物联网给NB-IoT等新技术带来哪些机遇和挑战

NB-IOT是基于蜂窝的窄带无赖网成为万物互联网的一个重要分支。NB-IOT构建与蜂窝网络，消耗大约180KHZ的宽带，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或者LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IOT是IOT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫做低功耗广域网，支持待机时间长、对网络连接要求较高的设备的高效连接。

NB-IOT的优势

强链接：

在同一基站的情况下，NB-IOT可以比现有无线技术提供50—100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络结构。

高覆盖：

NB-IOT室内覆盖能力强，比LTE提升20DB增益，相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。

低功耗：

低功耗特性是物联网应用一项重要指标，特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合，如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感器监测设备，它们不可能像智能手机一天一充电，长达几年的电池寿命是最本质的需求。NB-IOT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IOT设备 功耗可以做到非常小。

低成本：

NB-IOT无需重新建网，射频和天线基本上都是服用的。举个例子：就拿中国移动来说，900MHZ里面有一个比较宽的频带，只需要请出来一部分2G的频段，就可以直接进行LTE和NB-IOT的同时部署。低速率、低功耗、低宽带同样给NB-IOT芯片以及模块带来低成本的优势。

窄带物联网的出现，改变了物联网的应用。

政策推动我国物联网高速发展

自2013年《物联网发展专项行动计划》印发以来，国家鼓励应用物联网技术来促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变，对于提高国民经济和社会生活信息化水平，提升社会管理和公共服务水平，带动相关学科发展和技术创新能力增强，推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。

以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起。物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，通过对人、机、物的全面互联，构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系，是数字化转型的实现途径，是实现新旧动能转换的关键力量。

我国物联网行业呈高速增长状态 未来将有更广阔的空间

自2013年以来我国物联网行业规模保持高速增长，增速一直维持在15%以上，江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。中国通信工业协会的数据表明，随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展，中国物联网行业规模已经从2013年的4896亿元增长至2019年的15万亿元。

虽然我国物联网发展显著，但我国物联网行业仍处于成长期的早中期阶段。目前中国物联网及相关企业超过3万家，其中中小企业占比超过85%，创新活力突出，对产业发展推动作用巨大。

物联网作为中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向，蕴含着巨大的创新空间，在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域，创新活动日趋活跃，创新要素不断积聚。

物联网在各行各业的应用不断深化，将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

在政策、经济、社会、技术等因素的驱动下，2020年GSMA移动经济发展报告预测，2019-2025年复合增长率为9%左右，2020年中国物联网行业规模目标16亿元，按照目前物联网行业的发展态势，十三五规划的目标有望超预期完成;预计到2025年，中国物联网行业规模将超过27万亿元。

未来物联网行业将向着多元方向发展

标准化是物联网发展面临的最大挑战之一，它是希望在早期主导市场的行业领导者之间的一场斗争。目前我国物联网行业百家争鸣，还未有一个统一的标准出现。因此在未来可能通过不断竞争将会出现限数量的供应商主导市场，类似于现在使用的Windows、Mac和Linux *** 作系统。

合规化同样是当下物联网面临的问题之一，特别是数据隐私问题。目前数据隐私已成为网络社会的一个关键词，各种用户数据泄露或被滥用的事件频发，特别是Facebook的丑闻引发了全球担忧。

因此在未来，我国各种立法和监管机构将提出更加严格的用户数据保护规定，，用户的敏感数据可能会随着时间的推移而受到更严格的监管。

安全化是指预防物联网软件遭受网络黑客攻击，在未来，以安全为重点的物联网设施将受到更多的关注，特别是某些特定的基础行业，如医疗健康、安全安防、金融等领域。

多重技术推动物联网技术创新

从技术创新趋势来看，物联网行业发展的内生动力正在不断增强。连接技术不断突破，NB-Iot、eMTC、Lora等低功耗广域网全球商用化进程不断加速;物联网平台迅速增长，服务支撑能力迅速提升;

区块链、边缘计算、人工智能等新技术题材不断注入物联网，为物联网带来新的创新活力。受技术和产业成熟度的综合驱动，物联网呈现“边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的延伸化”等特点。

——上数据来源于前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》。

核心技术的突破是物联网将面临的挑战。物联网（IoT）将一切都连接到互联网，是数字化转型时代最热门的技术之一，是智能家居、自动驾驶汽车、智能电表和智能城市背后的核心技术。但是，物联网（IoT）的未来面临九大安全挑战。在过去几年中，物联网设备的数量正在迅速增加。据分析公司Gartner称，到2020年全球将有超过260亿台连接设备，而2016年仅为60亿台。虽然物联网设备可以在设备之间实现有效通信，自动化，节省时间和成本，但仍然存在用户隐私安全问题。因为一些特殊事件的发生，让人对物联网设备难以信任。

在这样的大背景下，在全球范围内，运营商 成为了物联网的重要推动者。 运营商将在物联网的发展中获得巨大的利益， 同时带领整个通 信产业，朝一个更深入的方向发展。 物联网规模化发展面临 3 大挑战 从整个物联网的发展情况来看，我们认为物联网仍然处在一个规模成长前夜的阶段。要实现规模化的发展，仍面临着一系列的瓶颈，需要解决一系列的问题。这些问题概括总结起来就是横向欠缺整合，纵向亟待深入。与之相对应的还有第三个问题，就是伴随物联网进一步的发展和规模化，将会对通信网络产生压力，并且产生一系列的新问题，需要对整个基础 网络针对物联网进行优化。 总结来说，物联网的规模化发展，面临的三大挑战是： 第一，需要实现物联网横向的整合，打造社会公共的物联网基础架构。并在标准化、规 范化的基础上，形成真正的物联网产业联盟。 第二，需要促进物联网在各个行业的纵深发展。应抓住新的关键技术、政府示范项目以 及新的商业模式等契机，实现重点行业的突破，并由点带面，促进整个物联网向各个行业的 纵深发展。 第三，基础网络优化。通信产业界形成共识，就是物联网的规模化发展，将对基础网络产生一系列优化的需求。比如为了满足庞大的物的数量，要对号码优化；为了满足物的低功 耗、低移动的影响，要对无线资源进行优化等。 挑战一：横向整合 从横向整合的角度来说，基于物联网这样一个从感知层到网络层，再到应用层的端到端 的架构， 应该建立公共的分层的物联网体系架构。 这样一种社会公共的物联网基础架构的优 化，有两个节点非常重要：一个是物联网业务支撑平台，或者说物联网中间件平台； 另外一 个是标准化、规范化的物联网网关产品。 物联网应以平台和模组为基础形成一个更加规范化、标准化的物联网基础架构，并以此架构为基础形成整个社会物联网的分工。 在这个过程中，标准化工作是非常重要的任务。 从国际范围来看，整个物联网的规范制订都处于相对滞后的局面。 物联网行业规范的制订是推动物联网的关键， 必须予以充分的重视。物联网规范的制订应以物联网业务支撑平台为核心，重点是在平台与终端的接口、平台与应用的接口的标准化。 在形成一个社会公共的物联网基础架构，以及相应规范制订的基础之上，形成真正价值链分工基础之上的产业联盟。 目前国内物联网的产业联盟存在的一个突出问题，就是布局分散，缺乏基于价值链的分工。虽然大多数厂商宣称提供端到端方案，但大部 分规模较小。 挑战二：纵向深入 纵向深入方面，应该抓住一系列的机会推动物联网在各个行业的深化。 首先应该抓住新技术带来的变革契机，物联网技术的发展，正在带来这样的发展契机。 物联网通过对传统产业的变革，在某种程度上，颠覆了传统服务产业链条。新技术变革为运 营商和设备制造商， 占领行业市场提供了良好的契机。这是一个利用新技术所带来的机遇，突破重点行业的范例。 第二，应该抓住政府示范项目的机会。在政府示范项目中，政府关注重点在于整个物联 网产业链的发展， 以及社会公共资源在物联网领域最优化的投入。 设备制造商和电信运营商 可以通过在政府示范项目充分的合作，形成合力，实现重点行业的突破。中兴通讯和上海电 信合作，在上海提供了车辆监控系统服务世博会，取得了良好的社会效应。此项目最近刚刚 获得了 CDG 颁发的物联网的业务创新大奖。 第三，需要在经营模式和商业模式方面实现创新。现在物联网的发展体现出严重的行业 不平衡。 国内发展比较快的几个行业， 都是有巨额投资的行业。 大多数没有钱的行业怎么办？ 未来物联网向更多行业纵深化发展， 需要由创新模式来带动。 挑战三：基础网络优化 基础网络的优化，是整个通信业界尚未解决的问题，也是大家非常关心的问题。 基础网络优化，前期普遍认为距离实际市场需求较远， 但是从今年下半年起， 在网络已经达到几百万甚至上千万物联网终端在线的情况下，这种需求已经出现了。比如加强网络终端感知能力的需求， 为了规避数据安全风险而进行数据分流的需求等。 这些都是现实的需求， 并且正在不断地细化。 从长远来看，我们认为物联网必须在横向整合、纵向深入以及基础网络优化三个重要问题上取得突破，才能取得规模化的发展。 物联网解决方案，经过前期的巨大努力，我国在物联网领域已经形成了金字塔形的层次结构：处在金字塔顶端的是物联网业务支撑平台产品； 处在第二层的是标准化、 规范化的物联网通信模块产品；第三层是关键行业应用方案；第四层是物联网的基础网络优化；第五层是技术人才的组织和支持。

以德诺迈斯智能家居使用的的物联网为例：
1）核心技术包括：
a) 感知：传感器技术（传感器精度等，可参考Auto-ID实验室的技术成果）；
b) 传输：无线传输技术（低功耗、自适应、传输协议）；
c) 应用：数据处理（分布式、云计算、数据挖掘）、上层业务解决方案、信息安全
2）难题：技术的合理应用、没有标准、缺乏市场的需求刺激
另：物联网不是一个产业，更可以说是一种服务和应用。

云计算出现的初衷是以网络为依托解决特定大规模数据处理问题，因此它被业界认为是支撑物联网后端的最佳选择，云计算为物联网提供后端处理能力与应用平台，为众多用户提供了一种新的高效率计算模式，兼有互联网服务的便利、廉价和大型机的能力。

规模化是云计算的核心指标。PC时代，用户以亿为单位计算，移动互联网时代，用户以10亿为单位计算，而在物联网时代，节点数以100亿为单位计算。在PC互联网时代诞生的云计算平台，勉强可支持移动互联网时代，但物联网时代的超大数据流量，就无能为力的，这就需要大型和超大型的网站系统为网站的基础设置提供创新的转折点。

根据设备节点数的增长趋势，将来的数据存储量每两年增加一倍。而且这些设备产生数据量远大于PC和手机，因为这些设备是在记录人类数字化生活，产生的数据将是天量，譬如DropCam产生的视频量，远远超过Youtube一天上传的视频量。我们可以预见在不远的将来，超大流量数据处理将成为对于云计算的挑战！

物联网其实是互联网的一个延伸，未来的物联网的发展还是依靠强大的云计算平台，为人们提供最佳最优的问题解决方案。

物联网实现全球亿万种物品之间的互连，将不同行业、不同地域、不同应用、不同领域的物理实体按其内在关系紧密地关联在一起，对小到螺丝、铅笔，大到飞机、轮船等巨量物体进行联网与互动。物联网能够实现社会活动和人们生活方式的变革。

物联网并不是单纯的，它包括信息的感知、传输、处理决策、服务等多个方面，呈现出自身显著的特点；智慧信息处理和决策、人与物的互动、等物联网与实体间的泛在互联，错综复杂，所有物联网收集和处理的信息最终要依靠强大云计算平台来完成数据的处理决策并输出最优解决方案回馈给终端。

物联网分成三个层次，一个是应用层，还有一个网络层，还有感知层。未来的物联网应该是一个由云+端组成的一个庞大网络，随着传感器网络大规模部署，各种终端就像蓝海一样，分布到各种各样基础设施上收集信息，在通过各种网络将这些信息发送到云端进行计算和处理，经过计算和处理的信息最后到了应用层为不同的领域各种各样行的支撑服务。

物联网的发展能够带给我们更多的便利，并且也能够让越来越多的人实现自己的目标，因为物联网的确是越来越发达的，而且物联网也能够提供更多优势。物联网能够成为越来越多企业运用的载体，而且也能够为企业带来更多实惠。

有很多人都比较看好物联网的发展前景，而且也能够对物联网进行更多的分析和研究。中科院院士谈物联网发展趋势，物联网的发展前景如何？我认为物联网的发展前景特别好，之所以好的原因有三个:

一、物联网的应用领域越来越广。

在这个万物互联的时代，物联网的发展前景的确会越来越好，因为物联网能够有越来越广的应用领域，而且也能够覆盖更广的范围，有越来越多的企业和居民能够使用到物联网。物联网能够带给我们更多的利益，并且也能够让更多人的生活变得越来越简单。

二、物联网的覆盖人群越来越多。

物联网的发展前景之所以这么好，就是因为物联网的确能够覆盖越来越多的人群，能够实现全民使用互联网的目标。物联网受到了越来越多人的重视，而且也能够越来越发达，能够成为更多人的首选。当物联网的覆盖人群越来越多时，就会促进物联网的发展。

三、物联网的价值越来越大。

物联网的确能够更具发展前景的，因为物联网能够发挥越来越大的作用和价值，当越来越多的人都能够认识到物联网的价值时，就能够进一步促进物联网的发展，而且物联网的确能够成为越来越发达而且重要的网络体系。物联网的确能够拥有更高的支持度，而且也能够在无形之中增加更多的使用人数。

总之，物联网的发展前景特别好。

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