物联网的整体架构与产业链分析

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1、物联网的整体架构与产业链分析一、物联网的系统架构分析目前，业界流行的、典型的物联网架构是 ITU（国际电信联盟）提出，包括感知层、 传输层 和应用层三层架构，如下图所示：图 1：ITU 提出的物联网架构上图说明了物联网的整体架构，为了更好探索有利于软件行业及我省物联网产业发展的路子，我们将上图所示内容进行了细化，突出了对物联网信息的管理、计算、存储、分析和挖掘。由于物联网底层的感知层是由各类异构网络组成，还需要中间件完成协同，物联网所要完成的智能处理功能，也需要平台的支撑，由此物联网具体结构如下图所示：（一）感知层感知层是物联网的基础层，主要用于物品标识和信息的智能采集，该层的核心技术包括电子

2、射频技术、新兴传感器技术、无线网络组网技术、 现场总线控制技术（FCS）等，涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传 感器节点、无线路由器、无 线网关等。 感知层信息传输信息处理信 息 采 集传感器 一维 / 二维条码R F I D多媒体信息组 网 与 协 同 信 息 处 理远距离与近距离数据传输技术自组织组网技术协同信息处理技术信息采集中间件技术传输层移 动 通 信 网 、 广 电 网 、 互 联 网 和 其 他 专 网异构网融合资源与存储管理 专用网络 远程控制传输层与信息采集层互通下一代承载网M 2 M 无线接入 移动通信网 互联网应用层应 用 支 撑 子 层公共中间件信息开放平台 “ 云

3、计算 ” 平台 服务支撑平台物 联 网 应 用供应链管理智能交通 工业控制 智能家居信息采集公 共技 术编码技术安全技术标识技术解析技术信息服务中间件技术图 2：物联网结构图（二）传输层 传输层主要完成接入和传输功能，是进行信息交换、传递的数据通路，包括接入网与传输网两种。传输网由公网和专网组成，典型传输网络包括电信网（固网、移动网）、广电网、互联网、电力通信网、专用网（数字集群）。接入网包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式。（三）应用层 应用层由应用支撑子层和面向具体的应用组成，应用支撑子层由业务支撑平台（中间件平台）、网络管理平台（例如 M2M 管理平台）、信息处理平

4、台、信息安全平台、服务支撑平台等组成，完成协同、管理、计算、存储 、分析、挖掘以及提供面向行 业和大众用户的服务等功能，典型技术包括中间件技术、虚拟技术、高可信技术，特别需要注意的是云计算等先进技术和服务模式将在物联网中被广泛采用。 在应用支撑子层上我们进行各种应用。尽管物联网在智能工业、智能交通、环境保护、公共管理、智能家庭等领域的应用特点千差万别，但是每个应用的基本架构都包括感知、传输和处理三个层次。二、物联网的产业链分析物联网的产业链非常完整，从元器件到设备、从软件产品到信息服务，物联 网每个功能层都包含了硬件设备、软件产品、系统方案及行业应用系统的运营维护服务。完整的物联网产业链具体包

5、括感知和控制器件提供商（包括电子标签、各类传 感器、 执 行器等制造商）、感知层末端设备提供商（传感节点、网关等完成底层组网、自组网的设备）、网络提供商（通信网（固网和移动网）、互联网、广电网、 电力通信网（ PLC）、专网等网络运行服务商）、软 件与系统解决方案提供商（包括微操系统、数据库、中间件等）、系统 集成商（行业应用系统集成商和处理层的应用集成商，有时候独立提供行业解决方案）、专业运营及服务提供商（提供行业专业应用系统的运维服务）等六大环节，如下图所示：感知层末端设备提供商感知和控制器件提供商数据传输信息采集数据处理网络提供商软件与系统解决方案提供商系统集成商运营及服务提供商二维码提

6、供商RFID提供商传感器提供商智能仪器仪表提供商传感系统及设备提供商智能系统及设备提供商GPS设备提供商末端网络产品提供商电信网运营商广电网运营商互联网运营商专网运营商其他网络运营商微操作系统提供商中间件提供商解决方案提供商行业应用集成商行业物联网运营商控制执行图 3：物联网的产业链这里重点关注两个环节：（一）核心感知和控制器件提供商感应器件是物联网标识、识别以及采集信息的基础，拥有自主知识产权的感应器件的研发、设计和制造是我国物联网产业发展的重要环节，与此相关的射频芯片、传感器芯片和系统芯片等核心芯片设计和生产厂商，以及感应器件制造商是扶持发展的重点。（二）软件与系统解决方案提供商 物联网和

7、软件与信息服务相关的产业主要分布在应用层和感知层，物联网核心软件与信息服务包括：操作系统、数据库、中间件、行业应用软件等软件产品开发商；行业应用解决方案提供商。 总体来讲，站在产业发展的角度，我们认为传感标识器件和设备等电子信息制造是物联网产业发展的基础和前提，软件与信息服务是物联网产业发展的核心和关键，网络传输是物联网产业普及的保障。物联网运营服务将结合各个行业应用创造出大量的新兴业务种类和新的产业，将改变现有企业的竞争格局。三、物联网软件产业链物联网产业链中与软件服务业相关的企业包括软件产品开发商、行业解决方案提供商、系统集成商、运营服务提供商。 （一） 软件产品开发商 软件产品广泛应用到

8、感知层和应用层中，软件产品开发商提供的通用类软件包括： 1、感知层的主要软件产品，包括：微操作系统、嵌入式操作系统、实时数据库、运行集成环境、信息安全软件、组网通信软件等产品。 2、应用支撑子层的软件产品包括：网络操作系统、数据库、中间件、信息安全软件等软件开发商。（二）行业解决方案提供商 应用和服务于各行业或各领域的系统软件企业，以及提供各种解决方案。目前，物联网的 应用遍及智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环 境保护、医疗卫生、金融服 务业、公共安全、国防 军事等领域，根据不同行业应用特点，需要提出个性化的解决方案。 （三）系统集成商 系统集成商是根据客户需求，将实现物联网的硬件、软

9、件和网络集成为一个完整解决方案提供给客户的厂商，系统集成商的主要业务集中在感知层和应用支撑子层。（四）运营服务提供商 指行业的、领域的物联网应用系统的专业运营服务商，为客户提供统一的终端设备鉴权、计费等服务，实现终端接入控制、终端管理、行业应用管理、业务运营管理、平台管理等服务。 四、物联网软件产业链的特征认识（一）物联网软件产业链具有完整性特征 物联网软件产品涉及基础软件、支撑软件和应用软件，物联网软件服务包括咨询规划、系统集成、系统运维等各种业态，物联网软件构成了一个完整的产业生态链条，对软件产业发展具有很强的带动作用。 （二）中间件是产业发展重点 中间件是物联网应用中的关键软件，它是衔接

10、相关硬件设备和业务应用的桥梁，主要是对感知层采集来的数据进行初步加工，使得众多采集设备得来的数据能够统一，便于信息表达与处理、使语义具有互操作性、实现共享，便于后续处理应用。目前许多研究机构和厂商如 IBM、Oracle、SAP 等都加大了这方面的投入，成为竞争的焦点。 （三）嵌入式软件是重要突破口 产品和设备的智能化、网络化、信息化是重要发展趋势和方向，后 PC 时代集成电路、软件等应用和市场重心的正在 转移，从过去的计算机为中心向消费电子、智能移动终端、智能设备等领域的嵌入式应用为中心。物联网能够带动集成电路 SoC 技术（System on Chip：系统级芯片,也有称片上系统）、微操作系统、实施数据库等产品在嵌入式设备、智能终端中应用，物联网感知层中的感知和控制设备为嵌入式系统软件、应用软件提供了巨大的应用空间，感知层的嵌入式软件是研究开发重点，是重点突破口。