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文檔簡介
1、 中國信通院物聯(lián)網(wǎng)白皮書 隨著物聯(lián)網(wǎng)被明確定位為我國新型基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,成為支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,其面臨的碎片化、安全風(fēng)險(xiǎn)、成本高必將成為未來規(guī)?;l(fā)展的關(guān)鍵難題。本白皮書從用戶側(cè)和供給側(cè)出發(fā),分析物聯(lián)網(wǎng)三大核心問題的需求,總結(jié)問題涉及關(guān)鍵環(huán)節(jié)的發(fā)展現(xiàn)狀及問題,給出針對(duì)性策略建議。一、 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最新態(tài)勢(一)物聯(lián)網(wǎng)全球連接數(shù)持續(xù)上升,產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將后來居上全球物聯(lián)網(wǎng)仍保持高速增長。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域仍具備巨大的發(fā)展空間,根據(jù) GSMA 發(fā)布的The mobile economy 2020(2020 年移動(dòng)經(jīng)濟(jì))報(bào)告顯示,2019 年全球物聯(lián)網(wǎng)總連接數(shù)達(dá)到 120 億,預(yù)計(jì)到2025
2、年,全球物聯(lián)網(wǎng)總連接數(shù)規(guī)模將達(dá)到 246 億,年復(fù)合增長率高達(dá) 13%。2019 年全球物聯(lián)網(wǎng)的收入為 3430 億美元(約人民幣 2.4 萬億元),預(yù)計(jì)到2025年將增長到1.1萬億美元(約人民幣7.7萬億元),年復(fù)合增長率高達(dá) 21.4%。我國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)全球占比高達(dá) 30%,2019 年我國的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù) 36.3 億,其中移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)占比較大,已從 2018 年的 6.71 億增長到 2019 年底的 10.3 億1。到 2025 年,預(yù)計(jì)我國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到 80.1 億,年復(fù)合增長率 14.1%。截止2020 年,我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破 1.7 萬億元,十三五期間物聯(lián)網(wǎng)總體產(chǎn)
3、業(yè)規(guī)模保持 20%的年均增長率。物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)結(jié)構(gòu)將發(fā)生改變。消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)因受眾群體基數(shù)大、用戶需求相對(duì)單一、支撐技術(shù)較為成熟、產(chǎn)品種類多樣等特點(diǎn)取得先發(fā)優(yōu)勢,面向消費(fèi)者或以消費(fèi)者為最終用戶的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用如智能鎖、智能音箱、可穿戴等智能家居產(chǎn)品占據(jù)當(dāng)前大部分連接數(shù)。然而,隨著物聯(lián)網(wǎng)加速向各行業(yè)滲透,行業(yè)的信息化和聯(lián)網(wǎng)水平不斷提升,產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)占比將提速,據(jù) GSMA Intelligence 預(yù)測,產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)數(shù)將在 2024 年超過消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)。2019 年中國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)中產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)者市場各占一半,預(yù)計(jì)到 2025 年,物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)的大部分增長來自產(chǎn)業(yè)市場,產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的連
4、接數(shù)將占到總體的 61.2%。根據(jù)不同咨詢公司預(yù)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),智慧工業(yè)、智慧交通、智慧健康、智慧能源等領(lǐng)域?qū)⒆钣锌赡艹蔀楫a(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長最快的領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)快速增長和占比變化受內(nèi)部支撐能力和外部環(huán)境的雙重影響。從外部環(huán)境來說,一是全球新冠疫情加速物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。新冠疫情期間遠(yuǎn)程診療、智慧零售、公共場所熱成像體溫檢測、智慧社區(qū)和家庭檢測、疫情期間的交通管制、物流供應(yīng)鏈、應(yīng)急災(zāi)備、信息溯源等場景大量運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),雖然目前全國疫情防控阻擊戰(zhàn)取得重大成果,但境外疫情暴發(fā)增長態(tài)勢仍在持續(xù)。在疫情防控常態(tài)化條件下加快恢復(fù)生產(chǎn)生活秩序,統(tǒng)籌推進(jìn)疫情防控和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展工作,有效應(yīng)對(duì)外部環(huán)境變化,更需要物聯(lián)
5、網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用深入地在民生、經(jīng)濟(jì)方面發(fā)揮作用。二是 2020 年國家發(fā)改委官方明確新基建范圍,物聯(lián)網(wǎng)成為新基建的重要組成部分,物聯(lián)網(wǎng)從戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)定位下沉為新型基礎(chǔ)設(shè)施,成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),重要性進(jìn)一步提高。國家各部委高度重視物聯(lián)網(wǎng)新基建發(fā)展,工業(yè)和信息化部發(fā)布關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知,各地方政府制定頂層設(shè)計(jì),將新基建納入新階段發(fā)展重點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)投資持續(xù)加大。三是全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)入經(jīng)濟(jì)衰退期,我國外部環(huán)境復(fù)雜,急需形成強(qiáng)大的內(nèi)需動(dòng)力,物聯(lián)網(wǎng)成為加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐,提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量和效益,促進(jìn)新業(yè)態(tài)新模式發(fā)展,增加高端供給、提振民生消費(fèi),促進(jìn)內(nèi)需釋放的重要手段。從內(nèi)部支撐能力來說,一是
6、 5G R16 標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié),從技術(shù)層面支持物聯(lián)網(wǎng)全場景網(wǎng)絡(luò)覆蓋。同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加速,5G、LTE Cat1 等蜂窩物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)部署重點(diǎn)推進(jìn),成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模化的加速劑,網(wǎng)絡(luò)新基建穩(wěn)步推進(jìn)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的“數(shù)字+”、“智能+”升級(jí)。二是行業(yè)需求倒逼物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)加快商用化進(jìn)程。隨著物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)滲透加速,工業(yè)、醫(yī)療、交通等行業(yè)應(yīng)用對(duì)物聯(lián)網(wǎng)支撐能力提出新的要求,邊緣智能、算力網(wǎng)絡(luò)、意圖網(wǎng)絡(luò)、人工智能等與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合需求急迫。(二)物聯(lián)網(wǎng)長期發(fā)展呈現(xiàn)三大態(tài)勢產(chǎn)業(yè)融合促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)形成“鏈?zhǔn)叫?yīng)”。產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、流通等各環(huán)節(jié)的互通提出新的需求,而“物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”(BIoT
7、)為企業(yè)內(nèi)和關(guān)聯(lián)企業(yè)間的環(huán)節(jié)打通提供了重要方式。鏈?zhǔn)叫?yīng)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是基于 BIoT 完成產(chǎn)品某一環(huán)節(jié)的鏈?zhǔn)叫畔⒒ネ?,如產(chǎn)品出廠后物流狀態(tài)的全程可信追蹤。二是基于 BIoT 的更大范圍的不同企業(yè)間價(jià)值鏈共享,如多個(gè)企業(yè)協(xié)同完成復(fù)雜產(chǎn)品的大規(guī)模出廠,其中涉及產(chǎn)品不同部件協(xié)同生產(chǎn),包括設(shè)計(jì)、供應(yīng)、制造、物流等更多環(huán)節(jié)互通。智能化促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)部分環(huán)節(jié)價(jià)值凸顯。一是端側(cè),隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的行業(yè)滲透面不斷加大,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析、處理、決策和自治等邊緣智能化需求增加。據(jù) IDC 相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,未來超過 50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理和存儲(chǔ)。邊緣智能的重要性獲得普遍重視,產(chǎn)業(yè)界正在積極探索邊側(cè)智能
8、化能力提升和云邊協(xié)同發(fā)展。二是業(yè)務(wù)側(cè),據(jù) GSMA 最新預(yù)測顯示,到 2025 年,物聯(lián)網(wǎng)上層的平臺(tái)、應(yīng)用和服務(wù)帶來的收入占比將高達(dá)物聯(lián)網(wǎng)收入的 67%,成為價(jià)值增速最快的環(huán)節(jié),而物聯(lián)網(wǎng)連接收入占比僅 5%,因此物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)數(shù)量的指數(shù)級(jí)增加,以服務(wù)為核心、以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向的新型智能化業(yè)務(wù)應(yīng)用將獲得更多發(fā)展。互動(dòng)化促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)向“可定義基礎(chǔ)設(shè)施”邁進(jìn),與上層應(yīng)用形成閉環(huán)迭代?!翱啥x物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施”是指用戶可基于自身需求定制物聯(lián)網(wǎng)軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施的支撐能力??啥x基礎(chǔ)設(shè)施包括面向不同行業(yè)需求的基礎(chǔ)設(shè)施資源池,提供應(yīng)用開發(fā)管理、網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度、硬件設(shè)置等覆蓋全面的共性支撐能力?,F(xiàn)階段,運(yùn)營商等企業(yè)已經(jīng)開始探索
9、以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施自動(dòng)配置能力,如意圖網(wǎng)絡(luò)、算力網(wǎng)絡(luò)等。可定義基礎(chǔ)設(shè)施有助于降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)復(fù)雜性,推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;瘧?yīng)用拓展,而物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用拓展則反向促進(jìn)可定義基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)升級(jí)、能力完備及整合,形成閉環(huán)迭代,實(shí)現(xiàn)能力的螺旋式上升。(三)面向不同應(yīng)用場景的基礎(chǔ)設(shè)施不斷進(jìn)行整合探索物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施整合探索進(jìn)入新階段。從 2015 年起,產(chǎn)業(yè)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的整合探索就從未停止過。期間經(jīng)歷了以智能路由器、智能可穿戴等面向終端開發(fā)的智能硬件為代表的第一階段,以通用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和操作系統(tǒng)為代表的第二階段,然而受產(chǎn)業(yè)技術(shù)成熟度有待提升、行業(yè)規(guī)模應(yīng)用偏少、面向不同行業(yè)的硬件兼容及規(guī)范化較弱等諸
10、多因素影響,前兩個(gè)階段的整合探索尚未出現(xiàn)明顯效果。隨著物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用探索和市場教育越來越充分,物聯(lián)網(wǎng)底層的基礎(chǔ)能力整合需求越來越急迫,以物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施為代表的第三階段已經(jīng)開啟。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施整合向空天地一體化演進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的整合并非一蹴而就。2015 年之前物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)聚焦傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)及應(yīng)用,2015 年至 2018 年物聯(lián)網(wǎng)專有網(wǎng)絡(luò)突破及局域網(wǎng)改進(jìn),為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)融合奠定了基礎(chǔ),自 2018 年起物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施開始向跨技術(shù)融合和場景全覆蓋邁進(jìn)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(蜂窩物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、非授權(quán)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò))、局域網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、無人機(jī)及熱氣球等共同組建空天地一體化的全球物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,為物聯(lián)網(wǎng)的全球
11、化應(yīng)用提供隨時(shí)隨地的可靠接入。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展成為網(wǎng)絡(luò)整合先行者。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是基于蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),因覆蓋場景不同,主要涵蓋面向大部分低速率應(yīng)用的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT,Narrow BandInternet of Things)網(wǎng)絡(luò)、面向中速率和語音應(yīng)用的 LTE Cat1 網(wǎng)絡(luò)、面向更高速率、更低時(shí)延應(yīng)用的 5G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。2020 年 5 月,我國工信部印發(fā)關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知,與 2017年關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知重點(diǎn)布局 NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)不同,新通知明確要求建立 NB-IoT、LTE Cat1、5G協(xié)同發(fā)展的蜂窩物聯(lián)
12、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系,蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的整合期加速到來。(四)物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通從企業(yè)側(cè)利益互補(bǔ)到用戶價(jià)值為核心轉(zhuǎn)變截止目前,物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通共經(jīng)歷了三個(gè)階段,第一階段以國際巨頭和聯(lián)盟主導(dǎo)的互通協(xié)議為主。主要針對(duì)剪不斷理還亂的眾多連接協(xié)議,如 Zigbee 聯(lián)盟推出的物聯(lián)網(wǎng)通用語言 dotdot,藍(lán)牙推出藍(lán)牙 Mesh,試圖解決多種設(shè)備之間通訊語言不統(tǒng)一和短距離技術(shù)多樣性問題。國際巨頭也紛紛推出互聯(lián)協(xié)議,三星 Thread、蘋果 Homekit、高通 AllJoyn、谷歌 Weave 等,試圖建立物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架,兼容多種協(xié)議。然而各路巨頭自立山頭,難分高下,產(chǎn)業(yè)接受程度相對(duì)較低,發(fā)展進(jìn)程緩慢?;ヂ?lián)互通第二階段以互聯(lián)
13、生態(tài)下的跨品類互聯(lián)為主。隨著國內(nèi)各路巨頭入局物聯(lián)網(wǎng)并推出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展策略,物聯(lián)網(wǎng)供給側(cè)產(chǎn)業(yè)力量加強(qiáng),電信運(yùn)營商、設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商、垂直行業(yè)巨頭等紛紛發(fā)力自有連接協(xié)議或連接平臺(tái),整合各自生態(tài)圈內(nèi)不同類型終端統(tǒng)一接入,如中國移動(dòng) And-Link、中國電信 elink、聯(lián)通Wolink、華為 Hilink、小米 MIOT、海爾 U+等,由于推進(jìn)對(duì)象為企業(yè)自身生態(tài)體系下的跨品類整合,基于市場利益驅(qū)動(dòng)可以迅速達(dá)到互利共贏,因此相對(duì)較易操作,短時(shí)間內(nèi)形成眾多互聯(lián)“小生態(tài)”。互聯(lián)互通第三階段以用戶價(jià)值為競爭主體。當(dāng)前階段正處于第二階段向第三階段的過渡期,用戶價(jià)值成為互聯(lián)互通的核心,全屋智能、用戶
14、主動(dòng)服務(wù)推送等圍繞用戶需求的互聯(lián)互通模式開始出現(xiàn),甚至疫情期間出現(xiàn)了圍繞用戶需求的封閉生態(tài)局部開放,蘋果和谷歌進(jìn)行部分互通合作,利用藍(lán)牙追蹤新冠肺炎疫情傳播痕跡。(五)物聯(lián)網(wǎng)群體智能、開源模型兩種生態(tài)拓展方式齊頭并進(jìn)抱團(tuán)發(fā)展、群體智能生態(tài)融合出現(xiàn)。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)先天存在的碎片化問題,近年來巨頭企業(yè)通過組建自有生態(tài)探索解決方式,然而受限于自身產(chǎn)品和合作企業(yè)的局限,難以建立具有競爭優(yōu)勢的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。針對(duì)這一情況,產(chǎn)業(yè)界出現(xiàn)多企業(yè)生態(tài)抱團(tuán)、拓展群體智能的發(fā)展趨勢,其中智能家居應(yīng)用首當(dāng)其沖,由于消費(fèi)者價(jià)值需求改變推進(jìn)智能家居從單一品牌的不同產(chǎn)品間打通向跨品牌、跨行業(yè)的全屋智能演進(jìn),其中以華為、小米等為代表
15、的終端企業(yè)憑借末梢入口、大流量、軟硬件一體化等優(yōu)勢不斷與其他互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、電信運(yùn)營商、傳統(tǒng)家電廠商等進(jìn)行生態(tài)打通,成為拓展群體智能的典型代表。如華為與京東建立云云對(duì)接,使得華為終端產(chǎn)品(手機(jī)、路由器、穿戴式設(shè)備等)與京東全系列智能硬件互聯(lián)互通;同時(shí)與垂直行業(yè)家電廠商、凈水行業(yè)、照明、家用機(jī)器人廠商、房地產(chǎn)企業(yè)等合作,聯(lián)合組建滿足用戶需求的全屋智能解決方案。聯(lián)合開源、開放模型方式增強(qiáng)。據(jù) Eclipse 基金會(huì)的物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)采用調(diào)查顯示,開源在物聯(lián)網(wǎng)中普遍存在,60%的公司將開源納入其物聯(lián)網(wǎng)部署計(jì)劃。目前產(chǎn)業(yè)界有兩種推進(jìn)方式,一是市場驅(qū)動(dòng)聯(lián)合開源生態(tài)建設(shè)。2019 年底,亞馬遜、谷歌、蘋果等巨頭合作
16、成立CHIP(Connected Home Over IP)小組,由 Zigbee 聯(lián)盟牽頭,以開源的方式開發(fā)和制定一套新的智能家居連接標(biāo)準(zhǔn),允許各種硬件與互聯(lián)網(wǎng)直接相連,提升兼容性產(chǎn)品開發(fā)便捷性,獲得亞馬遜 Alexa、蘋果 Siri、谷歌 Assistant 等主流智能助手和平臺(tái)的支持。二是“模型”工作已經(jīng)開展。隨著終端開發(fā)便捷性需求和信息互通需求的加劇,模型研究成為新熱點(diǎn)。信息模型將為打破不同設(shè)備、軟硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之間的信息孤島提供解決方案,基于統(tǒng)一的建模架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化的語義字典來實(shí)現(xiàn)信息的標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)及流動(dòng),為異構(gòu)實(shí)體對(duì)象的信息交互提供技術(shù)支撐。物模型是信息模型的一種,是開放
17、平臺(tái)對(duì)具體型號(hào)的終端的數(shù)字化抽象,對(duì)終端的狀態(tài)、終端的檔案信息、終端的功能服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一描述,基于物模型可實(shí)現(xiàn)不同廠家終端在平臺(tái)的無障礙接入。目前主流物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)已經(jīng)開始支持物模型功能。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 Zigbee Alliance、Bluetooth、OCF、oneM2M、OMA、W3C等均在打造組織內(nèi)部的物模型。為盡快打造融合物模型,形成統(tǒng)一模型描述,ODM(One Data Model)聯(lián)合一眾國際巨頭企業(yè)正在推進(jìn)相關(guān)工作,目前已發(fā)布第一版標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化方面,中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)正在積極推進(jìn)信息模型和物模型的標(biāo)準(zhǔn)化工作,國內(nèi)主要的物模型推進(jìn)企業(yè),包括信通院、電信、移動(dòng)、阿里、華為、騰訊等
18、正在聯(lián)合推進(jìn)統(tǒng)一物模型和信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化,探討將各企業(yè)物模型統(tǒng)一為多方互認(rèn)的物模型框架,助力構(gòu)建融合物模型生態(tài)。在產(chǎn)業(yè)實(shí)踐方面,中國電信、中國移動(dòng)、阿里等已構(gòu)建自身體系的物模型生態(tài)及應(yīng)用,目前主要在智慧人居、智慧城市、智慧園區(qū)等展開應(yīng)用。(六)物聯(lián)網(wǎng)安全推進(jìn)力度加強(qiáng),部分國家監(jiān)管從自愿向強(qiáng)制過渡全球物聯(lián)網(wǎng)安全的推進(jìn)力度持續(xù)加碼。隨著物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;瘧?yīng)用不斷落地,物聯(lián)網(wǎng)安全事件頻出,物聯(lián)網(wǎng)安全成為應(yīng)用方?jīng)Q策是否部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵要素,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步規(guī)模化拓展產(chǎn)生重大影響。各國政府及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)巨頭均高度重視物聯(lián)網(wǎng)安全。2018 年前,各國物聯(lián)網(wǎng)安全策略均以自愿性、政策文件等方式推進(jìn),2018年之后主
19、流國家策略發(fā)生重大改變,國家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)管力度更具強(qiáng)制性。美國通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全改進(jìn)法案,要求政采物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備必須遵守安全性建議,對(duì)向政府提供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的承包商和經(jīng)銷商采用漏洞披露政策。日本從 2019 年起在全國開展“面向物聯(lián)網(wǎng)清潔環(huán)境的國家行動(dòng)”,在不通知設(shè)備所有者的情況下強(qiáng)制測試全國物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的安全性。英國發(fā)布消費(fèi)類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備行為安全準(zhǔn)則13 條,推進(jìn)安全認(rèn)證,提出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和服務(wù)零售商應(yīng)僅銷售具有安全認(rèn)證標(biāo)簽的消費(fèi)型物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,其后又將 13 條中的 3 條納入立法。綜上所述,全球物聯(lián)網(wǎng)正處于高速發(fā)展的關(guān)鍵期,市場潛力也被產(chǎn)業(yè)界廣泛認(rèn)可,從核心技術(shù)支撐和關(guān)鍵特征來看,物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;瘯?huì)
20、經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展期。第一階段:爆發(fā)前期。從 2016 年物聯(lián)網(wǎng)專有網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)、巨頭紛紛入局物聯(lián)網(wǎng),到 2020 年 5G 網(wǎng)絡(luò)加快部署、巨頭拓展物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)、行業(yè)規(guī)?;B接出現(xiàn)顯著效果、物聯(lián)網(wǎng)與新技術(shù)融合初顯成效,物聯(lián)網(wǎng)具備了較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)能量和市場預(yù)期,但受限于成熟的產(chǎn)業(yè)探索需要時(shí)間培育,供給側(cè)和需求側(cè)的平衡需要不斷磨合、供給側(cè)的互補(bǔ)需要合作共贏等因素,物聯(lián)網(wǎng)必將長期處于爆發(fā)前夜。爆發(fā)前期的關(guān)鍵特征體現(xiàn)為供給側(cè)拉動(dòng)為主,物聯(lián)網(wǎng)部署實(shí)施的要素(包括相對(duì)成熟的案例參考、基本安全保障、可接受的成本等)基本具備,部分行業(yè)初步實(shí)現(xiàn)規(guī)?;途植炕ヂ?lián)互通。第二階段:爆發(fā)期。經(jīng)過長期產(chǎn)業(yè)和市場培育,供給側(cè)與需求側(cè)基本實(shí)
21、現(xiàn)平衡,更多的行業(yè)邊界開始模糊化,橫向數(shù)據(jù)流通范圍增大,數(shù)據(jù)價(jià)值在產(chǎn)業(yè)收益中的占比明顯增大,物聯(lián)網(wǎng)部署實(shí)施要素逐步完善,高價(jià)值應(yīng)用不斷開花,物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)局部整合。第三階段:全面爆發(fā)期。需求側(cè)成為拉動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的主力,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求與基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)解捆綁,泛在、可定義、統(tǒng)一化基礎(chǔ)設(shè)施建立,積木式物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用搭建模式普及,基礎(chǔ)設(shè)施與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)循環(huán)迭代,具備持續(xù)升級(jí)能力。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)仍處于爆發(fā)前期向爆發(fā)期的過渡階段,爆發(fā)前期仍將持續(xù)數(shù)年。物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;铀傺葸M(jìn)必須解決碎片化、安全、成本三大發(fā)展難題。二、 物聯(lián)網(wǎng)碎片化整合探索進(jìn)展及問題物聯(lián)網(wǎng)存在先天碎片化問題,據(jù)微軟IoT Signals(物聯(lián)網(wǎng)信號(hào))研
22、究報(bào)告表明,想要更多地利用物聯(lián)網(wǎng)的公司認(rèn)為面臨的最大障礙是復(fù)雜性和技術(shù)挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)賦能不同行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),應(yīng)用場景和需求碎片化導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)終端異構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)通信方式多樣、平臺(tái)林立、不同廠家設(shè)備和產(chǎn)品之間的互聯(lián)互通和互可操作性差。(一)物聯(lián)網(wǎng)碎片化需要解決的問題從用戶側(cè)看,端側(cè)需要物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品使用更加便捷,終端可即插即用,軟件自動(dòng)升級(jí);物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品購置不受限于品牌及終端類型,實(shí)現(xiàn)“即用全聯(lián)動(dòng)”。網(wǎng)絡(luò)側(cè)需要“網(wǎng)隨人/物動(dòng)”,網(wǎng)絡(luò)配置自動(dòng)適配終端變動(dòng)和業(yè)務(wù)需求;所有終端產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、快速、隨時(shí)隨地接入物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用服務(wù)側(cè)應(yīng)用效果顯著,可解決企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營問題,顯著提升生產(chǎn)、運(yùn)行效率或降低成本;用戶可通過統(tǒng)
23、一服務(wù)入口實(shí)現(xiàn)全聯(lián)通調(diào)用和管理。從供給側(cè)看,產(chǎn)業(yè)界正在推進(jìn)一系列探索,主要包括:1)終端智能化、軟硬件解耦合、終端與廠商/服務(wù)商松耦合、終端與云端協(xié)同化;2)提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋及智能化水平,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互補(bǔ)融合,支撐多類型應(yīng)用場景需求;3)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、軟件、模型等資源橫向打通;4)深度智能賦能物聯(lián)網(wǎng)各產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),拓展個(gè)性化和定制化高價(jià)值服務(wù)。(二)eSIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)終端與運(yùn)營商解耦eSIM 技術(shù)提供空中寫卡遠(yuǎn)程下載激活并配置,自由切換不同運(yùn)營商。無差異的 eSIM 卡避免終端廠家采購不同要求的物聯(lián)網(wǎng)卡,可助力解決供應(yīng)鏈碎片化。eSIM 采用全球唯一標(biāo)識(shí) EID 作為 eSIM ID,可統(tǒng)一“接口”,提供無縫
24、的物聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)。國際上 eSIM 已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。全球主流運(yùn)營商、設(shè)備商、卡商等企業(yè)對(duì) eSIM 技術(shù)的研究探索和應(yīng)用范圍不斷深入,推出一系列商用產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用在智能汽車、智能水表等多個(gè)領(lǐng)域。美國早在2014 年推出 eSIM 解決方案“Global SIM”,并將其應(yīng)用于智能汽車領(lǐng)域;2017 年日本軟銀建立 eSIM 平臺(tái),在全球范圍內(nèi)布局,幫助新型物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;2016 年歐洲沃達(dá)豐與捷德合作推出 eSIM 管理解決方案,重點(diǎn)發(fā)展智能汽車業(yè)務(wù);2018 年德國捷德與寶馬、英特爾、德國電信等共同研發(fā)并提出使用 eSIM 為用戶提供娛樂和信息服務(wù)的管理方案;2020 年俄羅斯借助 ER
25、A GLONASS 強(qiáng)制新車使用eSIM 的 eCall 系統(tǒng)。目前國內(nèi) eSIM 業(yè)務(wù)發(fā)展仍處于初期階段,集中于小范圍應(yīng)用。國內(nèi) eSIM 僅在可穿戴設(shè)備的獨(dú)立碼號(hào)和“一號(hào)多終端”業(yè)務(wù)開展商用,其他領(lǐng)域仍處于探索階段。2019 年中國移動(dòng)依托物聯(lián)網(wǎng)公司自主研發(fā)出多款私有方案的 eSIM 模組及芯片,計(jì)劃用于車聯(lián)網(wǎng)、智慧消防等領(lǐng)域;2018 年中國聯(lián)通與寶馬、大眾、沃爾沃等車企開展 eSIM項(xiàng)目合作和對(duì)接,和越來越多的車企完成調(diào)試工作;2018 年中國電信推出 eSIM 技術(shù)的智能管道模塊,作為電信打造物聯(lián)網(wǎng)整體服務(wù)的基礎(chǔ);2019 年工信部批復(fù)中國聯(lián)通開展物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域 eSIM 技術(shù)應(yīng)用服務(wù)
26、。國內(nèi) eSIM 業(yè)務(wù)發(fā)展仍面臨諸多問題。國內(nèi) eSIM 應(yīng)用實(shí)際進(jìn)展較慢,離規(guī)模應(yīng)用尚有較大差距。一是 eSIM 產(chǎn)業(yè)成熟度不高,行業(yè)規(guī)則未定,產(chǎn)業(yè)鏈各方的角色定位、商業(yè)模式博弈問題突出,三家運(yùn)營商傾向的解決方案及應(yīng)用場景不一致,業(yè)務(wù)推進(jìn)思路和產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺乏引導(dǎo)原則;二是 eSIM 標(biāo)準(zhǔn)化、政策導(dǎo)向不足,目前存在不同eSIM 技術(shù)規(guī)范,行業(yè)主管部門對(duì) eSIM 推廣應(yīng)用一直持謹(jǐn)慎態(tài)度,目前僅開放了智能穿戴領(lǐng)域。(三)操作系統(tǒng)三條路徑同步發(fā)展,適配多樣化終端需求物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是向下協(xié)調(diào)控制軟硬件資源,向上為開發(fā)者和用戶提供統(tǒng)一接口的重要環(huán)節(jié)。由于物聯(lián)網(wǎng)終端復(fù)雜多樣且尚未實(shí)現(xiàn)硬件標(biāo)準(zhǔn)化,為適配不同
27、應(yīng)用及功能需求,物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)產(chǎn)品也十分豐富。目前典型的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)如圖 5 所示。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)呈現(xiàn)三條發(fā)展路徑。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至今,操作系統(tǒng)出現(xiàn)三種發(fā)展路徑。一是以谷歌 android wear、蘋果 watchOS 和tvOS 為代表的操作系統(tǒng),通過對(duì)智能手機(jī)/PC 操作系統(tǒng)進(jìn)行剪裁試圖適配物聯(lián)網(wǎng)需求,然而此類操作系統(tǒng)難以保證功耗、可靠性等性能最優(yōu)化。二是在傳統(tǒng)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)上增加 CoAP、MQTT等物聯(lián)網(wǎng)功能,典型代表有 FreeRTOS、RT-thread、Contiki 等,這類操作系統(tǒng)功耗低、可靠性更高,但應(yīng)用生態(tài)體系缺失,需要時(shí)間逐步建立和完善。以上兩種路徑的操作系統(tǒng)為基
28、于已有操作系統(tǒng)的改造,提出時(shí)間相對(duì)較早,但受物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用碎片化嚴(yán)重、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù)規(guī)?;考?jí)不足、巨頭硬件終端占有率低等限制,應(yīng)用提供商不愿投入更多的開發(fā)資源,產(chǎn)品及生態(tài)成熟度低,導(dǎo)致用戶對(duì)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的需求急迫性不高,產(chǎn)業(yè)界布局的積極性不足,目前雖然在智能家居、可穿戴設(shè)備、智慧城市等領(lǐng)域獲得一定的應(yīng)用,但整體發(fā)展仍較慢。隨著海量異構(gòu)終端接入,物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的緊迫性開始提升。近年來出現(xiàn)第三種發(fā)展路徑,即物聯(lián)網(wǎng)專用操作系統(tǒng),支持可伸縮、易擴(kuò)展、實(shí)時(shí)性、可靠性等能力,可以更好的適配物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。物聯(lián)網(wǎng)專用操作系統(tǒng)出現(xiàn)三大發(fā)展態(tài)勢。一是在特定產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,企業(yè)研發(fā)定制化的操作系統(tǒng),例如多家汽車
29、廠商基于 Linux、Android、QNX 等底層系統(tǒng)開發(fā)個(gè)性化操作系統(tǒng)。二是在規(guī)?;M(fèi)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,企業(yè)更好地兼容更多的設(shè)備,滿足多終端統(tǒng)一 OS 的使用需求,采用微內(nèi)核和分布式技術(shù)開發(fā)支持多終端的操作系統(tǒng),它具有占用內(nèi)存小、彈性伸縮、易移植和易維護(hù)的特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)一次開發(fā),快速適配多種終端,如 Fuchsia OS、鴻蒙 OS 等。Fuchsia OS為谷歌聯(lián)合三星、索尼、聯(lián)發(fā)科、小米、華為和 VIVO、OPPO 共同研發(fā),目前已經(jīng)進(jìn)入內(nèi)測階段。鴻蒙 OS 與 Fuchsia 定位相近,均可在多種形態(tài)的硬件設(shè)備上運(yùn)行,可實(shí)現(xiàn)模塊化耦合,針對(duì)不同設(shè)備支持彈性部署,現(xiàn)已適配智慧屏,未來還將適配
30、手機(jī)、平板、電腦、智能汽車、可穿戴設(shè)備等多終端設(shè)備,助力消費(fèi)者享受到強(qiáng)大的跨終端無縫業(yè)務(wù)協(xié)同體驗(yàn)。三是華為、谷歌、阿里等巨頭企業(yè)戰(zhàn)略布局打通“端、邊、云”多層次操作系統(tǒng),提升資源配置和調(diào)度效率。如阿里的 AliOS Things、Link Edge、阿里云和谷歌的 Android Things、Fuchsia、谷歌云。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)發(fā)展成熟仍需時(shí)間。一是消費(fèi)者的使用習(xí)慣,如新型操作系統(tǒng)對(duì)已有成熟、主流操作系統(tǒng)應(yīng)用軟件的兼容性問題仍需解決;二是操作系統(tǒng)并非單一產(chǎn)品,而涉及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè),然而新型生態(tài)環(huán)境建設(shè)仍需時(shí)間,應(yīng)用和開發(fā)者需要培育,此外還需要與硬件廠商共同構(gòu)建聯(lián)盟,爭取已有應(yīng)用商店服務(wù)提
31、供商的幫助和支持,以及建立更清晰和互利的商業(yè)關(guān)系。(四)以地基網(wǎng)絡(luò)為核心,建設(shè)網(wǎng)隨人動(dòng)的混合型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)一體化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施研究啟動(dòng)。2020 年 2 月,國際電信聯(lián)盟無線電通信部門(ITU-R,International Telecommunication UnionRadiocommunication Sector)正式啟動(dòng)面向 2030 及 6G 的研究工作。6G 的愿景是具備泛在、無線、智能等特點(diǎn),能夠提供無縫覆蓋的泛在無線連接和情景感知的智能服務(wù)與應(yīng)用。6G 將會(huì)突破地面網(wǎng)絡(luò)限制,實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星、機(jī)載網(wǎng)絡(luò)和海洋通信網(wǎng)絡(luò)的無縫覆蓋,即空天地一體化的通信網(wǎng)絡(luò)。2018 年 9 月,
32、美國聯(lián)邦通信委員會(huì)提出 6G 將使用太赫茲頻段,6G 基站容量將可達(dá)到 5G 基站的 1000 倍。2019 年 4 月韓國通信與信息科學(xué)研究院正式宣布開始開展 6G 研究并組建了 6G 研究小組。日本則計(jì)劃通過官民合作制定 2030 年實(shí)現(xiàn)“后 5G”(6G)的綜合戰(zhàn)略。芬蘭率先發(fā)布了全球首份 6G 白皮書,對(duì)于 6G 愿景和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)展望。2019 年 11 月中國成立國家 6G 技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專家組。華為、電信運(yùn)營商開始著手研發(fā) 6G 技術(shù)。以地基網(wǎng)絡(luò)為核心,網(wǎng)隨人動(dòng)的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施探索取得實(shí)際進(jìn)展。一是地基 NB-IoT 與天基衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的融合,通過衛(wèi)星提供全球無處不
33、在的 NB-IoT 網(wǎng)絡(luò),主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、交通、航海、應(yīng)急等領(lǐng)域,涵蓋海洋或深山等地區(qū)。玩家以初創(chuàng)企業(yè)為主,如美國 LigadoNetworks、盧森堡 OQ Technology,將與運(yùn)營商蜂窩網(wǎng)絡(luò)形成競合。二是地基蜂窩網(wǎng)絡(luò)與空基網(wǎng)絡(luò)無人機(jī)/熱氣球的融合。國際巨頭探索蜂窩網(wǎng)絡(luò)為主,無人機(jī)和熱氣球作為熱點(diǎn)覆蓋為輔的網(wǎng)絡(luò)布局方式,如 Facebook 開展 Project Aquila,探索蜂窩網(wǎng)絡(luò)+無人機(jī)空天網(wǎng)絡(luò)覆蓋;Google 設(shè)立 Project Loon,利用高空熱氣球?yàn)槠h(yuǎn)地區(qū)提供電信服務(wù)。三是地基蜂窩網(wǎng)絡(luò)與非地面網(wǎng)絡(luò)融合。5G R16 版本研究了5G 空口與非地面網(wǎng)絡(luò)的融合,R17
34、 將研究 NB-IoT/eMTC 與非地面網(wǎng)絡(luò)的集成,包括將開展 5G NR 增強(qiáng)的規(guī)范性工作以支持非地面網(wǎng)絡(luò)存取衛(wèi)星和高空平臺(tái),并將為 NB-IoT 和 eMTC 引入衛(wèi)星支持做準(zhǔn)備。2020 年 8 月,聯(lián)發(fā)科基于標(biāo)準(zhǔn) NB-IoT 芯片開發(fā)出支持衛(wèi)星功能的設(shè)備,成功與商用地球同步衛(wèi)星建立雙向鏈路,進(jìn)一步推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的全球覆蓋。(五)IPv6 與物聯(lián)網(wǎng)的攜手推進(jìn)萬物互聯(lián)IPv6 助力物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;l(fā)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)向“萬物互聯(lián)”的演進(jìn),IP 地址的需求量也呈指數(shù)型增長,傳統(tǒng) IPv4 地址資源耗盡的問題日益凸顯,IPv6 與物聯(lián)網(wǎng)融合探索將成必然趨勢。一是 IPv6 擁有巨大的地址資源,可支
35、持大約 340 萬億地址,完全可以滿足物聯(lián)網(wǎng)海量節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)需求。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無需像 IPv4 通過平臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),可以直接從網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。二是 IPv6 引入了探測節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的特殊方法,可以很好的支持移動(dòng)性,滿足物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)終端應(yīng)用需求。三是 IPv6 支持根據(jù)傳送數(shù)據(jù)特征的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等級(jí)調(diào)整,可實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)不同應(yīng)用需求的服務(wù)質(zhì)量精細(xì)化控制。物聯(lián)網(wǎng) IPv6 標(biāo)準(zhǔn)化持續(xù)推進(jìn)。國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF,The Internet Engineering Task Force)和國際電信聯(lián)盟(ITU,International Telecommunication Union)等標(biāo)準(zhǔn)組織一直在研究制
36、定物聯(lián)網(wǎng)IPv6協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。ITU-T SG13 研究IPv6 對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN,Next Generation Network)的影響,IETF 6LoWPAN(IPv6 over Lowpower Wireless Personal Area Network)、RoLL(Routing Over LowPower and Lossy Networks)、CoRE(Constrained Restful Environment)3 個(gè)工作組進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng) IPv6 網(wǎng)絡(luò)方面的研究。其中 6LoWPAN 工作組主要研究如何將 IPv6 協(xié)議適配到低速率無線個(gè)域網(wǎng) IEEE802.15.4MAC
37、層和 PHY 層協(xié)議棧上;RoLL 工作組主要研究低功耗網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議,制訂各個(gè)場景的路由需求以及傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議。CoRE 工作組主要研究資源受限網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息讀取操控問題,旨在制訂輕量級(jí)的應(yīng)用層協(xié)議 CoAP(Constrained Application Protocol)。我國物聯(lián)網(wǎng) IPv6 升級(jí)改造取得初步成果。物聯(lián)網(wǎng) IPv6 升級(jí)改造涉及多個(gè)層面,其中網(wǎng)絡(luò)改造推進(jìn)速度最快,云平臺(tái)次之,物聯(lián)網(wǎng)終端最慢。一是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施全面支持 IPv6。LTE 網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò) IPv6 升級(jí)改造全面完成,三大運(yùn)營商完成了全國 30 個(gè)省的 LTE網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò) IPv6 改造,骨干直聯(lián)
38、點(diǎn)實(shí)現(xiàn) IPv6 互聯(lián)互通,我國北京、上海、廣州、鄭州、成都等全部 13 個(gè)骨干網(wǎng)直聯(lián)點(diǎn)全部完成了 IPv6 改造,IPv6 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與 IPv4 基本趨同。二是云平臺(tái)的 IPv6改造處于推進(jìn)初期。阿里云、天翼云、騰訊云、沃云、華為云、移動(dòng)云、百度云、京東云等已完成 IPv6 云主機(jī)、負(fù)載均衡、內(nèi)容分發(fā)、域名解析、云桌面、對(duì)象存儲(chǔ)、云數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序接口(API,Application Programming Interface)網(wǎng)關(guān)、Web 應(yīng)用防火墻、分布式拒絕服務(wù)攻擊(DDoS,Distributed Denial of Service)高防、彈性入侵防御系統(tǒng)(IPS,Intrusion
39、 Prevention System)等公有云產(chǎn)品的IPv6/IPv4雙棧化改造,公有云產(chǎn)品平均改造率超過70%,但支持IPv6的云產(chǎn)品可用域的數(shù)量仍然偏低。三是部分物聯(lián)網(wǎng)終端支持 IPv6。家庭網(wǎng)關(guān)和路由器方面,90%設(shè)備可支持 IPv6,但 IPv6 管理功能較弱,均不支持查看用戶信息,未來占比最大的產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端目前基本不支持 IPv6。IPv6 應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)仍面臨諸多問題。一是 IPv6 存在應(yīng)用適配技術(shù)問題,IPv6 在設(shè)計(jì)之初并未考慮物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)能耗及傳輸帶寬等相關(guān)技術(shù)特性,IPv6 應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)還需要解決其報(bào)文過大、頭部負(fù)載過重、MAC(Media Access Control)地
40、址過長、地址轉(zhuǎn)換存在困難、報(bào)文泛濫、協(xié)議棧復(fù)雜、路由機(jī)制不適合等問題。二是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品對(duì) IPv6 支撐不足,當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)智能終端、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等支持 IPv6管理的功能仍較弱。三是 IPv6 產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未建立,鑒于 IPv6 應(yīng)用價(jià)值尚未顯現(xiàn),產(chǎn)業(yè)界對(duì)使用 IPv6 技術(shù)持觀望的態(tài)度,很多仍繼續(xù)使用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù),部分企業(yè)獨(dú)自在 IPv6 技術(shù)領(lǐng)域中摸索,產(chǎn)業(yè)生態(tài)難以短時(shí)間建立。(六)跨層級(jí)整合、集聚效應(yīng)、物模型三種模式加快基礎(chǔ)資源開放和打通基礎(chǔ)資源開放和打通呈現(xiàn)三種模式。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)面臨海量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)價(jià)值低、海量業(yè)務(wù)和復(fù)制成本高、海量設(shè)備和產(chǎn)業(yè)鏈合作難、海量服務(wù)和服務(wù)兼容性差的難點(diǎn),產(chǎn)業(yè)界
41、在基礎(chǔ)資源開放打通方面開展了三個(gè)方面的探索。一是跨層級(jí)整合。巨頭企業(yè)通過整合云-設(shè)備-連接-應(yīng)用-業(yè)務(wù)多層功能,打造綜合型物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),形成能力組合拳,如百度天工 IoT 平臺(tái)(IoT Hub+IoT Parser+IoT Device)、阿里云 Link(Link Platform+Link Develop+Link Marktet)。二是產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作和開發(fā)者群體集聚。如阿里云 Link IoT 聯(lián)合 8 家芯片企業(yè)推出“全平臺(tái)通信模組”,形成上下游合作伙伴生態(tài)。亞馬遜 AWSIoT 建立起巨大的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商合作網(wǎng)絡(luò),破除物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的硬件兼容限制。華為 OceanConnect 平臺(tái)構(gòu)
42、建開發(fā)者社區(qū)培訓(xùn)與認(rèn)證、OpenLab 實(shí)驗(yàn)室、全球營銷平臺(tái),壯大應(yīng)用開發(fā)者生態(tài)。三是發(fā)展物模型,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與硬件部署解耦合以及一次開發(fā)、批量復(fù)制,加速橫向數(shù)據(jù)流動(dòng),提升數(shù)據(jù)價(jià)值。如阿里建立的 ICA 物模型,中國移動(dòng)基于物模型的物聯(lián)網(wǎng)一站式開發(fā)工具OneNET Studio等。目前,跨層級(jí)整合和聚焦效應(yīng)仍然占據(jù)并將長時(shí)間作為基礎(chǔ)資源開放和打通的重要手段,物模型的研究雖然成為新的熱點(diǎn),但規(guī)模化應(yīng)用仍需要較長的發(fā)展時(shí)間。基礎(chǔ)資源平臺(tái)集聚效應(yīng)仍不足。與國外物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)巨頭相比,國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基礎(chǔ)資源的開放集聚水平仍然不高。Software AG、AWS IoT、Azure IoT 等領(lǐng)軍平臺(tái)均建立起一
43、定規(guī)模的合作伙伴生態(tài)圈。亞馬遜 AWS IoT 和微軟 Azure IoT 成為大多數(shù)開發(fā)者首選的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),其中選擇 AWS IoT 的開發(fā)者占 51.8%。受限于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開源水平、開發(fā)工具及環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口兼容性、生態(tài)合作伙伴數(shù)量、平臺(tái)全球化布局水平、應(yīng)用開發(fā)者規(guī)模等要素影響,國內(nèi)還未出現(xiàn)合作伙伴和開發(fā)者首選的平臺(tái),大量合作伙伴或開發(fā)者均會(huì)對(duì)接多個(gè)平臺(tái),沒有對(duì)單一平臺(tái)形成粘性。物模型發(fā)展處于初級(jí)階段。雖然近幾年國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化組織、產(chǎn)業(yè)巨頭已有不少物模型的探索,但是物模型的實(shí)際應(yīng)用效果仍不顯著,與其它模型之間的互通仍面臨諸多障礙。經(jīng)濟(jì)體內(nèi)部各個(gè)業(yè)務(wù)物模型的統(tǒng)一、上云合作伙伴的設(shè)備物模型的
44、融合,經(jīng)濟(jì)體外部各個(gè)垂直領(lǐng)域生態(tài)合作伙伴的物模型與主導(dǎo)企業(yè)的物模型的打通等仍在推進(jìn)過程中。雖然國際 ODM、國內(nèi)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)等均在推進(jìn)物模型的標(biāo)準(zhǔn)化,但物模型的打通更需要由商業(yè)行為來解決,企業(yè)需要能夠從中達(dá)到共贏。物模型標(biāo)準(zhǔn)化需要抽取現(xiàn)有物模型的共性要素,然而不同物模型之間部分要素差別較大,仍需開發(fā)中間件或軟件開發(fā)工具包(SDK,Software Development Kit)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。此外,存量設(shè)備的物模型更新動(dòng)力不強(qiáng),新設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)化物模型仍需較長時(shí)間。運(yùn)維方面,物模型模塊化組合甚至?xí)a(chǎn)生超大物模型,將會(huì)帶來更為復(fù)雜的設(shè)備管理以及運(yùn)維問題。(七)AIoT 發(fā)展基礎(chǔ)不斷成熟,推動(dòng)端管云一
45、體化打通AIoT 發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)境不斷成熟。從供給側(cè)看,一是人工智能芯片、硬件、算法、平臺(tái)等技術(shù)的快速發(fā)展和不斷成熟,數(shù)據(jù)采集、分析和存儲(chǔ)成本下降,降低了使用 AIoT 的門檻,為多樣化應(yīng)用創(chuàng)造空間。二是 5G 帶來數(shù)據(jù)量爆發(fā)。5G 商用加強(qiáng)連接能力,物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,提升了對(duì)數(shù)據(jù)高效分析的需求。從需求側(cè)看,一是消費(fèi)領(lǐng)域個(gè)性化需求增強(qiáng)。用戶對(duì)智能生活助手等產(chǎn)品的體驗(yàn)與便捷程度要求進(jìn)一步提升,對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)(VR,VirtualReality)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR,Augmented Reality)/混合現(xiàn)實(shí)(MR,MixedReality)等存在溢價(jià)空間的新技術(shù)產(chǎn)品買單意愿加強(qiáng),傾向嘗
46、試智能定制化產(chǎn)品。二是行業(yè)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化需求旺盛,在人力成本增加、轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下,行業(yè)更加關(guān)注生產(chǎn)、運(yùn)營效率提升以及成本降低。三是智慧城市領(lǐng)域存在多種復(fù)雜場景,交通、市政、環(huán)保、民生等公共服務(wù)需求多樣,“最多跑一次”等服務(wù)效率提升和雪亮工程等安全保障加劇智能化要求,提供落地應(yīng)用場景。不同企業(yè)從不同切入點(diǎn)加強(qiáng) AIoT 端管云一體化打通。一是電信運(yùn)營商 AIoT 布局以網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)力為主,上下延伸為輔,以智能化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為核心,如中國移動(dòng)算力感知網(wǎng)絡(luò)、中國電信隨愿網(wǎng)絡(luò)等,結(jié)合智能終端、平臺(tái)和業(yè)務(wù)應(yīng)用,形成智能化產(chǎn)業(yè)生態(tài),提升智慧化運(yùn)營水平。二是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè) AIoT 布局以平臺(tái)和軟件
47、為核心,向軟硬一體發(fā)展,立足智能平臺(tái)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用等軟件優(yōu)勢,向下層智能硬件乃至底層芯片擴(kuò)展。三是設(shè)備商和行業(yè)企業(yè) AIoT 布局向打造平臺(tái)和解決方案延伸,設(shè)備商筑牢底層基礎(chǔ)的同時(shí)向上層擴(kuò)展,打造平臺(tái)/多種智能解決方案,如華為推出全棧全場景人工智能(AI,Artificial Intelligence)解決方案,基于“鯤鵬+昇騰”雙引擎提供世界級(jí)算力,發(fā)布全球最快的 AI 訓(xùn)練集群 Atlas900,發(fā)布基于昇騰的華為云 EI 集群服務(wù),與產(chǎn)業(yè)伙伴聯(lián)合成立了 15 個(gè)鯤鵬生態(tài)創(chuàng)新中心。行業(yè)巨頭則以行業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ),打造智能平臺(tái)和解決方案,側(cè)重關(guān)鍵環(huán)節(jié)和產(chǎn)品的智能化升級(jí)。四是初創(chuàng)企業(yè) AIoT
48、布局致力打造平臺(tái)和解決方案,向底層芯片延伸。初創(chuàng)企業(yè)在各自優(yōu)勢領(lǐng)域進(jìn)行深耕,計(jì)算機(jī)視覺四小龍均重點(diǎn)布局安防、金融、零售領(lǐng)域,同質(zhì)化程度相對(duì)較高,差異化布局逐漸體現(xiàn),如依圖的智能醫(yī)療產(chǎn)品及解決方案已落地全國 300 余家三甲醫(yī)院,思必馳、云知聲等企業(yè)開始研發(fā)專用 AI 芯片,提升算力和性能?,F(xiàn)階段 AIoT 面臨芯片落地難和初級(jí)應(yīng)用智能的問題。一是缺乏殺手級(jí)應(yīng)用場景,AIoT 芯片定位不夠清晰;芯片研發(fā)投入大、研發(fā)周期長,慢于 AI 算法迭代速度;AI 芯片對(duì)配套軟件和生態(tài)資源要求高,通用云端 AI 芯片由英偉達(dá)、英特爾等巨頭把持。二是以智能家居設(shè)備、攝像頭為代表的感知智能迅速推廣,然而認(rèn)知智能
49、發(fā)展緩慢,目前谷歌、微軟、蘋果、IBM 等均在布局以知識(shí)圖譜為基礎(chǔ)的認(rèn)知智能發(fā)展策略,我國急需加快認(rèn)知智能軟硬件研究,落地高價(jià)值立體化服務(wù)。三、 物聯(lián)網(wǎng)安全面臨新形勢和新風(fēng)險(xiǎn)物聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)重視度提升,多家機(jī)構(gòu)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢最新預(yù)測顯示,安全成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的首要關(guān)注問題。近年來物聯(lián)網(wǎng)安全事件頻發(fā),智能家居、攝像頭乃至電網(wǎng)等重要基礎(chǔ)設(shè)施遭受攻擊,影響擴(kuò)大化,導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)運(yùn)行癱瘓,帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。在此形勢下,全球物聯(lián)網(wǎng)安全市場潛力巨大,據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Markets and Markets 發(fā)布的“物聯(lián)網(wǎng)安全市場”預(yù)測數(shù)據(jù),全球物聯(lián)網(wǎng)安全市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從 2020 年的 125 億美元增長到
50、 2025 年的 366億美元,預(yù)測期內(nèi)的復(fù)合年增長率為 23.9%。(一)物聯(lián)網(wǎng)安全發(fā)展環(huán)境現(xiàn)狀及問題業(yè)界從生態(tài)、產(chǎn)品、解決方案三方面切入安全布局。一是以電信運(yùn)營商、阿里、啟明星辰等為代表的企業(yè)通過成立聯(lián)盟,建設(shè)安全研究基地/安全實(shí)驗(yàn)室的方式營造安全生態(tài)。如電信天翼聯(lián)盟設(shè)置安全生態(tài)推進(jìn)組,移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟下設(shè)安全執(zhí)委會(huì)并成立物聯(lián)網(wǎng)安全創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,聯(lián)通與紫光國微成立物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)新中心深耕安全芯片,阿里通過 ICA(IoT Connectivity Alliance)聯(lián)盟推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)安全芯片分級(jí)測試。二是以中興、奇安信、青蓮云等為代表的企業(yè)研發(fā)安全產(chǎn)品,如 NB-IoT 安全芯片、零信任可信身份與標(biāo)
51、識(shí)安全平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備云安全接入網(wǎng)關(guān)、終端安全開發(fā)套件、物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備可信執(zhí)行環(huán)境和安全管理系統(tǒng)等。三是以移動(dòng)、華為、百度、綠盟等為代表的企業(yè)打造物聯(lián)網(wǎng)安全解決方案。如移動(dòng)安連寶、華為“3T+1M”物聯(lián)網(wǎng)安全體系架構(gòu)、阿里一機(jī)一密物聯(lián)網(wǎng)安全解決方案ID2-SIM、百度“終端+網(wǎng)絡(luò)+OTA 升級(jí)”三位一體安全解決方案等。物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)化工作持續(xù)推進(jìn)。國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITU-T,ITU-Telecommunication Standardization Sector)、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO,International Organization for Standardization)
52、、國際電工委員會(huì)(IEC,International Electrotechnical Commission)、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ETSI,European Telecommunication StandardInstitute)等已制定物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)安全、設(shè)備安全、加密和系統(tǒng)安全等標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)工業(yè)和信息化部正在推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),探討制定物聯(lián)網(wǎng)安全分級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn),逐步推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)終端、網(wǎng)關(guān)、平臺(tái)企業(yè)安全自查。全國信息安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(TC260)和中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA,China CommunicationsStandards Association)等標(biāo)準(zhǔn)組織從
53、不同切入點(diǎn)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)化工作。其中,TC260 聚焦通用網(wǎng)絡(luò)安全、整體類標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)涉及醫(yī)療、工業(yè)、智慧城市、汽車等多個(gè)行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用安全標(biāo)準(zhǔn)制定。CCSA 聚焦在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)通信協(xié)議安全標(biāo)準(zhǔn)、感知層(含嵌入式終端操作系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)卡等)安全標(biāo)準(zhǔn)、M2M 安全解決方案、物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)安全、智能家居安全標(biāo)準(zhǔn),目前共有在研、已發(fā)布的安全相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 63 項(xiàng)(不含車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)),其中已發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 19 項(xiàng)。物聯(lián)網(wǎng)安全仍面臨難題。一是我國物聯(lián)網(wǎng)安全政策布局仍不足,物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)體系尚未發(fā)布,安全標(biāo)準(zhǔn)的場景針對(duì)性不足,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)安全防護(hù)意識(shí)不統(tǒng)一,安全防護(hù)體系不完善,沒有形
54、成物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)合力,目前呈現(xiàn)分散狀態(tài)。二是我國物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈涉及環(huán)節(jié)眾多,安全建設(shè)需要多方共同合作推進(jìn),目前缺乏典型場景的安全解決方案和標(biāo)桿企業(yè),需求側(cè)對(duì)價(jià)格敏感,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)安全成本增加的接受度差。三是物聯(lián)網(wǎng)安全核心終端的產(chǎn)業(yè)成熟度不高,現(xiàn)階段終端安全是物聯(lián)網(wǎng)安全的重中之重,是物聯(lián)網(wǎng)安全的基礎(chǔ),終端海量異構(gòu),安全能力普遍較弱,一旦被破壞、控制或攻擊,不僅影響應(yīng)用服務(wù)的安全穩(wěn)定,導(dǎo)致隱私數(shù)據(jù)泄露、生命財(cái)產(chǎn)安全受損,更會(huì)危害網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,威脅國家安全。(二)新技術(shù)融合增大物聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)規(guī)?;瘧?yīng)用促使物聯(lián)網(wǎng)不斷與人工智能、邊緣計(jì)算、IPv6、容器、微服務(wù)等新技術(shù)加快融
55、合,這些新技術(shù)給物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來功能性能提升的同時(shí),也對(duì)傳統(tǒng)安全防護(hù)措施帶來了新的挑戰(zhàn)。典型的表現(xiàn)有:IPv6 將帶來潛在暴露性安全風(fēng)險(xiǎn)。在 IPv4 時(shí)代,因地址數(shù)量有限,相關(guān)技術(shù)人員多采用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT,Network AddressTranslation)技術(shù)來解決網(wǎng)絡(luò)地址不足的問題。通過 NAT 給用戶分配內(nèi)網(wǎng)地址而非公網(wǎng)地址,從而將使用 NAT 技術(shù)的設(shè)備“隱藏”起來。外界無法看到該設(shè)備的內(nèi)網(wǎng)地址,從而強(qiáng)制實(shí)施僅允許傳出通信的安全策略。隨著 IPv6 的使用,IPv6 將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備暴露于網(wǎng)絡(luò)中,NAT僅允許傳出的通信過濾策略也將會(huì)消失,這意味著內(nèi)部和外部系統(tǒng)之間的通信將不再由網(wǎng)絡(luò)
56、管理。除非采取有效控制措施,否則 IPv6部署使用可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的所有內(nèi)部節(jié)點(diǎn)都可以從公共互聯(lián)網(wǎng)直接訪問,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將更容易遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊。物聯(lián)網(wǎng)敏捷性提升帶來關(guān)聯(lián)性安全風(fēng)險(xiǎn)。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)普遍引入容器、微服務(wù)等技術(shù)保障應(yīng)用開發(fā)環(huán)境一致化和部署敏捷化。容器、微服務(wù)等技術(shù)打破了原有邊界式的安全策略,帶來新的安全隱患。容器技術(shù)使得物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)部署從“硬”隔離到“軟”隔離,微服務(wù)將單體應(yīng)用拆解為多服務(wù),應(yīng)用間交互的端口成指數(shù)級(jí)增長,均增大了數(shù)據(jù)泄露和關(guān)聯(lián)攻擊風(fēng)險(xiǎn),造成攻擊面大幅增加。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算將放大分布式安全風(fēng)險(xiǎn)。邊緣計(jì)算推動(dòng)計(jì)算模型從集中式的云計(jì)算走向更加分布式部署,也將網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅引入了網(wǎng)絡(luò)邊緣。一是
57、邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大,包括邊緣云、邊緣網(wǎng)關(guān)、邊緣控制器等形態(tài)各樣的邊緣終端,終端復(fù)雜性和異構(gòu)性突出,安全防護(hù)策略覆蓋困難。二是由于邊緣設(shè)施的資源和能力有限,難以提供與云數(shù)據(jù)中心一致的安全能力,邊緣節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)容易被損毀,基礎(chǔ)設(shè)施軟件防護(hù)也較為困難。三是邊緣計(jì)算將采用開放 API、開放的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV,Network Function Virtualization)等技術(shù),開放性的引入容易將邊緣節(jié)點(diǎn)暴露給外部攻擊者。物聯(lián)網(wǎng)開源將安全提升至基礎(chǔ)設(shè)施層面。根據(jù) Synopsys 公司發(fā)布的2020 年開源安全和風(fēng)險(xiǎn)分析(OSSRA)報(bào)告,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域代碼庫中開源代碼占整體代碼比例高達(dá) 82%。Wh
58、iteSource開源安全年度報(bào)告顯示,2019 年公開披露的開源安全漏洞數(shù)量再創(chuàng)新高,總數(shù)為 6100 個(gè),與 2018 年相比,開源安全漏洞的數(shù)量增長近 50%,物聯(lián)網(wǎng)開源軟件的安全問題已非常嚴(yán)重。開源軟件已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件最基礎(chǔ)的“磚頭瓦塊”原材料,成為各行各業(yè)應(yīng)用的核心基礎(chǔ)設(shè)施,物聯(lián)網(wǎng)安全已深入國家基礎(chǔ)安全層面。(三)核心技術(shù)對(duì)外依賴度高,供應(yīng)鏈安全問題凸顯我國物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)鏈呈兩頭弱、中間強(qiáng)的態(tài)勢。物聯(lián)網(wǎng)終端側(cè)核心產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口。芯片層面,一是核心 EDA 芯片設(shè)計(jì)軟件被國外巨頭壟斷,Cadence、Synopsys 和 Mentor Graphics 三大 EDA 巨頭占據(jù)全球超
59、過 60%的市場份額。二是大量中高端半導(dǎo)體材料依賴進(jìn)口,12 英寸硅片基本依賴進(jìn)口,2019 年電子特種氣體國產(chǎn)化率小于20%,半導(dǎo)體光刻膠國產(chǎn)化率低于5%,化學(xué)機(jī)械拋光(CMP,ChemicalMechanical Polishing)的拋光液國產(chǎn)化率小于 10%4。三是半導(dǎo)體材料制造工藝比國際先進(jìn)水平落后至少 2 代,目前我國中芯國際最先進(jìn)量產(chǎn)工藝為 14nm,而全球領(lǐng)先的三星等企業(yè)已在推進(jìn) 5nm 量產(chǎn)。四是 90nm 以下的光刻機(jī)、高端掃描電鏡等高端制造設(shè)備對(duì)國外依賴度高。五是高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC,Analog to Digital Converter)、傳感器接口芯片和超高射頻芯
60、片等物聯(lián)網(wǎng)核心芯片基本靠進(jìn)口。我國海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2019 年我國集成電路進(jìn)口金額 3040 億美元,遠(yuǎn)高于排名第二的原油進(jìn)口額,位列國內(nèi)進(jìn)口商品第一位。傳感器層面,MEMS 設(shè)計(jì)軟件被 Coventor、IntelliSense 和 ANSYS 等國外巨頭壟斷。關(guān)鍵材料和關(guān)鍵輔料依靠進(jìn)口,如高端聚酰亞胺薄膜由美日韓掌握。我國 20 余條 MEMS 生產(chǎn)線開工率不足 20%,高端設(shè)備依靠進(jìn)口。網(wǎng)絡(luò)側(cè)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢較強(qiáng)。我國 5G 和 NB-IoT 推進(jìn)迅速,目前已建成全球覆蓋范圍最廣的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。NB-IoT 和 Cat1 等蜂窩物聯(lián)網(wǎng)通信芯片國產(chǎn)化率較高,5G 芯片方面華為、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科取得全
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