IBM全球企业咨询服务部执行报告IBM商业价值研究院电信行业物联网：开拓未来的蓝海IBM商业价值研究院在IBM商业价值研究院的帮助下，IBM全球企业咨询服务部为政府机构和企业高管就 特定的关键行业问题和跨行业问题提供了具有真知灼见的战略洞察。本文是一份面向决 策层和管理层的简报，是根据该院课题小组的深入研究撰写的。它也是IBM全球企业 咨询服务部正在履行的部分承诺内容，即提供各种分析和见解，帮助各个公司或机构实 现价值。有关更多信息，请联系本文作者或发送电子邮件到ibvchinacn.ibm.com。 请访问我们的网站：http:/www.ibm.com/cn/services/bcs/iibv/执行摘要物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是未来一片浩瀚的蓝海。物联网的目标是通过各种信息传感设备与智能通讯系统把全球范围内的物理物体、信息技术系统和人有机的连接起来，从而能够通过数据采集、分析、预测、优化等技术，来更好的感知和管理物理世界。其核心理念在于智慧的互联就如同人体的神经系统，能够将数以亿计的神经元与中枢神经及大脑相连接，及时、准确、全面、有效的感知物理世界变化并作出各种“聪明”的反应。IBM发布的“智慧的地球”战略认为，基于物联网和物联网中流转的天量信息，为物联网装上功能强大的中心计算机集群，像“大脑”一样指挥整个系统协调运作，才能最后完成“智慧的地球”。物联网的技术体系主要包括四个层次：感知与控制层、网络层、平台服务层、应用服务层。物联网绝不仅仅只是传感器，真正的物联网企业级应用需要在这四个层次上作有效的整合形成物联网智能管理系统，从而真正发挥支持行业业务的作用。物联网技术体系覆盖多个层次与领域，蕴含着新的技术趋势、挑战与机遇，包括更小、更省电、更智能、更便宜的传感器技术的发展，适应于复杂环境的面向多类型感知数据的无线通讯技术的发展，物联网中间件与平台技术的发展，云计算、边缘计算、分析与优化技术在物联网中的融合与应用，面向社会需求的物联网应用创新物联网：开拓未来的蓝海作者：邹毅1 执行摘要3 物联网的概念与技术发展趋势物联网使智慧的地球成为可能物联网的技术体系物联网的发展趋势6 物联网的商业化应用点状物联网企业应用线状物联网行业应用及挑战网状物联网城市生态系统及挑战12 物联网产业发展思考运营商：物联网运营角色的选择企业：合理选择物联网产业发展战略政府：构建完整的物联网产业生态系统2 物联网：开拓未来的蓝海从物联网的组成形态来说，物联网的商业化应用可分为三类：点状物联网企业应用、线状物联网行业应用以及网状物联网城市生态系统。点状物联网企业应用由企业或单位自行建立，构建并服务于组织的内部，星星点点分散在各行各业中，是为“点”；物联网解决方案在某个行业内得到广泛的应用和服务，并通过平台整合提升服务效率，从而形成了线状物联网行业应用，实现对产业链的纵向整合，是为“线”；而多个产业的物联网广泛应用，催生了跨行业的应用融合创新和新的物联网产业链，使各行各业的物联网应用相互链接，相互渗透，从而通过物联网实现了城市级的整合，是为“网”。“点”、 “线”、 “网”三种不同形态的物联网应用共同实现了“智慧的地球”。因而，网络化是物联网发展的不尽动力，而网络化带来的整合和复杂性则是物联网发展面临的最大挑战。由于智慧的地球带来的物联网技术发展和客户需求多样化的拉动，传统的物联网产业价值链正在发生深刻的裂变技术层次日趋复杂，产业分工日益精细、多种应用业务迅速发展，正在不断改造传统产业，物联网产业变得日益庞大而复杂。在技术驱动、需求拉动和市场开放的共同作用下，物联网产业形态不断发生裂变，越来越多的主体涌现出来，产业竞争的特征也演变成为复杂巨大系统之中的竞合共生。在物联网这片未来的蓝海中，政府、企业和运营商分别在其中扮演了重要的角色。对政府来说，物联网不仅在技术上复杂，而且与整个城市与社会的变革更是息息相关，因此在构建完整的物联网产业生态系统上政府要扮演更为积极主动的角色，通过积极创造并拉动物联网应用需求、提供物联网公共技术服务、建立物联网产业园区、加强与领先优势企业的合作、构筑物联网产业联盟、设置物联网产业基金等措施，采取有力的物联网产业激励政策，构建良好商业环境，促进物联网产业发展。物联网应用的复杂性需要专业的运营实体来进行物联网的运营， 对运营商来说， 不能仅仅满足网络运营商的角色， 只有从挖掘客户需求， 拓展物联网应用入手， 成为物联网平台运营商， 成为产业链创新的枢纽， 才能在物联网蓝海中挖出金矿。 随着物联网的演进， 运营商应从基础运营商转型为物联网产业链领导者， 并最终成为智慧城市运营商。 对于企业内部的物联网应用， 各领域都有长期合作的IT服务提供商、 系统集成商， 他们是行业解决方案的最主要提供者， 具有丰富的系统开发与实施经验。 如何与着这些企业进行有效的合作和分作， 从而切入行业用户的关键应用将是电信运营商必须面对的挑战。对有志于进入物联网产业链的企业来说，物联网产业是一个包含了多个细分产业的万亿级市场，同时又具备产业链内分工明晰，在全球配置资源的显著特点，因此企业需结合自身的角色定位、区位特点、产业资源等多方面因素，选择物联网产业链中的关键价值环节和有潜力的应用领域重点发展，合理构建物联网产业发展战略，才能在未来的全球物联网产业中占据主导地位，引领全国甚至全球物联网产业发展。IBM全球企业咨询服务部 3物联网的概念与技术发展趋势通过射频识别(RFID)、红外感应器、智能仪表等智能传感设备, 以及可扩展的、能普遍接受的通信、软硬件及平台技术，按约定的协议，把人、物品和信息系统相互连接成网，进行信息交换和通信，以实现无所不在的信息采集、分析、优化和对物理世界的有效监控和管理。这种网络，我们称之为“物联网”。互联网仅仅限于人与人之间的互联，而物联网的目标是通过各种信息传感设备与智能通讯系统把全球范围内的物理物体、信息技术系统和人有机的连接起来，从而能够通过数据采集、分析、预测、优化等技术，来更好的感知和管理物理世界。其核心理念在于智慧的互联就如同人体的神经系统，能够将数以亿计的神经元与中枢神经及大脑相连接，及时、准确、全面、有效的感知物理世界变化并作出各种“聪明”的反应。物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是未来一片浩瀚的蓝海。 而数以万亿计的物件通过互联后将产生巨大的网络流量。据美国权威咨询机构FORRESTER预测，三年内网络通讯总量达5000亿GB，大部分通信数据来自物联网(医疗影像、实 时视频数据、传感器数据等)， 到2020年，世界上“物物互联”的数据通信业务量，将是“人与人通信”数据通信业务量的30倍。物联网使智慧的地球成为可能有了这样一个全面互联的网络，就具备了智慧的基础。在2008年，IBM提出了“智慧的地球”的概念，认为基于物联网和物联网中流转的天量信息，即在“物联化”和“互联化”的基础上，进一步实现“智能化”，为物联网装上功能强大的中心计算机集群，像“大脑”一样指挥整个系统协调运作，这样才能最后完成“智慧的地球”。见图1。图1. IBM于2008提出“智慧的地球”概念资料来源： 智慧地球赢在中国，IBM商业价值研究院，2009? Instrumented? Interconnected? Intelligent?4 物联网：开拓未来的蓝海第一，更透彻的感知使城市系统和企业能够及时获取比以前更多的高质量数据。例如，智能电表和监控发电运行和设备的传感器可以持续收集电力供需数据。新的传感器和设备，如RFID标签, 图像传感器、激光与红外传感器、超声波传感器等提供了更大的数据收集可能性。未来内嵌IC芯片、传感器、无线射频的“智能物件”可能数以万亿计 ，企业级的机器对机器(Machine to Machine，简称M2M)市场将从2009年的210亿美元增 长至2013年的680亿美元。1第二，更全面的互联互通使物理世界、人类社会系统和信息系统以全新的方式进行交流和互动。提供了新的信息获取和处理的方式。例如汽车、电器、相机、公路和管道，这些物体和人类社会系统及信息系统之间的通信和协调，使信息采集、获取、共享和处理成为可能。第三，在更透彻的感知和更全面的互联互通的基础上，更深入的智能化，即新的计算模式和新算法，使政府、企业、组织更具有预见能力，方便决策者采取明智的行动。先进的分析能力，不断提高的存储和计算能力，将海量的数据转化为智能，通过数据智能分析创造洞察和价值。更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化是物联网系统的内涵。将更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化融入到执行服务的系统和流程中；融入到即将开发、制造和买卖的实际商品中；融入到人、金钱、石油和水电等流动的万物中；融入到数十亿人的工作和生活中利用更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化能力的新一代解决方案，改进企业、行业、城市和民生的核心系统。物联网的技术体系IBM认为，总体而言，物联网的技术体系主要包括四个 层次，如图2所示：感知与控制层;网络层;平台服务层;应用服务层。物联网绝不仅仅只是传感器，真正的物联网企业级应用需要在这四个层次上作有效的整合形成物联网智能管理系统，从而真正发挥支持行业业务的作用。感知与控制层: 通过从传感器、计量器等器件获取环境、资产或者运营状态信息，在进行适当的处理之后，通过传感器传输网关将数据传递出去；同时通过传感器接收网关接收控制指令信息，在本地传递给控制器件达到控制资产、设备及运营的目的。在此层次中，感知及控制器件的管理，传输与接收网关，本地数据及信号处理是重要的技术领域。网络层: 通过公网或者专网以无线或者有线的通讯方式将信息、数据与指令在感知控制层与平台及应用层之间传递. 其中特别需要对安全及传输服务质量进行管理以避免数据的丢失、乱序、延时等问题。平台服务层: 通过感知层及网络层获得数据后, 对数据进行必要的路由和处理(包括数据过滤、丢失数据定位、冗余数据剔除、数据融合)。数据处理的逻辑根据设备和应用的不同而不同,其产生的高质量以及融合的数据会传送给数据分析模块做进一步的数据挖掘处理。分析模块首先把数据与物理环境与设备和应用关联起来，根据当前数据和历史数据，评估和预测系统当前的状态以及风险因素。根据预警规则，分析模块把具有一定风险等级的分析结果通过业务流程及应用整合传送给控制与通知系统.如果需要对系统做优化，则可以运用仿真及优化方案，并提供决策支持。从而实现在实时感知基础上支持业务的即时优化与控制。IBM全球企业咨询服务部 5应用服务层: 根据企业业务的需要,可以在平台服务层之上建立相关的物联网应用,例如: 城市交通情况的分析与预测；城市资产状态监控与分析；环境状态监控、分析与预警(例如：风力、雨量、滑坡)；健康状况监测与医疗方案建议等等。这些应用会以业务流程的方式整合感知与控制层，网络层以及平台层的服务及能力，从而实现及时感知、及时分析、及时响应的物联网智能管理业务模式，进而提升运营效率、推动业务模式创新并且降低运营与管理成本。物联网的发展趋势物联网技术体系覆盖多个层次与领域，蕴含着新的技术趋势、挑战与机遇，例如：传感器技术的发展：更小、 更省电、 具备无线通讯能力、具备一定的安全保障、 具备更强的计算能力、 具备一定的自主性与智能、 部署维护管理更为方便这些都是传感器技术的发展趋势。 如何在有限的供电能力与计算资源基础上， 在相对复杂的物理环境中， 通过低成本的软硬件设施与服务来达成上述目标， 将是关键的技术挑战。2图2. 物联网技术体系的四个层次高阶视图资料来源：IBM中国研究院? IOT Application & Service ? ? ? IOT Service Platform ?