【摘 要】本文在分析物联网特点的基础上，就在技术层面和和运营模式方面如何推进物联网发展，分别对电信运营商提出了一些建议。在技术层方面，文章从业务管控平台构建、业务网络流程优化、协议和终端标准化、Ipv6部署等多方面分别展开阐述；在运营模式方面，文章提出了运营商向聚合物联网应用“转型”、 与第三方服务提供商和设备制造商 “合作”和“共赢”的建议。
【关键词】物联网 IPv6 业务网络 Widget 云计算 IaaS PaaS SaaS
1 概述
物联网是目前业界的热点，物联网技术是目前在国内外广为看好的信息化技术。国内相关标准中，将物联网定义为“在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力或执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联”。物联网正日益在日常生活和生产中得到广泛应用，其实现技术涉及RFID（射频识别）技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术、通信技术、业务平台技术等等。目前运营商在物联网技术领域，特别在通信技术和业务平台技术方面进行了市场化运作试验，在应用方面也进行了探索。很明显，物联网环境为电信运营商的转型提供了一个很好的契机，为了更好的切入物联网领域，运营商应该在平台建设、网络改造和运营实践上未雨绸缪，在优势技术上先入为主。
2 物联网的架构和特点
物联网的整体体系架构上可分四个层次：一是传感网络，以传感器、RFID以及各种机器终端为主；二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等，实现数据的传输与计算；三是运营层，实现物联网应用的运营管理，包括接入认证、业务鉴权、计费、应用捆绑优惠等等；四是应用层面，即利用终端作为信息采集设备，或利用终端作为执行部件，结合电信网络的基本服务，构建的物联网应用和服务。
物联网具备特殊通信网、多样化终端、电信运营非必要性、信息化关联紧等特性。
3 物联网的技术实践建议
物联网技术并不都是运营商的优势，但运营商可以选择自己的优势切入，并参与其他非主导技术的共享。
3.1 构建物联网业务管控平台
物联网业务管控平台，位于整个物联网体系架构的运营层，主要提供信息翻译、协议转换、开放业务、统一接入、信息聚合和终端管理功能。在物联网应用规模发展场景下的物联网业务管控平台是共享和交换信息的大型分布式系统，一般企业或个人均无能力进行搭建，而掌握网络资源的运营商提供此项服务具有得天独厚的优势。运营商通过将传统的信息服务范围加予了扩展，结合已有的运营管理手段，就可以较为方便地提供这样一种服务平台，实现应用聚合和信息共享；对他们来说，这是掌控物联网价值链的切入点。
（1）管控平台架构
基于应用的多样化，物联网业务管控平台的功能有特殊的要求。运营商的管理平台要求提供以下功能：
◆聚合业务应用：封装平台对终端应用的管理功能，使不同行业或公众应用系统能够快速接入，并对业务和用户信息进行综合管理；同时为业务运营提供必要的支撑系统接口。
◆组合网络能力：灵活组合各类通信能力和基础业务能力，形成综合能力。
◆提供开放环境：把通信能力进行标准化封装，提供基础业务能力的开放和灵活的业务生成环境，以快速拓展自身的物联网应用，同时方便非专业客户迅速开发自己的应用。
◆监控和管理终端：对终端实现接入控制和能力管理；实现非标准终端的协议解析和标准化适配。
◆提供门户界面：业务和应用的展现，提供用户个性化需求定制手段。
◆聚合各类基础数据，实现通用信息共享。
◆平台自身管理。
基于上述要求，物联网业务管控平台功能架构应包括以下几部分：业务运营管理、终端管理、数据路由、开放环境、数据中心等。其功能架构如图1所示：
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图1 物联网应用管控平台功能架构
（2）利用云计算技术搭建平台基础架构和提供服务
物联网利用云计算技术主要有两方面的驱动力：一是物联网的数据存储和处理能力的需求非常大，突破了传统硬件环境的能力范围；另一方面是绿色环保的需求，闲置的资源需要重新利用。基于云计算的物联网业务管控平台和物联网应用环境，一方面提升了基础设施的使用效率和资源部署的灵活性；另一方面，在实现云安全的前提下，资源的云同质化使得业务系统的容错、冗余及灾备更加容易实现。除了在应用和服务部署方面的应用，发挥云计算巨大的计算和存储成本优势对终端实施智能化控制和管理，或者利用云计算强大的计算和虚拟化能力实现安全保障、质量保证和网络智能化，都是云计算在物联网环境下的重要应用。
云计算的三种部署方式在物联网中都有其用武之地。运营商一般先从IaaS切入，利用IaaS构建基础架构，以按需提供或有效利用资源；在此基础上，利用PaaS构建灵活易用、高效的软件应用开发和运行平台，吸引第三方软件开发者基于该平台进行物联应用的开发和托管，加速应用的部署。根据云计算平台的特点，结合物联网应用发展的实际情况，可先按功能模块的不同，分别建立云，实现从各自独占资源的模式向虚拟化自动化迈进，最终融合成物联网应用云。SaaS与IaaS、PaaS没有必然关系，其运营模式与传统的电信业务形式类同，很好的例子就是业已成功的全球眼监控、定位导航等服务。
云计算的部署框架如图2所示：
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图2 云计算部署框架
3.2 优化业务网络统一承载物联网应用业务流程
从发展和扩展的角度看，随着终端的智能化和终端基础架构的统一，无论是现有的互联网应用，还是物联网应用，都是泛在网的应用，本质上是趋同的；另外，运营商业务网络具备终端统一接入和管理、第三方系统接入、业务统一管理、业务快速定制的能力，而且具备健全的认证、计费等运营能力，这些能力都可以充分利用。
运营商现已筹划的业务网络是统一管理的横向、开放的架构，为了支撑物联网应用的灵活有效的运营需求，需要对业务网络作一定的功能扩展或优化改造。在统一管理方面，业务网络的优化要重点兼容物联网终端多样性带来的认证和鉴权问题。在开放性方面，现有业务网络对开放环境的实现与物联网的需求是完全一致的，在运营商业务网络中开放电信网络的基础业务能力，可以为物联网应用组合多种数据交互和协同能力，如定位、短信、流媒体等等，从而促进信息的有效沟通。开放性的实现通常是通过借鉴SOA思想，封装对终端应用的管理功能，提供公共服务组件和标准化接口。开放性技术手段通常采用XML、Web Service或者Socket技术提供开放的接口；在业务执行环境的建设上，鉴于灵活性和多样化的要求，建议采用PaaS技术，以更好实现应用的聚合。
3.3 主导物联协议标准化和终端的建设
上面已经分析过，物联协议是多个层面的；但端到端的协议一致性，特别是通信网络接口部分，需要由运营商来主导。电信运营商积极参与到标准化工作中，才可以充分体现网络的应用和服务属性，促进社会信息化的发展，同时为自身的发展奠定基础。如上面所说的物联网业务管控平台，在与终端的交互和与应用的交互上都需要遵循相关的协议，图3是中国电信的协议示例：
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图3 中国电信物联网协议
目前这些协议标准还多是运营商自定的企业标准，成为行业标准还需要努力。
终端的标准化，除了协议方面的，还有来自信息安全性保障以及供电和功耗的要求。运营商通常会在物联网终端上植入通信终端功能，通过提供基于网络的安全解决方案、对传输距离的控制，以及利用网络唤醒机制等方法来解决这些问题，但这离能够主导终端的生产还有较大的距离。
在终端标准化还没能实现统一终端的情况下，在网络相关建设上，要求有一种有效的多终端适配技术，满足用户多终端统一业务体验需求；同时需要一种便捷简单的应用开发工具，能够快速有效地将互联网业务能力发布到移动终端上；在这方面，Widget技术提供了有效的解决方法。加快Widget技术的部署，提供应用超市的业务提供模式，是运营商在业务运营探索中的重点。在云计算广泛应用的场景下，可以通过构建终端的统一基础支撑架构，结合Widget技术，通过将计算需求和应用处理提交云端实现，简化终端为“瘦智能”；终端功能的云端化并不是意味着终端的智能化没有用武之地，协调通信的大量数据收发、显示芯片多模式适配等的管理工作，以及安全性保障等附加要求，仍然要求终端具备一定的智能。
在终端编码方面，目前运营商定义的终端编码由“终端提供商+终端型号+终端序列号”唯一标识，与目前在物体识别中广泛使用的EPC（电子产品编码）（格式为：版本号+域名管理者+对象分类+序列号）有一定的差别。EPC编码是射频识别系统的核心，也是目前最为广泛认同的物联网终端标识码。运营商对编码标准的制定要充分考虑标准化趋势，尽量与EPC衔接。
3.4 加快部署IPv6
电信运营商在下一代互联网的建设中，已经逐步部署了IPv6。在物联网中，每个连接的对象都需要IP地址作为通信端识别码，大量实时在线的终端要求对IPv6的部署进度和广度提出了迫切的需求。不难理解，IPv6的落地，只有运营商才可以充当主力军。
IPVv6是个逻辑意义上的路由地址，不同于应用层面的物品的识别码；终端之间要实现信息交互，IP地址必须和物体的识别码配合起来使用。在网络IP化和IPv4地址濒临耗尽的环境下，采用IPv6地址才可以满足物联网应用对网络地址的需求。IPv6的引入需要一个过程。电信设备层面支持IPv6不存在技术问题，也相对容易改造，但对众多的物联网终端，如果要支持IPv6，终端芯片的复杂度将大大带动终端造价的提升；所以，现有的物联网应用多数通过使用IPv4私有地址加网络地址翻译的方式来过渡。IPv6引入后，是否可以将应用层地址与网络层地址统一起来，还值得探讨。
3.5 提供基本物联业务能力
正如前面所说，对电信业务网络中的基本业务能力充分重用是拓展物联网应用非常有效的手段。这些基本能力包括数据/信息（内容/地图）管理能力，通过对传感层所采集的信息进行有效处理和管控，可以利用数据发掘丰富运营商自身的业务。其他的一些基本业务能力，同样考虑通过标准化的Web Service接口对外开放，主要包括：
◆定位：定位在行业应用中有重要的应用，运营商的定位能力充分考虑了GPS和电信网络的结合。
◆信息安全：运营商业务网络中具备了信息安全的一些保护措施，建设了一些安全保护的能力和机制，包括各类安全网关、多重认证等。
◆移动支付：在物联网环境下实现移动支付主要指RFID手机终端与POS终端间采用短程通讯方式进行交易，需要运营商在网络侧提供统一支付业务能力。
◆视频监控：物联网视频监控业务，是以日常生活、安全监控以及出行方便为中心的典型应用。
3.6 提供多种方式的接入和有效的承载
接入方面，提供多种带宽、多种方式、覆盖广泛的接入手段是电信运营商的绝对优势。要真正提供让用户用得着、用得上、用得起、用得好的服务，运营商需要探索屏蔽接入手段的认证、计费和互通方案，加快有线、无线宽带网和3G网络、传感技术融合的技术研究和应用开发，同时保证接入线路质量，提供目前用户已有的、自建的专用无线传感器物联网的接入手段。
物联网作为端到端网络，可以近似看成在现有电信网络上加上了一层（感知层），而且这层面上的特性与传统网络有很大的不同，运营商网络要提供一个统一的接入协议栈，屏蔽末端差异。对于运营商主导的物联网，不同接入手段的终端采集数据后一般是统一接入到网关设备，再把数据传送到移动通信网络中。网关设备可以利旧电信网络的接入网关，如家庭网关、接入服务器等等。实际应用中，物联网网关设备往往会新建，因为除了转发、控制、信令交换和编解码等功能外，网关可以作为局域物联网的服务器，完成局域物联网内部管理的一些功能。网关设备的能力建设，也是运营商要关注的重点。
4 运营实践建议
对运营商在物联网应用运营模式方面的建议，可以用“转型”、“合作”和“双赢”加予概括，运营商要努力成为良好生态圈的主导者，重要举措主要有以下三方面。
4.1 聚合物联网应用
运营商的网络是物联网的基础承载，所有业务依赖于运营商的通道；另外，运营商具有强势的品牌、资金、资源整合能力，具有成熟的业务、投诉受理流程和完善的销售渠道；重要的还有庞大的用户群体，这些用户同时也是物联网业务的消费者。这些特点，决定了物联网产业应以运营商为核心开展。运营商要突破通道型业务的局限，成为物联网信息的有效收集者和分发者，以及物联网应用的聚合者；通过统一提供物联网信息服务和应用，刺激企业用户产生更多的数据业务需求。电信业务网络的开放环境，提供了一个很好的应用聚合环境。在业务模式方面，可以采用APP
STORE模式，打造物联网运营中心，提供品牌支撑促进市场拓展。
4.2 与第三方服务提供商合作
运营商急功近利，直接主导行业市场并不合适，合作才是良好对策。合作的方式有两种；一种是通将平台开放给各行业应用集成商，降低第三方开发难度和开发成本，提高开发的效益和效能，实现物联网应用的产业化发展；另一种是结合自身业务能力和第三方的信息服务，开展更多的多种业务方式融合的增值服务，与合作者在商务层面上实现共赢，以实现自身新的价值；目前可以重点考虑在某一行业解决方案或公众用户解决方案中集成一个有示范效应的物联网解决方案，使用户得到良好的服务体验，以实质性地推动物联网需求的良性扩展。
4.3 与设备制造商合作
与设备制造商合作有两种方式：一种是联合设备制造商，在通信终端中植入FRID等数据采集芯片，通过终端标准化整合终端厂家；另外一种是和设备制造商联合提供“设备租赁+业务托管”方案，为无力搭建信息系统的中小企业提供服务。很多情况下，终端制造商同时是系统集成商，但网络和应用系统的建设并不是他们的强项，这对运营商来说，是一个很好的契机。
5 结论
物联网巨大的应用潜在需求吸引了电信运营商的眼球。对于电信运营商来说，物联网服务的实践是一个综合技术和运营经验的创新、一个重要的投资机会，也是探索电信业与其他行业融合的新的边缘地带。物联网的实践要求在运营商在网络架构、网络容量、安全管理、终端管理、业务管理、电信能力开放，以及运营管理、价值链优化改造方面均作相应改造、有所创新。电信运营商在长期关注新技术的同时，需要对物联网运营的具体实践重点关注，利用自身在平台技术和网络技术上的优势，提供能力、资源的共享，提供物联网应用的运营支撑环境，从而带动物联网应用的发展，并使自己成为物联网生态圈的主导者。
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