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物联网与互联网的比较研究

摘要:物联网是战略性新兴产业,是在互联网基础上的进一步延伸和发展,二者既有相同之处又有不同之处。从基本特性、产业生态系统等方面对物联网与互联网进行深入地比较研究,通过对两者的比较得到影响物联网产业发展的关键要素。关键词:物联网,互联网,产业生态系统,比较研究Abstract :The Internet of things which is a strategic and emerging industry is the further extension based on Internet.In this paper,the basic characteristics and industrial ecosystem of the Internet of Things and Internet are compared.Through comparative study the critical development and success factors of the Internet of things are presented.

Key words:The Internet of things,Internet,Indus -trial ecosystem,comparative study

物联网与互联网的比较研究

郭育良工业和信息化部电信研究院泰尔管理研究所高级咨询师

贾敬宇工业和信息化部电信研究院泰尔管理研究所高级项目经理

1物联网与互联网的概念与内涵

美国联邦网络委员会(FNC )认为,“互联网(Inter-net )”这个词的定义为:全球性的信息系统,通过全球性唯一的地址逻辑地链接在一起,这个地址是建立在互联网协议(IP )或今后其它协议基础之上的,可以通过传输控制协议和互联网协议(TCP/IP ),或者今后其它接替的协议或与互联网协议(IP )兼容的协议来进行通信,可以让公共用户或者私人用户使用高水平的服务,这种服务是建立在上述通信及相关的基础设施之上的。

再具体来讲,互联网是一个网络实体,没有一个特定的网络疆界,泛指通过网关连接起来的网络集合,即一个由各种不同类型和规模的独立运行与管理的计算机网络组成的全球范围的计算机网络。组成互联网的计算机网络,包括局域网(LAN)、城域网(M AN)以及大规模的广域网(WAN)等。这些网络通过普通电话线、高速率专用线路、

卫星、微波和光缆等通信线路,把不同国家的大学、公司、科研机构和政府等组织以及个人的网络资源连接起来,从而进行通信和信息交换,实现资源共享。

ITU 对物联网的定义是:通过在各种各样的日常用品上嵌入一种信息传感装置,如射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,将他们与互联网相连,使

我们在信息与通信的世界里获得一个新的沟通维度,将沟通从任何时间、任何地点、任何人之间的沟通连接、扩展到人与物、物与物之间的沟通连接。

这个定义包括三层含义:第一,物联网是基于互联网,也就是物联网不是一个完全新建的、与互联网独立的网络,它采用的是互联网的通信协议,利用互联网的基础设施。第二,物联网利用各种技术手段使得各种物体能够接入“互联网”,实现基于互联网的连接和交互,包括物可以与人之间实现交互,物也可以与物之间实现交互。第三,目前的互联网应用主要面向人(例如email、IM、SNS、微博客等),而物联网将增加面向“物”的应用,也将增强“人”与“物”之间的应用。

2物联网与互联网基本特性比较

2.1技术与标准方面

在网络结构上,物联网的网络结构较互联网要复杂。在感知层,物联网既有RFID终端,又有传感器网络;而互联网的终端较为统一,为服务器、台式机、笔记本和移动终端。在传输层,物联网要涉及WCDM A、CDM A2000、TD-SCDMA、WiMAX、Zigbee、GPS等多种接入技术,核心传输层仍以TCP/IP为标准,同时现阶段的物联网有管理中心,而互联网自治度较高,没有统一管理中心与平台。

在技术现状上,物联网涉及的技术种类多,涉及到了无线技术、互联网、智能芯片技术、软件技术等,几乎涵盖了信息通信领域的所有技术。物联网全球发展处于起步阶段,技术标准的争夺已经开始,为了支持物联网的大规模推广和应用,核心技术仍需要深入研究和突破,主要体现在物联网体系架构、安全理论和体系、关键算法、无线技术等方面。对任何技术而言要想大规模推广和应用必须要有统一的标准。物联网涉及的关键技术多,技术的门类不同,且应用广泛,因此标准体系会更加复杂。目前物联网只在特定区域、特定行业、特定技术上实现了标准化,全球范围内,物联网整体架构上仍然没有统一的标准。互联网底层的技术标准比较统一。

2.2产品与业务方面

目前物联网的应用主要是M2M,仅仅是通过网络实现了对终端的控制,没有实现“物”与“物”、“物”与“人”之间的互动,另外应用与业务的种类少,仅限于行业应用。

从目前物联网和互联网的一般应用与业务可以看知两者具有以下区别:

第一,互联网的应用是虚拟性的,而物联网的应用是实物,这种差异性形成了两者的应用在成本上的差异性。互联网企业为添置服务器耗资甚巨,即便是大批量购买,技术也绝不可能走向免费。但是价格不菲的硬盘驱动器和处理器(固定成本)可服务成千上万的用户(边际成本),由于互联网大规模消费的存在,将成本分摊在日趋庞大的用户群之上。经济学原理告诉我们,在竞争市场上,价格随边际成本的下降而下降。没有什么能比互联网产业更具竞争性,数字信息的边际成本日益趋零。而物联网的应用是针对实物的,在每一个物体上嵌入终端,因此它的成本相对互联网的应用短期内难降下来。

第二,互联网应用的开发不仅是企业和组织,个人也可以参与其中,因此应用的种类丰富,对用户需求把握也较好。而物联网应用的开发基本是企业来实现,在把握用户需求和实现应用的多样性上难度较大。在互联网中,有的应用是企业和组织开发的,比如:即时通信应用、网络游戏等;有的是个人开发的,比如一些社区,个人还可以其他人开发的应用进行完善和升级。这是由互联网的技术特性决定的,即互联网的开放性和人人参与的理念,即互联网中的生产者和消费者在很大程度上是重叠的,因此导致互联网的应用是能很好的把握用户需求。而物联网的应用都是针对实物的,而且涉及的技术种类较多,只能由相关的企业来开发,在把握用户的需求及实现应用的多样性上有一定难度。

3物联网与互联网产业生态系统比较

产业生态系统可以定义为:在一定空间中共同存在的所有产业组织与其环境之间不断进行物质、能量和信息交换而形成的统一整体。

产业组织可以是任何与产业活动有关的企业、公司或团体。产业生态系统不是产业组织之间的简单组合,而是类似于自然界生物系统的有机系统。

从产业生态系统的角度对于研究

物联网和互联网,可以给我们一个全新的视角来认识物联网和互联网的本质。从产业生态系统观察、思考物联网、

互联网,就是把物联网、互联网看作是由多要素组成的一个有机整体即系统,组成系统的这些要素之间关系密切,可能会“一损俱损、一荣俱荣”。构成系统的这些要素的生存发展,既受制于相关其他要素的生存发展,又受制于环境的顺逆境况。如图1、图2所示。

在成员的种类上,物联网与互联网主要的成员为:设备提供商、系统集成商、运营商、用户。物联网最主要的是在设备提供商中增加了RFID 和传感器供应商,目前的用户主要为政府和企业客户,个人客户很少。在物联网中,系统集成商包含了内容/服务提供商的内容。

在成员的功能上,设备提供商是物联网和互联

网发展的“基石”,在推动技术进步的同时影响着市场的需求与选择。在物联网中,目前RFID 和传感器的标准还不统一,成本过高,提高了用户消费的门槛,特别是个人用户,对整个产业的繁荣不利。

运营商在物联网和互联网产业生态系统中都是关键角色,它是领导者和组织者,是可以重新整合各方关系的最强力量。

在物联网中,网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术,它包括了传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。运营商不仅为用户提供接入的通道,最重要的是进行数据的挖掘、处理与分析。所以物联网的发展,运营商要起到领导者、组织者和整合者的作用。

物联网中的系统集成商的重要性要比互联网中的系统集成商大得多,因为物联网涉及的技术和行

业太多,有RFID 、传感器、电信网络,涵盖软硬件环节,行业对系统集成需求巨大,因此物联网中的系统集成商也是关键的角色。

在成员间关系上,目前物联网生态系统中各成员间的关系较为单一,由物联网运营商直接向用户提供服务,生态系统中的价值流呈现链状,由系统集成商或设备提供商提供解决方案,通过物联网运营商提供给用户。互联网生态系统中各成员间的关系较为复杂,生态系统中的价值流呈现网状,终端

图1互联网产业生态系统构成示意

图2物联网产业生态系统构成示意

厂商、内容与服务提供商、网络运营商都可以直接面向用户,同时终端厂商、内容与服务提供商、网络运营商等成员之间关系也呈现网状。另外,在互联网中,用户既是内容与服务的消费者,享受互联网上的内容与服务,同时也是生产者,在某些应用上为互联网提供内容。正是因为互联网生态系统中成员之间这种错综复杂的关系及价值流向,使得互联网始终保持着相当高的健壮性和旺盛的生命力。因此,物联网要想取得突破性的发展,必须使得其生态系统成员间的关系合理化,价值流多向化。在保持物联网设备提供商、系统集成商、运营商快速发展的同时,要注意挖掘用户的潜力,让用户参与到物联网的发展。

4物联网产业成功的关键要素

对物联网与互联网在技术及业务、产业生态系统等方面进行了比较研究之后,经过综合分析,得出物联网的关键成功要素。

(1)技术创新。目前RFID,无线传感器网(WSN)等技术领域还没有一套完整的国际标准,各厂家的设备往往不能实现互操作,在必要时创建新的统一标准。在RFID、传感器等关键技术领域进行突破,降低设备的成本,同时在系统架构上,对物联网技术系统的有步骤的开放,将会促进应用层面的开发和各种系统间的互操作性。在安全性上,要在物联网发展开始的时候就予以考虑,制定感知层、传输层和应用层全方位的安全策略。

(2)资源整合。对现有的感知层、传输层、应用层的标准技术、安全性进行规范、梳理和整合,形成科学合理的技术标准体系。整合产业生态系统中成员力量,RFID和传感器需求量最为广泛,且厂商目前相对产业链其他环节的企业最了解客户需求,起到推动整个产业发展的基础作用。物联网涉及众多技术和行业,系统集成需求巨大,且系统集成商有可能掌控上游供应商,物联网系统集成的需求将远高于目前电信网和互联网系统集成的需求。系统集成商应该进行力量上的整合,积极推动产业的发展。国内

物联网产业目前仍然比较零散,缺乏主导力量,需要运营商来牵头,组织系统集成商、设备商建立统一的接入标准及运营平台,从而带动整个产业的发展。

(3)开发应用。业务应用上,在继续深化发展政府与行业应用的同时,努力撬动个人客户,发展个性化的业务和应用。在商业模式上,要根据物联网技术、业务等方面的特性,建立全新的商业模式。

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