盧斌

【摘 要】為了分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)業(yè)務(wù)并展望其未來的發(fā)展，從對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的預(yù)測(cè)出發(fā)，歸納分析物聯(lián)網(wǎng)可能的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，分析各種場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的無線接入技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，最后對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和商業(yè)模式進(jìn)行展望。

【關(guān)鍵詞】IoT 無線接入 連接數(shù)

Consideration and Expectation of IoT Technology Services

[Abstract]In order to analyze IoT technology servises and look forward to the future development， possible service scenes of IoT were summarized and analyzed according to the forecast of IoT services. Advantages and disadvantages of radio access techniques corresponding to different scenes were analyzed. Finally， the development of IoT and its commerce mode were presented.

[Key words]IoT radio access connections

1 引言

經(jīng)過20多年的高速發(fā)展，移動(dòng)通信成為當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)力，在以人為中心的手機(jī)通信市場(chǎng)，人口普及率達(dá)到90%甚至超過100%。為了尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)逐步進(jìn)入無線通信產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)中。據(jù)預(yù)測(cè)，2025年物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)將超過270億，潛力巨大。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)種類繁多，使用的技術(shù)和解決方案也不同。本文將在分析物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)和技術(shù)方案基礎(chǔ)上，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式進(jìn)行思考和探討。

2 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求

Machina Research公司是當(dāng)今世界領(lǐng)先的IoT市場(chǎng)預(yù)測(cè)和策略提供者，持續(xù)跟進(jìn)和提供IoT市場(chǎng)的每年發(fā)展情況。據(jù)Machina Research相關(guān)預(yù)測(cè)，2015～2025年物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)如圖1所示，從中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求非常巨大。IoT連接數(shù)從2015年的60億增加到2025年的270億，符合年增長(zhǎng)率為16%。為了更好分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案，需對(duì)各種物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行細(xì)分。

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求巨大，具有很明顯的垂直行業(yè)特點(diǎn)。根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，可以細(xì)分為固定或慢速無線數(shù)據(jù)接入（局域物聯(lián)網(wǎng)）、移動(dòng)無線數(shù)據(jù)接入（移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)）、泛在無線數(shù)據(jù)接入（低功率廣域物聯(lián)網(wǎng)）三種情況。

（1）固定或慢速無線數(shù)據(jù)接入

局域物聯(lián)網(wǎng)是指在一個(gè)局部區(qū)域（如單個(gè)工廠等）中，在生產(chǎn)線上或固定區(qū)域布放各種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳送到本地的Intranet（局域網(wǎng)）和應(yīng)用管理平臺(tái)，主要服務(wù)于本地生產(chǎn)和監(jiān)控，重點(diǎn)在于穩(wěn)定、可靠、自主可控，主要為固定或慢速移動(dòng)傳感器，沒有移動(dòng)和漫游需求。

（2）移動(dòng)無線數(shù)據(jù)接入

移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)是指在全國(guó)或全球范圍內(nèi)，布放各種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)通過移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)傳送到集中的服務(wù)器和應(yīng)用管理平臺(tái)，主要服務(wù)于全國(guó)范圍內(nèi)的生產(chǎn)和監(jiān)控，重點(diǎn)在于穩(wěn)定、可靠，有移動(dòng)和漫游需求，數(shù)據(jù)傳輸量較大。

（3）泛在無線數(shù)據(jù)接入

低功率廣域物聯(lián)網(wǎng)（LPWAN）是指在大范圍內(nèi)，布放各種一體化傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)通過LPWA無線技術(shù)傳送到本地的服務(wù)器，再通過廣域IP互聯(lián)網(wǎng)匯聚到集中的服務(wù)器和應(yīng)用管理平臺(tái)，主要服務(wù)于全國(guó)范圍內(nèi)的生產(chǎn)和監(jiān)控，重點(diǎn)在于穩(wěn)定、可靠，一般情況下沒有移動(dòng)需求，可能存在漫游需求，局部網(wǎng)絡(luò)位置比較分散，數(shù)據(jù)傳輸量較大。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及比較

從以上物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求可以看出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是完成各種傳感器設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的無線連接，實(shí)現(xiàn)設(shè)備或終端的開關(guān)信號(hào)或數(shù)據(jù)的傳輸，其中傳感器的無線連接方式是非常重要的一環(huán)，如圖5所示，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)應(yīng)用控制與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)息息相關(guān)。而數(shù)據(jù)處理、大數(shù)據(jù)挖掘和分析、數(shù)據(jù)創(chuàng)新等環(huán)節(jié)，則與工業(yè)4.0、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等同步發(fā)展，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)業(yè)務(wù)起到有力的支撐。

對(duì)于2025年預(yù)測(cè)有270億物聯(lián)網(wǎng)連接的構(gòu)成，Machina Research公司研究分析結(jié)果如下：72%由短距無線接入技術(shù)來承接，如Wi-Fi、Zigbee、PLC電力線傳輸?shù)?，這一技術(shù)將主導(dǎo)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，主要包括消費(fèi)電子、大樓監(jiān)控和自動(dòng)化。

蜂窩型連接將從2015年的3.34億上升到2025年的22億，主要為L(zhǎng)TE技術(shù)，其中的45%將應(yīng)用在車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)上，包括在出廠前預(yù)置和出廠后安裝的。

在270億的連接中，有將近有11%（30億）的連接使用低功率廣域網(wǎng)的技術(shù)，如Sigfox、LoRa、NB-IoT等。

根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景和Machina Research公司的預(yù)測(cè)，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)重要一環(huán)，可以把無線接入細(xì)分局域或短距無線接入、低功率廣域網(wǎng)、蜂窩無線接入等。

從上述分析來看，結(jié)合Machina Research公司的預(yù)測(cè)，到2025年，不同的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景有不同的技術(shù)使用。比如最后10 m的物聯(lián)網(wǎng)接入沒有電源功耗問題的，可以優(yōu)先選擇局域或短距無線接入技術(shù)，就近接入有線局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，這是最直接的方案。再比如在工業(yè)生產(chǎn)中的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)傳輸要求高穩(wěn)定低時(shí)延、安全可靠，沒有移動(dòng)和漫游的需求，這時(shí)如果采用NB-IoT等廣域物聯(lián)網(wǎng)的方案，表面上看起來可以，但是對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)肯定不是解決一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，更多的還是個(gè)性化或嵌入式的解決方案。而針對(duì)目前很熱的“Connected Cars”和移動(dòng)醫(yī)療等的聯(lián)網(wǎng)需求，其移動(dòng)和漫游是局域短距和廣域固定等技術(shù)所無法滿足的，則需要蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

接下來分析公網(wǎng)和專網(wǎng)問題。一般理解，蜂窩網(wǎng)屬于公眾移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，為廣大普通用戶提供服務(wù)，而專網(wǎng)，像鐵路、航空、公安等系統(tǒng)的集群網(wǎng)，提供其用戶專網(wǎng)專用，以確保運(yùn)行系統(tǒng)的安全性。這是網(wǎng)絡(luò)特性、用戶群體特性、安全穩(wěn)定等因素所決定。當(dāng)然，目前也會(huì)出現(xiàn)“虛擬專網(wǎng)”的概念，利用VPN等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在公眾網(wǎng)絡(luò)中劃分中虛擬專網(wǎng)。這在有線互聯(lián)網(wǎng)中使用很普遍，但是在鐵路、航空、地鐵、工業(yè)自動(dòng)化等關(guān)鍵領(lǐng)域，在物聯(lián)網(wǎng)安全性尚未健全的情況下，建議還是使用物聯(lián)專網(wǎng)為宜。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)或NB-IoT等技術(shù)，是在蜂窩通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上滿足物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。其成本技術(shù)具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，充分利用已有的公眾蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)（主要提供話音和移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)），具有信號(hào)覆蓋大、建網(wǎng)邊際成本低、授權(quán)頻段確保網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、規(guī)模應(yīng)用后終端模塊價(jià)格迅速降低等優(yōu)點(diǎn)。從上面提到物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求來看，很多業(yè)務(wù)是固定或慢速低數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，沒有漫游和高速移動(dòng)的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)很多工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是和生產(chǎn)系統(tǒng)直接關(guān)聯(lián)的，可以考慮使用廣域物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)專網(wǎng)。是否能采用“虛擬物聯(lián)專網(wǎng)”的方案，還值得商榷。

4 商業(yè)模式分析

從上述分析可知，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿艽?。但海量的物?lián)網(wǎng)連接是否能帶來海量的數(shù)據(jù)流量、是否提升ARPU、是否形成業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)點(diǎn)，值得思考。

在手機(jī)上網(wǎng)高速發(fā)展的時(shí)代，流量經(jīng)營(yíng)和內(nèi)容收費(fèi)似乎成為默認(rèn)的商業(yè)模式，有連接、有流量即代表收入。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，只有部分業(yè)務(wù)產(chǎn)生大流量，更多的是強(qiáng)調(diào)物和應(yīng)用的安全連接及控制指令等零散數(shù)據(jù)的傳遞，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。鑒于此初步提出以下商業(yè)模式：

（1）提供差異化的高質(zhì)量、安全可靠的連接服務(wù)，奠定可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式基礎(chǔ)。從物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)類型來看，需求方不在于使用流量資費(fèi)低廉的連接服務(wù)，而是追求高質(zhì)量和穩(wěn)定可靠，提供方應(yīng)該從具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景出發(fā)，選擇合適的無線接入技術(shù)，綜合有線無線的綜合優(yōu)勢(shì)，指定出高質(zhì)量的方案，而不是一味強(qiáng)調(diào)盲目追求高、大、上、新的技術(shù)，無法采用單一的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滿足所有的需求。

（2）鑒于大部分物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)具有明顯的垂直型特點(diǎn)，需求方更多希望提供數(shù)據(jù)連接服務(wù)外，還要和生產(chǎn)流程、服務(wù)流程緊密耦合，這就要求提供方提供一個(gè)一體化的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，包括靈活的模塊，可以快速形成垂直型的解決方案。提供一個(gè)綜合的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)管理平臺(tái)是基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商一個(gè)比較好的商業(yè)模式。

（3）物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)已不是單一的數(shù)據(jù)連接服務(wù)和簡(jiǎn)單控制應(yīng)用處理，而是和數(shù)據(jù)挖掘分析、數(shù)據(jù)處理融為一體，建立新的商業(yè)模式。鑒于物聯(lián)網(wǎng)未來將滲透到相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)流程，海量的數(shù)據(jù)流量將不斷產(chǎn)生，對(duì)這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類、特征分析，為行業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展提供有效的支撐，大數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)永恒主題。

5 結(jié)論

本文通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求、技術(shù)發(fā)展等的分析，提出局域短距、蜂窩型、廣域固定三種物聯(lián)技術(shù)分類和場(chǎng)景，初步對(duì)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式進(jìn)行思考分析，這僅是拋磚引玉，期望帶來更多更全面的分析和思考。物聯(lián)網(wǎng)將開啟一個(gè)全新的時(shí)代，各種新業(yè)務(wù)、新技術(shù)以及由此引發(fā)新的商業(yè)模式，不斷推陳出新，萬物互聯(lián)、智慧物聯(lián)將不斷走入新境界。

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