电信运营商物联网实践建议

【摘要】文章在分析物联网特点的基础上，就在技术层面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、ｔＰｖ６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ｌａａＳ　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。目　前，运营商在物联网技术领域，特别是在通信技术和业　务平台技术方面进行了市场化运作试验，在应用方面也　收稿Ｅｌ期：２０ｉ　０－０９－２０　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，为了更好地切入物联网领域，　运营商应该在平台建设、网络改造和运营实践上未雨绸　缪，在优势技术上先人为主。　

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；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　本服务而构建的物联网应用和服务。　

秒２　０１　Ｉ　３３　Ｏ年第２１期　Ｉ、Ｊ、Ｊ　琵　ｉ运营之道；ｉ　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　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　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　

３４　Ｉ　盏　言　

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：　

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：　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　Ｉ　ａａＳ、ＰａａＳ没有必然关系，其运营模式与传统的电信　业务形式类同，例如业已成功的全球眼监控、定位导航　等服务。　

：＝＝　：　责任编辑：熊柳潜　ｘｉｏｎｇ№ｑ．ａｎ＠ｍｂｃ。ｍ　Ｃｉｑ　云计算的部署框架如图２所示。　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　管理的横向、开放的架构，为了支　撑物联网应用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　

物联网终端　ｉ；运营之道　ｉ；；　一锄　勘　ｚ！＝＝＝三二二二＝二二二二二　———一　１－｜　

运营商ＳａａＳ物联网服务　ｉ第三方ｓａａｓ物联网服务ｉ　

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，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，　ＰａａＳ技术，以更好地实现应用的聚合。　

图２　云计算部署框架　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：　

终端　Ｍ２Ｍ管理平台　应用　

建议采用　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　

责任编辑　熊柳潜ｘｉ０ｎ　ｕｑｉａｎ＠ｍｂｃ０ｍ．ｃｎ：：·＞＝＝：　

图３　中国电信物联网协议　目前这些协议标准大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方面的要求。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。　

Ｉ３５　２ｏ１Ｏ年第２１期　Ｉ　

回　回　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　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（即电子产品编码、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，要实现　ＩＰｖ６的落地，只有运营商才可以充当主力军。　ｆＰｖ６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，ｌＰ地址　必须和物体的识别码配合起来使用。在网络ｌ　Ｐ化和Ｉ　Ｐｖ４　地址濒临耗尽的环境下，采用ｌＰｖ６地址才可以满足物联　网应用对网络地址的需求。ｌＰｖ６的引入需要一个过程。　电信设备层面支持ｌ　Ｐｖ６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　片的复杂度将大幅度提升终端造价；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。引入ＩＰｖ６后，是否可以将应用层地址与网络　３６　Ｉ　言　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，　可同样考虑通过标准化的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ接Ｅｌ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　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　ＲＦＩ　Ｄ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　要探索屏蔽接人手段的认证、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人手段。　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，不同接人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　可以利用电信网络的接入网关，如家庭网关、接入服务　器等。在实际应用中，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