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1、廣域網的pos機

廣域網的pos機

《金卡生活》雜志

中國銀聯 主管主辦

理論研究 實務探討

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作者系中國電信武漢分公司新興業務部主任

今年是物聯網產業噴涌發展的一年，在大數據、云計算、人工智能等高新技術產業的齊力幫助下，物聯網行業內的各個細分領域進入了集體蓬勃發展的階段。先有“共享經濟”概念的提出，后又冒出“新零售”、“無人駕駛”概念的落實。不管是以摩拜、ofo為首的共享單車在年初的集體爆紅，還是6月初在上海落地的第一家無人便利店“繽果盒子”和在淘寶造物節亮相的無人超市“淘咖啡”，又或是前不久剛上頭條的百度“Apollo”無人駕駛平臺，這些令人眼花繚亂的個體之間，無疑都是對物聯網發展高度和深度的集中體現。

——編者按

萬物互聯與智能時代和信息發展的高階形態是密切關聯的。大數據、云計算、人工智能都與物聯網有很大的關聯。如今，在相關配套技術的快速發展下，物聯網也在不斷為相關產業，包括服務業、制造業等創新升級付出不少的努力。

生活中的物聯網

現在，全國各大城市都出現了以摩拜和ofo為代表的共享單車，這是近年來中國自主創新發展的一種新事物。早些年，在部分北歐國家已推出過一些早期的共享經濟的模型，其中就有通過共享自行車來改變城市交通面貌的案例，但是由于當時創新的不足和技術條件的限制，這些早期的小規模試點均以失敗告終，與之形成強烈對比的是在中國，以摩拜、ofo等為代表的“獨角獸類”的運營業態很快涌現出來，這表明中國新興市場的創新是活力無窮的。

使用者是如何在公共區域完成獲得自行車使用權、騎行、隨時還車并付費的操作流程呢？

首先，用戶需要在手機上安裝共享單車App，注冊并交付押金之后，通過掃描印制在車身上的二維碼實現遠程開鎖，同時共享單車系統開始基于時間維度的計費，當騎行完成后，用戶可以隨時停車落鎖，隨即系統完成計費，用戶通過手機即可完成支付。共享單車的創新點除了凸顯在移動支付場景的創新外，還凸顯在另外一個重大技術的支撐體系上，這就是我們提到的物聯網。每一輛共享單車都有一個集成GPS和SIM卡的智能電子鎖，SIM卡可以將車輛通過電信蜂窩網絡接入互聯網，GPS則可以實時獲得車輛的位置信息，兩者共同實現每輛車的可管理可運營。當用戶進行掃碼的時候，用戶通過手機向云端管理系統發送請求解鎖的指令，云端系統驗證用戶身份后，通過移動網絡對該車輛下發解鎖指令，并開始進行計費。落鎖后，智能鎖會向云端系統發送停止計費的指令。通過智能鎖中的GPS傳感器，能夠與平臺交互實時管理跟蹤車輛。甚至對落鎖之后所停放位置的規范性來進行自行車的有效管理——避免在不當的區域進行自行車的落鎖和停放。

一輛共享單車里，除了含有與手機交互有了移動支付相關的特點外，還有與云端進行廣域網的交互的物聯網重要的技術性貢獻。正是因為有了物聯網的可管理性，才使得城市能將成百上千乃至更多的共享單車進行更加有效的管理。所以從近年來涌現出的一些生活體驗中都可以看到物聯網對于推動共享經濟發展的重要作用。

物聯網相關領域的發展

物聯網成為一個方興未艾的新興產業，物聯網被用于許多相關領域的應用，除了城市公共事業發展方面（共享單車），還有個人的健康管理及運動管理方面的可穿戴設備等；新零售的典范企業亞馬遜，正在進行了一個完全的無人零售店（Amazon Go）的試點嘗試，是基于人臉生物特征識別的支付以及全智能感知的零售商店；在現代物流領域里，有無人駕駛的物流車輛，還有“幽靈航運”——城市里有無人駕駛汽車，海上有大量無人駕駛的船運試驗。

這都是很典型的物聯網支持的關聯創新領域。另外，在農業生產領域的科技精確灌溉，在各個農業生產周期內進行有效的數據管理，動態地提高農作物的單位面積的產能，還有現代制造、精準醫療、無人駕駛等領域，都是物聯網應用發展良好的領域。

從國際和國內物聯網的發展情況來看，發達國家高度重視物聯網的戰略統籌和資金支持。在國內，國家緊緊地跟隨全球發展的步伐，走出了自己的路徑。對國際國內物聯網生態方面積極布局，并且讓城市成為物聯網的關鍵應用平臺。除了物聯網標準化的持續推進和開放架構這幾個突出的重點之外，國內也有兩個突出的特點，一個是物聯網與移動互聯網融合表現出方興未艾的協同創新性。另外一個是國內龐大的傳統產業，依托于物聯網實現彎道超越并快速提升，創造出一些新的可能。

物聯網的深度解析

物聯網的全產業鏈

物聯網的全產業鏈一共有四個層面——感知層，網絡層，平臺層和應用層。

感知層面就是把各種各樣的特定功能的芯片進行環境交互，用生物物理等的相關方式來去采集各種各樣的感知信息，并通過這種方法感知到一些信號之后再經過芯片進行處理，由無線模塊進行傳輸，最后構成了整個龐大的感知層。這是物聯網最具魅力的層面。

網絡層近年來發展非常迅速的。過去物聯網由于沒有既經濟又廉價的低功耗的廣域網絡作為傳送層，因而難以發展成龐大的產業，而現在基于4G網絡、5G網絡和NB-IOT網絡（基于蜂窩網絡的窄帶物聯網絡）的發展，使得在低成本和廣域覆蓋方面具備了充分的可能性。網絡層的一個很大的革命性進步，也是物聯網發展最快的一個領域。

平臺層是許多的國際巨頭廠商，包括中國國內的一些公司都積極進行布局的領域。在應用平臺，連接管理和設備管理等方面正在做著不懈的努力，系統和軟件方面正在走開源和標準化的發展路徑，這些努力使得我們在各種不同的行業應用當中具備一個通用型的基礎底層平臺架構，而這就是平臺層。

應用層包括很多垂直領域，例如車載類別中的無人駕駛、輔助駕駛、車輛的調度管理等；表計類別中的電力抄表、自來水抄表等；分時計費中的煤氣管網的表計等。

目前，物聯網全產業鏈在感知層，網絡層，平臺層和應用層都有了很大的進步和發展，并且構成一個對整個社會運營形態更深切的感知，透過網絡層更好的協同，以及平臺和應用層更好的智慧應用構筑起了一個極其龐大的物聯網產業。

物聯網無線通訊技術的類別場景

物聯網的無線通信技術被分為幾個類別場景。首先，塔尖部分占整體部分的10%。此場景對網絡層要求非常高的可靠性和數據傳送能力，現在發展中的4G和5G技術是為了去滿足這樣的一些應用場景。

其次，場景部分占比30%。它是用中等速率來進行相關的數據傳輸，例如銀行業中使用的無線POS機，以及與移動支付相結合的IPOS，即通過一臺智能的無線終端就能夠解決各種各樣的應用需求。在4G網絡當中，eMTC（增強型機器類通信）的技術能夠很好的滿足這類場景應用的需求。

最后，塔底部分，即擁有60%新興的低速率的LPWA的場景。此場景對于過往的技術條件沒有很好的解決方案，它數量龐大，且原有的廣域網絡技術、局域網絡技術不能很好對其滿足，因而過往無法良好解決低速率的廣域的大范圍的接入。

物聯網科技的發展

NB-IOT新技術

隨著科技的發展和進步，4G技術中又衍生出新的技術NB-IOT——基于蜂窩的窄帶物聯網絡，會為接入方面帶來更好的解決方面。2017年6月末中國電信建成了NB-IOT網絡，而后會為全產業上更多的智慧物聯帶來了一些新的解決方案和可能，因此，它被稱之為新興的低速率的LPWA市場。

對于整個物聯網的發展起著革命性作用的NB-IOT技術究竟有一些什么特征呢？主要體現在以下四個方面。

第一，非常廣的覆蓋面。只要移動通信網絡能夠覆蓋的區域，它都能實現覆蓋。在廣覆蓋中還強調一點，就是通過一個重傳技術，即多級的回傳，它能夠覆蓋到地下二層的停車場里，即便沒有進行特定的網絡優化，即便手機信號不好，只要還能搜到些許的信號，它就能在原有的GSM網絡的基礎上提升20DB的覆蓋，這是廣域覆蓋的一個補充性的重要特征。

第二，基于廣覆蓋下的低功耗。在惡劣的環境下，分布廣泛的監測、監控設備，很難采用220-380伏的電力去解決電力供應。基于這種情況，靈活的電力解決方案備受關注。隨著芯片技術的簡化和發展，使得功率效率進一步的提升，使得低功耗也成為了一個關鍵特征。

第三，巨大的連接數。通常也稱為10K連接數量的小區覆蓋。“小區”是一個專有詞，是指在蜂窩移動網絡當中的一個載扇。在過往，這是很難達到的，而有了NB-IOT網絡后就能夠實現大連接數。

第四，低成本。低成本的模塊組件，能更好地推動細分領域的發展，從目前NB-IOT網絡的全球上游芯片產業鏈的發展來看，模塊組件成本降到5個美金以下，并在大規模的產業發展之后成本有望降低到1個美金以下。

我們發現，NB-IOT網絡的四個特征都是過往的物聯網所不具備的，廣域覆蓋的特性，低功耗的特性，大連接的特性和低成本的特性。由此它會在城市公共服務、共享經濟領域、現代服務業、制造業等方面帶來非常蓬勃的能力，這些能力會為產業升級和產業創新帶來受益。

中國電信作為推進物聯網的主力，現在已經實現了800M NB-IOT網絡的完整覆蓋。2017年上半年通過800M網絡重耕，在國內形成了第一張NB-IOT網絡，在全國范圍內完整呈現，并于青島等地實現了首批的商用接入示范。800M NB-IOT網絡的形成，可以為整個中國乃至于世界的物聯網產業提供龐大的基石性的網絡基礎，并使得產業具備實現全面提速的可能性。

在以往，由于中國電信自身的技術局限問題，網絡不管是在海量的物聯網傳送接入還是在低成本的終端覆蓋方面都會存在一些問題，但現在由于800M NB-IOT網絡的建成，天翼物聯有望實現彎道超越，走在時代的前沿。物聯網生逢其時，在800M NB-IOT網絡的支持下，全產業鏈都將為之振奮，不管是感知層，還是應用層，在平臺和大數據的支持下都具備了萬眾創新的可能性。

由于目前NB-IOT網絡尚處在一個初步的階段，可能面臨較多的困難，為此我們在通過金融創新和產業連通等方面做了一些努力，主要有兩點。第一，在北京發起了天翼物聯網產業聯盟，發動大家一起進行物聯網產業聯盟的打造。第二，和深創投一起設立了一個天翼物聯產業基金，通過資金的對接，把更好的成長型公司，成長型行業連起手來，支持雙創類的公司更好的實現產業共贏。通過努力，通過跨界創新來形成協同發展的生態環境，是我們對于物聯網全產業鏈的一個支持。

物聯網5G技術的發展

從全球范圍而言，由3G、4G到5G每一代移動通信技術之間都有很大的變化，中國關于5G的研究和試商用正在進行當中。前不久，國家工信部信息通信研究院公布了5G產業對全中國產業發展方面貢獻度的調查，調查顯示2020年5G的商用將進入到發展加速的階段，預計未來在網絡升級，終端制造，應用層和物聯網創新等各個領域都會帶來數以千億人民幣規模，總體帶來超過一萬億人民幣的GDP增量。5G發展與每一位消費者都密切相關，也是各產業發展的關鍵，未來的5G能力對于現有網絡能力會有更進一步的提升。

總體而言，我們會沿著更高速率，更大的連接密度等來進行升級換代，5G的連接密度目標是每平方公里的面積上有100萬個連接，低功耗廣域網的物聯網絡將在5G網絡里得到更好的發展。而速率方面會達到10Gbps的用戶接入峰值速率，相對于現在的4G技術，有十倍以上的提升。此外，還有更好的移動性，在500公里每小時的行進速度中有非常好的連接速率體驗。在端到端的時延方面，能達到一毫秒級。在全球的技術性創新的共同推動下，在5G戰略指引下，我們將從4G+的懷抱中接過這樣一個接力棒，進一步推進5G的發展。

同時，我們也成立了5G聯合實驗室，開始率先打造5G的試商用環境，通過三個典型應用場景來凸顯其內在價值。B2B是面向垂直行業的，B2H是面向小區和家庭的，B2C是面向廣大的消費人群的，我們在發展初期更加重視B2B面向垂直行業的應用。在可見的未來，隨著網絡能力的進一步提升，我們能看到的重大科技創新的發展有了更好的神經系統，有了更好的血脈相連就使得全球協同有了更好的保障。

實習編輯：葛辛晶

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