17年前，當(dāng)“物聯(lián)網(wǎng)”的概念首次從MIT實(shí)驗(yàn)室傳出時(shí)，或許誰(shuí)也沒(méi)有想到如今物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)遍及世界的每一個(gè)角落。如果說(shuō)前三次工業(yè)革命是人-機(jī)器的狂歡，那么在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，物-物、人-人、人-物的互聯(lián)無(wú)疑將顛覆人類的感知體驗(yàn)，徹底改變傳統(tǒng)的工作和生產(chǎn)模式，為信息傳遞、交互、應(yīng)用創(chuàng)造新的可能性。

　　萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代 華為eLTE-IoT靠什么取勝？（圖片來(lái)自raconteur）

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能化

為什么說(shuō)萬(wàn)物互聯(lián)？因?yàn)樵谖锫?lián)網(wǎng)的世界里，大到一座城市，小到一把鑰匙，都能成為智能化的一部分。傳統(tǒng)概念中，IP網(wǎng)絡(luò)是物-物連接的橋梁，而軟件、數(shù)據(jù)、服務(wù)的加入讓物聯(lián)更加具象化，與人的生活更密切相關(guān)。從形式上來(lái)看，智能穿戴、智能家居、智能客廳、智能汽車、智慧城市，似乎周圍的一切在“觸網(wǎng)”之后都變聰明了。

在德國(guó)工業(yè)4.0、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及中國(guó)制造2025等國(guó)家重要戰(zhàn)略的推進(jìn)下，物聯(lián)網(wǎng)正快速成為行業(yè)市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。IoTAnalytics公布的數(shù)據(jù)顯示，到2020年全球?qū)⒂?50億個(gè)聯(lián)接，五倍于2015年的50億聯(lián)接。其中，超過(guò)55%的聯(lián)接將來(lái)自于行業(yè)市場(chǎng)，尤其是行業(yè)物聯(lián)市場(chǎng)的M2M（Machine to Machine）。

工業(yè)領(lǐng)域，生產(chǎn)、制造、銷售在物聯(lián)信息系統(tǒng)的助力下讓數(shù)據(jù)使用更有效，管控也更智能；服務(wù)領(lǐng)域，市政的水、電、煤、燃?xì)獾然A(chǔ)設(shè)施的管理，交通的流量、路況、應(yīng)急、車聯(lián)網(wǎng)，以及物流的庫(kù)存、運(yùn)輸、配送，一切都在智慧化；生活領(lǐng)域，電器、燈具、門鎖等實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，可以響應(yīng)用戶隨時(shí)發(fā)起的需求。

從“互聯(lián)網(wǎng)+”到“物聯(lián)網(wǎng)+”，政策層面的推動(dòng)和相關(guān)企業(yè)的投入正處于高速發(fā)展階段，物聯(lián)網(wǎng)下的信息化與傳統(tǒng)領(lǐng)域深度融合，成為了工業(yè)4.0道路上的重要助推力，更是“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃的重要組成部分。在各個(gè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的新形勢(shì)下，物聯(lián)網(wǎng)提升工作效率、降低生產(chǎn)成本，將被越來(lái)越多的人所采用。

需求差異伴隨挑戰(zhàn)

盡管物聯(lián)網(wǎng)對(duì)人們的影響無(wú)處不在，但不同行業(yè)的需求存在著差異化，以四個(gè)典型的行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景為例，關(guān)注重點(diǎn)各有側(cè)重：生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集方面，制造園區(qū)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)的典型特點(diǎn)是密度極高，以典型的RRU生產(chǎn)車間為例，每平方公里約有20萬(wàn)個(gè)聯(lián)接需要管理，高密度的接入能力成為關(guān)鍵；物料跟蹤方面，除了海量高密聯(lián)接，還會(huì)關(guān)注移動(dòng)狀態(tài)下的聯(lián)接和定位能力，保障物料查找、盤(pán)點(diǎn)等業(yè)務(wù)的部署；智能抄表方面，電力和水務(wù)的遠(yuǎn)程抄表，關(guān)注的是廣覆蓋場(chǎng)景下的低功耗聯(lián)接能力，例如水表，按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，每4-6年才會(huì)更換一次水表，這對(duì)通信模組的功耗水平提出了要求；傳感監(jiān)測(cè)方面，以化工園區(qū)為例，傳感監(jiān)測(cè)將會(huì)涉及到成百上千種不同的終端設(shè)備，行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要能夠適配多樣化的終端設(shè)備，并有效采集數(shù)據(jù)。

市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner預(yù)計(jì)，未來(lái)52%的行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將由企業(yè)自建，物聯(lián)網(wǎng)將在垂直行業(yè)廣泛應(yīng)用。針對(duì)快速增長(zhǎng)的行業(yè)物聯(lián)需求，現(xiàn)有的行業(yè)專網(wǎng)技術(shù)越來(lái)越無(wú)法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

現(xiàn)有園區(qū)大部分采用有線接入，在移動(dòng)性和擴(kuò)展性方面的缺陷越來(lái)越制約業(yè)務(wù)的發(fā)展。對(duì)于廣泛應(yīng)用的無(wú)線Wi-Fi接入來(lái)說(shuō)，其具備了免授權(quán)頻譜快速部署以及高帶寬的能力，但其在接入能力、功耗水平以及覆蓋能力上存在一定的挑戰(zhàn)。而RFID、ZigBee、藍(lán)牙等則是短距通信網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)性這一關(guān)鍵需求無(wú)法保障。為了更好地支持行業(yè)物聯(lián)專網(wǎng)的需要，行業(yè)急需一個(gè)在覆蓋能力、功耗水平以及接入能力等方面更為全面的接入技術(shù)，滿足日益增長(zhǎng)的行業(yè)物聯(lián)需要。

此外，安全性也是不能回避的問(wèn)題。大量的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備承載著無(wú)數(shù)的信息量，不僅考驗(yàn)著傳輸壓力，對(duì)安全防控的要求也非常嚴(yán)苛。對(duì)此，電信網(wǎng)絡(luò)提供商在技術(shù)研發(fā)和部署產(chǎn)品的時(shí)候，必須要考慮IoT面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素，才能做到近乎萬(wàn)無(wú)一失。

華為網(wǎng)絡(luò)的“黑科技”

“物聯(lián)網(wǎng)”說(shuō)白了就是物-物聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建物聯(lián)的重要基礎(chǔ)，在這方面，擁有深厚網(wǎng)絡(luò)技術(shù)積淀的華為是很有話語(yǔ)權(quán)的。華為eLTE-IoT是專門為行業(yè)物聯(lián)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的窄帶物聯(lián)解決方案。eLTE-IoT基于1GHz以下的免授權(quán)頻譜，采用靈活易部署的輕量化設(shè)備，并提供標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與企業(yè)現(xiàn)有應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，為企業(yè)自建物聯(lián)提供了最佳解決方案。

據(jù)了解，華為eLTE-IoT解決方案包括業(yè)務(wù)引擎、基站AirNode和CPE三大組成部分。另外，華為還可提供模組給終端廠家開(kāi)發(fā)各種物聯(lián)網(wǎng)終端，例如水、電、氣、熱等表計(jì)，各種工業(yè)傳感器，定位標(biāo)簽等，這些終端集成模組后，能夠通過(guò)eLTE-IoT網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

具體來(lái)看，eLTE-IoT業(yè)務(wù)引擎eSE6201包括三大功能，即接入認(rèn)證管理、操作維護(hù)管理和應(yīng)用接口管理。其中接入認(rèn)證管理功能模塊主要用于基站的接入控制、認(rèn)證和鑒權(quán)，以及信令和數(shù)據(jù)處理。操作維護(hù)管理是指對(duì)下轄的基站AirNode、CPE進(jìn)行管理的能力。應(yīng)用接口管理主要負(fù)責(zé)提供與上層物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)或者行業(yè)應(yīng)用之間的接口，業(yè)務(wù)引擎支持通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的IoT協(xié)議（MQTT/AMQP協(xié)議）對(duì)接上層物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，起到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的功能。

eLTE-IoT基站AirNode則分為室內(nèi)型eAN3710和室外型eAN3710A兩種，室內(nèi)型采用內(nèi)置天線，支持掛墻或吸頂安裝。室外型外接高增益天線，支持抱桿或掛墻安裝。AirNode均支持POE供電，除可通過(guò)光纖和業(yè)務(wù)引擎直連外，也可通過(guò)RJ45接口連接CPE，利用eLTE專網(wǎng)，或者3G/4G運(yùn)營(yíng)商無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳。同時(shí)，AirNode支持470-510MHz、863-870MHz、902-928MHz等開(kāi)放頻譜，滿足中國(guó)《微功率（短距離）無(wú)線電設(shè)備管理暫行規(guī)定》、美國(guó)FCC標(biāo)準(zhǔn)、歐洲ERC-REC 70-03規(guī)范。

至于eLTE-IoT終端，包括CPE和模組。eLTE-IoT CPE是窄帶CPE，最大支持速率為上行16kbps，下行68kbps，并可通過(guò)RJ45接口對(duì)接企業(yè)中現(xiàn)有的集中器或框表，具有高接受靈敏度、可靠聯(lián)接等優(yōu)勢(shì)。eLTE-IoT模組可被合作伙伴集成到電表、水表等終端設(shè)備中，通過(guò)eLTE-IoT無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)上報(bào)。華為已經(jīng)與業(yè)內(nèi)主要的水表廠商、電表廠商以及傳感器廠商進(jìn)行了合作，協(xié)同為各行業(yè)提供端到端企業(yè)IoT解決方案。

總的來(lái)說(shuō)，華為eLTE-IoT解決方案擁有高可靠、高性能、小型化、易部署的特性。其采用了跳頻技術(shù)避免外部干擾，以及先進(jìn)的糾錯(cuò)碼實(shí)現(xiàn)快速糾錯(cuò)能力，覆蓋半徑最高可以達(dá)到10km，內(nèi)置1GHz以下ISM頻譜、功率譜密度提升發(fā)射、時(shí)域重傳等技術(shù)。聯(lián)接過(guò)程中，單信道占用更小的頻率資源，相同帶寬下可以帶來(lái)更大的容量提升，而Slotted ALOHA技術(shù)能夠減少碰撞概率、提高傳輸效率、增強(qiáng)系統(tǒng)容量，并且支持多并發(fā)信道。耐用性方面，eLTE-IoT采用了PSM（PowerSaving Mode）和DRX（DiscontinuousReception）技術(shù)降低功耗，支持小包快傳技術(shù)，數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間短、傳輸效率高，電池壽命高達(dá)10年。

此外，eLTE-IoT均采用輕量級(jí)設(shè)備，業(yè)務(wù)引擎僅1U的高集成化設(shè)備，便于安裝。AirNode支持室內(nèi)外多種安裝方式，支持POE供電，減少了對(duì)配套資源的依賴。AirNode可以通過(guò)光纖與業(yè)務(wù)引擎直連，也能外接CPE，通過(guò)eLTE專網(wǎng)或3G、4G無(wú)線公網(wǎng)回傳。更重要的是，業(yè)務(wù)引擎、AirNode和CPE可以統(tǒng)一網(wǎng)管，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程管理，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維難度。目前，eLTE-IoT模組已經(jīng)能被各專業(yè)終端廠商集成，定制開(kāi)發(fā)各種物聯(lián)終端，從而更好地匹配行業(yè)應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

華為曾預(yù)測(cè)，到2025年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將接近1000億，物聯(lián)網(wǎng)也成了華為很重要的一個(gè)發(fā)展方向。為此，華為提出“1+2+1”的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，從軟硬件、網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)等方面打造了全域產(chǎn)品。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)正在顛覆人們傳統(tǒng)認(rèn)知的時(shí)候，企業(yè)客戶如何從中挖掘更多的商機(jī)？如何找到支撐業(yè)務(wù)發(fā)展的最優(yōu)解決方案？相信8月31日至9月2日期間在上海召開(kāi)的HUAWEI CONNECT 2016大會(huì)上，大家會(huì)找到真正的答案。