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浅谈智慧城市之移动物联网建设

智慧城市3.0时代来了

随着技术的发展 ,智慧城市先后经历了以“PC+互联网为基础 、电子政务和电子商务为主要应用场景”的1.0时代 ,以“智能手机+移动互联网为基础 、移动支付为主要应用场景”的2.0时代 ,实现了 城市“以人为中心”的高度信息化 。随着NB-IoT(移动物联网的窄带大连接技术)的诞生 ,智慧城市开始进入以“物联网为城市神经网络 、人工智能为城市大脑”的3.0新时代 ,旨在实现城市“物与物 、人与物”的全面信息化,其主要应用场景为智慧水务 、智慧井盖 、智慧环保 、智慧消防 、智慧交通、智慧照明等。移动物联网是实现智慧城市3.0的基础 ,正成为业界投资和建设的热点 。

根据Markets and Markets的2017年市场调研报告 ,全球智慧城市市场规模预计从2017年的4246.8亿美元增至2022年的12016.9亿美元 ,年复合增长率达23.1% 。

全球智慧城市建设方兴未艾

从中国地方政府工作报告和“十三五”规划中不难发现 ,截至2017年3月 ,中国95%的副省级城市 、83%的地级城市(总计超过500个城市) ,均明确提出或正在建设智慧城市 ,预计总投资规模将达到万亿元级别。

智慧城市发展的主要束缚

城镇化进程加速发展 ,更多的人口聚集在城市 ,贡献了全世界70%以上的GDP ,高效的市政管理 、高质量的公众服务 、创新驱动产业转型呼唤着城市迈入智慧化 。尽管前景美好 、项目众多 ,智慧城市的发展仍主要面临三大方面的挑战 :

1) 缺少一种针对物的最佳连接技术

城市的物往往遍布在城市的每个角落 ,大到楼宇 、街道 ,小到楼道转角 、地下室 ,深到地下管网等 ,对网络信号的覆盖有更广更深的要求 ,现有2G/3G/4G的信号难以做到全场景覆盖 。2G同时存在连接容量小 、功耗高的问题 ,且也面临网络关断或频谱重耕的需求 ;而3G/4G对于大部分物的连接来说 ,网络资源利用率偏低 。

另一类传统的非授权频谱短距连接技术 ,比如WIFI 、蓝牙 、RFID等 ,又存在覆盖范围小 、深度覆盖差 、取电难 、安全性差 、易干扰等问题 。

综上 ,传统的连接技术无法满足智慧城市对于广覆盖 、低功耗 、低成本的海量连接的需求 。

2)缺乏一个针对各行各业的物联网管理平台

目前 ,智慧城市物联网服务在各行各业中呈现“烟囱化”和“碎片化”——他们有独立的应用管理系统 、有独立的接口标准和数据格式、甚至有独立的网络——无法实现互联互通 、数据的汇聚和综合 ,难以为城市决策者提供全面的数据支撑 。当下 ,智慧城市的发展亟待构建一个跨行业 、跨厂家的融合物联网管理平台 。

3) 缺乏一套多方共赢的商业模式

智慧城市的应用场景主要涉及到公共设施(如消防栓、井盖等)和公用事业(如水务抄表 、路灯照明等) ,这类应用场景具有明显的社会效益 ,但初期投资大 、商业价值不明显。所以 ,找到一套让政府(包括行业管理部门) 、行业运营商 、电信运营商 、设备厂商等多方共赢的商业模式 ,以降低准入门槛 、实现社会效益和商业价值之间的平衡 ,就成为制约智慧城市爆发性增长的关键问题 。

推动智慧城市快速发展的关键角色

智慧化是城市发展趋势 ,虽然面临挑战 ,但也不乏多方力量为此前赴后继 。其中 ,政府 、电信运营商在智慧城市舞台上扮演着举足轻重的角色 。

一 、政府 ,是智慧城市规划和政策制定的主导者 。根据城市的总体发展目标 ,政府负责智慧城市的顶层设计 ,包括资源整合 、行业应用 、技术标准(包括数据的统一 、开放和安全) 、网络 、运营 、运维 、甚至商业模式 ,以确保整个城市能平稳运行 ;同时 ,政府还可以通过政策直接进行扶持 ,如提供财政补贴或设立引导基金 ,创新奖励 ,建设孵化器产业园或者主导物联网产业联盟等 。

二 、电信运营商 ,是智慧城市建设的重要参与者 。负责移动物联网的规划和建设 ,并利用网络技术和渠道优势提供各种物联网服务 :

(一) 依托传统2G/3G/4G网络 ,升级改造成低功耗 、广覆盖的NB-IoT网络 ,提供无处不在的公共移动物联网 。截止2017年底 ,全球91个运营商已在52个国家投资或建设NB-IoT ,39张NB-IoT网络实现了商用 。

(二) 构建公共物联网服务平台 ,汇聚行业应用 ,为各行各业提供物联网服务 。当前 ,全球超过50家运营商已经部署了物联网平台 ,在智慧城市应用方面取得了不俗的成绩 ,并且与50个行业进行了深度融合/联合开发 。

(三) 响应政府号召 ,积极推动物联网生态建设 ,探索基于价值分享的商业模式 。以中国为例 ,三大运营商都非常重视生态建设 ,利用模组补贴 、开放实验室 、生态联盟 、创新大赛及峰会等多种手段发展上下游合作伙伴数量。在商业模式方面 ,除了传统的CAPEX(Capital Expenditure) 、OPEX(Operation Expenditure) 、RS(Revenue Sharing)等模式 ,针对城市公共产品和服务类应用场景 ,还可以应用EPC(Energy Performance Contracting) 、BOT(Build Operate Transfer) 、BOM(Build Operate Manage) 、PPP(Public-Private Partnerships)等更加灵活的商业模式 。

三 、华为 ,是智慧城市建设的坚实技术支持者 。作为全球移动物联网解决方案的领导者 ,华为深入理解各行业 ,提供了从通信芯片(Boudica) 、物联网终端操作系统(LiteOS) 、移动物联网网络 、到物联网平台(OceanConnect)及生态建设的一系列解决方案 ,始终支持着政府及运营商解决智慧城市建设过程的挑战及问题 。

(一) 芯片 :Boudica系列芯片是华为面向IoT领域 ,推出的业界首款NB-IoT芯片(已经成熟商用 ,可达产能为每月百万片) ,可内置轻量级的Huawei LiteOS物联网操作系统 。当前华为与多家模组厂商合作 ,其中12家模组厂商已具备规模量产能力(模组供货能力也可达每月百万片) ;

(二) 物联网操作系统:LiteOS是华为面向物联网领域构建的轻量级 、开源的“统一物联 网操作系统和软件中间件”平台 。终端通过植入LiteOS ,可有效降低开发门槛 ,缩短开发周期 ;

(三) 网络 :除传统的2G/3G/4G网络外 ,华为在面向物的低速连接方面 ,最先发布NB- IoT解决方案 ,满足行业大连接(100K终端/cell) 、广覆盖(20dB增益V.S. GSM) 、低成本 、超长终端待机(最长可达10年)的需求 ,助力运营商构建智慧城市“神经网络” ,准确及时感知城市脉搏 ;

(四) 物联网平台 :OceanConnect 是华为面向物联网领域的管理平台,通过统一的连接管理来保障政府或者行业在第一时间获取业务信息 、数据 、终端状态 ;通过标准化的数据接口 ,为城市管理者提供决策支撑数据 ;

(五) 生态使能 :华为在全球建设了5个物联网OpenLab和8个运营商联合OpenLab ,并提供面向开发者的社区 ,为行业合作伙伴提供物联网产品的开发 、测试 、认证 、及创新支持服务,以此帮助行业伙伴产品快速上市,实现合作共赢 。当前已经与全球1000多家合作伙伴展开合作 。

华为参与40+国家与地区 100+城市智慧城市规划与建设

未来 ,华为将继续秉持以客户为中心 、以业务需求为驱动的理念 ,坚定不移地帮助运营商推动智慧城市的建设 ,携手政府 、运营商与行业实现“善政 、惠民 、兴业”的智慧城市目标 ,共建万物互联的智能世界。

 

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