电信运营商的物联网业务支撑管理平台发展思路_物联网_电信

电信运营商的物联网业务支撑管理平台发展思路

唐雄燕 2011/07/21

　　摘要：介绍了我国物联网兴起的背景和发展概况，分析了物联网给电信运营商带来的机遇与挑战，指出在物联网领域，运营商不仅提供通信管道服务，还可以通过构建统一的物联网业务支撑管理平台，在物联网产业链中发挥更重要的作用，并重点阐述了物联网业务支撑管理平台的发展思路。

　　1.物联网发展概况

　　新一代信息技术作为我国着力培育的战略性新兴产业，在国民经济和社会发展“十二五”规划中已被提到十分重要的位置，而物联网作为新一代信息技术的代表更是受到了前所未有的高度重视，“十二五”规划中明确提出了“推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范”。2009年8月7日，国务院总理温家宝在中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察时就提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求尽快建立“感知中国”中心，从而拉开了中国向物联网进军的序幕，物联网的发展逐步上升为我国的国家战略。从国际上看，2008年IBM提出了“智慧地球”的概念，对物联网发展起到了重要的推动作用，2009年，“智慧地球”理念被奥巴马政府采纳，上升为美国国家战略。2009年6月18日，在经过将近4年的研究与准备后，欧盟发布了“物联网-欧洲行动计划”。日韩也在多年前就提出了u-Japan与u-Korea计划，积极开展泛在网的建设和应用。

　　物联网是融合计算机、通信、网络、智能计算、传感器、嵌入式系统、微电子等多个领域的技术而产生的交叉性新兴学科，基本目的是要实现对物理世界的动态智能协同感知。虽然各方对物联网的认识和理解还不统一，但通常都认为物联网应该包含信息感知、传递和处理这3个基本要素，相应地，物联网架构也包含感知层、网络层和应用层3个基本层次，感知层使用传感器（网）、RFID等手段来实现信息采集和标识；网络层利用现有的移动网、互联网或其他专用网，对采集来的信息进行传输和基础处理，并提供公共管理服务；应用层对所感知的信息进行智能处理和决策后，实现各类应用服务。

　　对物联网产业的界定还不明晰，对其市场规模的计算和预测存在不同的方式，但都公认物联网有着广阔的市场前景和极大的产业规模。咨询机构Forrester预测，到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30:1。市场研究公司IDC预测，到2020年，将有超过500亿台设备连接到全球公共网络。赛迪顾问的研究显示，2010年中国物联网产业市场规模将达到2 000亿元，到2015年中国物联网整体市场规模将达到7 500亿元，年复合增长率超过30%。

　　我国自2009年8月后掀起了物联网发展的热潮。2009年11月底，国务院批准无锡建设国家传感网创新示范区（感知中国中心），2009年11月我国三大电信运营商接踵与无锡市政府签约，在无锡建立物联网研发中心。2010年，上海、杭州、广州、北京、深圳、重庆、天津、武汉、太原、佛山、嘉兴等地都高调宣布要大力发展物联网产业，争先恐后地出台物联网产业发展规划，纷纷成立物联网产业联盟，积极开展物联网应用示范项目。2011年，财政部、工信部组织实施国家“物联网发展专项”。目前国内三大运营商都推出了各类物联网解决方案，形成了涉及工业、农业、交通、物流、电力、水利、环保、医疗、保险等多个重要行业的物联网应用，积极拓展物联网市场。但总体看，物联网还处于市场培育和初级发展阶段，许多应用也往往是孤立的垂直应用，离物联网的理想目标还有很大的差距，物联网的发展依然任重而道远。

　　2.物联网对电信运营商的机遇与挑战

　　对于运营商而言，发展物联网具有如下几方面的重大现实意义。

　　第一，人人通信趋于饱和，运营商需要转向物物通信寻找新的增长点。截至2011年4月，我国电话用户总数接近12亿，其中移动电话用户突破了9亿，语音通信业务日趋饱和，运营商必须开拓新的业务增长点才能实现行业的可持续发展，物联网的兴起正好给运营商提供了难得的历史机遇，物物通信将有着比人人通信更广阔的市场前景，而且物联网也契合电信运营商向综合信息服务商转型的理念，物联网的发展将深化网络、业务和产业的融合，加快运营商转型的步伐。

　　第二，可以推动运营商更加关注和积极开拓行业应用的市场蓝海，有助于加快我国信息化与工业化融合的步伐。

　　第三，从物联网自身演进需求来看，物联网必然会从孤立的、局域的垂直应用阶段发展到泛在的、联网的协同应用阶段，通信网络和电信运营商的价值和作用将愈来愈显现。

　　对于运营商，机器对机器（M2M）业务是物联网的切入点。所谓M2M，就是将移动通信模块嵌入到物体中，实现机器之间或者机器与人之间的互联通信。在物联网的发展中，运营商可以发挥如下多方面的作用。

　　一是基础网络服务。安全可靠的接入与承载网络是运营商的核心价值所在。物联网的信息传递需要依赖移动网与互联网，需要实现无缝网络覆盖和异构网络融合，构建异构的泛在网络为运营商提供了新的发展机会。

　　二是应用集成服务。运营商可打造基于移动互联网的物联网应用，将已有的诸多基础电信业务能力（如短信、定位能力等）开放出来与物联网应用相结合，通过应用集成促进业务创新，从信息流的传输者演变为应用服务的聚合者。

　　三是运营支撑服务。运营商的一大核心优势是其业务管理和运营支撑能力，包括终端接入管理、信息安全管理、网络管理和业务管理等。运营商通过构建物联网运营支撑平台和服务体系，可以将认证、计费等内部支撑能力和短信、定位等关键资源进行统一封装，从而降低学习成本、简化产品开发环节、加快产品上线速度；还可以提高网络安全性、提升产品质量和管理效率、降低管理成本；传感设备与终端还可以通过物联网运营支撑平台与运营商业务平台和行业应用平台沟通，为应用集成提供更便捷的手段。总之，物联网运营支撑平台应用模式的确定将极大推动和促进物联网业务的发展，并且为各行各业的网络和业务资源互联互通奠定基础。

　　四是IT设施服务。云计算模式是海量智能信息处理的重要手段，运营商能够基于强大的数据中心资源，发展成为智能平台建设者以及云计算服务的提供者。

　　尽管物联网为电信运营商带来了巨大的发展机遇，而且运营商也有基础和条件担当起物联网产业链关键角色的重任，但同时也面临着许多挑战和困难。

　　一是产品问题。电信运营商现有的M2M产品尚处于初级阶段，缺乏体系化和标准化，难以规模复制。

　　二是商业模式与产业链问题。物联网产业链更为复杂，商业模式有待探寻。运营商需要积极与平台提供商、内容提供商、终端厂商、传感器厂商以及用户等多方合作，不断完善物联网产业链。

　　三是成本和市场培育问题。目前物联网相关设备和应用成本较高，限制了应用的规模化推广；另外，用户消费习惯和使用习惯的培育也需要一个过程。

　　四是标准化问题。物联网涉及传感网、通信网、信息处理、终端和应用等多个环节，各个环节都有大量的标准化工作需要开展，而且不同行业、不同标准化机构对物联网相关标准的理解和要求又不完全统一，更增加了标准化工作难度。

　　五是地址和码号问题。每个联网的终端都需要配置相应的网络地址，发展IPv6是解决地址问题的根本手段，但目前业已存在的庞大IPv4网络和应用使得向IPv6的演进依然面临巨大阻力；另外运营商要解决物联网终端所需的移动码号资源问题，尚需监管部门的支持。

　　六是服务质量和运维问题。随着物联网应用与移动通信和互联网的结合越来越紧密，如何实现传感网与移动网、互联网等的无缝融合并确保服务质量和安全，以及融合后面对数量众多的传感节点如何进行高效的网络维护和故障判断，都对运营商提出了新的挑战。

　　3.物联网业务支撑管理平台的发展思路

　　支撑物联网的发展必须建立相应的技术与业务平台，目前存在许多孤立的物联网应用平台，服务于单一的物联网应用。随着物联网的规模发展，建立公共的物联网支撑环境越来越重要，政府习惯将其称为物联网公共服务平台，电信运营商可将其称为物联网统一运营支撑平台或物联网业务支撑管理平台，该平台对于推动物联网走向标准化、规模化发展之路，提升运营商在物联网产业链中的价值至关重要。

　　物联网的发展目前还处于各自为政的无序状态，物联网应用部门一般都独立地建设应用平台，仅仅从运营商租用网络资源。从运营的角度看，目前接入到网络中的各类行业终端和各种应用服务器均处于无监管状态。运营商无法实现对这些设备的监控和管理，难以评估这些设备对网络的影响，因此也就难以提供更好和更高效的服务。这一模式的弊端十分明显，一是业务分散，各种系统垂直交叉，可规模化复用能力比较差，造成重复建设和资源的浪费；二是缺乏统一的物联网体系架构和标准规范的指导，缺少统一的管理协同机制；三是缺少标准化的通信模块，面向物联网应用的终端可集成度差，成本偏高；四是缺少端对端的支撑能力，物联网业务开发周期较长，安全可靠性差。

　　物联网业务支撑管理平台的建立就是为了改变过去的垂直平台模式，该支撑管理平台是物联网体系架构中实现终端管理与业务管理的核心。如图1所示，物联网业务支撑管理平台通过统一接口与运营商现有的运营支撑系统BSS/OSS互联，完成物联网业务运行中的鉴权管理（包括用户鉴权、应用状态鉴权、业务鉴权、定购关系鉴权、付费属性鉴权等功能）、终端管理以及应用管理。物联网业务支撑管理平台通常不参与物联网业务具体逻辑处理，用户使用物联网业务过程中的鉴权处理可由用户归属地物联网应用平台负责。

　　终端管理是物联网业务支撑管理平台的基本功能要求，包括终端鉴权管理、状态管理、配置管理、业务统计、故障管理、维护管理、软件升级等。并能够通过统一终端接入适配框架提供不同的终端接入模板，基于不同接入方式（如SMS/GPRS/USSD）的终端接入模板，提供了多厂家、多协议终端的统一快速接入。

　　物联网业务支撑管理平台同时也是物联网业务处理中的数据枢纽，负责物联网生产类数据的保存以及业务支撑系统（BSS）、运营支撑系统（OSS）以及应用系统间数据的传递。一方面物联网业务支撑管理平台从BSS等业务支撑系统获取用户状态数据、付费属性数据、号段数据、应用厂商数据、产品数据用于物联网业务生产，另一方面物联网业务支撑管理平台负责产生用户原始话单供BSS采集后计费，并向物联网应用平台同步用户定购关系数据。物联网业务支撑管理平台也要支持运营商网络和业务能力的开放，将运营商的基础电信业务能力以标准化的接口开放给物联网应用平台，加快物联网的业务应用开发速度。业务数据能够以标准的数据格式和接口格式开放出来，使得公共业务数据也能够成为一类特殊的能力资源，如可采用基于SOAP协议的Web Service API来提供对外部物联网应用的支持。

　　根据物联网业务的发展，支撑管理平台的规划和建设可以采取循序渐进的方式，逐步完善。其发展可有如下几个阶段。

　　a）实现终端管理和基础管理支撑。物联网平台建设的第一阶段，应该以终端管理为主，在此基础之上，发展基础管理功能。本阶段平台提供的主要服务，是智能的终端管理，可以为第三方管理各种不同协议的终端接入和提供日常的终端管理维护。

　　b）实现物联网的产品组合套餐。实现基础管理以及终端管理之后，平台需要进一步考虑实现对物联网产品组合的管理。

　　c）实现通用业务能力集成和对应用开发的管控。平台提供对各种能力的封装，便于应用开发商快速进行产品的开发，同时也便于最终用户快速地获取更多的物联网应用。

　　d）提供端到端的业务解决方案和融合类物联网应用。物联网发展到一定的阶段，必然出现长尾效应，为此需要提供端到端的解决方案。同时，也需要平台对物联网数据进行充分、深入的挖掘，提供更多信息融合类的业务和服务。

　　物联网业务支撑平台将沿着2个方向演进：一是不断地增强平台的处理能力和业务功能，因为物联网规模化发展后，必然会对现有平台的体系结构产生冲击，云计算技术的引入将能有效地扩展平台的能力，平台的存储层、业务层、展现层以及接口层等各个层面都可以采用云计算技术；二是将平台的功能分散，部分功能下沉到核心网网元，由各种核心网络设备配合完成现有平台的功能，即将平台演进成为泛在网中的电信设备，在物联网发展的中后期，会出现物联网GGSN、物联网HLR或其他专用的物联网网元设备，而物联网业务支撑和人人通信的业务支撑将逐步融合，形成统一的泛在网业务支撑体系。

　　4.结束语

　　物联网作为新一代信息技术的代表，已成为我国战略性新兴产业的重要组成部分。物联网也为电信运营商开辟了新的市场蓝海，在物联网领域，运营商不应局限于提供通信管道服务，还应该通过构建物联网业务支撑管理平台和相应的服务体系，在物联网产业链中发挥更大的作用，推动物联网由孤立的垂直应用向标准化、规模化方向发展。运营商应该坚持合作与开放，与产业链各方共同努力，利用运营商的物联网支撑平台集聚更多的有价值的物联网应用，实现产业链的共赢。同时，电信网络也需要适应物联网的发展要求不断演进，最终构建起物物通信与人人通信相融合的泛在网网络和业务体系。

　　参考文献：

　　［1］邱善勤. 我国部分地区物联网产业发展规划分析［J］.中国科技投资，2011（4）
　　［1］唐雄燕. 电信运营商的云计算与物联网发展策略［J］.中兴通讯技术，2011，17（2）.

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