运营商物联网的技术与应用-四川电信

中国电信1抓住新机遇，迎接新挑战共同推进物联网的技术与应用中国电信四川公司张应福Email：[e-mail]2009年12月中国电信2第一部分物联网技术物联网产生的背景、技术现状、产业链等交流提纲第二部分物联网应用物联网的工程应用情况、前景分析、中国电信在物联网方面的情况介绍中国电信3第一部分物联网技术中国电信4物联网技术业界对物联网（IOT：InternetofThings）的通用理解：1、从技术理解物联网是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。2、从应用理解物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中，形成“物联网”,然后“物联网”又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和动态的方式管理生产和生活。中国电信5物联网技术物联网三个重要特征：1、全面感知，利用RFID，传感器，二维码等随时随地获取物体的信息2、可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去3、智能处理，利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制中国电信对物联网的理解“物联网”是基于特定的终端，以有线或无线（IP/CDMA）等为接入手段，为集团和家庭客户提供机器到机器、机器到人的解决方案，满足客户对生产过程/家居生活监控、指挥调度、远程数据采集和测量、远程诊断等方面的信息化需求。中国电信6物联网技术传感网络技术是由使用传感器的器件组成的在空间上呈分布式的无线自治网络，用来感知环境参数，如温度、震动等等。近程通讯技术是新兴的短距离连接技术，从很多无接触式的认证和互联技术演化而来，RFID和蓝牙技术是其中的重要代表。物联网现阶段最主要的表现形式：M2MM2M是机器到机器的无线数据传输，有时也包括人对机器和机器对人的数据传输。有多种技术支持M2M网络中的终端之间的传输协议，目前主要有CDMA、GPRS、IEEE802.11a/b/gWLAN等等。中国电信7物联网技术中国电信8物联网技术物联网产生的背景：1、经济危机下的推手经济长波理论：每一次的经济低谷必定会催生出某些新的技术，而这种技术一定是可以为绝大多数工业产业提供一种全新的使用价值，从而带动新一轮的消费增长和高额的产业投资，以触动新经济周期的形成。过去的10年间，互联网技术取得巨大成功。目前的经济危机让人们又不得不面临紧迫的选择，物联网技术成为推动下一个经济增长的特别重要推手。2、传感技术的成熟随着微电子技术的发展，涉及人类生活、生产、管理等方方面面的各种传感器已经比较成熟。例如常见的无线传感器（WSN）、RFID、电子标签等。3、网络接入和信息处理能力大幅提高目前，随着网络接入多样化、IP宽带化和计算机软件技术的飞跃发展，基于海量信息收集合分类处理的能力大大提高。中国电信9物联网技术中国电信10物联网技术物联网的演进路径：1995年比尔.盖茨在《未来之路》书中首次提出”物－物“相联的雏形，1999年EPCglobal联合100多家企业成立IOT联盟并正式提出物联网概念。10年间，世界各国都在加紧研究。从技术演进视野来看，物联网的发展主要分为四个阶段：1、第一阶段大型机、主机的联网2、第二阶段台式机、笔记本与互联网相联3、第三阶段一些移动设备（如手机、PDA等）的互联4、第四阶段嵌入式互联网兴起阶段，更多与人们日常生活紧密相关的应用设备，包括洗衣机、冰箱、电视、微波炉等都将加入互联互通的行列，最终形成全球统一的“物联网”的互联中国电信11从Internet到IOT物联网技术中国电信12物联网技术中国物联网的研究情况：1999年，中科院启动了传感网研究，组成了2000多人的团队，先后投入数亿元，在以下5个方面取得重大进展，目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。（1）无线智能传感器（2）网络通信技术（3）微型传感器（4）传感器端机（5）移动基站目前，我国的物联网相关研发水平与发达国家相比毫不逊色，是世界上少数能实现物联网产业化的国家之一。中国电信13IOT基本理论模型智能卡条形码二维码GPS传感器技术网关设备近距离通信因特网跟踪定位高速数据网络物联网技术中国电信14物联网技术物联网发展过程中面临的五个主要技术问题：（1）技术标准问题世界各国存在不同的标准。中国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标准项目组。2009年9月，传感器网络标准工作组正式成立了PG1(国际标准化)、PG2(标准体系与系统架构)、PG3(通信与信息交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电力行业应用调研)等8个专项组，开展具体的国家标准的制定工作。（2）安全问题信息采集频繁，其数据安全也必须重点考虑。（3）协议问题物联网是互联网的延伸，在物联网核心层面是基于TCP/IP，但在接入层面，协议类别五花八门，GPRS/CDMA、短信、传感器、有线等多种通道，物联网需要一个统一的协议栈。中国电信15物联网技术物联网发展过程中面临的主要问题（续）：（4）IP地址问题每个物品都需要在物联网中被寻址，就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址，IPv4资源即将耗尽，那就需要IPv6来支撑。IPv4向IPv6过渡是一个漫长的过程，因此物联网一旦使用IPv6地址，就必然会存在与IPv4的兼容性问题。（5）终端问题。物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能，且不同行业需求千差万别，如何满足终端产品的多样化需求，对运营商来说是一大挑战。中国电信16第二部分物联网应用中国电信17物联网应用物联网总体应用前景：在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网将是工业乃至更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口。一旦物联网大规模普及，无数的物品需要加装更加小巧智能的传感器，用于动物、植物、机器等物品的传感器与电子标签及配套的接口装置数量将大大超过目前的手机数量。按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签。专家预计，2011年，内嵌芯片、传感器、无线射频的“智能物件”将超过1万亿个，物联网将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场，这将大大推进信息技术元件的生产，给市场带来巨大商机。中国电信18物联网应用应用案例1：牲畜溯源给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。因特网羊肉的种类、产地、出栏时间？种类：山羊产地：宁夏香山出栏时间：09年9月中国电信19物联网应用应用案例2：机场防入侵上海浦东国际机场防入侵系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，多种传感手段组成一个协同系统后，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海移动的车务通将在2010年世博会期间全面运用于上海公共交通系统，以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅。应用案例3：电力管理江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器安装传感装置，对运行状态进行实时监测，实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理，一年来降低电损1.2亿千瓦时。中国电信20物联网应用应用案例4：个人保健人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您去医院检查身体。中国电信21物联网应用应用案例5：平安城市建设利用部署在大街小巷的全球眼监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、119、112等交互，实现探头与探头之间、探头与人、探头与报警系统之间的联动，从而构建和谐安全的城市生活环境。…视频监控网互联网/VPN访问客户端10M/100M专线/VPN报警输出采集点1摄像机及云台采集点n全球眼视频服务器（本地录像）...报警输入POWERFAULTDATAALARM监控点网络存储单元视频分发单元中心管理服务器客户监控中心数字矩阵控制台数字显示墙（电视墙）网络存储单元报警输出采集点1摄像机及云台含可移动摄像机采集点n全球眼视频服务器（本地录像）...报警输入POWERFAULTDATAALARM监控点互联网/专线/VPN......互联网/专线/VPN监控管理平台中国电信22物联网应用应用案例6：未来数字家庭2009年11月23日中国电信“物联网技术重点实验室”和“中国电信物联网应用和推广中心”正式挂牌。此前，中国电信一直致力于数字家庭的解决方案和实际运营。数字家庭是以计算机技术和网络技术为基础，包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等，通过不同的互连方式进行通信及数据交换,实现家庭网络中各类电子产品之间的“互联互通”的一种服务数字家庭的四大功能：信息、通信、娱乐和生活数字家庭信息通信娱乐生活中国电信23IPNetwork软交换平台宽带电话家庭监控FMC无线上网IPTV业务提供业务家庭网络业务平台家庭网关FMC业务平台CDMA无线宽带家庭通信视频监控电话看家家庭安放C+DC+W家庭娱乐信息机IPTV家庭支付RFID固网支付天翼live家庭支付综合终端管理系统IPTV平台互联星空平台全球眼平台支付平台中国电信在2006年推出“我的e家”首个为家庭客户量身打造的专署品牌，累计发展3500余万户在全国部署了基于家庭网关的“我的e家”业务体系，IPTV、家庭全球眼、无线宽带、家庭支付等娱乐、信息和通信产品在全国规模推广上海等省市公司先后开展了数字家庭应用示范工程，探索数字家庭应用模式中国电信24e8系列定制终端e8-Be8-C4个以太网接口、USB接口无线（802.11b\g）路由功能IPTV承载（多PVC/VLAN）QOS保障防火墙无线上网一键通ITMS（综合终端管理系统）终端功能目标用户有宽带上网无线上网IPTV“我的e家”高端用户ADSL2+LANVDSL2ADSL2+LANEPON适用光进铜退用户4个以太网接口、USB接口无线（802.11b\g）路由功能IPTV承载（多PVC/VLAN）QOS保障防火墙无线上网一键通ITMS（综合终端管理系统）VOIP新形态演进DECT电话EVDO802.11n机卡分离中国电信推出定制家庭网关产品——e家终端中国电信25物联网铸就数字家庭生活新空间物联网网关IP网络无限容量磁盘电影游戏音乐…….天气资讯视频短信彩信电话缴费支付购物物业社区底商家庭医疗中心家庭安防中心家庭数据中心家庭沟通中心家庭娱乐中心家庭教育中心家庭商务中心社区业务中心家庭医疗中心应用系统物联网平台BOSS网管系统融合通信&物联网家庭应用推动家庭生活数字化1信息家电控制子网2家庭安防/健康子网34通信娱乐子网家庭安防/健康子网业务平台WAP短信WEB能力开放服务开放中国电信26接入鉴权接入策略终端监控失效告警路由管理消息转发协议适配格式转换数据流控制流WiFiZigBeeRFI蓝牙等EthernetxDSLPON其他特性需求家庭内部网络拓扑管理远程网管界面，远程配置协议栈：TCP/IP,UDP/IP,ARP,ICMP,Telnet,DHCP可编程，可加载特定应用，支持固件升级数据收集、处理、转发基于e家终端中间件的物联网网关中间件中国电信27数字家庭物联网平台集中控制平台（ITMS）家庭物联网业务提供平台PortalSDK第三方服务集成商医院能力开放服务开放家庭网络远程访问平台WAP短信WEB物联网平台功能需求家庭物联网业务平台：实现家庭应用的集中管控和开通、家庭智能终端应用信息存储、转发ITMS：实现对家庭应用终端的集中管理家庭门户：实现已WEB/WAP/短信等方式对家庭网络的远程访问和控制业务开放模块：实现第三方服务通用开发模块及接口的开放中国电信28系统集成商从“孤岛”到“整体解决方案”的升华；用户房产商工作建议一：家庭互联、信息汇聚运营商、终端制造商共同制定网关和家庭信息终端的互连标