物联网、消费物联网、工业物联网与云计算、大数据服务综合分析报告_应用大集成(grand integration)

物联网、消费物联网、工业物联网与云计算、大数据服务综合分析报告

一、物联网基本概念

1.1定义

       物联网(Internet of Things)指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算(牛计算）的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

1.2应用场景

1)物联网在农业中的应用

①农业标准化生产监测：是将农业生产中最关键的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤温度、土壤含水率等数据信息实时采集，实时撑握农业生产的各种数据。②动物标识溯源：实现各环节一体化全程监控、达到动物养殖、防疫、检疫、和监督的有效结合，对动物疫情和动物产品的安全事件进行快速、准确的溯源和处理。③水文监测：包括传统近岸污染监控、地面在线检测、卫星遥感和人工测量为一体，为水质监控提供统一的数据采集、数据传输、数据分析、数据发布平台，为湖泊观测和成灾机理的研究提供实验与验证途径。

2)物联网在工业中的应用

①电梯安防管理系统：该系统通过安装在电梯外围的传感器采集电梯正常运行、冲顶、蹲底、停电、关人等数据，并经无线传输模块将数据传送到物联网的业务平台。②输配电设备监控、远程抄表：基于移动通信网络，实现所有供电点及受电点的电力电量信息、电流电压信息、供电质量信息及现场计量装置状态信息实时采集，以及用电负荷远程控制。③企业一卡通：基于RFID—SIM卡，大中小型企事业单位的门禁、考勤及消费管理系统；校园一卡通及学生信息管理系统等。

3)物联网在服务产业中的应用

①个人保健：人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机提醒体检。②智能家居：以计算机技术和网络技术为基础，包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等，完成家电控制和家庭安防功能。③智能物流：通过GPRS／3G网络提供的数据传输通路，实现物流车载终端与物流公司调度中心的通信，实现远程车辆调度，实现自动化货仓管理。④移动电子商务：实现手机支付、移动票务、自动售货等功能。⑤机场防入侵：铺设传感节，覆盖地面、栅栏和低空探测，防止人员的翻越、偷渡、恐 袭击等攻击性入侵。

4)物联网在公共事业中的应用

①智能交通：通过cPs定位系统，监控系统，可以查看车辆运行状态，关注车辆预计到达时间及车辆的拥挤状态。②平安城市：利用监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、l19、l12等交互，从而构建和谐安全的城市生活环境。③ 城市管理：运用地理编码技术，实现城市部件的分类、分项管理，可实现对城市管理问题的精确定位。④环保监测：将传统传感器所采集的各种环境监测信息，通过无线传输设备传输到监控中心，进行实时监控和快速反应。⑤医疗卫生：远程医疗、药品查询、卫生监督、急救及探视视频监控。

      从推动经济发展角度来讲，作为计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮，物联网有望成为后金融危机时代经济增长的引擎，被称为是下一个万亿级的通信业务。物联网的发展给运营商带来了巨大的机遇与挑战， 可以预见，随着物联网市场的进一步发展和成熟，电信运营商的优势将完全体现，而话音市场的饱和等因素也促使电信运营商向物联网方向转移。

二、消费物联网基本概念

2.1 定义

        随着物联网概念深入到各行各业，物联网技术的不断发展，按照服务行业来看，我们划分为工业、农业、消费和城市服务四大板块，于此同时，消费物联网已悄然而至。消费物联网(CIoT)则是消费应用类中的物联网，是我们平常最常接触到的程序、用例和设备集合的统称。以智能家居为代表的消费物联网在整个物联网产业中占有重要的地位。

2.2 应用场景

    数据表明，在当前消费物联网板块中，智能家居占据了约36%的规模总量，且该部分占比也在不断地增加，其次是可穿戴设备板块。我们按照“物联网产业路线图2.0”中的设备商、方案商和运营商对当前消费物联网企业主要的业务形态做简单梳理划分。设备商提供智能终端的研发及生产，如华米生产智能手环或者智能手表；方案商提供智能系统的平台或者解决方案，如华为HiLink提供智能家庭的连接管理平台，而涂鸦科技提供智能家庭解决方案；服务商基于智能终端产生的大量数据，更好的为消费者服务，如京东的智能冰箱，通过长时间学习了解消费者的生活习惯，可以根据冰箱的状态自动提醒消费者需要补充哪类食品，通过向用户提供信息或者基于信息的服务的商业模式。

三、工业物联网基本概念

3.1 定义

    工业物联网将生产过程的每一个环节、设备变成数据终端，全方位采集底层基础数据，并进行更深层面的数据分析与挖掘，从而提高效率、优化运营。工业互联网不能被简单的理解为工业领域的互联网，如果仅仅将工业和互联网这两个关键词拆分来理解，容易被理解成工业领域所用的互联网，这样理解仍然是互联网的概念。而工业物联网基本可以理解为工业领域的物联网。另一方面，工业物联网与工业4.0等这些概念之间也是既有交集也有差异。随着工业化与信息化的深度融合，企业内部互联互通的需求渐增，通过接入网络进而达到提高产品质量和运营效率的需求更为强烈，工业物联网(IIoT)应运而生。

3.2 应用场景

     以高性能阀门制造商为例。在过去，管理人员只有在下车到仓库后才要求新的库存，并需要某人进行手动计数。 新零件的订单通过传真或快递邮件发送给供应商，每端还需要少数人处理文书工作和会计。

      今天，同样的公司可以获得更多的库存的动检，这得益于工业物联网技术，如配备有射频识别（RFID）托盘跟踪和使用摄像头和重量传感器计算现有部件数量的仓库。 这些数据与ERP和其他软件系统集成。 当某一部件的供应下降到一定阈值时，系统会自动将订单提交给供应商以进行补充。 员工很少需要参与下订单，加快了整个供应链的出货量，并减少了劳动力需求，以代替以前的手动，高接触的过程。

      工业物联网带来的效率可以扩展到成品阀门的运输。卡车司机靠电话亭和纸张清单进行检查的日子已经过去了。现在公司的IT系统使用优化模型来确定最有效的运输车队使用情况，并跟踪全国各地的产品，将实时运输数据反馈到总部，并通过移动应用程序或连接到网络的其他设备即时传送给驱动程序。启用RFID的托盘在离开仓库时被跟踪，并被装载到卡车上，并在交付后自动在客户的接收中心登记。

       板载传感器作为电子测井设备（ELD）系统的一部分，监控车速和驾驶时间，甚至监控单个驾驶员使用制动器的频率，这有助于节 省燃料，提高驾驶员的安全性并减少空闲资源。如果某个卡车司机执行危险的机动操作或驾驶太长时间，系统会提醒驾驶员并通知调度员。此外，ELD符合联邦对司机的监控要求，更换司机曾经需要每天填写的纸质日志。

       工业物联网还可实现更好的车队维护。车载传感器不是将卡车带入维修店进行定期维护，而是可以警告车队经理遇到特定车辆的问题。卡车可以固定或重新分配到更容易驾驶的路线，从而减少紧急维修和运输延误。

四、物联网与云计算、大数据服务关系

    物联网是万物互联，基于互联网为人们提供更便捷、快速服务，物联网首先是基于互联网，把最底层设备的数据采集上来，供人们分析、处理。云服务是由于大数据的产品而逐渐形成的，当越来越多的行业通过物联网技术落地和应用后，物联网以数据为中心，总结物联网中的各类数据及特性，更好的选择不同的物联网技术进行快速有效的实施。

       物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。物联网大致分为以下几个层级：感知层，网络层，应用层。

    感知层相当于人的感官和神经末梢，用来感知和采集应用环境中的各种数据。包括温度、湿度、速度、位置、震动、压力、流量、气体等各种各样的传感器。灵敏度和精度高，功耗低，可以无线传输是对传感层的要求。

 

       网络层相当于人的神经系统，用来传输数据。包括各种各样的无线通讯技术和标准，比如Zigbee/BLE/Wifi/NFC/RFID /LTE等。低功耗，广域覆盖，更多连接是无线网络的发展方向。目前新的通讯技术和标准NB-IoT,LoRa,eLTE-IoT都是往这个方向努力。未来的5G会取代目前很多的无线通讯技术，一统江湖。

      应用层相当于人的大脑指示和反应，通过指令反向控制输出。如设备管理，环境监测，工业控制等。

     物联网的物物相连有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网是互联网的延伸，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素（设备、资源及通信等）都是个性化的和私有化的。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络实体，不如说是业务和应用。

      物联网、云计算、移动互联网、车联网、手机、平板电脑、个人电脑以及遍布地球各个角落的种种传感器，都是数据来源或者承载的方式，包括网络日志、无线射频识别（RFID）、传感器网络、社会网络、社会数据、互联网文本和文件、互联网搜索索引、呼叫详细记录、天文学、大气科学、基因组学、生物地球化学、生物学、其他复杂或跨学科的科研、军事侦察、医疗记录、摄影档案馆视频档案、大规模电子商务等。

      目前很多物联网的服务器部署在云端，通过云计算提供应用层的各项服务。云计算可以认为包括以下几个层次的服务：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。

       云计算，大数据与物联网有着密不可分的关系，物联网对应了互联网的感觉和运动神经系统。云计算是互联网的核心硬件层和核心软件层的集合，也是互联网中枢神经系统萌芽。大数据代表了互联网的信息层(数据海洋)，是互联网智慧和意识产生的基础。包括物联网，传统互联网，移动互联网在源源不断的向互联网大数据层汇聚数据和接受数据。云计算与物联网推动大数据发展。

       云计算相当于人的大脑，是物联网的神经中枢。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。目前物联网的服务器部署在云端，通过云计算提供应用层的各项服务。

       亚马逊是最早意识到服务价值的公司，它把服务于公司内部的基础设施，平台，技术，成熟后推向市场，为社会提供各项服务，也因此成为全球云计算市场的领头羊。

       大数据相当于人的大脑从小学到大学记忆和存储的海量知识，这些知识只有通过消化，吸收、再造才能创造出更大的价值。

       大数据是一种规模大到在获取、管理、分析方面大大超出传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。

      大数据分析常与云计算联系在一起，大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理，即在于提高数据的加工能力，通过加工实现数据的增值。从技术看，大数据与云计算就像硬币的正反面。大数据必然无法用单台计算机进行处理，必须采用分布式云结构，特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘，但必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术、数据挖掘电网、可扩展存储系统等。如果将大数据比作一个产业，那么这种产业实现盈利的关键在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。

      从技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘。但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。

      物联网的传感器与云计算的大数据相结合，一个提供感应，一个提供反应，在大数据的提供下进行便利的生活，办公。随着物联网的不断发展，运营商推进物联网与云计算的融合，为实现通信业的快速转型和升级做到以物联网、云计算创新应用为载体，对人们的衣食住行和公共安全领域进行智能防护，遵循科学发展观，顺应自然发展规律，开发使用低碳环保新能源，使得现代水利、电力和商业等与公众相关的产业变得智能，满足人们的需求。