物聯(lián)網(wǎng)管理平臺解決方案

引言物聯(lián)網(wǎng)時代來臨隨著萬物互聯(lián)時代的到來，物聯(lián)網(wǎng)正成為繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一個產(chǎn)業(yè)競爭制高點，生態(tài)構(gòu)建和產(chǎn)業(yè)布局正在全球加速展開。目前接入網(wǎng)絡(luò)的終端數(shù)量正在迎來一輪高速增長的大潮。根據(jù)Gartner測算，2020年全球M2M連接數(shù)將達到210億，年均增速26.8%,其中個人消費類占比2/3,公共事業(yè)(智慧城市、交通、抄表等)和垂直應(yīng)用(醫(yī)療、家居等)占比1/3,公用事業(yè)類應(yīng)用的數(shù)量將在2020年超過垂直應(yīng)用類，成為僅次于個人消費類的第二大市場。來自運營商和設(shè)備商的預測則更加激進，AT&T和思科預測2020年500億的連接數(shù)。即使按照比較保守的Gartner連接數(shù)也將在4年里增值32倍，年均增速達到27%。單位百萬個3引言物聯(lián)網(wǎng)時代來臨2017年1月，工信部發(fā)布《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊(2016-2020年)》,明確單位2B50圖3:全球人均接入終端數(shù)變化引言物聯(lián)網(wǎng)時代來臨5統(tǒng)。"——《物聯(lián)網(wǎng)工程導論》吳功宜吳英而近些年，基于MEMS(微機電系統(tǒng))技術(shù)的傳感器、MCU(微控制器)、LPWAN(低功71、物聯(lián)網(wǎng)智能物體具有感知、通信與計算能力；2、物聯(lián)網(wǎng)可以提供所有對象在任何時間、任何地點的互聯(lián)；●室內(nèi)(不用PC)●人與人(不用PC)·人與物(使用一般的設(shè)備)人的感官用來獲取信息，人的神經(jīng)用來傳輸信息，人的大腦用來處理信息，使人具有智慧處理各種問題的能力。物聯(lián)網(wǎng)處理問題同樣要經(jīng)過三個過程：全面感知、可靠傳輸與智能計算，因全面感知可靠傳輸智能計算人的感官人的神經(jīng)人的大腦8行業(yè)應(yīng)行業(yè)應(yīng)用層管理服務(wù)層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層核心交換層匯聚層接入層共性技術(shù)智能電網(wǎng)智能環(huán)保智能交通智能醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)層核心交換層匯聚層接入層共性技術(shù)智能電網(wǎng)智能環(huán)保智能交通智能醫(yī)療智能物流智能家居中間件數(shù)據(jù)存儲與處理數(shù)據(jù)挖掘與智能決策智能控制網(wǎng)絡(luò)管理專用IP網(wǎng)絡(luò)+虛擬專網(wǎng)(VPN)+互聯(lián)網(wǎng)+移動通信網(wǎng)+專用無線通信網(wǎng)+異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)—→新一代網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)模型專用IP網(wǎng)絡(luò)虛擬專網(wǎng)(VPN互聯(lián)網(wǎng)無線移動通信網(wǎng)專用無線通信網(wǎng)感感知層各種類型的傳感器RFID標簽與讀寫設(shè)備各種類型的傳感器RFID標簽與讀寫設(shè)備1)自動感知設(shè)備：能夠自動感知外部物理物體與物理環(huán)境信息的設(shè)備，包括：RFID、傳感器、GPS、智能家用電器、智能測控設(shè)備。2)人工生成信息設(shè)備：人工生成信息的智能電子設(shè)備，包括：智能手機、個人數(shù)字助理條碼技術(shù)傳感器傳感器與執(zhí)行器一體的工業(yè)裝配機器人與機械手第一種方法是采用開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)參考模型的角度，將計算機網(wǎng)絡(luò)分成從物理層到應(yīng)用第二種方法是將為應(yīng)用層計算機進程通信提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的部分都叫做”傳輸網(wǎng)“或”承第一種方法適合于網(wǎng)絡(luò)理論和分層協(xié)議的研究，而第二種方法適用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的研究。物聯(lián)網(wǎng)研究的側(cè)重點應(yīng)該放在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上，因此第二種抽象方法更適合于物聯(lián)網(wǎng)體系6接口5接口4接口2接口1接口物理層幀層●接入層通過各種接入技術(shù)，連接最終用戶設(shè)備；●匯聚層聚合接入層的用戶流量，實現(xiàn)數(shù)據(jù)路由、轉(zhuǎn)發(fā)與交換；●核心交換層為物聯(lián)網(wǎng)提供一個高速、安全與保證服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。匯聚層接入層、匯聚層和核心交換層結(jié)構(gòu)示意圖1、接入層線RFID芯片接收與發(fā)射電路傳感器芯片傳感器芯片數(shù)據(jù)處理器電路接收與發(fā)射電路天線網(wǎng)絡(luò)接口中間件軟件接收與發(fā)射電路天線傳感器芯片處理器電路接收與發(fā)射電路天線無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基本單元感知信號感知信號無線傳感器結(jié)點無線傳感器結(jié)點接層匯聚結(jié)點控制中心感知層傳輸網(wǎng)2、匯聚層3、核心交換層互聯(lián)網(wǎng)移動通信網(wǎng)電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)(IP專網(wǎng))互聯(lián)網(wǎng)移動通信網(wǎng)網(wǎng)關(guān)政府工作人員網(wǎng)關(guān)互聯(lián)網(wǎng)用戶移動通信網(wǎng)(a)互聯(lián)網(wǎng)用戶移動通信網(wǎng)智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)(IP專網(wǎng))網(wǎng)關(guān)電力公司工作人員網(wǎng)關(guān)電力公司網(wǎng)站互聯(lián)網(wǎng)用戶互聯(lián)網(wǎng)用戶(b)智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)代理服務(wù)器網(wǎng)關(guān)互聯(lián)網(wǎng)用戶手機用戶IP專網(wǎng)IP專網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)核心交換網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)核心交換層IP網(wǎng)與非IP網(wǎng)互聯(lián)移動通信網(wǎng)(3G/4G)專用無線通信網(wǎng)16新一代網(wǎng)絡(luò)混合結(jié)構(gòu)IP網(wǎng)無線接入無線有線IEEE802.11協(xié)議無線局域網(wǎng)現(xiàn)場總線網(wǎng)接入局域網(wǎng)局域網(wǎng)IEEE802.15協(xié)議無線個人區(qū)域網(wǎng)電力線接入個人區(qū)域網(wǎng)工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)標準藍牙協(xié)議電視電聯(lián)與電話線接入城域網(wǎng)電話交換網(wǎng)Zigbee協(xié)議移動通信網(wǎng)中的機器到機術(shù)類型數(shù)字農(nóng)業(yè)數(shù)字農(nóng)業(yè)現(xiàn)代物流智能交通遙感與衛(wèi)星定位空間探測(1)中間件軟件災(zāi)害防治災(zāi)害防治(2)數(shù)據(jù)存儲服務(wù)(3)智能數(shù)據(jù)處理和智能決策行業(yè)應(yīng)用層是由多樣化、規(guī)?；袊l(wèi)星影像圖評價標準：可用性、保密性、完整性、不可否認性、可控性領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)安全、計算機系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫安全、應(yīng)用系統(tǒng)安全、評價標準：可用性、保密性、完整性、不可否認性、可控性領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)安全、計算機系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫安全、應(yīng)用系統(tǒng)安全、RFID安全、傳感器安全、無線網(wǎng)絡(luò)安全、位置信息與隱私保護。國際標準化組織ISO為網(wǎng)絡(luò)管理定義5大功能：配置管理、性能管理、記賬管理、故障管理和安全管理。對象名字服務(wù)(ObjectNamingServer服務(wù)質(zhì)量(QualityofService,QoS),物聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)傳輸Qos的要求將比互聯(lián)網(wǎng)更復雜，必須在整個物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系的各層，通過協(xié)同工作的方式予以保信息安全信息安全服務(wù)質(zhì)量保證網(wǎng)絡(luò)管理對象名字服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)模型物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)模型(1)自動感知技術(shù)·專用芯片設(shè)計制造(5)智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)(6)智能控制技術(shù)(3)移動通信技術(shù)(7)位置服務(wù)技術(shù)(4)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(8)信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈全景圖應(yīng)用開發(fā)平臺設(shè)備管理平臺道接管理平臺特定功能若片應(yīng)用開發(fā)平臺設(shè)備管理平臺道接管理平臺宜通世妃宜通世妃Atm件5IRF華為海思北斗星通*騰訊騰訊上海央科…嵌入式題處理器·憾州僅器飛思卡爾+意法半導體·金志科掛-利爾達芯片封據(jù)與分銷昔靡器漢成電子璃聲科技·高儲紅外附或科技通3w))感知層資U螺網(wǎng)絡(luò)層無線模組環(huán)旭電子·慶科·古北。路跳通信5M卡制造商計畫計畫噎6業(yè)業(yè)y第第制平臺層應(yīng)用層基礎(chǔ)電信運營高中國聯(lián)通透系統(tǒng)及軟件開發(fā)商操作系城虛用軟件稱網(wǎng)智需終端(T08類)系統(tǒng)集成應(yīng)用服務(wù).華飛.華飛物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈包含八大環(huán)節(jié)：芯片提供商、傳感器供應(yīng)商、無線模組(含天線)廠商、網(wǎng)絡(luò)運營商(含SIM卡商)、平臺服務(wù)商、系統(tǒng)及軟件開發(fā)商、智能硬件廠商、系統(tǒng)集成及應(yīng)用服務(wù)提供商。通藝片家物菜片芯片字告5器限傳感器通信懼組天級完位便組C天螺純應(yīng)間絡(luò)Wf牙垂畝行讓系統(tǒng)年成To(類類計類車如架設(shè)度類物聯(lián)網(wǎng)可穿都設(shè)骨留能霉目肖展電于平臺應(yīng)用開發(fā)平臺系統(tǒng)及款件開麥連接管理干臺平臺層感知層下游應(yīng)用廠商下游應(yīng)用廠商智能略端系統(tǒng)集成應(yīng)用服務(wù)巾游運營廠商通估附結(jié)設(shè)客管理中合連接管理平合應(yīng)用開發(fā)平合不統(tǒng)及軟件開發(fā)網(wǎng)絡(luò)層+平臺層上游組什廠商芯片傳感器感知層應(yīng)用層爆發(fā)條件的演進：從傳感器成本的下降到低功耗廣覆蓋技術(shù)的出現(xiàn)口條件二：低功耗廣覆蓋技術(shù)的出現(xiàn)使物聯(lián)網(wǎng)鏈接更為持久廣泛新新一代物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層平臺層網(wǎng)絡(luò)層感知層應(yīng)用層平臺層網(wǎng)絡(luò)層感知層道路檢測物流監(jiān)控新新一代物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)4)業(yè)務(wù)分析平臺通信模塊類的傳感器(例如陀螺儀、壓力傳感器、位移傳感器等)實現(xiàn)對物體的狀態(tài)進行檢測，與此同時將采集到感器件已經(jīng)廣泛地被應(yīng)用于汽車電子、智能家居、智能電網(wǎng)、智能手機、消費電子、醫(yī)療傳感器技術(shù)驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)MEMS微機電系統(tǒng)是指可批量制作的，將加速度計角速度計(陀螺儀)慣性測量組合壓力傳感器MEMS流量傳感器MEMS微機電系統(tǒng)是指可批量制作的，將加速度計角速度計(陀螺儀)慣性測量組合壓力傳感器MEMS流量傳感器MEMS位移傳感器MEMS電場傳感器電學傳感器MEMS電場強度傳感器MEMS電流傳感器磁學傳感器熱學傳感器光學傳感器聲學傳感器MEMS磁通傳感器MEMS磁場強度傳感器MEMS溫度傳感器MEMS熱流傳感器MEMS熱導率傳感器MEMS紅外傳感器MEMS可見光傳感器MEMS激光傳感器MEMS嶸聲傳感器MEMS聲表面波傳感器MEMS超產(chǎn)波傳感器可燃性氣體傳感器物理傳感器MEMS氣體傳感器化學傳感器毒性氣體傳感器大氣污染氣體傳感器汽車用傳感器MEMS離子傳感器MEMS離子傳感器MEMSMEMS生物傳感器虻堂傳感器傳感器技術(shù)MEMS生化量傳感傳感器技術(shù)二、物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)一低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)在LPWAN技術(shù)出現(xiàn)以前，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)難以平衡廣覆蓋和低功耗/低