物聯(lián)網(wǎng)（M2M）將實(shí)現(xiàn)500億個終端設(shè)備之間的智能互連，通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍及業(yè)務(wù)能力將因此而得到無限的擴(kuò)展。面對這一戰(zhàn)略性的技術(shù)，華為的探索與實(shí)踐已經(jīng)開始。
物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)
從廣義上看，M2M代表機(jī)器對機(jī)器（Machine to Machine）、人對機(jī)器（Man to Machine）、機(jī)器對人（Machine to Man）、移動網(wǎng)絡(luò)對機(jī)器（Mobile to Machine）之間的連接和通信，它涵蓋了所有在人、機(jī)器、系統(tǒng)之間建立通信連接的技術(shù)與相應(yīng)的處理。從狹義上看，M2M代表機(jī)器對機(jī)器的通信，即通過移動通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器之間，或機(jī)器與IT系統(tǒng)之間的通信，這是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的主要表現(xiàn)形式。
從運(yùn)營商的角度來看，M2M是基于特定的行業(yè)終端，以SMS/USSD/CDMA/GPRS等為接入手段，為集團(tuán)客戶提供機(jī)器到機(jī)器的通信解決方案，滿足客戶對生產(chǎn)過程監(jiān)控、指揮調(diào)度、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和測量、遠(yuǎn)程診斷等方面的信息化需求。
M2M包括準(zhǔn)確標(biāo)識、全面感知、可靠傳遞、智能處理四個環(huán)節(jié)。準(zhǔn)確標(biāo)識是指給所有的物打上一個唯一的數(shù)字化標(biāo)識，用以與其他物相區(qū)分；全面感知是指利用RFID、傳感器、二維碼等技術(shù)隨時隨地獲取物的信息；可靠傳遞是指通過電信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物的信息實(shí)時準(zhǔn)確地傳送出去；智能處理是指利用云計(jì)算、模糊識別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析與處理，并對物進(jìn)行實(shí)時智能化的控制。
M2M的系統(tǒng)架構(gòu)分為傳感層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三部分。傳感層實(shí)現(xiàn)“測量與感知”，采用了傳感器、傳感網(wǎng)和標(biāo)簽等技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)“無處不在的連接”，由互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)組成，未來會成為一個泛在網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)“智能分析與控制”，采用了云存儲、云計(jì)算、信息挖掘、智能管理和控制等技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是指把信息通信技術(shù)（ICT）應(yīng)用到各個行業(yè)中去，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和信息化的結(jié)合。通過實(shí)時測量與智能控制，達(dá)到“提升效率、降低成本、保障安全、節(jié)能環(huán)保、科學(xué)決策、快速反應(yīng)”的目的。
信息化是國家競爭力的制高點(diǎn)。目前，美國、歐盟、日本、韓國、新加坡等都制定了國家信息化戰(zhàn)略。中國在2010年3月10日更是首次將物聯(lián)網(wǎng)寫入政府工作報告，意味著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略的組成部分。
物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)
目前，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展面臨以下三大方面的挑戰(zhàn)：
第一，標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜繁多。標(biāo)準(zhǔn)是一個產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展的前提，而物聯(lián)網(wǎng)涉及到的行業(yè)非常多，如智能家居、智能電網(wǎng)、電子醫(yī)療、智能樓宇、智能交通等等，各個行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜繁多，每個國家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也不太一樣。從通信相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)組織來看，3GPP、IEEE、ETSI、ITU、IETF等國際標(biāo)準(zhǔn)組織，CCSA、CESI等中國國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)組織都在從事M2M相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定。
第二，整體智能化的改造成本高昂，需要引入新的商業(yè)模式。以美國的路燈智能控制為例，平均每盞燈的投入是232美元，這個投入對企業(yè)來說是非常大的。這時，企業(yè)需要有一種創(chuàng)新的商業(yè)模式，如在一定合同期內(nèi)，政府對路燈的智能化改造進(jìn)行補(bǔ)貼。
第三，產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜，需要有強(qiáng)有力的整合者。以歐盟智能交通為例，其中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括交通信息提供系統(tǒng)、公共車輛優(yōu)先系統(tǒng)、車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)、環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)、安全駕駛輔助系統(tǒng)、緊急狀態(tài)通報系統(tǒng)、緊急車輛優(yōu)先系統(tǒng)、動態(tài)路徑指引系統(tǒng)、綜合智能圖像系統(tǒng)等，涉及到交通、環(huán)保、公安、保險、汽車制造、汽車安全保養(yǎng)等環(huán)節(jié)。如何圍繞“汽車”將各系統(tǒng)、各環(huán)節(jié)協(xié)同與整合起來？整個產(chǎn)業(yè)鏈期待出現(xiàn)一個強(qiáng)有力的整合者。
電信運(yùn)營商有望成為產(chǎn)業(yè)鏈的整合者。例如在中國，電信運(yùn)營商均為全業(yè)務(wù)運(yùn)營商，擁有廣覆蓋的3G網(wǎng)絡(luò)、龐大的客戶資源、廣大的應(yīng)用服務(wù)合作伙伴資源，以及豐富的系統(tǒng)集成與服務(wù)支持經(jīng)驗(yàn)。同時，電信運(yùn)營商對產(chǎn)業(yè)鏈中各環(huán)節(jié)的合作伙伴的開放態(tài)度，將吸引大量垂直行業(yè)用戶和水平行業(yè)用戶。這些因素使電信運(yùn)營商有能力成為M2M產(chǎn)業(yè)鏈強(qiáng)有力的整合者。
華為的探索與實(shí)踐
在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，華為的定位是M2M通信解決方案提供商。在物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模發(fā)展前，華為將首先做好M2M對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的影響分析，輸出相應(yīng)的解決方案，從而在大量M2M終端接入電信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)時，能夠保證效率最高、成本最低。
積極參與和推動標(biāo)準(zhǔn)化
華為積極跟蹤物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，在多個工作組中擔(dān)任關(guān)鍵職務(wù)，積極輸出提案并推動標(biāo)準(zhǔn)化。在3GPP標(biāo)準(zhǔn)陣營，華為牽頭RAN的NIMTC SI，并擔(dān)任報告人。在蜂窩移動通信領(lǐng)域，華為提出兩個方面的考慮并進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化：其一是考慮節(jié)省無線網(wǎng)絡(luò)資源，避免對有限的空口資源的過度消耗；其二是增加M2M的特性，使簽約計(jì)費(fèi)增收。在核心網(wǎng)領(lǐng)域，為了避免大量M2M終端接入時導(dǎo)致核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的擁塞，華為提出了對PS域（GGSN、SGSN、PDSN）、EPC（Evolved Packet Core）等關(guān)鍵網(wǎng)元設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化的方案。除蜂窩技術(shù)外，華為還對于藍(lán)牙、ZigBee、RFID、衛(wèi)星等無線技術(shù)進(jìn)行了緊密跟蹤。
華為積極參與CCSA、CESI等中國國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)組織，并與國內(nèi)的電信運(yùn)營商一起，推動傳感網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，將國際標(biāo)準(zhǔn)的成果移植到國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)重用。同時，華為與國內(nèi)運(yùn)營商共同研究物聯(lián)網(wǎng)的需求，包括應(yīng)用場景和對網(wǎng)絡(luò)的影響等，然后進(jìn)行基礎(chǔ)技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)解決方案開發(fā)、商用產(chǎn)品開發(fā)、功能特性升級等，最終使運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)能夠滿足M2M爆發(fā)性增長的需要。
華為通過產(chǎn)品的平臺化、規(guī)范化來降低M2M系統(tǒng)中相關(guān)通信產(chǎn)品的成本，積極參與和推動產(chǎn)業(yè)合作聯(lián)盟的建設(shè)，從而與行業(yè)伙伴共同推進(jìn)M2M產(chǎn)業(yè)的成熟與發(fā)展。
1、M2M模塊
首先，華為提供先進(jìn)的M2M商用模塊。這些模塊具備寬溫度適應(yīng)性、高可靠性、高穩(wěn)定性、超長壽命、防潮、抗震、防塵、防靜電和抗干擾等工業(yè)級特性；支持多種接口，有多個串口與外界進(jìn)行通訊，支持USB接口；支持I2C，可外接語音芯片，I2C溫度傳感器等；支持SPI，可控制外圍SPI設(shè)備，如LCD等；支持Audio功能，可提供兩路模擬音頻；支持3V的SIM卡；還支持GPIO，可為用戶提供多個邏輯編程接口，方便用戶擴(kuò)展外圍器件。
經(jīng)過嚴(yán)格的測試和認(rèn)證，華為以較大的優(yōu)勢成為日本某運(yùn)營商的M2M 3G通訊模塊的獨(dú)家供應(yīng)商，目前已供貨30萬片，有力地支持了該運(yùn)營商在自動售販機(jī)和汽車監(jiān)控市場上的業(yè)務(wù)拓展。
其次，華為提供開放的M2M管理平臺，具備電信級的終端管理能力。這個平臺通過實(shí)時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和終端的運(yùn)營狀態(tài)，精確描述故障原因，提供“安全和可靠的連接”，并能夠提供托管服務(wù)和行業(yè)之間信息的協(xié)同，還提供開放的、面向應(yīng)用的開發(fā)環(huán)境，開發(fā)人員只需要調(diào)用API就可以進(jìn)行開發(fā)，從而最終降低開發(fā)難度，提高開發(fā)效率。
3、行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)
華為同時在多個行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了M2M的探索和實(shí)踐，推出了一系列行業(yè)應(yīng)用解決方案，包括數(shù)字城管、智能交通、數(shù)字醫(yī)療、數(shù)字運(yùn)維等。
華為數(shù)字城管系統(tǒng)是對城市運(yùn)行情況進(jìn)行全方位監(jiān)督和管理的綜合管理系統(tǒng)。系統(tǒng)采用萬平方米單元網(wǎng)格管理法和城市部件管理法相結(jié)合的方式，整合了多項(xiàng)城市數(shù)字化技術(shù)。這一系統(tǒng)再造了城市管理流程，創(chuàng)造了城市管理監(jiān)督與執(zhí)行的分離協(xié)作的管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了精確、精細(xì)、快速、高效、全時段、全方位的城市管理模式。
目前的城市交通監(jiān)控系統(tǒng)不能根據(jù)城市網(wǎng)絡(luò)交通流的實(shí)時變化情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控；交通信息發(fā)布方式單一，發(fā)布內(nèi)容單調(diào)，影響范圍??；交通信息的發(fā)布不能及時、準(zhǔn)確、高效地傳達(dá)給受眾群體，對交通信息數(shù)據(jù)缺乏深入的挖掘與分析。這些問題都可以通過智能交通系統(tǒng)來解決。
華為智能交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了車輛定位與導(dǎo)航、車輛軌跡監(jiān)控、呼叫中心統(tǒng)一調(diào)度、車輛信息服務(wù)、車輛防盜與報警求助、車輛增值業(yè)務(wù)等功能。同時，系統(tǒng)可結(jié)合中國電信運(yùn)營商的業(yè)務(wù)服務(wù)平臺提供交通信息服務(wù)。
華為數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)主要幫助亞健康、慢性病人群實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)和健康咨詢等功能。通過血壓、血糖、心電圖和體重等一系列終端測試儀器，系統(tǒng)將收集到的信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送到健康管理平臺，醫(yī)院專家通過管理平臺進(jìn)行分析與處理，確定病人的身體健康狀態(tài)，從而達(dá)到疾病預(yù)防、緊急救助和遠(yuǎn)程診斷等目的，避免病人到醫(yī)院掛號、排隊(duì)的麻煩，提升醫(yī)院的運(yùn)作效率。
華為數(shù)字運(yùn)維系統(tǒng)則利用計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)，量化管理維護(hù)工作與日常維護(hù)行為，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、服務(wù)、創(chuàng)新等職能。系統(tǒng)具備定量化、智能化、綜合性和動態(tài)性等特點(diǎn)，將顯著提升運(yùn)維效率。