得益于通信技术的发展,我们正在拥抱一个前所未有的数字世界。
早在 2015 年的ITU-RWP5D第 22次会议上,国际电信联盟(ITU)就对第五代移动通信(5G)的实现愿景进行了定义:一是增强型移动宽带(eMBB);二是海量机器类通信(mMTC);三是低时延、高可靠通信(uRLLC)。
其中,增强型移动宽带(eMBB)即是已有 2G/3G/4G 技术的升级,要求移动通信速率在4G的基础上提升10倍,以支持更高数据传输要求的应用,如VR/AR、 8K视频、人工智能等。
而海量机器类通信和低时延、高可靠通信,被统称为移动物联网场景,则是 5G 时代以前从未提出过的应用愿景,是现在和过去最大的不同之处。如今,数以万亿的传感器被嵌入社会的各个角落,形成了“万物互联”的新景象。
从“互联网”到“物联网”,后者“连接一切”的属性引发了新时代的数据核爆,“数据即资产”开始成为指导商业社会的基本理念。全球移动通信系统协会(GSMA)发布的《2020年移动经济》报告显示,2019年全球物联网总连接数已达到120亿,预计到2025年将增至246 亿。未来,正以我们意想不到的速度加速到来。
从互联网到物联网
从PC 互联网、移动互联网到物联网,历次信息革命浪潮都指向同一个关键词——“连接”。如果说互联网带来的是“人与人”、“人与信息”的连接,那么物联网则更进一步,实现了“人与物”、“物与物”的全面连接。
当然,物联网的发展也经历了漫长的导入、沉淀和验证期。2008 年第一届国际物联网大会举行,物联网设备数量首次超过人口数量。在物联网导入阶段,主要表现为物联网相关概念的导入和早期物联网设备的连接。
2013 年谷歌眼镜发布,物联网和可穿戴技术发生革命性的进步。2016年,物联网产业生态发展带各种要素已具备。物联网沉淀时期,主要表现为一些传感、通信等技术试错和沉淀。
在物联网产业链上的各种要素已基本完善后,很快,物联网对于国民经济产业变革的规模效应就初步展现。2018-2019年是市场对物联网技术方案落地验证的开启时期。在物联网验证期,技术、政策和产业巨头的推动对于物联网产业的发展依然重要。但是不可忽视的是,市场需求因素的影响正在增强。
凯文·阿什顿在1999 年提出“物联网”一词至今,物联网已从雏形初现逐步发展为拉动全球经济增长的新引擎。新的技术浪潮开启了通往新时代的大门,也为时代奠定了特有的基调。
虽然从连接的对象来看,物联网只是加入了各种“物”,但它对连接内涵的拓展和升华带来了极其深远的影响。
物联网不再以“人”为单一的连接中心,物与物无需人的操控即可实现自主连接,这在一定程度上确保了连接所传递内容的客观性、实时性和全面性。
此外,物联网将实体世界的每一缕脉动都连接到网络上,打造了一个虚拟(信息、数据、流程)和实体(人、机器、商品)之间相互映射、紧密耦合的系统。物理实体在虚拟世界建立了自身的数字孪生,使其状态变得可追溯、可分析和可预测。
物联网环境下,一方面,万物皆为入口。除了用户主动交互产生的数据外,用户的许多被动数据将被实时、无感地记录下来。企业因此可以全面、立体、动态地了解用户需求。另一方面,物联网时代的智能工厂可以通过柔性生产线、透明供应链等模式,快速地满足用户不断迭代的定制化需求。
与移动互联网大约50 亿?的设备接入量相比,物联网的连接规模将扩大至少一个数量级,所涉及的领域涵盖可穿戴设备、智能家居、自动驾驶汽车、互联工厂和智慧城市的一切。可以预见,物联网引领的这波新浪潮将从根本上改变我们习以为常的生活方式,也将重构全球产业经济的格局。
物联网延伸互联网
互联网是物联网的基础,物联网是互联网的延伸。物联网的提出和应用使得人与物以及物与物之间的有效通信成为可能,最终有望实现整个生态系统高度的智能特性的愿景。因此,尽管物联网作为一个年轻的概念,至今发展历程不过30年左右,但全世界都对物联网有着极高的重视。
物联网作为新一代信息技术的集成和综合应用,将引发新一轮的产业变革,是推动经济发展的新增长动力,随着计算机技术以及通讯技术的日渐成熟,日本、美国、韩国以及欧盟等多个国家和地区相继提出物联网发展战略,将其作为未来经济发展的主要推动力。
我国为了把握未来经济科技发展的主动权,在物联网领域进行了战略布局,对物联网的政策支持不断加大。2011年5月工信部首次发布了《中国物联网白皮书》,综合分析了中国物联网面临的机遇和挑战。“十二五”和“十三五”规划中指出,我国要在物联网核心技术和产业化应用上取得显著成就,实施网络强国战略,加快建设“数字中国”,推动物联网向各行业全面融合渗透。
根据《2020年中国信通院物联网白皮书》,如今,我国物联网连接数全球占比高达 30%。到2019 年,我国的物联网连接数 36．3亿,其中移动物联网连接数占比较大,已从2018年的6．71亿增长到2019年底的10．3 亿。到2025年,预计我国物联网连接数将达到80．1 亿,年复合增长率 14．1%。
物联网根据技术架构不同,可分为感知层、网络层和应用层。
感知层是物联网的底层,也被认为是物联网应用和发展的基础。主要由基础芯片、传感器、射频器件等构成,负责信息的获取。网络层则通过通信技术把感知层所得信息进行高效传输,因此被认为是万物互联的核心。网络层的关键技术,是物与物之间的通信技术,包括有线传输和无线传输。
应用层将物联网技术应用到各行各业中。显然,作为新一代信息技术,物联网产业的终端应用场景非常广阔,涉及社会生产和生活的方方面面。
进一步来看,应用层可粗略分为三大主线,面向需求侧的消费性物联网、面向供给侧的生产性物联网和智慧城市应用物联网。根据GSMA Intelligence预测,从2017年到2025年,产业物联网(包括生产性物联网和智慧城市物联网)连接数将实现4．7 倍增长,消费物联网连接数实现2．5倍增长。
事实上,过去很长一段时间里,物联网应用都以轻量级为主,5G技术推动下,重量级物联网将得以应用。比如万屏互联,又或者边缘计算。
其中,边缘计算是5G网络区别于 3G/4G 标准重要的差别。它将云计算平台从核心网网元迁移到无线接入网靠近终端的边缘,配套移动接入网搭建贴近用户和终端的处理平台,提供 IT 或者云的能力以减少业务的多级传递,降低核心网和传输的负担。
简言之,边缘计算架构允许数据只在源数据设备和边缘设备之间交换,不再全部上传至云计算平台。这就极大地释放了物端信息交互的潜力,给了数据设备产生和传输大量数据的权利。显然,未来的物联网时代,入网的设备将更加智能,数据应用将更加丰富,而不仅仅限于当前简单的物品状态和位置信息。
如今,物联网的发展动能不断丰富,市场潜力获得产业界普遍认可,发展速度不断加快,技术和应用创新层出不穷,物联网高速发展已成必然之势。随着物联网被明确定位为我国新型基础设施的重要组成部分,已经成为了支撑数字经济发展的关键基础设施。物联网在构建万物智联的同时,也让我们得以拥抱一个前所未有的世界。