国内物联网平台的发展现状研究

周斌斌 古乐声

摘 要：随着网络技术的高速发展，物联网的应用逐渐遍布国民经济和社会服务各个方面，成为国际科技竞争的新领域。物联网平台作为设备汇聚、服务应用与数据分析的重要环节，是实现物联网有效管理的基础。本文通过对我国物联网平台的现状进行总结梳理，调研物联网平台的发展状况，探讨物联网平台发展中存在的问题，从而对物联网的未来发展趋势进行合理的预测。

关键词：物联网；平台；发展现状

中图分类号：F426.6；F49 文献标识码：A 文章编号：1671-0037（2018）3-50-4

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.03.013

Research on the Development Status of the Domestic Internet of Things Platform

Zhou Binbin， Gu Yuesheng

（Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang Henan 453000）

Abstract： With the rapid development of network technology， the application of the Internet of things has gradually spread all over the national economy and social services， and has become a new field of international scientific and technological competition. As an important link of equipment convergence， service application and data analysis， the platform is the basis for the effective management of the Internet of things. This paper summarizes the current situation of the Internet of things platform in China， investigates the development of the platform of the Internet of things， and probes into the existing problems in the development of the Internet of things platform， so as to make a rational prediction of the future development trend of the Internet of things.

Key words： Internet of things； platform； development status

1 引言

随着物联网技术发展的成熟，物联网平台作为信息、数据交换的平台，在国内发展逐渐呈上升趋势，是继计算机、互联网之后，被世界公认为信息产业发展的第三次革命，是下一个万亿级的产业，其应用将遍布国民经济和社会服务各个领域，成为国际科技竞争的新平台[1]。根据工信部发布的数据显示，近几年来，全球物联网已逐渐进入快速发展阶段，自2009年提出“感知中国”理念后，中国物联网的规模也随之扩大，保持高速增长模式，市场规模将达到8 300亿美元，使用的连接设备将达到500亿个，预计2020年将超过20 000亿元，如图1所示。

“物联网概念”是建立在“互联网概念”的基础上，简单地说，是物与物之间通过互联网进行连接，主要是将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，从而进行信息交换和通信的一种网络概念[2]。随着信息领域与其他学科的发展，不同的领域对其有不同的理解和定义。最初的概念由美国麻省理工学院于1999年提出，无须借助特定系统，实现物品与互联网自动化的连接，即可在任何时间和地点实现对任何物品的识别与管理。关于物联网的概念，通俗的定义则是：按事先约定的协议，让射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等外部信息传感设备，通过物联网域名相连接，从而进行信息交换和通信。具有处理智能化、传输稳定可靠、全面感知等特征。总体来讲，其原理是通过外接设备，采用域名进行互相关联，最终，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络化概念（见图2）。

2 物联网平台概述

2.1 物联网平台概述

通过上述物联网概念发现，大量的、多样化的传感器，需要平台模式进行架构，使之与应用层更好地适配与接入，由此可见，物联网平台则是重要的驱动，是物联网生态系统的关键组成部分。一般来讲，完整的物联网平台主要有以下几部分组成：①硬件，如传感器或设备。主要从环境收集数据或在环境中执行某些动作。②连接。大部分硬件需要一种将所有数据传输到云端的方法或需要一种从云接收命令的方法。对于物联网系统来讲，体现在硬件和连接到云之间的中间步骤，例如网关或路由器。③软件。该软件主要是托管在云端，负责分析从传感器收集的数据并做出决定。④用户界面。为实现有用的原则，让用户与物联网系统进行交互。具有通信、数据流通、设备管理和应用程序等功能。

物联网平台使得不同类型的硬件设备通过不同网络连接方式整合起来，处于物联网时代软件和硬件相结合的中间枢纽位置，是一种重要的商业模式，出现之后得到充分关注与认可，如：谷歌、微软、Facebook等公司都率先进行了大量的应用。其发展意义主要体现在：①肩负管理底层硬件和上层应用服务的重任，对硬件设备进行连接，使用不同的通信标准/协议进行处理。②聚合硬件属性、感知信息、用户身份、交互指令等静态及动态信息，通过收集、可視化和分析数据，与其他应用服务聚合。同时，为设备和用户提供安全和身份认证[3]。

2.2 物联网平台分类

按照其功能可将物联网平台主要分为4个类型，即设备管理、连接管理、应用支持、业务分析（见表1）。不同类型的平台其功能都有所不同，具体情况如下：

2.2.1 设备管理平台DMP（Device Management Platform）。DMP平台具有对物联网终端进行远程监控、设置调整、软件升级、系统升级、故障排查、生命周期管理的功能。一般来讲，DMP主要是集成在整套端到端M2M设备管理解决方案之中，实时提供网关和应用状态监控告警的反馈结果，为预先处理故障提供充分保障，最终，将所有终端设备的数据可以存储在云端，通过开放的API调用接口帮助用户实现系统集成和增值功能[4]。

2.2.2 连接管理平台CMP（Connectivity Management Platform）。CMP平台主要应用于运营商网络上，主要帮助移动运营商做好物联网SIM的管理。通过平台可以实现对物联网的连接配置和故障管理、保证终端联网通道稳定、网络资源用量管理、连接资费管理、账单管理、套餐变更、号码/IP地址/Mac资源的管理，运营商或客户可以自主进行SIM卡管控。

2.2.3 应用支持平台AEP（Application Enablement Platform）。AEP平台主要提供应用开发和统一数据存储两大功能，采用PAAS平台，架构在CMP平台之上。具体功能是提供成套应用开发工具、中间件、数据存储功能、业务逻辑引擎、对接第三方系统API等，简单易用。

2.2.4 业务分析平台BAP（Business Analytics Platform）。业务分析平台则包含基础的大数据分析服务和机器学习两大功能。具体如下：①大数据分析服务平台是在集合各类相关数据后，通过实时动态分析，进行分类处理和分析，并提供图标、仪表盘、数据报告等视觉化的数据分析结果，通过监控设备状态，予以预警。②平台的机器学习是通过对结构化和非结构化的历史数据进行训练生成预测模型，客户根据平台提供工具自己开发模型，以满足具有预测性的、复杂的以及认知清晰的业务分析逻辑[5-6]。

3 国内主要物联网平台

通过大量的调研发现，现阶段国内的物联网平台提供商主要分为运营商、云计算厂商、互联网巨头、初创公司几大类，而国内比较有影响力的物联网平台主要有百度物接入（IoT Hub）、阿里云物联网套件、QQ物联、京东微联、机智云IoT物联网云服务平台及智能硬件自助开发平台、庆科云（FogCloud）、Ablecloud物联网自助开发和大数据云平台，中移物联网开放平台（OneNet）等八大平台，其广泛分布在日常生活、科技创新、健康服务等领域，具体每个应用的特点及应用领域（见表2）。

随着近几年新兴技术的应用，国内的物联网平台如雨后春笋般地纷纷涌入，其“战场”可谓是硝烟四起，传统IT企业、通信运营商、通信设备商、互联网企业、工业方案提供商、新型创业公司等众多企业都逐渐加入。市场规模越来越大。整体上来讲，国内的物联网平台呈现以下的特点：①具有“云计算+大数据+人工智能“的特点，大部分是基于IAAS（基础设施即服务）、PAAS（平台即服务）、SAAS（软件即服务）3种云计算服务模型，平台应用领域广阔，不单单局限于一个领域，如：工业、军事、物流、农业管理等各个方面。②平台功能不断完善，功能更加强大。具有设备管理、连接管理、应用支持、业务分析等全方位的功能体系，由单层功能向多层功能发展，呈现功能一体化发展趋势[7-8]。

4 国内物联网平台发展中出现的问题

4.1 物联网平台格局正面临挑战

由于物联网平台打破了异构数据结构，将数据进行融合，在大数据的背景下，其应用规模不断地扩大，服务价值不断地凸显。据IoT Analytics调研报告显示：物联网平台企业数量从2016年的360多家增长至2017年的450多家，并且还保持较快地增长（见图3）。虽然，平台数量大规模地上升，基础框架和功能构建已趋于成熟，但由于物联网发展还处于初级阶段，加之，物联网在行业应用领域的加深和扩大，各类功能型平台不断涌现，加剧了数据孤岛、信息烟囱等问题出现，亟须建立一个统一的、完善的平台，解决数据连接、设备复杂、用户多元化等问题。

4.2 平台企业过于依赖标准化服务，导致差异化的服务不足

目前，在庞大的物联网行业中，大多数企业的发展处于起步阶段，其发展思路多数沿用或参考国外的某些企业，紧紧抓住物联网生态的核心打造平台，大部分趋于一致。如：在平台上市初期，企业都声称正在打造具备某类功能的物联网平台，甚者是全功能平台。然而，正是这一“趋之若鹜”的现象，导致平台仅仅在基础能力上发展，着重发展标准化服务，严重缺少个性化的定制服务，无法有效解决行业问题。

4.3 平台商各自为政，造就“碎片化”市场

物联网平台企业主要是通过解决各类设备互联互通问题、数据收集、存储与分析等来体现其产业生态价值。由于目前还处于起步阶段，缺乏行业标准，并且大量平台涌现、领域众多、各自为政，违背了“互联互通”的原则，加剧了物联网的碎片化程度，从而加剧了物联网平台应用失败的风险[9]。

5 物联网未来发展趋势

5.1 看清局势，生态转型

建立物联网的综合平台，解决服务差异化和互不兼容的问题，采用“模块化分割”，将服务模式从被动的“碎片化”向主动的“集成式”发展，把提供的核心服务改造为基于“连接”实现设备的互联互通和提供数据信息处理，而不是建立更多的信息孤岛、数据烟囱。随着平台业务的增加，服务范围的扩大以及某些特殊的业务需求，客户会不定期地要求平台提供跨界服务，从封闭生态转型为开放生态服务平台，这一趋势将会在未来的市场中更受欢迎。比如，传统客户基于长期的合作基础，会选择在某一平台商部署相当多的业务，但由于这一平台商某项服务能力不足，最终导致客户在某一阶段业务拓展遭遇瓶颈。当各家平台都具备了自己所擅长的技术或场景服务，可以建立物联网的综合平臺，用户可以结合需求来选择合适的平台自行进行方案部署，提供差异化的优质服务[10]。

5.2 动态防护，智御未来

安全保障是建立物联网的基础条件。在云计算、大数据、人工智能技术大爆发的背景下，物联网的产业链具有“环环相扣”特点，从“设备”到“云”再到“应用”，都必须加强安全防范。任何一个环节的问题，都可能导致整个物联网系统的瘫痪。相比之前的互联网，物联网时代的安全应有所不同。其应一改过去静态的、被动的防护模式，利用大数据分析、人工智能预测等动态技术主动进行防护，建立统一的认证体系，保证整体物联网的有效运转。

5.3 打造“一站式”“全方位”服务

物联网的触角已经伸向生产、生活的各个方面，“连接、感知、智能”作为物联网发展的三大特点，其平台在发展的各个阶段，通过集成与融合网络通信、大数据分析、边缘计算、深度学习、人工智能、区块链等新型技术进行全方位感知、归一化管理，利用渠道优势，有效聚合各个环节，可以为企业提供综合服务，为用户提供“一站式”“全方位”服务，共享资源和数据，这将是未来物联网平台的发展趋势。

参考文献：

[1] 甘志祥.物联网的起源和发展背景的研究[J].现代经济信息，2010（1）：157-158.

[2] 万晓国.基于嵌入式LINUX的物联网仓储系统的设计[D].天津：天津工业大学，2017.

[3] 王峰.中国移动物联网平台的探索与未来[J].通信世界，2018（10）：26-27.

[4] 陈越.电信运营商物联网运营管理平台研究[J].互联网天地，2017（4）：37-43.

[5] 罗松，贾雪琴，李文强.全球物联网平台发展情况研究[J].现代电信科技，2017（3）：1-6，12.

[6] 崔涛.浅谈物联网技术积累与发展前景[J].数码世界，2017（6）：112.

[7] 宁玮.电信运营商物联网平台型商业模式研究与评价：以中国联通为例[D].长沙：湖南大學，2016.

[8] 袁小杰.基于云计算的物联网开放平台设计与实现[D].杭州：浙江工业大学，2015.

[9] 汪浩.基于ROS构建物联网环境的应用研究[D].合肥：合肥工业大学，2017.

[10] 王淑玲，胡云，从光磊，等.电信运营商物联网平台发展思考[J].邮电设计技技术，2017（8）：7-10.