工信部電信研究院通信標準研究所所長 劉多

我演講的題目分為幾個部分,第一是物聯(lián)網(wǎng)的概念和架構(gòu)體系,第二是發(fā)展趨勢。說到物聯(lián)網(wǎng)可能不得不提泛在網(wǎng),大家可以從泛在的概念起步的,首先在1991年的時候MarkWeiser先生提出了云計算的概念,他當時就希望有很多的類似于計算機的處理相關(guān)能力能夠嵌入到不同物體當中,使這些物體疼痛互聯(lián)最后形成這么一個把物體實踐連起來一個聯(lián)想的境界。

那么,到了1999年的時候日本應該說也是跟進非??欤麄円彩菑腢-Japan到J-Japan2,希望從2005年開始希望把日本建設成一個泛在的社會,首先要有泛在的網(wǎng)絡,他下面就有一個項目希望在建設這么一個網(wǎng)絡。到了2005年ITU-T出版了一個白皮書報告,2005年出的報告就是物聯(lián)網(wǎng)的報告。今天無論是我們鄔賀銓院長還是其他專家提到很多物聯(lián)網(wǎng)的概念,在2005年的時候ITU-T物聯(lián)網(wǎng)只給出一個概念,他希望能夠利用無線和現(xiàn)有的Internet現(xiàn)有的網(wǎng)絡,能夠為傳感器和其他相關(guān)的納米技術(shù)和其他新技術(shù)能夠提供一些把物體具有這種相關(guān)的智能性,具有通信的能力最后連接在一起。

大家可以看到ITU既沒有說是網(wǎng)絡,也沒有說是應用,作為一個主力,大家可以看到這個給大家留出空間,有六七種概念。我們發(fā)現(xiàn)這個英文的題目就是M2M,物聯(lián)網(wǎng)一定不是這個。

到2006年韓國也提出了了U-Korea相關(guān)的戰(zhàn)略,當時他在U-Korea有基礎(chǔ)設施,同時在他的應用當中也是包含了智能交通相關(guān)的應用。到了08年ITU-T發(fā)布了整個泛在網(wǎng)相關(guān)的標準,應該說這個標準也是一系列的標準,大家可以看到他給出了一個泛在網(wǎng)的定義。他一共有四個,他希望有這么四個來定義他整個的網(wǎng)絡。他同時也是希望能夠?qū)崿F(xiàn)人到人、人到物,物到物。這個我也是請教了整個文件國際建議相關(guān)的起草人,對他個人來說他認為object和Servam(音譯)。

發(fā)表的泛在網(wǎng)的標準,歐盟也有物聯(lián)網(wǎng)的路標,他有很好的界定,包括有一些方法如何去做有很多很詳細的描述。到09年也就是去年是物聯(lián)網(wǎng)很火爆的一年,這個里面他更加詳細了,他在里面完成什么樣的技術(shù)研究,完成什么樣的技術(shù)發(fā)展等等戰(zhàn)略規(guī)劃。各個標準化組織都在做相應的研究,IEEE、3GPP等權(quán)威的標準化組織都在跟進,他們都在討論泛在網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的國際標準的制定。同時美國IBM在宣傳他智慧地球的同時也宣傳了他智能電網(wǎng)的計劃,還有信息歐洲的計劃,中國大家確實感受就是我溫總理所說的感知中國。

整個的物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)的發(fā)展歷程也是走了比較漫長的歷程,從1991年泛在計算的提出到09年感知中國的智慧地球等等口號的提出其實步入了18年的歷程,我們業(yè)界一直沒有停止相關(guān)的腳步,都在做相關(guān)的工作,只不過那時候大家沒有把它作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分,近兩年物聯(lián)網(wǎng)的概念可能較多

今天一天大家聽了很多專家的演講,跟物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的名詞有很多像M2M,像Web來提供相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的應用,還有智能電網(wǎng),還有泛在的傳感器網(wǎng)絡,還有智能交通也好叫網(wǎng)絡化的汽車也好,還有就是智慧地球。所以大家可以看到物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的名詞術(shù)語相當之多,急需標準化,大家都在探討,好象大家說的是一個概念,一個名詞,但是大家說的內(nèi)容都不一樣,現(xiàn)在大家說的都不是一個名詞,大家說里邊具體的含義更加不一樣了。

我個人理解,因為這不是CCIC研究成果,我個人在思考什么是Thing的概念,那就是Things的意思,Being就是存在,只要是存在的就是Thing,物聯(lián)網(wǎng)是一個非常大的概念,應該說比我們原有的人和人通信大很多,只要是物理世界和虛擬世界存在的東西我們都可以通過這樣的網(wǎng)把它連接起來。無論這個Thing在哪我們都可以把它連起來,這個Internet有兩種理解,一種理解是這個I大寫是互聯(lián)網(wǎng),小寫是網(wǎng)際互聯(lián),就是我們泛在的網(wǎng)絡,我們現(xiàn)在什么樣的網(wǎng)絡都可以。Ubiquitous network,Anyentwork,意思就是在任何地方都可以工作,也就是說在任何時候這個網(wǎng)絡都能夠接入進去,都能夠被應用,這就是我的理解。

現(xiàn)在我們RFID/二維碼,傳感器、嵌入式系統(tǒng)、攝象頭、衛(wèi)星、新興感應設備代表著這些存在的物體也好,虛擬世界也好,實體世界也好,他們識別的商品,傳感器感應的是什么?不是感應本身,是感應他所要感應的例如商品、土壤、空氣、機器,還有潛入的系統(tǒng)就是我們機器,包括我們的冰箱家電等等。還有一些是沒有感知的物理世界,就像攝象頭,例如全球眼,等于是不是提供我們物聯(lián)網(wǎng)的一部分,當然是一部分,而且更加廣闊的一部分。包括我們現(xiàn)在的智能交通,大家看到交通可能是一副一副的,目前來講都是通過攝象頭的。我們實現(xiàn)了全球的物理位置的,大家可以在屏幕上看到的。還有一些新型的感應設備,任何網(wǎng)絡都可以,互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)、固定網(wǎng),傳感器網(wǎng)絡下一代互聯(lián)網(wǎng)。雖然這些網(wǎng)絡都可以,將來真正把這個連接起來只有物聯(lián)網(wǎng)。介入技術(shù)包括無線、固定、移動,感知延伸有Zigbee、輕載IPV6。

物聯(lián)網(wǎng)的概念大家都探討,我們CCSA標準化協(xié)會泛在網(wǎng)已經(jīng)開了一個會議對物聯(lián)網(wǎng)有了初步的共識,通過部署具有一定感知、計算、執(zhí)行和通信等能力的各種設備,獲得物理世界的信息,通過網(wǎng)絡實現(xiàn)信息的傳輸、協(xié)同和處理,從而實現(xiàn)廣域的人與物,物與物之間信息交換的互聯(lián)的網(wǎng)絡。我們將來還會不斷的進行更新。泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和傳感器之間的關(guān)系,我不再多說了,下面這張圖畫出了傳感他們相互的之間的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)包括互聯(lián)網(wǎng),而互聯(lián)網(wǎng)包括傳感器網(wǎng)絡。

體系架構(gòu)我覺得上午鄔院長給出了體系架構(gòu),包括應用層、網(wǎng)絡層、感知延伸層等等。這個是ITU-TY.2221給出的架構(gòu)分層,已經(jīng)把整個網(wǎng)絡的架構(gòu)進行了分層,同時每一個架構(gòu)里面所包含的內(nèi)容大家可以看到有不同的接入網(wǎng)絡包括有線無線衛(wèi)星等等這些,包括感知延伸有很多設備,F(xiàn)IT很多方面等等各個方面都在感知延伸層當中,在應用層最主要也是我們物聯(lián)網(wǎng)應用當中非常重要的一部分可以提供不同的應用。

所以我剛才還在跟蔣總說,我在畫這張圖的時候,任何一個洲際都可以找到他,U-Japan、U-Korea、智慧地球、I-Europe有相應的圖,但是中國我只有找到溫總理這張照片,我覺得溫總理說的話也是很重要的。其實全球都在對物聯(lián)網(wǎng)整個來進行相關(guān)的一些研究和探討,包括我們國家領(lǐng)導人,包括奧巴馬其實都一樣,各個國家的領(lǐng)導人都高度重視物聯(lián)網(wǎng)所帶給全世界,給各個國家和全球的廣泛的機遇。

對于我們來講,我們認為泛在網(wǎng)是感知中國的一個很好的基礎(chǔ)設施,物聯(lián)網(wǎng)應用是感知中國的一個重要的體現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀我想給大家做一個介紹,包括技術(shù)標準應用產(chǎn)業(yè)和監(jiān)管等等方面,首先一個關(guān)鍵技術(shù),我在這塊把物聯(lián)網(wǎng)絡通信技術(shù)特意標綠了這都是大家所可以看到的識別技術(shù),發(fā)現(xiàn)技術(shù),計算技術(shù),船技術(shù),嵌入式智能技術(shù),還有很多未知的,還有軟件、納米嵌入式等等,所以可以看到物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵的技術(shù)涉及方方面面,光靠通信一個行業(yè)不可能把它真正的實現(xiàn),所以需要我們通信界和整個社會各界共同努力來完成的。

談到標準化,我覺得今天好象每一個專家都在談標準化,我覺得標準化非常重要,尤其是做通信全程全網(wǎng)必須有一個統(tǒng)一的標準把它做大做強。國際上這種標準化組織非常多,有20多個這里沒有畫圈,所以他們都在做相同的工作。我們當時也是對不同的標準化組織進行一個匯總。在應用方面有智能電網(wǎng)和健康醫(yī)療,在網(wǎng)絡方面3GPP,SAI、SA2都做一些相關(guān)標準工作。通過這種包括我們國內(nèi)也成立了相對一些標準化的工作組,通過來進行一個總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)無論是國際標準還是國內(nèi)標準都是處在一個起步階段,沒有任何一個組織進行系統(tǒng)化的研究。包括國內(nèi)歐盟在他的報告里面也說RFID全球有30多個組織制定250多個標準,大家知道如果全球沒有一個ID的話,大家知道這個物聯(lián)網(wǎng)是不可能實現(xiàn)的,整個ID識別也是重要一方面。

另外一個國際化標準組織其實是針對物聯(lián)網(wǎng)某一個方面進行系統(tǒng)的研究,國內(nèi)也是一樣的都在進行一些零散的相關(guān)研究。所以,由于缺乏同樣標準,剛才大家都提到我們的應用和產(chǎn)業(yè)規(guī)??赡芏紩艿胶艽蟮挠绊?,都不可能快速形成規(guī)模和快速部署來實現(xiàn)一些相關(guān)應用。在這種情況下,應該說我們中國通信標準化協(xié)會也是實時成立了泛在網(wǎng)工作技術(shù)委員會,在這個工作委員會當我們希望形成一套系統(tǒng)的,能夠支持我們整個泛在應用利用相關(guān)體系,包括泛在名詞術(shù)語,包括一些物聯(lián)網(wǎng)的需求和體系架構(gòu),同時還包含了一些具有代表性相關(guān)應用,我在這里用黃色標出來就是我們已經(jīng)立項11個應用,包括我們智能交通和智能家居,還有一些醫(yī)療和無線城市,我們希望通過一些典型應用,示范性的應用能夠出來對我們通信網(wǎng)具有什么樣的影響,這樣便于大家來通過設備的提供,網(wǎng)絡的開發(fā)。

物聯(lián)網(wǎng)的應用我覺得不外乎分成三個方面,現(xiàn)在大家一說應用有很多,其實不外乎三個方面,一個是為社會公眾服務的,這個大家知道我們的智能家居就是為我們普通老百姓服務,我們的智能醫(yī)療也是為個人服務,我們心臟跳動等等。我們智能交通也是為大眾上下班等等服務的。還有一類為我們產(chǎn)業(yè),不同行業(yè)來服務的,包括物流,智能工業(yè),智能農(nóng)業(yè),現(xiàn)在也在全國各地進行一些示范和行業(yè)應用。同時,還有一些環(huán)境的工作,智能農(nóng)業(yè)包括土壤天氣還有環(huán)境的管理,能源的管理等等這些,無外乎所有的應用分成三大類包括社會,產(chǎn)業(yè)還有一個環(huán)境的相關(guān)應用。

我不太清楚是不是一個悲觀主義者,或者說我沒有了解的更多,所以我一致認為物聯(lián)網(wǎng)應用處在一個非常初級階段,我管它叫Intranet階段,我昨天想叫1.0覺得不太好,后面會有更加確切是一個企業(yè)信息化的階段。也就是說我們無論,因為我們現(xiàn)在的網(wǎng)絡是分專網(wǎng)和公網(wǎng),比如中國電信和聯(lián)通移動也都是公網(wǎng),我們還有專網(wǎng)包括鐵路,交通,包括今天的智能電網(wǎng)李總介紹的電網(wǎng),其實他們都已經(jīng)分了,目前所提供的應用是什么樣的狀況都是動向的,都是垂直的,沒有來進行橫向的交流或者說一個協(xié)同。所以我個人認為目前主要應用都是在企業(yè)內(nèi)部,為什么叫Intranet,沒有跨出企業(yè),甚至整個行業(yè)都沒有達到這個層次。所以,大家見都是垂直性的行業(yè)應用和公共服務,目前來講無論是運營商也好,還是其他也好網(wǎng)絡層都是處在一個管道的位置,不用做任何工作,就像今天韋總我同意他的話,寬帶進物聯(lián)網(wǎng),我們目前物聯(lián)網(wǎng)和一段時間的物聯(lián)網(wǎng)對寬帶沒有要求,為什么?就傳感期那個東西幾個比特就上去了還用什么寬帶了,但是將來物聯(lián)網(wǎng)的目標一定不是這樣,是萬億級的物聯(lián)上去那確實跟寬帶密切相關(guān)。

我想現(xiàn)在的應用是局部的一個點的應用,同時是垂直應用,而且應該是在企業(yè)信息化的階段。各個企業(yè)比如我這個機場給裝上攝象頭那不就是一個企業(yè)的事嗎,你企業(yè)信息化沒有物聯(lián)網(wǎng)不也在做,農(nóng)業(yè)我去檢測一個什么東西也是農(nóng)科研院或者大唐自己在做的,都沒有把自己的企業(yè)連接起來形成一個全行業(yè)的東西,并別說全社會或者全球了。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)包括了服務產(chǎn)業(yè)和制造產(chǎn)業(yè),制造產(chǎn)業(yè)包括傳感器、嵌入式系統(tǒng)、芯片、通信、智能卡、納米電子、RFID等等一些,服務產(chǎn)業(yè)包括我們應用上所提供的一些通信服務,包括互聯(lián)網(wǎng)還有一些行業(yè)應用,應該目前來講各個產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)不一樣,包括我們網(wǎng)絡其實很強三大運營商網(wǎng)絡。互聯(lián)網(wǎng)服務也是非常強,我們傳感器網(wǎng),還有FRID還有一些超高級還有一些行業(yè)信息服務,對于整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)來講仍然比較薄弱,這些薄弱環(huán)境不解決其實對物聯(lián)網(wǎng)在我們國家的發(fā)展應該說還是有非常大的影響。

另外也是物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管受到了關(guān)注和研究,為什么說處在一個非常初步的階段,只是說監(jiān)管受到關(guān)注和研究還沒有一個好的辦法如何來保障物聯(lián)網(wǎng),如何保證物聯(lián)網(wǎng)的安全?如何保證物聯(lián)網(wǎng)的服務質(zhì)量和隱私。包括編碼尋址和解析,頻譜資源,一些服務質(zhì)量等等這些都沒有來得到解決。物聯(lián)網(wǎng)的標識有很多,RFID制定250多個標準,我覺得讓大家無所適從讓大家怎么來形成全球的一個統(tǒng)一體,我們有很多的標識都在羅列下來,這些標識如何來進行轉(zhuǎn)換,如何進行互相的識別,這些都是一個比較大的問題。所以,我對目前物聯(lián)網(wǎng)在我們國家整個發(fā)展我認為是處在一個非常初級的階段,是在一個企業(yè)信息化,企業(yè)內(nèi)部一個Intranet的階段。有下面四個原因,首先沒有統(tǒng)一標準其實是很難做大的。這樣的話就不可能來把整個規(guī)模快速地部署起來,再一個是產(chǎn)業(yè)鏈部分環(huán)節(jié)非常薄弱,目前來講確實都在企業(yè)化Intranet很難跨出企業(yè)去形成全球,我們現(xiàn)在來講都是某些點都沒有一些規(guī)模化的應用,而且也是在企業(yè)內(nèi)部。我們的社會服務現(xiàn)在沒有惠及到我們的百姓,智能電網(wǎng)我們現(xiàn)在沒有感受到至少我們家還沒有換上智能電表。智能家居首先在辦公室的拿著筆記本看到我們家是什么樣子,大家有看到嗎?也沒有看到?,F(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)應用還處在一個摸索實驗的階段,還沒有真正的惠及到我們的百姓。

再一個安全和隱私剛剛開始來進行關(guān)注,安全和隱私對于物聯(lián)網(wǎng)來講我覺得是更加重要的,包括你們家的門什么時候開,你們家的冰箱什么時候開,你們家的電飯煲什么時候開,智能家居都實現(xiàn)別人得到你們家的信息,如果你的心臟出了問題別人也能夠獲取你心臟的數(shù)據(jù),你身體的數(shù)據(jù)你想想是多么可怕的事情。所以,我覺得隱私和安全對物聯(lián)網(wǎng)來講我覺得面臨的威脅會更加大。所以,物聯(lián)網(wǎng)我覺得它的發(fā)展趨勢完全是我個人的想法,供大家批評指正,目前我們處在一個Intranet的階段,下一步是Extranet跨出企業(yè)走入行業(yè),再一次實現(xiàn)Internet真正走向全球把全世界連接起來。我在這里講IOT叫1.0覺得也不對,后邊是不是叫2.0,3.0,像Web2.0的,3.0一樣,我覺得10年的時間,我們從2G到3G,從3G到4G,一般一代到一代都是10年的時間,我不太清楚物聯(lián)網(wǎng)會需要多長時間,有可能長有可能短。但是,真正從Intranet走上Extranet,從企業(yè)走向行業(yè),走向Internet需要很長時間,我們企業(yè)有很多很多薄弱的環(huán)境,我覺得目前來講不是特別容易,你要各個方面全都做好以后才能形成一個規(guī)?;?。有可能只是一個預測供大家參考,我覺得10年會有一個階段性的進步。

對Intrenet相關(guān)階段我覺得從我們原來垂直從一個行業(yè),從一個點最后會是什么?最后會走向一個橫向,無論是公網(wǎng)還是專網(wǎng)大家都能夠進行很好協(xié)同工作,叫胡同也好,互聯(lián)也好,在那個時候我覺得從垂直走向水平,從縱向應用走向橫向應用,有可能我們最后給用戶呈現(xiàn)的方式是從Tranet到Extranet到Internet,物聯(lián)網(wǎng)惠及到百姓仍然需要普及,希望能夠用HTTF的一些基礎(chǔ)協(xié)議來提供一些Intranet的相關(guān)應用。另外我個人的感覺真正要實現(xiàn)了Intranet我們的公網(wǎng)和專網(wǎng)的界限就會變得非常模糊,為什么?我們的人只有十幾億我們的物會有多少,把全國發(fā)電,輸電配電等等環(huán)節(jié)全部布成傳感器,智能模塊你信想他那個數(shù)據(jù)量也會很大,那時候公網(wǎng)和專網(wǎng)的界限會更加沉默。

下面給大家說一下Web of Things,就我個人理解是物聯(lián)網(wǎng)應用的呈現(xiàn)方式,他是希望用標準的一種FTTH的接口作為一種傳送協(xié)議,還希望能夠作為一種應用協(xié)議,最后把所有的信息呈現(xiàn)在用戶面前,用比較好的方式來進行一種呈現(xiàn)。所以,我個人的觀點雖然我們可以用各種網(wǎng)絡來構(gòu)建我們整個的物聯(lián)網(wǎng),但是如果要走向全球,全球一體化這樣一個物聯(lián)網(wǎng)我認為只有Future Internet+Web,為什么現(xiàn)在Internet不行,剛才我說到安全性,你的服務質(zhì)量不能得到保證的,所以只有這么一個簡單協(xié)議現(xiàn)在已經(jīng)到桌面普及的網(wǎng)絡,最后加上Web很直觀很容易的方式才能形成貢獻全球的物聯(lián)網(wǎng)。

最后我想也說一下我個人覺得我們整個信息通信業(yè)新的發(fā)展趨勢,大家都知道寬帶化,IP化,泛在化,融合化,但是由于泛在網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)會出現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng),以及不同的協(xié)同化,泛在化和Web化。其實現(xiàn)在Web化已經(jīng)出現(xiàn)了,我們現(xiàn)在所有大家知道每天都在用Web的呈現(xiàn)方式,所以在將來到物聯(lián)網(wǎng)階段我想Web會用的越來越多,所以我想可能會出來三個化,協(xié)同化,泛在化,和Web化。

最后提一些個人得想法,真正能夠做到感知中國,在中國把物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的非常好,快速系統(tǒng)地部署我覺得下面幾個方面會起到一個比較關(guān)鍵的作用。首先是國家起到統(tǒng)領(lǐng)作用,物聯(lián)網(wǎng)既然是溫總理代表國家提出這么一個策略,首先總體戰(zhàn)略規(guī)劃國家要出臺,不要引用的時候還要引用溫總理的照片,我希望能夠有一個規(guī)劃的照片放在那里。還有一個是標準,大家都提到標準,在我們國家有各種各樣的協(xié)會,但最后的標準是需要政府批準,也希望我們政府進行標準的提一。還有編碼的統(tǒng)一,只有編碼的統(tǒng)一才能有全球化的統(tǒng)一工作,還有我們的行業(yè)主管部門起到關(guān)鍵作用,是說我們的電力、交通、衛(wèi)生、煤炭等等這些行業(yè)部門,我們今天有很多廠家也都介紹了一些應用,他們的應用都是在某一個點不是某一個行業(yè)協(xié)會,或者某一個部委從上到下,電網(wǎng)還是國家電網(wǎng)還不是南方電網(wǎng),也只是在北方,所以這種行業(yè)部門能起到關(guān)鍵作用,希望這個部門能夠統(tǒng)領(lǐng),有一個統(tǒng)一規(guī)劃這樣能夠利用現(xiàn)有的通信技術(shù)把我們廠家生產(chǎn)的設備,運營商所建設的網(wǎng)絡綜合利用起來,這樣才能有一個規(guī)?;目焖偻七M,否則只是一點一點這么從上至下做速度很慢。

再一個運營商發(fā)揮強有力的支撐作用,我覺得是全程全網(wǎng),還有運營維護經(jīng)驗與能力。對運營商這塊沒有寫這塊也面臨很大的挑戰(zhàn),運營商原有的優(yōu)勢提供規(guī)模化的業(yè)務,我們移動電話也一樣,所有的用戶全部是同樣的業(yè)務,所以能夠快速地不及規(guī)模化靠這么一個網(wǎng)絡。但是,等到行業(yè)應用,企業(yè)應用上來以后,每個企業(yè)都有自己的需求,在這種情況下我們運營商可能就要適應和適配不同的行業(yè)要求,所以對運營商來說這也是一個挑戰(zhàn)。上面就是我給大家匯報的內(nèi)容,謝謝大家,請批評指正。

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wanglin

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