支付、行车卫士、智能穿戴等。

　　2)平台层

　　设备管理平台(DMP)对物联网终端进行远程监控、设置调整、软件升级、系统升级、故障排查、生命周期管理等功能。 连接管理平台(CMP)一般应用于运营商网络上，实现对物联网连接配置和故障管理、保证终端联网通道稳定、网络资源用量管理、连接资费管理、账单管理、套餐变更、号码/IP地址/Mac资源管理，更好地帮助移动运营商做好物联网SIM的管理，运营商客户还可以自主进行SIM卡管控，自主查看账单。思科的 Jasper是典型的CMP。

　　应用使能平台(AEP)提供应用开发和统一数据存储两大功能的PaaS平台，架构在CMP平台之上。具体来看AEP平台具体功能有提供成套应用开发工具(大部分能提供图形化开发工具，甚至不需要开发者编写代码)、中间件、数据存储功能、业务逻辑引擎、对接第三方系统API等。

　　AEP和运营商没有必然的联系，运营商、互联网公司、物联网平台企业都在运营AEP。例如中移动的OneNET，宜通世纪的Quark IOE等。

　　3)应用层

　　应用层的功能是实现物联网信息技术与终端行业专业技术的深度接触，完成物体信息的协同、共享、分析、决策等功能，从而形成智能化应用的解决方案。

　　在应用层，根据特定的行业需要进行系统的开发，简单的应用可以在AEP中搭建。

　　2. 物联网产业分工

　　物联网产业链从组件、模组、终端到平台和运营，最终面向个人或企业用户。参与企业扮演一个或多个角色。

　　图2：物联网产业角色分工

　　在物联网发展处于应用推广、试点示范的前期，相关产品生产商、技术开发商和解决方案提供商将处于市场主导地位;而当物联网市场进入市场成熟期后，物联网平台运营服务提供商将成为产业链中新的主角，并有望实现通信平台产业特有的零边际成本、强用户绑定和规模效益。

　　当前，明确、成熟的物联网产业生态尚未形成，各巨头企业均处在布局阶段，企业之间既有竞争又有合作。

　　下面重点介绍平台服务商

　　互联网企业、电信运营商、行业巨头在积极地建设物联网平台并建立生态圈，另外也有初创物联网企业不断融资，例如：云智易、机智云、艾拉物联(中国)、特斯连等。

　　1)互联网企业物联网平台

　　互联网企业基于移动互联网平台拓展物联网平台服务，利用入口和用户优势构建生态。苹果、谷歌以及国内腾讯、阿里等互联网巨头基于移动互联网平台已构建形成完整产业生态。随着智能终端和智能应用井喷式发展，互联网企业积极联合智能硬件厂商强势进军物联网市场，在智能家居、可穿戴设备、车联网、移动医疗等消费领域布局构建物联网生态。互联网企业物联网平台一般定位于设备管理和应用使能平台。

　　2)电信运营商物联网平台

　　电信运营商发挥连接优势，立足通信管道构建生态。得益于广阔的网络覆盖与生产或认证提供连接能力的物联网通信模块，电信运营商以M2M应用为核心着手布局物联网平台生态。

　　从国际运营商来看，开放平台能力成为电信运营商构建生态的一个主要策略，此外，聚合行业应用领域的领军企业，促进终端、网络和平台的协同发展成为电信运营商构建生态的另一主要策略。

　　3)行业物联网平台

　　行业巨头开放资源和能力，向平台化服务转型。制造业等传统行业巨头相继推出物联网平台，发挥带动作用实现行业资源和能力的开放共享，推动行业整体创新发展。行业物联网平台一般属于设备和使能平台。

　　国际上，通用电气(GE)、西门子等制造行业巨头根植于工业制造领域，工业应用研发和实施优势突出，以“平台+应用”为重点，联合三大类产业力量共同布局工业互联网生态。

　　2017年，三大运营商竞相开展NT-IoT试商用，物联网是今年通信行业的热点，亚信使能运营商，承建了连接管理平台、车联网、智慧社区等项目。亚信白皮书汇总已发布的物联网相关资讯、方案和案例。以方便书友们整体了解物联网基本知识、产业分工和亚信能力。

　　3. 三大运营商物联网进展

　　3.1 中国移动

　　1)网络建设

　　为满足更多场景的物联网部署需求，中国移动将同步推进NB-IoT和eMTC两项新技术，中国移动将在全国346个城市启动移动物联网建设，2017年底前实现部分重点城市商用。2017年5月，中国移动在江西鹰潭启动了NB-IoT试商用，今年内将实现全国范围内端到端商用。

　　截至2017年6月底，中国移动物联网连接数突破1.5亿，计划全年智能连接数增加1亿户，总规模达到2亿户。

　　2) 芯片、模组和终端

　　在芯片领域，中兴微电子有限公司、紫光展锐、华为海思分别发布了2017年下半年芯片计划，将支持与中国移动OneNET平台连接。中国移动也自主研发eSIM芯片C216B等。

　　在模组领域，为打破现有模组市场的碎片化，中国移动联合垂直行业、模组厂商，通过整合不同行业的物联网应用需求，定义标准接口、通用封装，实现模组通用化，从而降低模组研发成本和行业壁垒。中移动芯片模组见 官网 。

　　在补贴上，中国移动计划开展专项补贴和专项促销，对于采用中国移动物联卡作为传输通道，合约期大于1年，产品在中国移动入库的行业客户给予优惠补贴，补贴率最高可达50%。

　　3)物联网平台

　　中国移动目前的连接管理平台仍在不停研发升级中。中国移动OneNET平台属于自主研发的应用使能平台，吸引了9千名开发者，承载了近2万个应用，每天调用API次数超过2000万次。

　　OneNET平台 从1.0到3.2的连续迭代，实现了海量连接、在线监控、数据存储、消息分发、事件告警、能力输出、数据分析等多维度功能。平台主要面向开发者，开发者为小型客户开发应用程序。

　　4)推广策略

　　2017年6月29日，在MWC上海，中国移动正式发布了中国移动物联网发展计划，宣布成立 中国移动物联网联盟 ，发布了《移动物联网行业解决方案白皮书》，围绕NB-IoT/eMTC技术，阐明了中国移动在智慧城市、工业能源、智慧交通、科技金融、智慧农业、医疗健康等7大垂直行业的移动物联网解决方案。

　　3.2. 中国电信

　　1)网络建设

　　Cat1已经商用，Cat1 ： LTE Category 1的简写，是LTE 终端的一种速率等级，上行5Mbps，下行10Mbps，适用于中低速率的物联网场景。

　　2017年5月17日，中国电信宣布建成拥有31万基站的全球覆盖最广的NB-IoT网络，6月20日推出NB-loT资费套餐，下半年将开展规模商用。

　　2017年下半年还将开展eMTC(CAT-M)验证测试，计划2018年实现商用部署。加上已经商用的CAT1，中国电信将建成基于4G的全系列物联网。

　　截止到2017年7月，中国电信物联网用户规模达3000万。

　　2)芯片、模组和终端

　　在NB-IOT芯片领域，实现了海思、高通、RDA的量产，在2017年的量产合作伙伴，还包括Altair、GCT、中兴微、Intel、MTK;

　　在NB-IOT模组领域，实现了移远、U-Blox、龙尚、SIMCOM、展讯等量产。

　　对于eSIM的发展，中国电信2016年发布了物联网eSIM规范，2017年Q3将建成物联网eSIM平台，同时试点可穿戴eSIM。不过，中国电信现阶段反对手机eSIM，将积极跟进国际国内标准，推动监管政策制定，组织开展安全评估。

　　在补贴上，电信宣布要投入3亿元物联网专项资源，用于推动产业成熟。其中2亿元补贴CAT1单模和NB-IOT两类模块化产品;1亿元补贴具体项目。

　　3)物联网平台

　　2017年6月27日，中国电信集团公司在上海召开了物联网开放平台全球发布会。发布会上，中国电信携手爱立信等全球合作伙伴，隆重发布了物联网开放平台。中国电信物联网开放平台由连接管理、应用使能和垂直服务三大板块构成，全球化、安全可信的端到端服务贯穿始终。

　　4)推广策略

　　2016年7月15日，在 “2016年天翼智能终端交易博览会”上，中国电信联合Qualcomm、华为、中兴等12家单位，共同发起成立天翼物联产业联盟。

　　2017年1月20日，中国电信在京发布了“中国电信NB-IoT企业标准(V1.0)”，这是一全球首发的可测试、可建设、可商用的全套NB-IoT企业标准。

　　在2017年6月27日，中国电信携手产业链合作伙伴发布了物联网开放实验室。实验室将面向产业合作伙伴、行业客户等开放，为其技术验证、协同攻关、能力集成、产品评估、应用开发、创新研发，提供端到端、可配置的新型物联网基础设施和技术服务。

　　在2017年7月28日举办的天翼物联产业联盟高峰论坛上，联盟还推出了“天翼物联产业联盟产品方案库精选”手册。

　　3.3. 中国联通

　　1)网络建设

　　已在上海、北京、广州、深圳等10余座城市开通了窄带物联网试点。其中，上海联通作为联通集团窄带物联网领域的先锋，已经建成800个站点的全国最大规模试商用网络，是中国第一家实现全域覆盖的省级运营商，已于2017年5月商用。

　　联通计划于2018年实现NB-IoT网络全国商用，2017年Q4开始部署eMTC。

　　在2017MWC上海，联通宣称物联网连接数已突破5000万个。

　　2)芯片、模组和终端

　　在2017MWC上海展会，中国联通和高通联合展示900MHz和1800MHz物联网多模组终端。中国联通、高通和爱立信联合展示了全球首个eMTC物联网VoLTE业务应用。该业务集成了高通MDM9206全球多模LTE IoT调制解调器的物联网终端设备，可以更好地利用现有LTE网络支持大规模物联网终端接入;并且语音通话能力可以支持更加丰富的应用场景。

　　3)物联网平台

　　2017年6月27日，中国联通在上海举行的国际合作伙伴大会上，发布了物联网新一代连接管理平台(Jasper)。该平台具有四大差异化优势。更强大的数据分析和自动化能力，更可靠的安全防护手段，更灵活的合作伙伴业务运营能力，以及对大规模低功耗广域网的无缝支持。

　　4)推广策略

　　2017年5月15日，中国联通NB-IoT上海试商用，中国联通发布了三项重要举措，推动物联网生态圈进一步加速成长：首先，中国联通窄带物联网联合开放实验室(上海)正式挂牌成立。第二，联合华为共同打造并发布公共事业服务平台。第三，发起组建中国联通窄带物联网终端产业联盟并启动生态链合作伙伴招募。

　　2017年8月25日，在“中国联通物联网生态大会”上，由30家知名企业单位发起成立了中国联通物联网产业联盟，亚信是联盟成员之一。

　　中国联通推出基于窄带物联网技术的智慧停车、智慧消防、智慧水务、智慧抄表、智慧家居、智能穿戴等十余项商业化应用。

　　4.物联网行业应用方案案例

　　Ovum的IoT服务提供商合同追踪报告显示，迄今为止，运营商在车队和物流、连网汽车和智能计量方面取得了最大的成功。 在过去12个月中，我们看到智慧城市和智能计量合同数量大幅增长，同时电信运营商在工业IoT方面的业务也在增长。

　　图3：CSP物联网/M2M合约，以垂直领域/应用划分(1Q16–1Q17)。来源：Ovum。

　　迄今为止在IoT领域实现最大成功的CSP专注于联合其他公司为特定垂直行业的特定企业用例创建IoT解决方案。在2016年一季度至2017年一季度期间，就公布的合同数量而言，AT&T是排在第一位的CSP。AT&T最近在医疗保健领域尤其成功。 AT&T在这个垂直行业的合同示例包括可穿戴设备，例如Wellnest和OneMedia的智能手表/设备(用于老年人或痴呆患者)，Aira的设备(用于盲人或弱视患者)，以及用于YOFiMeter的糖尿病患者或AUM的心脏病患者的远程医疗监控解决方案。 所有解决方案由该运营商的专门部门AT&T Healthcare提供。

　　在产业链各方的推动下，目前基于NB-IoT技术的物联网解决方案在逐渐商用。