周斌斌 古樂聲

摘 要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用逐漸遍布國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)服務(wù)各個(gè)方面，成為國際科技競爭的新領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)平臺作為設(shè)備匯聚、服務(wù)應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)有效管理的基礎(chǔ)。本文通過對我國物聯(lián)網(wǎng)平臺的現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)梳理，調(diào)研物聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展?fàn)顩r，探討物聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展中存在的問題，從而對物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行合理的預(yù)測。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；平臺；發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類號：F426.6；F49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0037（2018）3-50-4

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.03.013

Research on the Development Status of the Domestic Internet of Things Platform

Zhou Binbin， Gu Yuesheng

（Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang Henan 453000）

Abstract： With the rapid development of network technology， the application of the Internet of things has gradually spread all over the national economy and social services， and has become a new field of international scientific and technological competition. As an important link of equipment convergence， service application and data analysis， the platform is the basis for the effective management of the Internet of things. This paper summarizes the current situation of the Internet of things platform in China， investigates the development of the platform of the Internet of things， and probes into the existing problems in the development of the Internet of things platform， so as to make a rational prediction of the future development trend of the Internet of things.

Key words： Internet of things； platform； development status

1 引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的成熟，物聯(lián)網(wǎng)平臺作為信息、數(shù)據(jù)交換的平臺，在國內(nèi)發(fā)展逐漸呈上升趨勢，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，被世界公認(rèn)為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命，是下一個(gè)萬億級的產(chǎn)業(yè)，其應(yīng)用將遍布國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)服務(wù)各個(gè)領(lǐng)域，成為國際科技競爭的新平臺[1]。根據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，近幾年來，全球物聯(lián)網(wǎng)已逐漸進(jìn)入快速發(fā)展階段，自2009年提出“感知中國”理念后，中國物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模也隨之?dāng)U大，保持高速增長模式，市場規(guī)模將達(dá)到8 300億美元，使用的連接設(shè)備將達(dá)到500億個(gè)，預(yù)計(jì)2020年將超過20 000億元，如圖1所示。

“物聯(lián)網(wǎng)概念”是建立在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上，簡單地說，是物與物之間通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，主要是將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品與物品之間，從而進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念[2]。隨著信息領(lǐng)域與其他學(xué)科的發(fā)展，不同的領(lǐng)域?qū)ζ溆胁煌睦斫夂投x。最初的概念由美國麻省理工學(xué)院于1999年提出，無須借助特定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品與互聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化的連接，即可在任何時(shí)間和地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對任何物品的識別與管理。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念，通俗的定義則是：按事先約定的協(xié)議，讓射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等外部信息傳感設(shè)備，通過物聯(lián)網(wǎng)域名相連接，從而進(jìn)行信息交換和通信。具有處理智能化、傳輸穩(wěn)定可靠、全面感知等特征?？傮w來講，其原理是通過外接設(shè)備，采用域名進(jìn)行互相關(guān)聯(lián)，最終，實(shí)現(xiàn)智能化的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)化概念（見圖2）。

2 物聯(lián)網(wǎng)平臺概述

2.1 物聯(lián)網(wǎng)平臺概述

通過上述物聯(lián)網(wǎng)概念發(fā)現(xiàn)，大量的、多樣化的傳感器，需要平臺模式進(jìn)行架構(gòu)，使之與應(yīng)用層更好地適配與接入，由此可見，物聯(lián)網(wǎng)平臺則是重要的驅(qū)動(dòng)，是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。一般來講，完整的物聯(lián)網(wǎng)平臺主要有以下幾部分組成：①硬件，如傳感器或設(shè)備。主要從環(huán)境收集數(shù)據(jù)或在環(huán)境中執(zhí)行某些動(dòng)作。②連接。大部分硬件需要一種將所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫说姆椒ɑ蛐枰环N從云接收命令的方法。對于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來講，體現(xiàn)在硬件和連接到云之間的中間步驟，例如網(wǎng)關(guān)或路由器。③軟件。該軟件主要是托管在云端，負(fù)責(zé)分析從傳感器收集的數(shù)據(jù)并做出決定。④用戶界面。為實(shí)現(xiàn)有用的原則，讓用戶與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行交互。具有通信、數(shù)據(jù)流通、設(shè)備管理和應(yīng)用程序等功能。

物聯(lián)網(wǎng)平臺使得不同類型的硬件設(shè)備通過不同網(wǎng)絡(luò)連接方式整合起來，處于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代軟件和硬件相結(jié)合的中間樞紐位置，是一種重要的商業(yè)模式，出現(xiàn)之后得到充分關(guān)注與認(rèn)可，如：谷歌、微軟、Facebook等公司都率先進(jìn)行了大量的應(yīng)用。其發(fā)展意義主要體現(xiàn)在：①肩負(fù)管理底層硬件和上層應(yīng)用服務(wù)的重任，對硬件設(shè)備進(jìn)行連接，使用不同的通信標(biāo)準(zhǔn)/協(xié)議進(jìn)行處理。②聚合硬件屬性、感知信息、用戶身份、交互指令等靜態(tài)及動(dòng)態(tài)信息，通過收集、可視化和分析數(shù)據(jù)，與其他應(yīng)用服務(wù)聚合。同時(shí)，為設(shè)備和用戶提供安全和身份認(rèn)證[3]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)平臺分類

按照其功能可將物聯(lián)網(wǎng)平臺主要分為4個(gè)類型，即設(shè)備管理、連接管理、應(yīng)用支持、業(yè)務(wù)分析（見表1）。不同類型的平臺其功能都有所不同，具體情況如下：

2.2.1 設(shè)備管理平臺DMP（Device Management Platform）。DMP平臺具有對物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、設(shè)置調(diào)整、軟件升級、系統(tǒng)升級、故障排查、生命周期管理的功能。一般來講，DMP主要是集成在整套端到端M2M設(shè)備管理解決方案之中，實(shí)時(shí)提供網(wǎng)關(guān)和應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)控告警的反饋結(jié)果，為預(yù)先處理故障提供充分保障，最終，將所有終端設(shè)備的數(shù)據(jù)可以存儲在云端，通過開放的API調(diào)用接口幫助用戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成和增值功能[4]。

2.2.2 連接管理平臺CMP（Connectivity Management Platform）。CMP平臺主要應(yīng)用于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)上，主要幫助移動(dòng)運(yùn)營商做好物聯(lián)網(wǎng)SIM的管理。通過平臺可以實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)的連接配置和故障管理、保證終端聯(lián)網(wǎng)通道穩(wěn)定、網(wǎng)絡(luò)資源用量管理、連接資費(fèi)管理、賬單管理、套餐變更、號碼/IP地址/Mac資源的管理，運(yùn)營商或客戶可以自主進(jìn)行SIM卡管控。

2.2.3 應(yīng)用支持平臺AEP（Application Enablement Platform）。AEP平臺主要提供應(yīng)用開發(fā)和統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲兩大功能，采用PAAS平臺，架構(gòu)在CMP平臺之上。具體功能是提供成套應(yīng)用開發(fā)工具、中間件、數(shù)據(jù)存儲功能、業(yè)務(wù)邏輯引擎、對接第三方系統(tǒng)API等，簡單易用。

2.2.4 業(yè)務(wù)分析平臺BAP（Business Analytics Platform）。業(yè)務(wù)分析平臺則包含基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)分析服務(wù)和機(jī)器學(xué)習(xí)兩大功能。具體如下：①大數(shù)據(jù)分析服務(wù)平臺是在集合各類相關(guān)數(shù)據(jù)后，通過實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析，進(jìn)行分類處理和分析，并提供圖標(biāo)、儀表盤、數(shù)據(jù)報(bào)告等視覺化的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，通過監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，予以預(yù)警。②平臺的機(jī)器學(xué)習(xí)是通過對結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練生成預(yù)測模型，客戶根據(jù)平臺提供工具自己開發(fā)模型，以滿足具有預(yù)測性的、復(fù)雜的以及認(rèn)知清晰的業(yè)務(wù)分析邏輯[5-6]。

3 國內(nèi)主要物聯(lián)網(wǎng)平臺

通過大量的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)平臺提供商主要分為運(yùn)營商、云計(jì)算廠商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭、初創(chuàng)公司幾大類，而國內(nèi)比較有影響力的物聯(lián)網(wǎng)平臺主要有百度物接入（IoT Hub）、阿里云物聯(lián)網(wǎng)套件、QQ物聯(lián)、京東微聯(lián)、機(jī)智云IoT物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺及智能硬件自助開發(fā)平臺、慶科云（FogCloud）、Ablecloud物聯(lián)網(wǎng)自助開發(fā)和大數(shù)據(jù)云平臺，中移物聯(lián)網(wǎng)開放平臺（OneNet）等八大平臺，其廣泛分布在日常生活、科技創(chuàng)新、健康服務(wù)等領(lǐng)域，具體每個(gè)應(yīng)用的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域（見表2）。

隨著近幾年新興技術(shù)的應(yīng)用，國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)平臺如雨后春筍般地紛紛涌入，其“戰(zhàn)場”可謂是硝煙四起，傳統(tǒng)IT企業(yè)、通信運(yùn)營商、通信設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、工業(yè)方案提供商、新型創(chuàng)業(yè)公司等眾多企業(yè)都逐漸加入。市場規(guī)模越來越大。整體上來講，國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)平臺呈現(xiàn)以下的特點(diǎn)：①具有“云計(jì)算+大數(shù)據(jù)+人工智能“的特點(diǎn)，大部分是基于IAAS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PAAS（平臺即服務(wù)）、SAAS（軟件即服務(wù)）3種云計(jì)算服務(wù)模型，平臺應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，不單單局限于一個(gè)領(lǐng)域，如：工業(yè)、軍事、物流、農(nóng)業(yè)管理等各個(gè)方面。②平臺功能不斷完善，功能更加強(qiáng)大。具有設(shè)備管理、連接管理、應(yīng)用支持、業(yè)務(wù)分析等全方位的功能體系，由單層功能向多層功能發(fā)展，呈現(xiàn)功能一體化發(fā)展趨勢[7-8]。

4 國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展中出現(xiàn)的問題

4.1 物聯(lián)網(wǎng)平臺格局正面臨挑戰(zhàn)

由于物聯(lián)網(wǎng)平臺打破了異構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，在大數(shù)據(jù)的背景下，其應(yīng)用規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大，服務(wù)價(jià)值不斷地凸顯。據(jù)IoT Analytics調(diào)研報(bào)告顯示：物聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)數(shù)量從2016年的360多家增長至2017年的450多家，并且還保持較快地增長（見圖3）。雖然，平臺數(shù)量大規(guī)模地上升，基礎(chǔ)框架和功能構(gòu)建已趨于成熟，但由于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還處于初級階段，加之，物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的加深和擴(kuò)大，各類功能型平臺不斷涌現(xiàn)，加劇了數(shù)據(jù)孤島、信息煙囪等問題出現(xiàn)，亟須建立一個(gè)統(tǒng)一的、完善的平臺，解決數(shù)據(jù)連接、設(shè)備復(fù)雜、用戶多元化等問題。

4.2 平臺企業(yè)過于依賴標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，導(dǎo)致差異化的服務(wù)不足

目前，在龐大的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中，大多數(shù)企業(yè)的發(fā)展處于起步階段，其發(fā)展思路多數(shù)沿用或參考國外的某些企業(yè)，緊緊抓住物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的核心打造平臺，大部分趨于一致。如：在平臺上市初期，企業(yè)都聲稱正在打造具備某類功能的物聯(lián)網(wǎng)平臺，甚者是全功能平臺。然而，正是這一“趨之若鶩”的現(xiàn)象，導(dǎo)致平臺僅僅在基礎(chǔ)能力上發(fā)展，著重發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，嚴(yán)重缺少個(gè)性化的定制服務(wù)，無法有效解決行業(yè)問題。

4.3 平臺商各自為政，造就“碎片化”市場

物聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)主要是通過解決各類設(shè)備互聯(lián)互通問題、數(shù)據(jù)收集、存儲與分析等來體現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)生態(tài)價(jià)值。由于目前還處于起步階段，缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且大量平臺涌現(xiàn)、領(lǐng)域眾多、各自為政，違背了“互聯(lián)互通”的原則，加劇了物聯(lián)網(wǎng)的碎片化程度，從而加劇了物聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用失敗的風(fēng)險(xiǎn)[9]。

5 物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢

5.1 看清局勢，生態(tài)轉(zhuǎn)型

建立物聯(lián)網(wǎng)的綜合平臺，解決服務(wù)差異化和互不兼容的問題，采用“模塊化分割”，將服務(wù)模式從被動(dòng)的“碎片化”向主動(dòng)的“集成式”發(fā)展，把提供的核心服務(wù)改造為基于“連接”實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通和提供數(shù)據(jù)信息處理，而不是建立更多的信息孤島、數(shù)據(jù)煙囪。隨著平臺業(yè)務(wù)的增加，服務(wù)范圍的擴(kuò)大以及某些特殊的業(yè)務(wù)需求，客戶會(huì)不定期地要求平臺提供跨界服務(wù)，從封閉生態(tài)轉(zhuǎn)型為開放生態(tài)服務(wù)平臺，這一趨勢將會(huì)在未來的市場中更受歡迎。比如，傳統(tǒng)客戶基于長期的合作基礎(chǔ)，會(huì)選擇在某一平臺商部署相當(dāng)多的業(yè)務(wù)，但由于這一平臺商某項(xiàng)服務(wù)能力不足，最終導(dǎo)致客戶在某一階段業(yè)務(wù)拓展遭遇瓶頸。當(dāng)各家平臺都具備了自己所擅長的技術(shù)或場景服務(wù)，可以建立物聯(lián)網(wǎng)的綜合平臺，用戶可以結(jié)合需求來選擇合適的平臺自行進(jìn)行方案部署，提供差異化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)[10]。

5.2 動(dòng)態(tài)防護(hù)，智御未來

安全保障是建立物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)條件。在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)大爆發(fā)的背景下，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈具有“環(huán)環(huán)相扣”特點(diǎn)，從“設(shè)備”到“云”再到“應(yīng)用”，都必須加強(qiáng)安全防范。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的問題，都可能導(dǎo)致整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的癱瘓。相比之前的互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的安全應(yīng)有所不同。其應(yīng)一改過去靜態(tài)的、被動(dòng)的防護(hù)模式，利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能預(yù)測等動(dòng)態(tài)技術(shù)主動(dòng)進(jìn)行防護(hù)，建立統(tǒng)一的認(rèn)證體系，保證整體物聯(lián)網(wǎng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.3 打造“一站式”“全方位”服務(wù)

物聯(lián)網(wǎng)的觸角已經(jīng)伸向生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面，“連接、感知、智能”作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的三大特點(diǎn)，其平臺在發(fā)展的各個(gè)階段，通過集成與融合網(wǎng)絡(luò)通信、大數(shù)據(jù)分析、邊緣計(jì)算、深度學(xué)習(xí)、人工智能、區(qū)塊鏈等新型技術(shù)進(jìn)行全方位感知、歸一化管理，利用渠道優(yōu)勢，有效聚合各個(gè)環(huán)節(jié)，可以為企業(yè)提供綜合服務(wù)，為用戶提供“一站式”“全方位”服務(wù)，共享資源和數(shù)據(jù)，這將是未來物聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1] 甘志祥.物聯(lián)網(wǎng)的起源和發(fā)展背景的研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2010（1）：157-158.

[2] 萬曉國.基于嵌入式LINUX的物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].天津：天津工業(yè)大學(xué)，2017.

[3] 王峰.中國移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)平臺的探索與未來[J].通信世界，2018（10）：26-27.

[4] 陳越.電信運(yùn)營商物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營管理平臺研究[J].互聯(lián)網(wǎng)天地，2017（4）：37-43.

[5] 羅松，賈雪琴，李文強(qiáng).全球物聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展情況研究[J].現(xiàn)代電信科技，2017（3）：1-6，12.

[6] 崔濤.淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)積累與發(fā)展前景[J].數(shù)碼世界，2017（6）：112.

[7] 寧瑋.電信運(yùn)營商物聯(lián)網(wǎng)平臺型商業(yè)模式研究與評價(jià)：以中國聯(lián)通為例[D].長沙：湖南大學(xué)，2016.

[8] 袁小杰.基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)開放平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2015.

[9] 汪浩.基于ROS構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的應(yīng)用研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2017.

[10] 王淑玲，胡云，從光磊，等.電信運(yùn)營商物聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展思考[J].郵電設(shè)計(jì)技技術(shù)，2017（8）：7-10.