1、2020/8/14,泛在網(wǎng)體系結構與標準化研討,2020/8/14,提綱,基本概念及應用 體系結構及關鍵技術探討 業(yè)界標準環(huán)境分析 標準化工作建議,2020/8/14,無所不在的應用：行業(yè)/企業(yè)應用、公共服務、大眾服務,概述 典型泛在應用,2020/8/14,概述 市場趨勢,30% CAGR,vs.,非常豐富的應用、10倍的市場空間、500億聯(lián)網(wǎng)的對象、飽和度很低、持續(xù)不斷高增長 ,2020/8/14,概述 基本概念與特征,多種相似的概念 泛在網(wǎng)、USN (Ubiquitous Sensor Network)、傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、 M2M (Machine-2-Machine)、IoT (Inte

2、rnet of Things)、CPS (Cyber Physical System)、Smart Planet/智慧地球 基本特征 客觀世界、虛擬空間、人類社會 三者的緊密結合 泛在的對象： 種類多（傳感器、智能終端、消費電子、儀表/設備） 部署廣泛（家庭、企業(yè)、建筑、自然環(huán)境） 交互性強（感知 + 控制） 泛在的網(wǎng)絡： 多種接入技術：RFID/Zigbee/Bluetooth、2G/3G/4G、Fixed 局域/廣域 泛在的信息： 以信息為中心 感知 與 控制 泛在的應用 各行各業(yè)、生產(chǎn)生活 驅(qū)動力 需求：提升效率、降低成本、自動化、節(jié)能、方便快捷、靈活、豐富多樣、安全、個性化、可靠、靈活

3、、競爭力、拉動經(jīng)濟 技術發(fā)展：微電子、通信、軟件、信息處理,2020/8/14,泛在應用場景,泛在網(wǎng)絡應用分析,基本業(yè)務特征：感知、控制、信息與業(yè)務處理 分類：行業(yè)/企業(yè)應用、公共服務、大眾服務,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡應用分析分類,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡應用分析功能分解,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡應用繁多，但歸根結底是以下主要業(yè)務功能的組合： 數(shù)據(jù)監(jiān)測（包括事件） 遠程控制 數(shù)據(jù)處理 與傳統(tǒng)通信業(yè)務及其他業(yè)務相結合,泛在網(wǎng)絡應用分析功能分解（續(xù)）,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡應用分析特征分析,2020/8/14,不同的泛在網(wǎng)絡應用場景因不同的操作對象對包括移動性之內(nèi)的網(wǎng)絡能力的需

4、求不盡相同，對網(wǎng)絡的影響也存在差異。 對網(wǎng)絡具有一定的普遍基本功能需求： 接入控制和鑒權 安全性保證 業(yè)務請求的路由 連接性管理、故障管理 會話管理以及QoS保證 完整的泛在網(wǎng)絡應用提供還依賴于更多功能的提供： 終端的配置與管理（遠程APP管理、DM等） 大量數(shù)據(jù)的存儲與分析,泛在網(wǎng)絡應用分析特征分析（續(xù)）,2020/8/14,提綱,基本概念及應用 體系結構及關鍵技術探討 業(yè)界標準環(huán)境分析 標準化工作建議,2020/8/14,泛在網(wǎng)體系架構產(chǎn)業(yè)鏈分析,2020/8/14,飽和度較低,產(chǎn)業(yè)鏈復雜,運營商主要提供 承載管道,“煙囪”式、分割的市場,應用愈加豐富、市場不斷擴大 對網(wǎng)絡基礎設施的需求不

5、斷增長 解決方案的水平化與產(chǎn)業(yè)鏈的整合相呼應,泛在網(wǎng)絡部署與應用現(xiàn)狀,MNO,泛在網(wǎng)體系架構部署現(xiàn)狀分析,2020/8/14,規(guī)模,大眾消費者市場,企業(yè)與行業(yè)市場,長尾應用市場,優(yōu)化的網(wǎng)絡 高性能、低成本 可擴展、可管理,開放的業(yè)務環(huán)境 能力重用 數(shù)據(jù)共享與聚合 開放接口,端到端的應用,泛在網(wǎng)體系架構應用解決方案需求分析,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡體系架構功能模型,Application,安全,軌跡跟蹤,健康醫(yī)療,遠程維修/控制,Service Control & Enabler,Access,接入控制,Device,衛(wèi)星接入,2G/3G接入,4G/LTE接入,802.11/WLAN,802

6、.15/Zegbee,設備管理,事件/通知,位置管理,接入控制,會話控制,簽約管理,交互控制,標識/路由/尋址,連接管理,移動性,QoS,OAM,計費,互聯(lián)互通,管制需求,安全性,業(yè)務控制,基本業(yè)務,業(yè)務組合,業(yè)務觸發(fā),數(shù)據(jù)管理,數(shù)據(jù)存儲,數(shù)據(jù)建模,數(shù)據(jù)傳輸,RFID,應用交戶,泛在網(wǎng)絡總體框架模型 Application：特定的M2M應用 Service Control & Enabler：提供通用的標識/路由/尋址、簽約管理、設備管理、數(shù)據(jù)管理、業(yè)務提供/控制與觸發(fā)、 QoS控制、安全性、計費等功能 Transport：基于IP的統(tǒng)一的，高性能、可擴展的分組網(wǎng)絡，支持異構接入以及移動性；

7、Access：為終端提供基本的網(wǎng)絡接入功能、移動性支持、優(yōu)化的性能； Device：各種類型的終端，是M2M應用的末端的輸入和輸出執(zhí)行體,價值分析 充分利用電信網(wǎng)絡基礎設置的優(yōu)勢，促進泛在應用解決方案從垂直孤立轉(zhuǎn)變?yōu)樗浇y(tǒng)一，為各行各業(yè)提供統(tǒng)一的融合的泛在網(wǎng)絡基礎設施，降低總體成本； 促進第三方業(yè)務的開發(fā)，推動和促進行業(yè)蓬勃發(fā)展； 避免專有系統(tǒng)的封閉性； 充分發(fā)揮業(yè)務/網(wǎng)絡/接入/終端融合的優(yōu)勢，有利于提供融合的業(yè)務；,分組承載網(wǎng),Transport,2020/8/14,泛在網(wǎng)關鍵技術（1/4）,系統(tǒng)架構 開放、靈活、異構、與傳感網(wǎng)集成、安全、可擴展、融合、 標識/路由/尋址 基于SIM/US

8、IM/ISIM/IMPU/IP/HIP的終端標識、路由以及尋址機制 基于非SIM/USIM/ISIM的終端標識、路由以及尋址機制。預測更多的終端將基于如下技術： RFID Barcode 多種接入技術的無縫支持 2G/3G網(wǎng)絡接入（GSM/GPRS/UMTS）、4G (LTE, etc) IEEE 802.11x 、Bluetooth 、ZigBee（IEEE 802.15）、RFID 接入網(wǎng)優(yōu)化：性能、成本、移動性支持,2020/8/14,泛在網(wǎng)關鍵技術（2/4）,簽約管理 不同于傳統(tǒng)運營商網(wǎng)絡中用戶的標識方法和簽約的管理方法，包括用戶的簽約數(shù)據(jù)的管理和業(yè)務的觸發(fā) 設備管理 節(jié)點的自組織、自

9、配置、Profile管理 業(yè)務控制與連接管理 海量終端的接入對網(wǎng)絡的連接管理、位置管理、移動性以及接入控制的挑戰(zhàn) 不同于傳統(tǒng)通信業(yè)務的會話控制、交互控制以及業(yè)務觸發(fā)機制 業(yè)務登記、發(fā)現(xiàn)、路由機制,2020/8/14,泛在網(wǎng)關鍵技術（3/4）,QoS控制 特殊QoS需求的端到端保證； 互聯(lián)互通 與傳感器網(wǎng)絡的集成與互聯(lián) 不同泛在網(wǎng)絡域之間的互聯(lián)互通 安全性 信息安全 設備安全 業(yè)務安全,2020/8/14,泛在網(wǎng)關鍵技術（4/4）,計費 不同的用戶標識方法和簽約、業(yè)務管理方法，對計費將會產(chǎn)生非常大的影響 需要為不同業(yè)務及流量模型的應用建立不同的計費模式和方法 管制要求 泛在應用中管制需求（合法監(jiān)

10、聽、普遍性服務以及應急通信）的支持 應用層接口和協(xié)議 泛在網(wǎng)絡的應用層接口和協(xié)議將不同于傳統(tǒng)通信類業(yè)務的應用層接口和協(xié)議，需要根據(jù)泛在應用的特點定義和設計應用開發(fā)接口,2020/8/14,提綱,基本概念及應用 體系結構及關鍵技術探討 業(yè)界標準環(huán)境分析 標準化工作建議,2020/8/14,政府高度重視,EU Smart Metering requirement、2009 IoT Act FP7 ICT/Sensei: Integrating WS&AN into the future Internet, sensors and actuators will make up the majorit

11、y of connected devices in the Future Internet US President Obama has made a smart electrical grid a key element of his plan to lower energy costs for consumers, achieve energy independence and reduce greenhouse gas emissions. The American Recovery and Reinvestment Act of 2009 (ARRA) includes $11 bil

12、lion in investments to “jump start the transformation to a bigger, better, smarter grid”. The Obama government attached great importance to IBMs “smart planet strategy Japan 2009-08 i-Japan Strategy , it focus on three Priority Areas: Electronic Government and Electronic Local Government Fields , He

13、althcare and Health Fields, Education and Human Resource Fields. The i-Japan Strategy 2015 emphasizes the perspective of enabling everyone to enjoy digital technologies. P.R.China 09年08月7日，溫家寶總理考察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術研發(fā)中心后，指示“盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫感知中國中心” 09年9月14日，國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項

14、中均將傳感網(wǎng)列入重點研究領域 09年11月3日，溫總理發(fā)表讓科技引領中國可持續(xù)發(fā)展講話，提出“要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術，及早部署后IP時代相關技術研發(fā)，使信息網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)成為推動產(chǎn)業(yè)升級、邁向信息社會的“發(fā)動機” ”,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡標準綜述,2004,2008,2007,2006,2005,2009,SA1 M2M (TR 22.868) Completed,SA3 USIM M2M (TR 33.812 ) 90%,SA1 NIMTC (TS 22.368) 60%,Application Use cases,ITU-T USN (Y.2221) , Vehicle Net

15、work,2001 2002 2003,IEEE 802.15.4-2003,IEEE 802.15.4-2006,IEEE 802.15.4-2009,ZigBee V1.0,ZigBee 2006,ZigBee 2007,ZigBee RF4CE ZigBee IP stack,IETF 6Lowpan,IETF Roll,RFC 4919 RFC4944,ISO/IEC,SA2 NIMTC (TR 23.xyz),RAN2 NIMTC,M2M Architecture,M2M Service Req,IETF 6LowApp,Network Improvement to 3GPP net

16、work for Machine Type Communication,M2M TC: General Service Requirement and Architecture,TC3、TC2、TC5,? Global M2M Partnership proposal (from VDF),2020/8/14,泛在網(wǎng)絡標準ITU-T (Y.USN-reqts）,Open Service Environment Service/Device Profile QoS Security Accounting & Charging Identification, Authentication & Au

17、thorization Network Location Mobility Connectivity Interface: UNI & ANI,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡標準3GPP,Communication scenario with MTC Devices communicating with MTC Server. MTC Server is located in the operator domain.,Communication scenario with MTC Devices communicating with MTC Server. MTC Server is locat

18、ed outside the operator domain.,MTC Devices communicating directly with each other without intermediate MTC Server,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡標準3GPP,2020/8/14,范圍: 業(yè)務與運營需求 端到端高層架構 標準化的差距 廣域電信網(wǎng)絡與wireless capillary networks（如：WSN）的集成/互通,泛在網(wǎng)絡標準ETSI M2M TC,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡標準ETSI M2M TC,2020/8/14,泛在網(wǎng)絡標準IETF、IEEE & Zigbee,2020/8/14,提綱,基本概念及應用 體系結構及關鍵技術探討 業(yè)界標準環(huán)境分析 標準化工作建議,2