下一代物联网发展构想白皮书.docx

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1、s三s雷嘴下一代物联网发展构想白皮书X中国移动通信研究院金一“刖三近年来，物联网的发展动能不断丰富，市场潜力获得产业界的普遍认可，发展速度不断加快，业务和技术创新层出不穷，物联网高速发展已成必然之势。然而随着物联网业务不断丰富，需求不断增强，对彳输、计算、安全等提出新的挑战，传统物联网已无法满足需求.中国移动一直致力于联合产业伙伴，分析研究下T弋物联网发展趋势、典型特性，加i三进我本白皮书旨磁出中叫动对于下TtW网发展趋势、典型应用的分析，并结合物联网场生命后期发展提出6大下TW掬特征，希望能够对业界研究物联网产业的发展及技术趋势提供m导及参考，共同推动下T七物联网发展。1三12 .物联网22

2、.1 下T七物联网的发展驱动力43 .下T奥联网典53.1 消费型物联网63.1.1 智慧教育63.1.2 智慧医疗73.1.3 智能相83.2 切型物联网93.2.1 智MTr93.2.2 智慧碘1033物联网1133.1 智慧交通1133.2 智慧蜥123.4下T弋物联网业务共性需求134 .下TtW联网6S市正构想144.1 敏捷154.2 融合1643协同174.4 后184.5 极简194.6 共享205 .僦语21缩略语列表23转文献24版明明26联,写单彳吸作者271.三物联网（InIerne1.ofTi1.ings）由美国麻省理工大学Auto-IDCenter的Ashtm教授于

3、1999年首次提出，把所有物品通过射频识S悟信息传感设备与互联网辘起来实现智能化潮加徼邕2005年，国际电信联盟（EJ）发布ITU互联网报告2（X）5：物联网，正三t提出了物联网蹒念,即将各种信息传感设备如射频识S!）装苣、各种传感器节点等以及各种理酯设备与互联网结合起来形成的一个庞大、智能网络。碱网经过多年的不断发展与认识，目前被普遍助国髓过信息传感设备按照淀的协议.把任何物品网i三陵进行信息效丽通讯以则智能化识别、定（立、跟踪频飕理的T悯络，曷IH.近年来，物蝌林的市场规I!仔飞就张的趋势,根据IDC的2020年全球物联网市场规模为1.7万亿美元2,MCKinSey预测2025年全球物联网

4、市场规模可高达J1.1.万亿美元31.在全球物联网主廿面，顺GSMA蒯，全球物联网连接数会从2019年的120亿增长至2025年的246亿，年更合增长率为17%4.具有巨大增长潜，物联网已成为当今经济发展福4技创新的战略制高点.成为各个国家构建社会新市长期竞争力的先导.S1.三，自201。年物联网被写入了政府工作告后，发展物联网捌题倒国家战略高度。十三五规划纲要明确提出“发展物联翩环应用“，将致力于加强通用协议和标僦）研究,推动物联网不同行业不同领域应用间的互联互通、资源共享和用协同.“十四五时期经济社会要以推动高质量发展为主题,而数字经济正是推动供给侧结构性改革和经济发展质量变革、效较氧动力

5、变革的重要力量，物联网作翔亍业数字北会型的重要一环将成为整个社例字经济发展的核心动能。在产业方面，物联网技术和方:R各行业渗透率不断加速。根据Vodafonc网，2018年济参透率e三S34%5.才唾Gartner砌，2020年超过65%的企业群且织将应用物联网产品和方案.各4亍业对联网的应用力度持续增强，根据不同咨询公亘社十，智慧工业、智慧交通、智慧医疗、智慧能原等领域!存最有可能成为物联网产业发展最快的领纥如图I所示，2020年我国物联网连接的主要行业为智慧家居,车联网，公共8膀，智慧农业等|兀2020年我国物联网连接行业占比（截止2020年8月）VV*VVVttVBMV1.tXtVVKr

6、78图1.2020年我国物联网连接行业占比1712 .物联网发展趋势物联网正逐步向若数字化智能化的方向发展.丰富的应用、银铺鼓术海量g;肪物联网快速发展的原生动力.同时，数字季生作为全球产业数字化、智能化转三冰点，将助力联网的全新优化与演进的业务规模和业务能力来看，物的发展可以分为三个阶段：局域物联网、广域物联网和智能物联网.第T介段，局哪联网阶段，物与物、物与人间的连接IS过近2隅通f三医现，如RFID、NFC、蓝牙等，典型的应用有ETC收费、物下-代物联网发展构想白皮书局部区域内的简单信息传输，第二阶段，广域物联网阶E殳，物与物、物与人的凄通过远距通信拉标实现，如2A5G、NB-IOT技术

7、等,典型的应用有智撕表、农业气候监测等,在该阶段，信息的传输突破了地域的限制，能够做到联网的广覆盖、大连接。第三阶段，智能物联网阶段，物联网与人工智能落地副合,使物联网从感知、分析、应用各个环节的能力都注入智能的基因，逐步实现物联网的感知智能化、分析智能化与控制执行智能化.这一阶段的典型应用如自动驾驶、智能工厂等。目前，物联网已初步实现连接大规书二的前两个阶段，万物智能海量连接将推动各行各业走上全方位智能化道路，迎来下一代智能物联网时代的到来.下T弋物联网的智能化与数字化程度将逐步演进与加深，数衿生在物联网快速发展的过程中将占有浓墨重彩的一笔.借鉴放字挛生技术，将充分展示物联网系统中的拓扑结构

8、、能源分配和设备实时情况，物理世界的设备与数字世界中的挛生体时时对应，贯穿整个产品生命周期,形成一套完整的物联网系统的全生命周期的模拟和数字化交互,实现业务运行状态实时监控优化，漏洞提前预浪吸蹴。升级人们对于模拟世界的认知，借艘字世界实现物理世界的改造，未来,在面向教育、瓯、生产、交通等各个应用领域,数字李生将渗透到产品研发、生产制造、系统睁、优化管理、用户呈现等端至!)三J各个环节，通过抽象理念具象化，物理实体数字化,有效降低生产、研发风险，提升系缄库，为下T联网的迭代演进保驾护航MID由M.2/1AVSG*KTWT图2.下一代物联网发展趋势2.1 下T甥蝴的发展驱动力业务驱动：新业务需求的

9、导入是任何T系统发展的原动力.伴随着智能化的快速发展，下TtW网在碱性、威性方面达了崭新的需求高度,对网络的基本功能要求如时延、带乳功率、育臃等都提出全黜戡；此外，对于网络资源的管理、运维，也需要满足灵活控、可预测的全新维度凶.这些垓现前提，除了醍能力的增强以外,最重要的一点就是业务和网络的互相感知，网络对业务需求深度J业务对技术驱动：技术的变革是物联网得以快速发展的保第下T燃联网是f与人工智能、智能传感等拉朽询深入融阴联定性、开放的网络，其中自组织的或智能的实晰以物品能稣脚境交互并基于各自的目的自主运行.物联网技术的探索性变革和创新，不断演进与发展，才能S终推动物联网业务的实现物联网关剧姊主

10、要涉及三层:层实现泛在感知，即利用传感器等随时眼螃取物体的信息；嗡侬阿靠传递，通过融合各种网络，将物体的信息期湾峨递出去;应用层实现智能处理，利用各种智能计算技术,对物体实能化隹腔制。曲剧E动：物联府快速发展的基石.大量的物联网设备,在AI作用的加持下产生海员数据的高效传输对物联网的交互及计算能力提出巨龙!戡，需要的共享需求实现合理的传输、计算资源分配，需要网元智能化,路由的灵活化控制，以及存储、计算资源的合理分S1.同时,的共享将带来一定的业务价值增长,优化业务发展,给网络带来更多的1.,网络也将会更D毗化，形成良性循环。3 .下Tw1.蝴物联网市场规模以可观的速度实现上涨，预示着万物互联的

11、开启、应用需求的全面升级，以及对海量跖智雌分戚可彳推麒国懈，“物联网+健势进升级，物联网不再是作为一项孤立僦术而存在，而是将与大1.云计算、人工智能等创新技术融合,带动细分产业转型升级从!够对象来看物联网应用分为三大主线，分别是面向个人用户的消费型物联网、面向企业的生7:理物联面向政府的管理型物联网。消费型物联网的应用主要面向个人i肖费者，如智慈教育、智慧医疗、爵缘居等领域.生产型物联网更多考虑制造和产行业相关产业，如智慧工厂、智慧农业等领域.翻型物联网则与城市管理息息相关,女曜意交通、智慈城市等领域。随着智能,数字例冰的引入，下一代物联网应用也将朝若智能化、个性化、自动化快速发展.图3.下T

12、燃J联网典型应用场景F代物联醵展褫白皮书3.1 消费型物联网3.1.1 智慧教育随着全球教育信息化战略推进和教育投入稳步增长，各国的教育信息化建设取得重大进展，教育水平持缱S升。彳我撤育正在向开放、共享、交互、协作B三代化智慧教育辘,并题术化、化个性化的发展趋势,借助互联网、物联风云计算、大：、人工智能等技术打造智能化、豌化、泛在化的智慧教育新模式，通过蜉习教学，提高课堂教学效果,提升学生学习兴效率。MKI4BRVtttfaaira图4.智慧教育未来的智慧教育不仅是教育基础设施的信息化智能化，而且是教育理念与教育方式的转型升级，从注三”物”的建设向满足人”的多样化需求和服务转变。利用AR、VR

13、x触觉互联网全息等技术前沿技术打造沉酎互动教学体脸，结合各类智能终端，提供现实世界中难以实践，甚至不可曾续现的课程和培训，为学习者提供身临其蜘浮习环境,并实现触觉、味觉、唉觉等全感官互动的教学体验.有效打打现有教学受时,疆间限制且缺乏直觉镇晞问题，实瞰育应府好怖智能化,让每口下-代物联醵展够白皮书、人工智能等技术，打造智慧教研个学生都置身虚拟世界的知识海洋中.基于大及智慧管理平台，实现各类教学信鄙自动采集、和关联，提供面向学校、教师、学生和家长的智慧管理务，提供交流平台和教学空间。同时丽用各类摄像头及传感器对校园进行全方位薄盖，打造智能泛在化校园,实时分析学生的身体情况、情感变化、行为解荆甑，

14、对犍、学习、国顺教的亍为西亍智能创而可腌理，更好侬三导和促进智越教学。3.1.2 智慧医疗智慧医疗是综合应用新一代信息及生物技术，整合卫计部门、医院社区、服务机构、家庭的舫资漏暇备,创新医疗健康管理侧展务，形成全息全程的健康动态监测和服体系四.智慧医疗可以广泛应用于疾病预防、医疗就诊和个体保健等社会医疗卫生领域，是人的健康管理与医疗信息化、智能七相互融合2I1.W-I的高级阶限图5.智慧医疗未来在智慧医疗领域，借助先进的生物技术，为人类提供全方位的定制化康养服雌、务.姆咪监护诊疗，即通过生物纳米技术实现人体内的健康手术、药物智能输送等应用。在心血管疾病监测中,纳米传感器可3三和报告心血管疾病的

15、关健参数，并将其报告给中心，并根曜些媚动自动药物输送或请求其他激索量，治医疗帮助.在荷尔蒙疗法管理中，通过用纳米机器提供A体所需的口下-代物联醵展犍白皮书疗可以变彳IW效而迅速,相当大的减少副作甩在智糊物输送中，将药物分子孤在阖牲物纳米机器中，可以将药物输送到人体目标区域的过程，从而避免了人体其他胡翊副乍甩3.13智能家居智能家居是以住宅为平台，利用综合计算机网络通讯、家电控制等技术将家庭智能控制、信息交流及消费服务等家居生活有效结合起来，构建做的住宅设施与家庭日程事务的靡系统，提升家居安全性、便性、舒适性、艺槌,并实现环保节能的居住环埔它是互联网技杓瞰联网技术的集中体跟智能家居发展可以分为三

16、个阶段，单机智能、设备互联互通，和全屋智能阶段.全屋智能服务通过学习来完成用户画像,捕捉用户信,息和意图，根据用户个性化需求主硼歌个性化的全屋智能务。图6智t凝典型的全屋智能场景，如智能冰箱可以分析用户的饮食习惯，通过建模预测用户的食物需求，结合摊内食物厥和网络食品信息，为用户提供食物购买和烹侬议a衣物甜户服务，智能洗衣机可以感知识衣服材质树寺争程度,推荐洗涤程序,并通过推送各种洗护衣物一条7,J三洗护f的生态平台.生舌热水服务,智V水器可以通过学习感知每个用户的用水习惯，对用户行为谢祥蜥，通过建模来顾用户什么时候用水,用多少水，从而决定何时开启热水器预热以及热水温度等.3.2生产型物联网3.

17、2.1智慧工厂智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基砒Jz,集绿色智育州手段和智能统等新兴技术于f,构建f高效节能、绿色环保的人性化工.智蕊Z厂管理平虢合“排产”与生产调度1.彼质S控制、车潮蝌规1.与控制、生产过程追溯、可视化过程雌和生产状态分析等功能于一身,通过实现高度的自动（K嵋息化，打造智蕊工厂，达到成梯域生产效能新和品质保证的目的。当前，我国正在积极打造智慧工厂,在政策、技术、市第多里驱动下，我国智慧工E设正在步入快车道.图7智慈工F未来工业生产区S!于以传感器为基创的传统型智能工厂生产模式,将是以辘为望出,以数字李生、A1.智能等技术削限的人机物高度融合与协同的智

18、慧型生产口下-代物联醵展犍白皮书制造模式,未来工业生产将与数字挛生技术深度结合，通过数字化方式为辘实体对象创建高写实的虚拟模型.在产品设计、制造、维护的全生命周期中，借助数字域构既瞄好似鳗，柳烟侬际转婚,并谢弟懈户，从而包嫩升产品航J靠性和可用,同唠般遍研发和制囱碉I刈.w人将触人工智能等技术,替代传统人力与机器人继续助力无人工T醴，力瞅工T以解趣3.2.2智慧农业农业是关系到国计民生的重要领域，我国正处于传三农业向现代农业转型的过程中，国家高度重视农业现代化建设，不断出台相沟寻隹动窗意农业的技术研发和工程实题智窿农业以智慧生产为核心，依托云计算、大数据、A1.智能卫星遥感等现代信息技术，实现

19、生产数字化、智能化、低碳化、生态化和三化,从空间、组织、管理整合现有农业琼出建设、通信设备和信息化设施.”*Mfi4昧发翩动能，构!gjT向未来的核O竞争优势，推进下TW（网向数智化转型.本白皮书结合物联网发展趋势，提出中龈动下TtW网发展6S特征碘,希望与各产业合作伙伴共同推进下T物联网发展及产业成熟.22缩略语列表缩略语英文全名中文雌GSMAG1.oba1.SystemforMobi1.eCommunicationsassemb1.y全球移动通信系统协会RHDRadioFrequency1.dentif1.ca1.ion频识别NFCNearfie1.dcommunica1.ini三无线信N

20、B-IoTNarrowBand-InternetofThingsETCE1.ectronictheco1.1.ection电子不停车收费系统2G2thgenerationmobi1.enetworks第二代移动通信技术3G31.hgenerationmobi1.enetworks第三怫的言技术4G4thgenerationmobi1.enetworks第四代移动通信技术5G5thgenerationmobi1.enetworks第五代移动通信技术A1.Artificia1.Inte1.1.igence人工智能ARAugmentedRea1.ity增强现实VRVirtua1.Rea1.ity虚懒

21、阕支术SDNSoftwareDefinedNC1.WOrk（牛定义网络NEVNetworkFunctionsVirtua1.ization网络功能虚拟化参考文献1 2010年国务族府工怫告，2010-03-05.2 Focus,11heexp1.osivegrowthoftheInternetofThingS,SmartBui1.dingsandSmartCities,vo1.I1no.14,pp.18-19,2017.3 S.Jay,Thetota1.economyoftheInternetofThingswi1.1.reachUS$11tri1.1.ionin2025,“ChineseandForeignManagement,pp.17-18,2018.4 Y.Feng,X.1.i,K.Jiang1.andX.Chen,Thedeve1.opment1.ogicoftheInternetofThingsandbusinessmode1.innovation,wCommunicationEnterpriseManagement,vo