物联网发展的技术

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物联网发展的技术范文第1篇

【关键词】物联网信令短消息补充业务

Signaling Network-The Important Platform for The Internet of Things

Abstact： In Internet of Things a lot of information which concerned location or status， all this kind of short information are transported by signaling network which is called the nerves system of telecommunication network， therefore， it is necessary to know it for developing the Internet of Things.

Keywords： Internet of Things， Signaling， Short Message，Supplementary Service

一、物联网信息的类型

物联网涉及世间万物，我们通过一些典型应用来分析一下物联网上被传送的信息类型：

（1）车务通、物流通等：位置信息；

（2）电梯卫士、宜居通、智慧医疗等：状态信息；

（3）政务通、食品溯源等：文字信息；

（4）移动支付、三表远抄、环境监控等：数字信息；

（5）指纹识别、脸谱识别等；图像信息；

（6）智能交通、数字城管、智能安防等：视频信息；[1-2]

从通信的视角，可将上述信息分为两类：小于140字节的信息和大于140字节的信息，前者可使用信令网传递，后者则使用业务信道进行传输。

二、物联网信息的传送方式

物联网信息的传送主要有以下4种方式：

（1）SMS（Short Message System）即短消息系统，而短消息的PDU（Protocol Data Unit）是被包装在7号信令的SIF（Signaling Information Field）域传送的，该域最多可包含140个字节；它在空中接口使用SDCCH（Special Dedicated Control Channel）逻辑信道传送；BTS至BSC之间使用LAPD协议传送；核心网内用7号信令网传送；手机与SMS中心之间采用存储-转发方式传送：发送方手机通过上述路径将短信发至SMS中心，SMS中心再将短信通过上述路径转发至接收方手机；短消息没有使用业务信道。

（2）USSA（Unstructured Supplementary Service Data）非对称补充业务数据，它是基于移动通信网络，在USSD中心和USSD应用服务器之上开发的通信新业务如，话费查询、电话订票、航班信息、天气预报、银行业务、股票交易、社保查询等和Push类业务；该类信息的最大特点是数量庞大但每条信息短小精悍；ETSI的USSD规范已经推出了Phase1和Phase2阶段多项业务，Phase3阶段的业务正在陆续开发中。USSD业务数据同样被包装在7号信令的SIF域传送，它在空中接口使用SDCCH或FACCH（Fast Associated Control Chanel）逻辑信道传送；BTS和BSC之间使用LAPD协议传送；核心网内用7号信令网传送；仅当USSD应用服务器向用户播放语音业务响应时使用话路，手机与USSD应用服务器之间在面向连接基础上直接进行交互式透明通信，因此其传送速度比短消息快。

（3）MMS（Multimedia Message System）彩信系统，工作方式类似于SMS，但要使用业务信道。

（4）GPRS或3G数据通道。

以上前2个方式基于7号信令网。

三、信令网的重要性

中国移动关于物联网的白皮书指出：“物联网的价值在什么地方？在于网，而不在于物。传感是容易的，但是感知的信息，如果没有一个庞大的网络体系，不能进行管理和整合，那这个网络就没有意义。”[3]

物联网既然跨越通信网、互联网和ZigBee、Wi-Fi等小网络，在各个网络之间就必然要建立网关以进行相应协议的变换和实现异构网络的沟通。

五、信令网的学习

学习信令网要有相应的设备环境，仅凭书本理论难于“高屋建瓴”。

交换机的制式很关键，基于分散式控制结构的程控交换机，主机多为PC机，在通信新业务翻番推出的今天，这类主机难于胜任处理多如牛毛的信令；当交换技术由电路交换升级为软交换时，主机必须由服务器来担任。

作为学习的入门，只学习电路交换，其技术已经过时；而一开始就学习软交换机，起步有点高且电路交换在网络还大量存在，2种都学，则需投入较大的精力。

爱立信交换机属于集中控制制式，其软、硬件的设计全部基于模块化的结构；当现代交换技术由电路交换升级为软交换时，爱立信交换机只需拿掉和增加相应的模块即可，主体框架和大部分功能单元并不受影响，体现了良好的延续性，这对于使用和学习都是很有利的。

多数交换机的设计都是用单独的信令板处理数据链路层协议，MTP3以上的协议统由主机处理；爱立信的RPGX板可处理MTP2，HDLC，LAPD等数据链路层协议，是信令网的重要部件。

学习信令网，一方面要搞清网络结构和物理层链路；另一方面通过信令跟踪，学习信令被传递和处理的过程。

六、结束语

综上所述，学习物联网必须首先学习信令网，而学习信令网要理论和实践相联系。

参考文献

[1]吕枫华.不断融合的电信产业―――电信市场及电信业务支撑系统发展趋势概述[J].中兴通讯技术，2010第4期

物联网发展的技术范文第2篇

关键词： 物联网 概述 关键技术 发展

一、物联网概述

ITU对物联网的定义为： 物联网实现物到物、人到物和人到人的互连。这里人与物的互连指人使用传感器等设备后与物体的互连，而人与人的互连指人使用传感系统而不是现在的电脑实现人与人之间的互连。物联网的核心是实现物体之间的互连，从而能够实现物体与物体之间的信息交换和通信。物体信息通过网络传输到信息处理中心后可实现各种信息服务和应用。

物联网的主要作用是缩小物理世界和信息系统之间的距离，它可以通过射频识别、传感器、全球定位系统、移动电话等设备，按约定的协议，将世界上的所有物体全部连接到信息网络中，使得它们在事件处理中成为积极的参与者，体现了物理空间和信息空间的融合。服务可以和这些智能物体通过网络进行交互，获得与这些物体相关的任何信息。

传感网可以看作是物联网的末端延伸网之一。无线传感器网络由大量随意分布的、能耗及资源受限的传感节点组成，它具有感知能力、计算能力和通信能力，通过自组织方式构成无线网络，协作地实时采集和处理物理世界的大量信息，实现物联网全面感知的功能。

泛在网是一种无所不在的网络，它可以使任何人在任何时间、任何地点通过网络获得任何信息，它是一个大通信的概念，是面向经济、社会、企业和家庭全面信息化的概括。泛在网不是一个全新的网络， 它是充分挖掘已有网络的潜能，结合不断出现的新技术，将网络触角不断延伸，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策等服务。泛在网具有比物联网更广泛的内涵，而物联网是迈向泛在网的第一步。从覆盖的技术范围来看，泛在网包含了物联网，而物联网又包含了传感网。

物联网发展中最重要的理念是融合。物联网通过设备融合、网络融合、平台融合实现服务融合、业务融合和市场融合。设备融合指研发出一体化的感知终端。网络融合指用户可使用任意终端通过任一方式接入网络，而且号码唯一、帐单唯一。平台融合指用户数据集中管理、公用的业务平台、分类的管理平台和应用平台，支撑用户跨业务系统的互操作，形成统一认证系统，实现基于统一账号、统一密码的集中认证。服务融合指在服务层面实现融合；业务融合指物联网同时提供语音、数据、视频等多种业务；市场融合就是以市场机制为引导， 把各类通信和信息产品和服务捆绑起来打包销售。

二、物联网关键技术

1.物联网的体系结构。物联网包含感知延伸层、网络层、业务和应用层三层。第一层负责采集物和物相关的信息；第二层是异构融合的泛在通信网络，包括现有的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网，通信网络对采集到的物体信息进行传输和处理；第三层是应用和业务，为各种终端设备提供感知信息的应用服务。

（1）感知延伸层。物联网中由于要实现物与物和人与物的通信，感知延伸层是必须的。感知延伸层主要实现物体的信息采集、捕获和识别。感知延伸层的关键技术包括传感器、RFID、GPS、自组织网络、传感器网络、短距离无线通信等。感知延伸层必须解决低功耗、低成本和小型化的问题，并且向灵敏度更高、更全面的感知能力方向发展。

（2）网络层。网络层是物联网的神经系统，主要进行信息的传递，包括接入网和核心网。网络层要根据感知延伸层的业务特征，优化网络特性，更好地实现物与物之间的通信、物与人之间的通信以及人与人之间的通信，这就要求必须建立一个端到端的全局物联网络。物联网中有很多设备的接入，是一个泛在化的接入、异构的接入。接入方式多种多样，接入网有移动网络、无线接入网络、固定网络和有线电视网络。移动通信网具有覆盖广、建设成本低、部署方便、具备移动性等特点，使得移动网络将成为物联网主要的接入方式，通信网络就要是通过多种方式提供广泛的互联互通。除此以外，物体是可以移动的，而它们的要求是随时随地都可以上网。因此在局部形成一个自主的网络，还要连接大的网络，这是一个层次性的组网结构。这要借助有线和无线的技术，实现无缝透明的接入。

随着物联网业务种类的不断丰富、应用范围的扩大、应用要求的提高，对于通线网络也会从简单到复杂、从单一到融合，从多种的接入方式到核心网的融合整体的过渡。

（3）业务和应用层。业务和应用层是物联网的信息处理和应用， 面向各类应用，实现信息的存储、数据的挖掘、应用的决策等，涉及海量信息的智能处理、分布式计算、中间件、信息发现等多种技术。

由于网络层是由多种异构网络组成的，而物联网的应用是多种多样的，因此在网络层和应用层之间需要有中间件进行承上启下。中间件是一种独立的系统软件或者服务程序，能够隐藏底层网络环境的复杂性，处理网络之间的异构性，分布式应用软件借助于中间件在不同的技术之间共享资源，它是分布式计算和系统集成的关键组件。它具有简化新业务开发的作用，并且可以将已有的各种技术结合成一个新的整体，因此是物联网中不可缺少的一部分。

云计算是物联网智能信息分析的核心要素。云计算技术的运用， 使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。随着物联网应用的发展、终端数量的增长，可借助云计算处理海量信息，进行辅助决策， 提升物联网信息处理能力。因此，云计算作为一种虚拟化、硬件/软件运营化的解决方案，可以为物联网提供高效的计算、存储能力，为泛在链接的物联网提供网络引擎。

从目前的物联网应用来看，都是各个行业自己建设系统，不便于多种业务的扩展，如果没有统一建设标准、规范的物联网接入、融合的管理平台，物联网将因为各行业的差异无法产生规模化效应，增加

了使用复杂度与成本。

2. 物联网的异构融合网络层。任何终端节点在物联网中都应能实现泛在互联。由节点组成的网络末端网络，如传感器网、RFID、家居网、个域网、局域网、体域网、车域网等，连接到物联网的异构融合网络上，从而形成一个广泛互联的网络。物联网在核心层可以考虑NGN / IMS融合，在接入层面需要考虑多种异构网络的融合和协同。由于异构网络相对独立自治，相互间缺乏有效的协同机制，造成了系统间干扰、重叠覆盖、单一网络业务提供能力有限、频谱资源浪费、业务的无缝切换等问题无法解决。面对日益复杂的异构无线环境，为了使用户能够便捷地接入网络，轻松地享用网络服务，融合已成为信息通信业的发展潮流。融合阶段是指在各种网络连通的网络平台上，分布式部署若干信息处理的功能单元，根据应用需求而在网络中对传递的信息进行收集、融合和处理，从而使基于感知的智能服务实现得更为精确。从该阶段开始，网络将从提供信息交互功能扩展到提供智能信息处理功能及支撑服务，并且传统的应用服务器网络架构向可管、可控、可信的集中智慧参与的网络架构演进。

3. 感知节点及终端。感知节点既能采集物体本身的有关信息，也能探测、存储、处理乃至融合各种与物体相关的信息，从而向物联网提供各种关联信息。

微电子技术、嵌入式技术、近距离通信技术、传感器技术和智能标签技术等技术的发展与成熟使得感知节点能够智能地感知物体与环境并对其进行通信、处理和控制。感知节点方面的关键技术有：支持感知内容的多媒体化的感知节点技术、感知节点组合化的关键技术、感知节点的设计和低成本制造、感知节点在组网和协同方面的软硬件框架等。物联网需要多样化、小型化、智能化和低成本的终端。

4.泛在传感网。泛在传感网是物联网末端采用的关键技术之一。泛在传感网是由多个传感节点组成的分布式无线自组织网络，用来感知温度、湿度、压力等环境参数，一般提供局域或小范围内物与物之间的信息交换。泛在传感网一般分成三个部分：应用与服务层，下一代网络层，传感器网络层。应用与服务层提供医疗、军事、天气等服务；下一代网络层由核心网和接入网组成；最末端的传感器网络层属于感知/延伸层。将传感技术与无源标签结合在一起将给物联网带来许多新的应用。随着各项技术的成熟和发展，传感器网络的研究将会取得更大的进步，将对物联网建设起到重要作用。

5. 物联网的服务平台技术与安全。物联网将对信息进行综合分析并提供更智能的服务。物联网应用平台子集与共性支撑平台之间的关系、共平台的开放性与规范性是物联网应用部署所要研究的关键问题。面向泛在融合的物联网的可管可控可信服务平台架构、如何保证业务质量和体验质量、支持泛在异构融合多种商业模式、提供签约协商等管理功能和保护用户数据隐私等是物联网服务平台方面的关键技术。物联网除了具有传统网络的安全问题外，产生了新的安全性和隐私问题。在物联网中数据的采集、处理和提取的实现方式与人们现在所熟知的方式是完全不同的，在物联网中收集个人数据的场合相当多，因此，人类无法亲自掌控私人信息的公开。此外，信息存储的成本在不断降低，因此信息一旦产生，将很有可能被永久保存，这使得数据遗忘的现象不复存在。确保信息数据的安全和隐私是物联网必须解决的问题，如果信息的安全性和隐私得不到保证，人们将不会将这项新技术融入他们的环境和生活中。

三、结论

总之，物联网关键技术有待突破，应用和市场有待于发展。物联网领域主要研究内容可以从下面几个方面着手。物联网的网络架构；物联网的通信技术；包括无线通信、无线智能传感器网络、微型传感器、网络通信、多媒体通信及宽带通信等。与此相关的技术包括传感技术、识别技术、发现技术、计算技术、网络通信技术、嵌入式智能技术、软件技术等。物联网的数据融合；物联网的异构网络融合；物联网的智能终端；如何将现有的智能终端用到物联网中或者开发物联网需要的智能终端是一个重要研究内容。物联网的信息安全和保密；物联网相关标准研究；物联网应用和业务开发，推动物联网快速发展必须实现一些应用领域的示范应用，因此相关技术的研究和应用系统的开发实现是推动物联网发展的重要途径。

参考文献

1.朱洪波-杨龙祥-于全. 物联网的技术思想与应用策略研究[J ].通信学报.2010

物联网发展的技术范文第3篇

物联网初试牛刀

就技术实现本身而言，物联网技术的应用并不复杂，在产品中植入芯片，通过无线网络能够获取芯片中产品使用情况，传送至中央处理系统中，用户实现对产品的远程控制，厂家获取第一手的用户使用情况和信息。当然，信息的获取需要取得用户同意，并排除对隐私和安全的侵犯。

就净水行业本身而言，2011年4月，碧水源、容声先后推出应用了物联网技术的净水产品。

同年12月，浙江大学CCNT实验室“饮水机娘”通过微博向更多的普通消费者传递了物联网这一概念。这台饮水机发微博的原理很简单，部件只包含了一台Windows电脑，一个网络摄像头和一台饮水机。通过摄像头监测饮水机上的状态指示灯，运行在Windows上的程序能够在缺水和水烧开的时候自动模拟女性口吻发送微博。这个案例从侧面反映出部分受众群体已经对产品智能化提出了更高、也更实际的需求。

进入2012年，净水产品物联网技术的应用和推广似乎陷入了停滞期，究其原因，包括团队的组建、维护和宣传是一项系统化和高成本投入的工作，物联网技术的普及尚需时日。

用户需求催生物联网的应用和发展

与洗衣机、冰箱等其它家电产品相比，用户对净水机的物联网需求更具体和实用。

首先，国内水质存在巨大差异，这就对产品本身的使用和适用提出了要求，但是普通用户很难对产品使用属性做出正确的判断。但是可以通过物联网的监测，了解当地水质并做出正确的选择和使用方法。

其次，净水机存在换芯、维护等工作，对售后服务的要求具有连续性。海尔施特劳斯水设备有限公司产品总监曲桂楠介绍，在与用户的交互沟通中发现，很多用户对于产品换芯时段没有概念，虽然有售后人员回访提示其换芯，但很多用户依然缺乏主动更换意识，物联网技术的应用不仅可以起到滤芯更换的自动提示作用，而且在滤芯吸附饱和的情况下自动停止工作，避免已经饱和的滤芯释放对人体有害物质。

所以物联网技术的应用能够更快速和系统的解决这些问题，在技术实际应用上的空间也更大。另外，近两年无线网络覆盖范围进一步加大，智能手机进一步普及，为人们使用智能产品提供更大的可能和更便利的条件。在各种创新功能与互联网相结合，重塑产品卖点时，物联网再次强势回归，并在净水行业掀起了新一轮热潮。

2014年行业中更多的品牌对物联网技术给予了更多的关注。其中，海尔于5月份推出的“水盒子”是比较典型的代表。曲桂楠介绍，目前该项技术普遍应用于海尔RO机，通过产品本身与外置的“水盒子”联网，能够实现使用产品前后水质的变化、滤芯吸附是否饱和、以及漏水、断电等功能。“水盒子”同时适用其他RO机产品，连接后在用户手机上下载APP终端可以实现上述功能。

而2011年就推出物联网净水机的碧水源，目前在其绝大多数的产品结构设计上，均预留出GPS功能模块，以备市场和用户所需。

物联网的实施是系统工程

其实，从产品本身来讲，物联网技术的实现和应用具备很高的透明度，也就是说从产品角度实现已经不是问题，但是之所以物联网的应用停留在“看上去很美”的阶段，是基于产品流通环节涉及多方面的沟通和协调，在实施过程中还有几点值得注意。

首先，物联网在带给厂家数据挖掘的背后，其实施和推广是一项系统工程，包括数据的传输、搜集、整理和分析等后台处理。一方面，厂家可以从物联网回传的资料掌握消费者的使用特征和需求，及时进行回访提升服务质量；另一方面，可以从这些回传资料当中进行数据分析。在净水机上安装物联网芯片之后，对于厂家掌握市场全局，包括对各地水质与净水产品使用匹配度的监测大有好处，通过数据分析进行用户挖掘和市场挖掘。

同时，物联网技术的应用能够方便用户与厂家的服务呼叫中心建立联系，并且能够协助净水厂家建立和完善用户档案。海尔曲总介绍，物联网体系的搭建需要厂家投入大量的人力、物力和财力，正是这些系统性网络的搭建，是很多净水厂家一直对物联网持观望态度的关键。海尔推出“水盒子”，一是依托海尔成熟完善的售后服务体系，其第三方平台日日顺的发展也让“水盒子”的落地成为可能。

物联网技术在净水行业的应用前景更为广阔，能够很好的解决消费者的个性化要求。但数据的稳定性、可靠性和传输过程，以及与中央处理器的连接依然需要时间和人力解决。目前安吉尔正在搭建200人的售后服务团队，除了作为营销的有力支撑之外，集团副总裁沈总表示，团队的完善和成熟也会为将来物联网技术的全面应用和发展提供稳定的保障。

另外，物联网的连接也是一项系统工程。目前已经具备产品联网的硬件，即网络的发达，加上用户有切实的需求，这样接受起来并不难。主要难点在于用户同服务商、同厂家的对接上，例如需要解决用户与服务商家的沟通、以及同时将用户需求和资料传递给厂家和其他相关人员，从而实现消费者、服务商和厂家之间的互动。一项技术的普及需要更多的企业主体参与，共同推进。

物联网发展的技术范文第4篇

Abstract： At present， China's Internet of Things industry has been relatively mature， which has a significant impact on the e-commerce， and has greatly promoted the change of economic model. In this paper， based on the analysis of problems in the development of Internet industry in China， the countermeasures are put forward， in order to apply the Internet of things technologies into the first， second and third industry to promote the sustainable development of the Internet of things industry.

关键词： 物联网；信息技术；电子商务；具体应用；发展措施

Key words： Internet of Things；information technology；electronic commerce；specific application；development measures

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0060-02

0 引言

目前，我国物联网技术还处于起步阶段，物联网技术的基础主要以射频识别及传感器为主，但是最近几年物联网技术的发展十分迅猛，为我国经济和电子商务的发展做出了巨大的贡献，目前物联网技术的发展越来越成熟，但是需要改进和提升的空间仍然很大，例如安全性和法律风险以及自动化程度方面还存在着一定的问题，本文结合我国目前物联网发展的现状进行分析，探讨物联网技术的发展对经济发展的具体作用。

1 物联网的概念及国内外发展现状

物联网的概念出现的比较晚，最早出现在1999年，指的是利用各种信息传感设备根据一定的协议将物品与互联网进行连接，并且将物品的数据和信息进行交换与互通。物联网是一次新的信息技术革命，它通过RFID无线射频技术和网络传输互联技术进行处理和计算，实现人与物，物与物的信息和共享，从而实现物品的识别，定位，跟踪和监控管理，为经营者根据商品流通的状况进行科学决策（如图1）。目前，我国经济已经步入了电子商务的发展阶段，电子商务遍布各行各业的各个角落，电子商务体系中包含库存，物流和电子支付等重要环节，物联网在电子商务环境下对我国经济的作用已经日益凸显。

1.1 国外物联网产业的发展现状

目前，很多发达国家和地区都将物联网的发展作为国家的信息化战略，物联网的发展方面，欧美，日，韩等国家起步比较早，总体实力相对较强，最初的物联网技术主要是条形码，扫描仪，RFID等用于物流或者商业零售方面的技术，随着传感器，短程通信等技术的发展，物联网技术目前已经涉及到环境监测，生物医疗和智能设施等领域。除此之外，法国，德国，新加坡利亚O国家也在紧急部署物联网发展战略，结块推进物联网基础设施的构建步伐。

1.2 我国物联网产业的现状

我国物联网技术的发展起步相对较晚，2009年，总理在无锡传感网工程技术研发中心视察指导工作时指出：在国家重点工程项目中，加快和推进传感网发展，尽快建立中国的传感信息体系。尽管我国物联网技术起步较晚，但是发展较快，目前，物联网技术通过以电子商务的途径已经广泛运用到仓库管理，电子票证，物流运输，车辆管理和工业生产线等领域。随着阿里巴巴，淘宝网，京东商城，苏宁易购等网络交易平台的构建，物联网技术在信息传达和处理等方面为国内电子商务的发展提供了丰富的需求和强大的技术力量，尤其是在购物这一块，任何一件商品通过条形码都可以查到产品的基本信息，包括产品型号，生产日期，保质期，产品生产许可证号等等，能从很大程度上改变以往窜货，假冒伪劣等问题，通过扫描企业二维码，还能查到企业的基本信息，查询产品生产许可证，了解企业资质等情况，而在以往物联网为实现之前，无法轻易的查询到产品的真伪，消费者更是无法通过常规手段了解产品是否合格。尽管从目前看来，物联网市场仍然需要时间来培育，但众多的参与者均看好物联网未来的发展前景。

2 物联网对电子商务发展的作用

传统的电子商务模式有着很多的不足，例如自动化程度不高，远程控制能力不强，无法实现规模化运营管理，但是物联网技术在提升自动化方面有着天然的优势，可以极大地促进商家远程控制能力的提升，实现规模化运营，对于促进各行业的发展起着巨大的推动作用。

2012年，我国物联网市场规模达到2650亿人民币，2013年达到5000亿，2014年超过6000亿，近几年我国物联网产业发展规模如图2所示。

我国物联网虽然起步较晚，但是发展水平与全球基本同步。从2007年开始，我国物联网技术开始运用到电子商务中，目前随着物联网在电子商务中的运用，电子商务呈爆炸式的增长（如表1所示）2007年开始电子商务的交易规模从百亿单位一跃上升到万亿单位，预计2016年将会突破40万亿，2015年线下支付交易的规模占全国商品交易总额的47.1%互联网支付比占33.6%，预计到2016第三季度互联网支付比例将达到48.8%新增15个百分点。对比2000年到2009年我国电子商务的发展速度，可以看出物联网技术的运用对电子商务的发展产生了巨大的推动作用。物联网对电子商务的发展起着巨大的推动作用。

从以上对比数据可以看出物联网技术的发展是推动电子商务发展的决定性因素，可以说没有物联网就没有电子商务的未来。物联网对电子商务发展的具体作用有以下几点：

2.1 库存

库存是一个整体概念，包括分公司，仓库和配送中心三个方面，以京东商城为例，目前京东商城在全国各地设立了多个分公司，每个分公司负责辖区内已经设置好的仓库和配送中心，这种多地库存的方式有一个支持其运转的只能库存网络体系，包括分公司网络，仓库网络和配送中心网络。分公司通过接入总公司的路由器与总公司相连，将其所辖的管理网络，藏酷网络，配送中心网络和下辖销售网络进行连接，通过RFID无线射频技术和ZigBee短距离无线通信技术建立一张辖区内的网络，并向总公司汇报实时销售数据，总公司根据遍布全国的销售网，对各地分公司的销售情况进行分析汇总，与连接的仓库和配送中心之间进行网络协调，控制仓储与商品配送以及分公司管理。

2.2 物流

电子商务的物流环节的特点是及时性，便捷性和安全性，整个物流环节就是按照企业计算机系统的指令，完成商品的配送和运输，物联网智能物流系统的作用就是对辖区内运输车辆的位置，运送商品的内容和数量进行管理，物流中心通过网关连接移动通信网络，移动通信网络通过M2M与运输车辆进行联络，再通过GPS系统显示在物流中心的显示屏上，管理人员通过GIS地图能够精确地掌握物流配送运输车辆的当前位置。

GIS物联网系统的运用能够解决商品运输不透明问题，并且可以追踪货物运行的动态，提高消费者的购物安全，GIS是典型的物联网技术应用。目前，京东利用GIS物联网信息系统目前已经形成了自己独特的物流优势，极大的提高了在行业内的竞争力，成为电子商务背景下物流行业后起之秀的翘楚。

2.3 支付

电子商务经济模式中，支付便捷是最大的特点，物联网技术的运用极大的提高了支付的安全性和便捷性，降低了支付环节中信息泄露的风险。物联网支付最大的便捷是实现了移动支付，移动支付主要分为掌上电脑支付和只能SD卡支付，掌上电脑支付以平板电脑作为载体，内置RFID读卡支付模块，将网上销售和智能卡支付结合在一起，实现简单安全的支付应用。智能SD卡支付，用户无需更换手机和SIM卡，在安全性，便捷性和用户体验等方面有着明显的优势。

3 总结

随着我国物联网技术的成熟，物联网相关产品的应用会越来越广泛，目前，物联网在使用的过程中给电子商务带来一定的法律风险，物联网技术目前还存在着一些问题，与西方发达国家相比，自动化程度不高，安全性也存在一定问题，物联网高端技术还不完善。除此之外，客户购买的产品被认为调包或者丢失的现象也很常见，还有例如危险物品的携带，邮寄违规物品等，这些物品的检查还存在一些技术方面的问题，因此，针对目前状况，在电子商务运用中，物联网技术还需要加强自动化配套设备的研发，提高物流企业的自动化程度，减少企业在人工方面的负担，提高企业的经济效益，对产品自动检测方面的技术也需要不断加强，通过对产品实施从登记，包装，运输和送达等整个流程实施跟踪监督，保证货物的安全性，相关单位要对我国物联网产业发展中的问题进行分析，有针对性的加以解决，加上政策指导和技术扶持，制定相关的标准，将物联网技术运用到第一第二第三产业之中，物联网产业的发展会越来越好。

参考文献：

[1]雷琦.计算机物联网技术在各个领域的应用[J].通讯世界， 2016（04）：11-17.

物联网发展的技术范文第5篇

【关键词】万物互联 物联网 NB-IoT eMTC LPWA

[Abstract] In order to promote the development of IoT industry， look for the IoT business opportunities for the telecom operators， the technical scope， key theoretical and technical issues of the IoT were discussed in view of analysis of the IoT architecture study domestic and abroad. The paper focused on the technology application of IoT from the perspective of the communications industry， addressing serious challenges in embracing the IoT development， and giving suggestions of concerned problems to catch the opportunity IOE development.

[Key words]IoE IoT NB-IoT eMTC LPWA

1 引言

信息领域正发生着由互联网到物联网的新一轮技术革命，电信业也开始步入物联网阶段，新阶段有望给传统客户群增长放缓的移动运营商带来新的收入来源。然而物联网产业相对复杂，具有领域广泛、主体众多、专业性强等特征，呈现出一个令人困惑的格局，许多一度被认为是不同行业的公司开始争夺相同的客户和资源。本文从电信行业角度出发，分析运营商关注的物联网技术的发展和应用，探讨运营商在物联网发展中的布局。

文章主要关注3个方面的内容：

（1）物联网的定义和技术范畴界定。根据国内外近年大量对于物联网深入系统研究的相关工作分析，较为准确地把握物联网定义和技术范畴，以及其未来发展方向。

（2）物联网技术应用研究。物联网市场和技术研究领域有许多值得深入探讨的问题，万物互联市场应用业务种类繁多，产业界各方协力推动物联网相关技术的商业进程。但同时本文对最新的理论和技术研究进行梳理，着重从电信行业的角度讨论基于移动通信网络的物联网技术应用研究。

（3）电信运营商在物联网发展中创造服务新价值。探讨运营商如何应对物联网发展所带来的挑战，抓住万物互联发展新机遇的一些问题。

2 基于移动通信网络的物联网技术应用

物联网理论和技术研究领域有许多值得深入探讨的问题，这里主要从电信行业的角度，讨论基于移动通信网络的物联网技术应用研究[1-5]。

2.1 技术比较与选择

物联网业务种类繁多，难以以单一技术满足[6-8]，按网络性能和覆盖要求，物联网的无线通信技术大致可划分为高/低速率、短/长距离四个象限分布：一类象限是Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等短距离通信技术；二类象限是LPWAN（Low-power Wide-Area Network，低功耗广域网），即广域网通信技术，LPWA又可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术，另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2G/3G/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等；三类象限是传统的2G/3G/4G蜂窝技术；而4G拓展演进和5G技术发展涉及了四个象限。事实上，四个象限的技术涉及范围相互交织，如图1所示：

面对各种兴起的物联网技术，其中长距离类业务最适合运营商网络承载。LPWA连接规模巨大，同时也存在多个通讯阵营标准的竞争，是运营商掌控入口、争夺市场的主战场，从运营商的角度上更关注3GPP主要的3种标准：LTE-M、EC-GSM和NB-IoT，分别基于LTE演进、GSM演进和Clean Slate技术。

（1）LTE-M（LTE-Machine-to-Machine）

LTE-M是基于LTE演进的物联网技术，初期在R12中被称为“Low-Cost MTC”，在R13中被称为“LTE enhanced MTC（eMTC）”，旨在基于现有的LTE载波满足物联网设备需求。LTE-M覆盖增强15 dB增益，可支持语音、高速移动（

（2）EC-GSM（Extended Coverage-GSM）

EC-GSM，即扩展覆盖GSM技术。随着各种LPWA技术的兴起，传统GPRS应用于物联网的劣势凸显。2014年3月，3GPP GERAN #62会议“Cellular System Support for Ultra Low Complexity and Low Throughput Internet of Things”研究项目提出，将窄带（200 kHz）物联网技术迁移到GSM上，寻求比传统GPRS高20 dB的更广的覆盖范围，并提出了五大目标：提升室内覆盖性能、支持大规模设备连接、减小设备复杂性、减小功耗和时延。2015年，TSG GERAN #67会议报告表示，EC-GSM已满足五大目标。GERAN将继续研究EC-GSM，直到R13 NB-IoT标准冻结。

（3）NB-IoT（Narrow Band-Internet of Things）

2015年8月，3GPP RAN开始立项研究窄带无线接入全新的空口技术，称之为“Clean Slate CIoT”。NB-IoT技术并不基于GSM，而是一种Clean-Slate方案。

NB-IoT是3GPP R13阶段LTE的一项重要增强技术，射频带宽可以低至0.18 MHz。目前基于LTE FDD系统对NB-IoT的支持，标准已完成大部分，预计将于2016年6月冻结；标准上TD-LTE系统暂不支持NB-IoT技术。NB-IoT的物理层设计也大部分沿用LTE系统技术，如上行采用SC-FDMA，下行采用OFDM。高层协议设计沿用LTE协议，针对其小数据包、低功耗和大连接特性进行功能增强。核心网部分基于S1接口连接，支持独立部署升级两种方式。

NB-IoT是NB-CIoT和NB-LTE两种标准的融合。NB-CIoT是由华为、高通和沃达丰联合提出，NB-LTE是由爱立信、诺基亚、中兴、三星、英特尔、MTK等厂家提出。NB-CIoT提出了全新的空口技术，相对来说在现有LTE网络上改动较大，是六大Clean Slate技术中唯一满足TSG GERAN 67#会议中提出的五大目标的蜂窝物联网技术，特别是NB-CIoT的通信模块成本低于GSM模块和NB-LTE模块。而NB-LTE更倾向于与现有LTE兼容，其主要优势在于容易部署。最终，在2015年9月的RAN 69#会议上协商统一形成NB-IoT，平衡了各方利益，并适用于更广泛的部署场景。

传统的蜂窝移动通信技术在物联网应用场景下面临着几大挑战，主要包括：1）网络覆盖范围小；2）终端电池寿命短；3）达不到深度覆盖而影响业务质量；4）模组成本居高不下。而NB-IoT技术具有广覆盖（20 dB增益）、低功耗（10年电池寿命）、大连接（50k连接数每小区）和低成本（模组成本降至5美元以下）的优点，成为运营商低速低功耗物联网建设的技术首选。第三方分析公司Machina预测，NB-IoT未来将覆盖25%的M2M连接。

另外，基于标准的3GPP蜂窝技术并不是物联网的唯一解决方案。低功耗广域（LPWA）领域还有Sigfox和LoRa等专有系统在与蜂窝技术展开竞争。基于标准的解决方案相比专有解决方案的优点在于标准规模和许可的频谱使用：基于标准的解决方案出自3GPP标准，3GPP为GSM、 UMTS和LTE等移动技术设立全球标准；基于标准的解决方案使用获得许可的频谱，而专有系统与Wi-Fi、Bluetooth和ZigBee一样，使用未经授权的频谱。

2.2 应用场景及进展

物联网业务种类繁多，存在多种解决方案[9-12]，各种物联网应用要求和技术的选择影响服务质量（QoS）、成本效率和其他指标。而从物联网通信要求看，大概可归纳为如下几点：1）上行链路和下行链路的数据传输速率的要求；2）物联网应用覆盖范围要求；3）物联网应用所需的时延范围要求；4）物联网应用中连接物联网设备的数量要求；5）物联网设备的电池要求；6）内容安全维护的要求。

从物联网连接分类看，大致可分为3类主要应用场景，如表1所示。

万物互联已成为全球运营商积极布局的重要战略方向，主流运营商将IoT产业作为营收增长的新引擎。Vodafone自建并运营了全球第三大M2M平台（GDSP）；AT&T推出了一个基于云的数据存储服务M2X，以及一个用来为物联网世界构建应用的开发门户网站“Data Flow”，重点布局车联网、物流跟踪管理等业务；SK Telecom2016年计划在全国范围部署基于LoRa协议的LPWA网络。我国三大运营商也开始发力物联网业务。

3 移动运营商策略建议

物联网的发展给运营商带来了不小的挑战。由于运营商对实体行业的了解不够，缺少相应行业专家，故对需要聚焦的垂直领域、需要发展的物联网核心业务把握不准确。二是技术方面，很多物联网业务有其自身的特性需求，包括对时延、高可靠性的要求或高并发、广覆盖的要求等，运营商作为管道和网络设施提供者，要考虑怎样才能经济有效地支撑各种各样的物联网业务。三是物联网终端方面，物联网终端的集采、渠道铺设都有很大困难，而且工业级物联网要求高，如何衡量数量与成本的关系是个大问题。四是安全方面，需要一个端到端的安全信息设计，能对系统的安全做主动的监测、修复和系统的升级[13-14]。

运营商需借助自身优势，迎接物联网发展的挑战，抓住万物互联发展新机遇，寻求新型商业模式，创造新服务价值。

（1）切入点：电信运营商需要有针对性地选择拥有现有优势的垂直行业或有高收入价值的垂直行业。

物联网的应用市场有无限可能，有针对性地选择和发展垂直行业是最紧迫的问题之一。由于许多企业希望其供应商有特定行业的知识，则电信运营商的初始焦点应该集中在拥有现有优势的垂直行业或有高收入价值的垂直行业。并且对于未有现有优势或类似购买模式经验的垂直行业来说，移动运营商应该与第三方服务和应用提供商合作，构建特定行业的解决方案。

运营商切入物联网的独特优势在于无线网络基于授权频谱，传输更具可靠性和安全性，而且运营商具有丰富的网络运维经验，可以帮助物联网业务提供商解决网络部署和维护问题。

一方面，移动运营商及其服务合作伙伴可先锁定带宽需求较高、电池寿命和模块成本不形成障碍的物联网应用，比如车联网高清视频监控等应用。首先，支持这些应用的网络和模块已经到位。其次，在物联网重点行业领域中，消费电子及汽车行业ARPU最高，占总市场份额56%，以全球生产制造、全球销售、全球部署的产业形态为主，是最有价值的市场。再次，鉴于蜂窝网络带来了低速率网络无法提供的新机会，能满足车联服务等高速安全的价值创造要求，因此运营商在车联服务这些新物联网应用的垂直行业处于有利的发展位置。

另一方面，现有LTE技术不适应带宽需求较低、且在电池寿命和模块成本方面有瓶颈的物联网应用。首先，模块还没有准备好支持相应的应用需求。其次，许多垂直行业可能已经在使用GSM模块，而GSM模块也以较长的更换周期著称，故基本没有时间窗口来取代这些模块。对于这类垂直行业，移动运营商及其服务合作伙伴需要采取更大投入推出NB-IoT等新网络建设，来规划定位于运营商级、基于授权频谱的低速率物联网市场，例如智能停车、智能抄表、智能井盖等，虽然ARPU很低，但规模很大，拥有广阔的应用前景。

特别是针对一些行业壁垒比较高的业务应用，例如在水电气热等公共事业服务和车联网领域等，建议运营商尽早参与，即使早期轻量参与收益较薄，但抢占了行业市场先机后，后期有望规模响应。

目前来看，车联网、智能家居、安防监控和智慧投资等几个垂直领域是较好的切入点。

（2）建网：物联网的发展、窄带物联网的出现促进了运营商的网络重构，运营商需积极发展窄带物联网部署，推动多网络协同。

物联网从一个碎片化市场驱动边缘的应用技术逐渐发展成为了一个互联网+的核心技术。上文介绍的物联网3类主要应用场景中市场占比最大的传感类、控制类连接的连接速率要求很低，但对功耗和成本非常敏感，且分布很广、连接数海量，现有的4G技术速率高、成本高，而2G能力弱且无法长期存在，故都无法满足LPWA业务需求。从技术能力角度看，NB-IoT最匹配LPWA业务需求，是运营商抢占窄带物联网市场的重要手段。

1）面向不同细分市场考虑网络改建或新建。NB-IoT在覆盖、功耗、成本、连接数等方面性能最优，最符合低速物联网领域的业务需求；NB-IoT无法满足对移动性及速率要求较高、数据量大、需要语音业务的应用需求，则可考虑eMTC等候选技术。内容涉及到芯片模组、无线网络、核心网络、平台的新建改造，如核心网即考虑现网升级或叠加组网；如无线网则考虑频点选择、独立新建或基于站点升级组网方案，或采用BBU集中化低成本部署等。

2）大数据分析提升物联网应用的价值。电信运营商既有平台主要还是面对通信和各个分离业务，物联网平台建设策略要考虑构建大数据运营服务基础，建设数据业务云平台，利用云计算技术，把通讯、资费、补贴、定位、上网的信息行为整合后分析，汇聚所有物联网数据，避免在NB-IoT时代被互联网公司通道化。

3）打造开放合作的平台。把物联网定义为一种在全球范围内的信息基础设施或网络，从而可以在物联网这类基础设施之上运行无数的智能应用和服务，因此不管是运营商还是设备商，一定是相互合作的关系，运营商打造物联网生产平台一定是开放的，绝对不是封闭的系统，各方合作研发，实现能力聚合、业务快速开发和部署。

4）做好系统成本评估和效益评估。NB-IoT涉及频点选择，腾频有难度，故需要新建或改造网络，会产生一定的建设风险和投入成本，则需要做好系统成本评估和效益评估。

（3）终端：引导产业研发具有低成本、低功耗、高可靠性技术优势的芯片和终端产品方案。

运营商在终端领域的工作重点主要是产业引导方面，引导研发具备低成本、低功耗、高可靠性技术优势的芯片和终端产品方案，降低应用开发的难度，关注点包括：

1）模组标准化。通过模组的标准化实现规模化，包括芯片集成化、射频前端集成化、硬件接口标准化等，降低物联网应用部署成本。

2）电池寿命长。低功耗类物联网应用要求终端续航时间长，且其应用环境复杂，则需要推动长续航电池产业发展。延长电池寿命可以通过几种不同的方法，比如简化终端（与LTE宽带调制解调器/模块相比）以及改变它们与网络通信的方式，包括只使用一条天线，从而限制终端连接到网络的间隔时间，或以较低（1 Mbps）或更低的速率来运作等。

3）功能集成化。低成本和低复杂性要求是联系在一起的，提高集成度可以降低芯片/模组的功耗和成本，也有助于降低终端和应用的研发门槛。

（4）安全：物联网连接端点无需人工干预是一个本质的变革，故需要有一个端到端的安全信息设计。

预计在未来会有大量的终端连接到互联网，物联网随时连线，并由终端驱动，不需要人工参与。物联网连接端点无需人工干预是一个本质的变革，长期无人值守的运作需要有一个端到端的安全信息设计，能对系统的安全做出主动的监测、修复和系统升级。运营商发展物联网，首先需要考虑这一基础设施可能带来的各种安全威胁，以及安全防护手段。

物联网带来的安全挑战来自多方面，可大致分为：1）规模，即管理的终端数量；2）数据量，即由大量终端传输的数据量，3）隐秘，即一个被攻击的传感器可能不会被人发现，并逐渐开始破坏活动。

因此对于运营商发展物联网在安全防护方面有以下几个关注点：

1）端到端安全传输。运营商可考虑采用网络分段（vLAN）和虚拟专用网络（VPN）等安全传输保护方式实现端到端安全传输。例如向传感器网络分配专用vLAN或多个vLAN，有助于保留住流量，然后将这些流量分配到企业网络其它区域的终端，通过VPN也可实现物联网终端“第一英里”的保护等；或可采用由SP自行完成端到端安全传输保护。

2）边界安全。使用诸如防火墙、入侵检测/预防系统（IDS/IPS）和数据丢失防护（DLP）等边缘安全产品调解物联网和其他网络之间的通信安全。可引入大数据安全管控平台解决网关及开放平台与开放网络中的业务系统间的数据访问传输安全，对数据访问进行认证和授权，检测异常行为，实现敏感数据脱敏、生成数据关联视图等。

3）终端安全加固。窄带物联网终端需考虑无人值守、能力受限等带来的安全新挑战与新需求，如机卡绑定与软件防篡改、数据的安全存储、固件系统的安全更新和特定场景下的隐私保护。

另外，运营商正努力参与标准的制定，帮助定义和推动标准采用，将这些标准融入到公司产品中，增强运营商对物联网的安全防护能力。

4 结束语

本文根据国内外近年大量的对于物联网深入系统研究的相关工作分析，对最新的理论和技术研究进行梳理，着重从电信行业的角度出发，讨论基于移动通信网络的物联网技术应用研究，探讨运营商在物联网发展中遇到的挑战，抓住万物互联发展新机遇的关注问题，提出运营商在物联网发展中的布局建议。未来物联网能否为电信业带来语音或流量级别的收入规模有待关注。

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