物联网行业基本知识

物联网行业基本知识,第1张

物联网,Internet of Things,简称“IoT”,即通过传感器或物理识别装置等感知技术,对物理世界进行感知,通过ICT通信传输技术将数据传输至物联网云处理平台进行计算和处理,实现人与人、人与物、物与物的链接,进而对物理世界进行管理和控制。一句话解释:互联网的升级迭代版,互联网实现人与人的链接,物联网增加人与物理世界的链接;感知物理世界的变化,并对物理世界进一步的管理和控制

萌芽期:(1991年-2004年):1994年美国麻省理工学院Kevin教授提出物联网概念,1995年,比尔盖茨在《未来之路》中构想物物互联,并未引起广泛关注。1999年,麻省理工学院首先提出物联网的定义。2003年,美国《技术评论》将传感网络技术列为未来生活的十大技术之首。

初步发展期:(2005年-2008年):2005年,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:物联网》,2008年第一届国际物联网大会在瑞士苏黎世举行。

高速发展期(2009年-至今):2009年美国政府将新能源和物联网确定为美国国家战略。2009年温家宝总理在无锡视察时提出“感知中国”,无锡率先建立“感知中国”研究中心,中科院、运营商和多所大学建立物联网研究院。中国正式开始物联网行业战略部署。2010年中国政府将物联网列为关键技术,并宣布物联网是长期发展计划的一部分。2015年,欧盟成立物联网创新联盟。2016年,NB-IoT技术即将进入规模商用阶段。2018年6月,5G通信技术成熟化,第一阶段全功能标准化工作完成,进入产业全面冲刺阶段。

总结中国物联网产业发展,大致经历:

第一阶段:智能消费产品的涌现

2012-2015年期间,消费类物联网产品一夜爆发,过后却慢慢消退。包括智能灯泡、智能插座、智能水壶、智能电饭煲等等智能产品出现在市场上。大致思路是将传统硬件产品,添加上Wi-Fi、蓝牙、ZiBbee等无线技术,再结合APP进行控制。这股热潮来的快、去的也快,因为害怕的稳定性和用户体验存在问题,再加上价格比较高,对于消费者而言性价比不高,市场认可度比较低。

第二阶段:底层技术完善

第二阶段相对于上个阶段,技术有更深层次的突破。这个时候涌现了各种各样的针对物联网的技术,比如NB-IoT、LoRa等新型的传输技术、AI算法、智能语音技术等等,边缘计算、智能计算等计算存储技术走上台,传感器产品也更加的智能化,具有更多的功能。

第三阶段:行业级应用兴起

完成技术突破之后,物联网的应用逐渐从早期的消费类应用往企业级应用发展。更多的应用于城市建设、政府政务、各行各业产业当中。

物联网IoT产业架构分四层:感知层、网络层、平台层、应用层;物联网IoT产业链:端——管——边——云——用

随着云端数据处理能力开始下沉,更加贴近数据源头,使得边缘计算成为物联网产业的重要关口;将来将有75%的数据需要在网络的边缘侧分析、处理和存储。因而物联网产业链由之前的“端——管——云——用”发展为现在的“端——管——边——云——用”;

“端”:物联网终端,主要是完成数据采集以及向网络端发送的作用;包含芯片、感知技术(传感器+识别技术)、 *** 作系统;

“管”:管道层,保证通信的作用,无线连接、卫星和量子通信等方式;

“边”:边缘计算,将集中式架构分解成边缘位置的点;

“云”:云平台,主要进行数据的计算和存储;包含云计算平台和AI技术;按厂商类型分:运营商、ICT、互联网和工业制造厂商以及第三方物联网平台;按商业模式分PaaS和本地部署;按照平台功能可以划分:设备管理平台、连接管理平台、应用开发平台和业务分析平台;

“用”:物联网IoT应用层,落地到不同行业应用场景中;三大业务主线:消费性物联网、政策驱动物联网和生产性物联网;(政策驱动物联网和生产性物联网并称产业物联网)

从产业集聚发展情况来看,我国已初步形成以北京—天津、上海—无锡、深圳—广州、重庆—成都为核心的 环渤海、长三角、珠三角、中西部 地区四大物联网产业集聚区的空间布局。

其中, 环渤海地区 凭借丰富的产学研资源和总部优势,成为我国物联网产业重要的研发、设计和生产制造基地; 长三角地区 以上海、无锡双核发展为带动,整体发展比较均衡,在技术研发与产业化、应用推广方面发挥了引领示范作用; 珠三角地区 是国内物联网市场化最成熟、体系最完备的地区,目前已形成了一批自主的、竞争力强的物联网应用技术成果和信息增值服务模式,产业规模领先其他地区; 中西部地区 软件、信息服务、传感器等领域发展迅猛,成为第四大产业基地,且在自然资源和人力资源方面均存在优势,对物联网产业链底端感知层具有一定的促进作用。

产业集聚区的形成有利于产业规模效应凸显,形成产业链;有助于改善协作条件,节约生产成本;而且能更好的发挥核心城市的辐射带动作用,促进区域一体化发展。目前,四大产业集聚区相互独立、各有特色,汇聚了一批具有全国影响力的龙头企业,产业链逐渐完善,研发机构和公共服务等配套体系基本完备。

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。

——以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》。

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。

——以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》。

据IDC数据显示,过去一年,中国边缘计算服务器市场爆发式增长了2663%,这意味着当前中国企业的IT架构正在迈向一个云网融合、混合多云、边缘计算等多架构并存的全新阶段。为帮助企业更好的应对数字化转型下的架构变革,7月18日联想正式发布全新边缘服务器ThinkServer SE550 V2,这款双路2U边缘服务器具备强大的计算性能和丰富的扩展能力,能够为企业边缘端应用和场景提供专业计算平台支持。

联想ISG中国战略及运营高级总监、智能边缘中国事业部总经理杨春表示:“边缘计算将在企业未来的数字化转型中发挥关键作用。联想正在将边缘计算业务上升到公司战略高度,致力于成为行业领先的边缘计算方案提供商。联想ThinkServer SE550 V2边缘服务器凭借强大的性能、丰富的扩展能力和稳定的可靠性,能够释放边缘端的强大算力,点燃边缘人工智能、边缘网络、边缘云、边缘加速等典型应用的智慧场景。”

近年来随着人工智能、5G、物联网等信息技术的不断发展,海量的数据被逐渐释放,仅依靠传统集中式的云计算架构难以解决企业低延时、本地化、高频次的计算需求。而边缘计算技术由于融合了边缘侧计算、存储、网络能力,能够在数据产生端就近提供边缘智能服务,从而满足用户和行业数字化所面临的敏捷链接、实时业务、智能应用、数据安全等关键需求,因此受到了众多企业的青睐。据Gartner预测,到2025年,约75%的企业数据将不通过数据中心,而是直接在边缘进行计算。

目前,我国智能制造、智慧零售、智慧园区、智慧城市等行业的智能化转型正在加速,这些复杂的场景对边缘计算设备的性能要求极高。比如在智能制造领域,利用边缘服务器作为载体,将机器视觉运用到产品质检过程中,智能实时处理海量数据,能够实现生产线的管理优化。作为计算平台的核心硬件之一,能够应对复杂多样的业务需求,面向特定场景的边缘服务器应运而生。

联想ThinkServer SE550 V2边缘服务器不仅满足运营商OTII边缘服务器的众多标准,配合联想“端-边-云-网-智”的全要素能力,还能为用户提供从软件到硬件的整套解决方案。联想ThinkServer SE550 V2支持最多两颗Intel Xeon 第三代可扩展处理器,每个处理器数量最多32核,并且支持NVIDIA专业GPU,为边缘人工智能的场景应用提供强大算力支持。此外,联想ThinkServer SE550 V2也可像普通2U机架式服务器一样,为用户的虚拟化、数据库、云计算和AI等应用场景提供强大的算力支撑。

联想ThinkServer SE550 V2实现了便携性与扩展性的平衡。联想ThinkServer SE550 V2采用短机箱设计,相比传统机架式服务器能够节省部署空间。同时,联想ThinkServer SE550 V2支持16个DDR4内存插槽,内存频率最高可支持到3200 MHz,整机内存最大可扩展到1TB。在硬盘容量方面,联想ThinkServer SE550 V2最多支持八个25英寸热插拔硬盘,最多两个内置M2高速固态硬盘,配合Lenovo Anybay技术,可在同一驱动器托架内灵活混搭SAS/SATA/NVMe硬盘,实现灵活扩展。

相比云端服务器,边缘服务器需要深入各类行业使用场景,应对不同的温度、工业环境等需求对产品进行设计和优化。基于联想在服务器领域多年的技术积累和品质追求,联想ThinkServer SE550 V2对可能存在的极限场景进行了针对性提升——通常产品工作温度范围为常温,而联想ThinkServer SE550 V2支持宽温使用,能够在45 高温中保持长期高效运行。同时,联想ThinkServer SE550 V2还通过了地震烈度测试,能够保证在极端情况下的数据安全和使用稳定。

边缘计算是联想重点聚焦和投入的核心技术领域之一,不久前联想正式成立智能边缘事业部,基于对产业趋势的洞察和用户需求的研究,联想正式发布智能边缘计算品牌“慧天”。同时,联想将充分整合其在边缘计算领域的硬件、软件、方案及服务,致力于成为业界领先的全栈式智能化边缘计算方案提供商。目前,联想已为智能制造、智慧城市、智慧园区、智慧教育、智慧医疗、智慧金融等领域的众多企业提供智能边缘计算服务。

在“ 科技 赋能中国智能化转型”的愿景下,联想中国区基础设施业务群将继续围绕“1248”战略全景,在边缘计算领域持续攻坚,打磨成熟的边缘计算解决方案,为千行百业客户提供绿色、敏捷、高效的“新IT”智能架构,助力中国企业迈向数字化转型新阶段。

大数据通过与人工智能云计算物联网边缘计算等新兴技术渗透融合在智能制造、绿色低碳、共享经济等领域。根据查询相关公开信息显示,融合在以上领域培育形成了新的增长点,成为创新发展的重要驱动力。

要谈5G网络会怎样的改变世界,谈通信技术本身,必须谈及伴随着这种技术应运而生的应用。5G网络主要有三大特点,极高的速率、极大的容量、极低的时延,下面就从这三个方面入手聊聊他将会给这个世界带来什么变化。

高速率

5G 可以说是站在巨人的肩膀上,依托4G良好的技术架构,5G可以比较方便的在其基础之上构建新的技术。未来的5G愿景最强烈的一个方面就是用户体验到的网络速率。4G现在已经很快了,但是还不够,5G要做到的目标是最大10Gbps(defined by METIS)。

华为在成都的5G外场试验基地,实测速率36Gb/S

如此高的速率可以支持什么应用呢?

1高速上传下载

23D 视频,4K甚至8K视频流的实时播放

3结合云技术,工作,生活和娱乐全都交给云

4AR ,VR与游戏生活相结合

5Media everywhere 改变媒体传播的方式

大容量

物联网这个话题最近几年来一直占据着热门,但是受限于终端的功耗以及无线网络的覆盖,广域物联网仍处于萌芽的状态,伴随着5G网络的出现,可以预见未来它必将大热。

5G 将会通过什么技术手段来支持物联网技术的发展呢?首先看看它将如何解决物联网技术的核心问题:功耗问题是困扰着物联网技术发展的最大障碍,因为物联网的节点太多,而且由于很多条件的限制,终端没有办法充电,只有通过初次装入电池,寄希望于终端自身能够节省电能,使用越久越好。为了解决这个问题3GPP专门推出了针对广域物联网的窄带物联网技术,通过限定终端的速率(物联网终端对通信的实时性一般不高),降低使用带宽,降低终端发射功率,降低天线复杂度(SISO),优化物理层技术(HARQ,降低盲编码尝试),半双工使终端的耗电量降低。而5G还会在这个基础上走得更远,通过降低信令开销使终端更加省电,使用非正交多址技术以支持更多的终端接入。

大容量应用

1物联网

2智慧城市

3智慧家居

4智慧电网

5智能放牧,物流实时追踪(以后不是查快递到没到,而是查它在哪条路上)。

LTE 燃气表

基于NB-LTE,适用于小数据量场景。周期性唤醒上报数据,平时睡眠。一次电池的待机时间长达5年。

低时延

高可靠LTE网络的出现使移动网络的时延迈进了100ms的关口,使对实时性要求比较高的应用如游戏,视频,数据电话成为可能。而5G网络的出现,将会使时延降到更低,会为更多对时延要求极致的应用提供生长的土囊。

低延时可衍生出的应用:

1远程医疗手术

2远程驾驶

3车联网自动驾驶

4工业控制

来源:知乎作者:见微

作者:黄还青;华为高级产业发展经理,ECC需求与总体组副主席。

首先我们认为边缘计算的兴起应该是在过去三四年,之所以兴起大背景是因为实体经济的数字化转型。这波实体经济数字化以万物感知、万物互联、万物智能为特征,这三方面的特征仅仅依靠云计算是没办法特别好的解决,比如实时性、带宽、安全、隐私等等一些问题,在这样背景下,边缘计算逐渐兴起。
我们分享几个行业对于边缘计算的需求特征和大背景下浮现出来关于边缘计算的机会。先看一下工业,1工业40以及智能制造大背景下,推动了工业界原来传统的架构重构:云+边缘+设备三层扁平互联架构。在这个过程中,边缘计算为什么有价值?边缘计算核心是解决了传统五层架构里面网络孤岛、数据孤岛与业务孤岛的问题,同时更好的支撑柔性制造,并且带来从技术到商业各个方面价值创新的能力。
2OPC-UA overTSN向下渗透,边缘计算碎片化的问题在工业界尤其明显。比如工业界目前一个比较好的解决方案,能解决边缘计算碎片化的方案。OPC-UA over TSN 原来更多是在PLC之间及以上的层次。去年11月份在 OPC基金会下面成立FLC工作组,工作组目的是 PLC以下的层次如何利用OPC UA over TSN 技术需求,研究明白,协议规范,定义清楚。
其实,工业界大背景下,施耐德这样的巨头已经围绕大的趋势,展开一些 探索 ,我们看到施耐德已经明确了要基于 云+边缘控制+产品 三个层次去重构原有的架构,特意强调边缘控制层的智能化是非常核心的点,提到了边缘计算的主要形态,包括本地设备和边缘云;同时和华为开展持续深入的合作。
智慧城市,从08年IBM提出了智慧地球概念后,智慧城市的建设在全球成为了个热点;17年中国发布了数字中国战略,引爆了新一轮智慧城市的建设,边缘侧拥有最全的诉求,所以新一轮智慧城市的建设需要边缘智能、边缘协同、边缘能力的支撑;同时,5G的发展会极大推动城市的万物互联,这也将极大促进边缘计算产业发展。例如河长巡河场景下,利用边缘计算实时采集河湖动态信息,通过AI辅助进行监测数据处理,污染预警溯源;智慧路灯场景下,借助边缘计算实时监控路灯运行状态,辅助路灯开、关、亮度管理,本地化运营团队进行针对性维护,精准高效;雪亮工程场景下,边缘计算不仅能够进行边缘预处理,剔除“垃圾”信息,减少上传的视频数据,还能够使边缘设备更加“聪明”。

全球主流运营商看重边缘计算产业机会点,都在拓耕边缘计算领域,从管道经营到算力经营,完善2C业务体验,强化2B市场能力。
中国联通致力于构建一个开放的,开源的Edge-Cloud服务PaaS平台,以灵活分配计算,存储,网络和加速资源,旨在加速边缘服务的孵化和推广。

1、发布CUBE-Edge20白皮书;

2、中国联通将大力发展边缘DC,启动全国范围内15个省市的规模试点;

3、主导的《IoT requirements for Edge computing》国际标准项目立项
中国移动将边缘计算上升为公司战略与5G并列。中移动将边缘计算上升为公司战略与5G并列,推动中国移动未来从管道经营(流量变现)扩展到算力经营(服务变现)”

1、成立中国移动边缘计算开放实验室;

2、发布中国移动边缘计算技术白皮书;

3、宣布Pioneer300计划。
美国电信公司AT&T将边缘计算定位其5G战略三大支柱之一,AT&T已经为移动和固定无线应用接入边缘计算,可以使用LTE或5G连接进行部署。主导发起了Akraino开源,通过开源加快边缘计算生态建设和商用部署。
全球移动通信系统协会,简称GSMA,全球移动通信系统协会(GSMA)成立于1987年,是全球移动通信领域的行业组织,目前其成员已包括220个国家的近800家移动运营商以及230多家更为广泛的移动生态系统中的企业,其中包括手机制造商、软件公司、设备供应商、互联网公司以及金融服务、医疗、媒体、交通和公共事业等领域的企业。GSMA认为边缘计算是运营商未来重要发展方向:

1、Edge Cloud如何帮助运营商Cloud VR/AR等新型业务降低部署成本,加快部署速度;

2、边缘计算如何推动当前智慧城市,智能制造中图像处理能力,

GSMA动态:

1、GSMA在MWC2019发布了边缘计算白皮书:Distributed Edge Cloud: Definitions,

Dynamics AndDrivers,

2、GSMA计划通过推动边缘计算典型PoC来加速边缘计算在运营商的应用。
GSMA定义的2大边缘计算形态

运营商边缘计算核心技术:

1、多形态I硬件(边缘云,一体机形态,异构数据处理云化网关等);

2、轻量级云原生PaaS(微服务,Serveless等);

3、安全(物理安全,平台安全,应用安全等)。

边缘计算技术方向往那些方向走?

边缘计算需要与云计算协同,才能最大化增强实现彼此的应用价值,这个得到产业界的广泛认同,但是边云协同的价值和内涵到底是什么,涉及到那些方面的协同?这些问题在产业界一直缺乏共识。去年,ECC产业联盟试图从主要场景出发,初步梳理了边云协同的全视图,我们认为边云协同大体上会涉及三层六类协同,也就是从IaaS 到 PaaS 到SaaS三个层次,边缘侧三个层次和云侧三个层次一定有相互协同工作,落实到具体场景中,不见得所有业务场景都会包括,我们这个六类应该是目前阶段理解边云协同的全视图。
边缘计算正从10走向20,如果说10更偏向概念定义,主要目的是推动产业共识;20则更加关心技术和能力构建,从而促进边缘计算的实践落地。边缘计算20核心观点包括落地形态,我们认为主要是边缘云和云化网关两种形态,当然细分来说还有很多。

边缘云主要提供近现场的综合计算能力,支撑智慧园区、平安城市、智能制造等场景,将中心云的能力拉近到边缘,是下一步云计算创新突破的增长点。

云化网关是企业/行业数据的汇聚节点,是网关设备基于云计算技术的演进,主要通过多样连接、实时处理、云化管理和人工智能等关键能力,边云协同使能行业数字化。

软件平台,一定是引入云架构、云技术,实现端到端实时、协同式智能、可信赖、可动态重置的能力。

硬件平台:以异构计算为主,需要考虑ARM+X86+GPU+NPU+FPGA异构计算能力的支持。

核心特征:边云协同和边缘智能。
从趋势看,边缘计算发展分为三阶段。

第一阶段,这个阶段时期大致是2015年-2017年,概念孵化,产业共识

产业共识:边缘计算及其价值成为产业共识

概念泛化:雾计算、边缘计算、节点计算、移动边缘计算、开放边缘计算

边界不清:OT认为20年前的工业现场PLC即是、海康威视认为智能摄像头即是、思科认为云之下终端之上。

第二阶段,当前就是在第二阶段,2018年到2020年,主要是进一步聚焦及落地 探索

价值落地场景:从泛化概念,逐步聚焦到云边缘、物联网边缘价值场景。

业务本质:云计算在数据中心之外汇聚节点的延伸和演进。“边云协同、边缘智能”为核心能力。

第三阶段是2020年以后,开始规模发展

带来更丰富的应用场景:增值业务(如预测性维护)到控制系统(如vPLC)

以及更广泛的行业覆盖:从制造/运营商/能源到泛工业(如交通、企业、智慧家居等)

边缘计算已经形成产业共识,正从泛化概念走向进一步聚焦及落地 探索 ,未来3~5年是产业发展关键期。


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原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/13281150.html

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