物联网和云计算在很多方面有对等的可比性。云计算有SPI(即SaaS、PaaS、IaaS)三层的划分,物联网则有DCM(即感知层、传输层、应用层)三层划分。美国国家标准技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)把云计算的部署模式分为共有云、私有云、社区云和混合云。实际上,与云计算一样,物联网的部署模式可分为公有物联网、私有物联网、社区物联网和混合物联网。参照NIST的思路,本文提出了一个物联网的定义和体系架构规范建议,促使业界统一思路,在对话物联网时有共同的语言和参照。
1. 物联网释义
物联网理念指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具有“内在智能”的设备,如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等,以及具有“外在使能”的物品,如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人或车辆等“智能化物件或动物”、通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)等。物联网可以基于云计算的SaaS等营运模式,在内网、专网(Extranet/VPN)或互联网环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控(隐私保护)乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、进程控制、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,实现对“万物”的高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化服务。
2. 部署方式
公有物联网(Public IoT):基于互联网向公众或大型用户群体提供服务,一般由机构(或由其委托的第三方)运维。
私有物联网(Private IoT):面向单一机构内部提供服务,可能由机构或其委托的第三方实施并维护,主要存在于机构内部内网中,也可存在于机构外部。
社区物联网(Community IoT):向一个关联的“社区”或机构群体(如一个城市政府下属的各委办局:如公安局、交通局、环保局、城管局等)提供服务。可能由两个或以上的机构协同运维,主要存在于内网和专网中。
混合物联网(Hybrid IoT):是上述的两种或以上的物联网的组合,但后台有统一运维实体。
3. 基本功能
提供无处不在的连接和在线服务是物联网的基本功能,具体包括以下十个方面:
(1)在线监测
这是物联网最基本的功能,物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。
(2)定位追溯
一般基于GPS(或北斗等其他卫星定位)和无线通信技术,或只依赖于无线通信技术的定位,如基于移动基站的定位、RTLS等。
(3)报警联动
主要提供事件报警和提示,有时还会提供基于工作流或规则引擎的联动功能。
(4)指挥调度
基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。
(5)预案管理
基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。
(6)安全隐私
由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性,物联网系统必须提供相应的安全保障机制。
(7)远程维保
这是物联网技术能够提供或提升的服务,主要适用于企业产品售后联网服务。
(8)在线升级
这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段,也是企业产品售后自动服务的手段之一。
(9)领导桌面
主要指Dashboard或BI个性化门户,经过多层过滤提炼的实时资讯,可供主管负责人实现对全局的“一目了然”。
(10)统计决策
基于对联网信息的数据挖掘和统计分析,提供决策支持和统计报表功能。
4. 技术形态
(1)RFID
RFID是一种“使能”技术, 它可以把常规的“物”变成物联网的连接对象。基于相关的EPC/UID和PNL/ONS技术,RFID还可作为整个物联网体系的“统一标识”参考技术。
(2)传感网
WSN、OSN、BSN等技术是物联网的末端神经系统,主要解决“最后100米”连接问题,传感网末端一般是指比M2M末端更小的微型传感系统,如Mote。
(3)M2M
侧重于移动终端的互联和集控管理,主要是通信营运商的物联网业务领域,有移动虚拟网络营运商(MVNO)和M2M移动营运商(MMO)等业务模式。
(4)两化融合
是指工业自动化和控制系统的信息化升级,工控、楼控等行业的企业是两化融合的主要推动力,也可包括智能电网等行业应用。