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城市物联网:万物互联的城市周围神经系统

华为企业BG智慧城市物联网业务部部长、“华为-潍坊”智慧城市物联网产业联盟秘书长 李金辉/文

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物联网全面增强城市服务能级

物联网作为全球重点推动的战略性新兴产业之一,不仅引领和推动产业结构转型升级,更是城市实现精细化治理和智慧化服务的重要依托。

近年来,随着低功耗广域网、边缘计算和宽窄带融合等物联网新技术与产品的不断升级和演进,以及建设成本的持续下降——10年来物联网处理器价格下降98%、传感器价格下降54%、网络带宽价格下降97%等,城市物联网的建设和应用模式正在发生重大转变,“宽窄融合的网络基础设施”与“技术多样、主体多元、应用多层的产业生态”成为重要特征。

物联网全面渗透到城市的各个领域,不但扩大建筑、桥梁、道路、管网、灯杆和车位等城市设施的智慧化范围,自动感知运行状态,而且进一步和传统行业深度结合,形成城市智慧化的新业态,例如智慧旅游、智慧商圈等,改善城市时空全域下的承载能力、管理能力和服务能力。

城市物联网急需解决3大核心问题

健全和丰富城市的神经网络,构建城市全方位的感知系统需要解决3大核心问题。

首先,智慧城市场景多样,对连接诉求各异,宽带和窄带并存,高密高速和低功耗广覆盖并存,“连接能力”是智慧城市面对的重要挑战。

其次,城市全连接情况下,大量数据需要在数据源头就近分析处理,以提高实时性和效率,这成为城市智慧化的现实需求。

第三,整合城市各种物联网垂直应用场景、实现业务创新是智慧城市发展的关键能力。

华为“OS/芯片+连接+平台+生态”完整能力护航智慧城市演进

华为在智慧城市物联网中定位于智能平台的搭建者、多种连接方式的创新者,以及物联网生态的推动者,通过“OS/芯片+连接+平台+生态”完整方案来解决城市物联网面临的难题,确保智慧城市可持续演进。

• Huawei LiteOS——加速物联网终端智能化。LiteOS最小内核仅6KB,支持优化后的DTLS+轻量化安全传输协议,能够适用于各类资源(内存、存储、CPU等)受限以及成本和功耗敏感的弱终端,例如LPWA场景里的水表、气表和车检器等。LiteOS支持Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、以太网和NB-IoT等多种网络接入协议,满足不同类型终端的需求,互联框架包含完整的端云互通应用协议栈,支持与华为OceanConnect IoT平台的默认连接。同时,Huawei LiteOS内嵌在Huawei Boudica芯片里,终端厂商能够基于Open API与NB-IoT网络和华为OceanConnect IoT平台完成无缝对接,快速实现智能化产品的商用。

• 无线综合接入——宽窄融合、授权和免授权频谱全适配。首先,华为eLTE无线专网在授权与非授权频谱上融合了宽带与窄带技术,其中的窄带物联网技术是基于3GPP标准,在ISM频谱上使用eLTE-IoT解决方案,低功耗且支持海量连接;宽带物联网技术则采用基于4.5G的eLTE-licensed和2.4G/5.8G上的eLTE-U方案,具备广覆盖和高带宽的优点,为视频监控和移动办公等业务提供带宽保障;其次,华为是业界唯一一家能够提供从芯片、接入网络设备到物联网云平台的NB-IoT供应商,具备自主研发协议能力,是标准的发起者和主要贡献者,已提案1000多项,通过200余项,排名全球第一。

• 边缘计算——实时性、快速数据处理。华为EC-IoT(边缘计算物联网)解决方案创新性地将边缘计算和云管理引入了物联网领域。边缘计算网关就近提供智能服务,敏捷控制器通过开放的API/eSDK与不同合作伙伴的行业应用系统开放对接,同时应用云管理的架构实现不同行业海量无人值守终端的智能连接和高效管理。EC-IoT支持超过17种接口和协议,满足智慧城市建设中不同行业、不同场景的融合接入,有效解决了很多生产现场新老设备并存、接口和协议各异以及连接难度大的难题;支撑实时数据本地分析,真正满足智慧城市建设中小于10ms的业务实施处理诉求;支撑本地数据聚合、优化和筛选,通过将采集数据进行本地预分析,只将结果和高价值数据上传云端,从而将智慧城市建设中大量状态数据在本地过滤、优化掉,减少了海量数据上传的网络压力。

• OceanConnect物联网平台——使能行业快速创新。OceanConnect物联网平台采用了“终端-平台-应用”架构,打破传统“终端-应用”垂直式设计理念,达到应用与终端解耦的目的,从根本上释放了物联网的创新活力和丰富场景。开放的API和独有的Agent可向上集成各种应用,向下接入各类传感器、终端和网关,从而降低业务集成难度,帮助城市快速丰富物联网场景;大数据分析能力帮助政府快速洞悉物联网数据价值,抹平技术创新的难度;公共事业和车联网等行业云服务套件可提升应用开发效率,加速应用开发以及业务上线时间。

OceanConnect物联网平台在业务敏捷、灵活运营、开放生态以及商业成就等方面的卓越表现获得了业界高度认可,被IHS Markit《物联网CMP平台评分卡》评为领导者之一,在IoT World Europe 2017大会上荣获“最佳物联网平台(Best IoT Platform)”奖。

• 生态建设——业务整合、应用创新。华为在物联网领域共发展了超过500家合作伙伴,Lite-OS开源社区开发者数量超过30000人;同时,华为作为创始成员之一,发起边缘计算产业联盟,现成员已超过154家;此外,华为-潍坊智慧城市物联网产业联盟已汇聚国内外物联网领域优质合作伙伴52家。

携手共建万物互联的智能世界

华为智慧城市物联网正在全球树立标杆项目,包括城市级统一物联网平台、NB-IoT窄带物联网络、eLTE宽窄带融合网络、EC-IoT边缘计算、智能路灯、智能停车、智能水利、智慧环卫等场景化解决方案已经得到广泛应用,为全球各地的企业、政府和居民带来了更便捷、更高效的工作和生活体验。

在山东潍坊,通过全市统一规划建设物联网连接管理平台和NB-IoT网络连接城市市政基础设施,支撑水务、农业、环保和养老等12个行业应用。预计利用3~5年时间,潍坊将形成100亿元产业规模的物联网产业园区,带动相关产业以及社会各领域应用创新。为此,“物联潍坊”在2017年连续斩获两项国际殊荣,入选达沃斯世界经济论坛面向全球推荐的“基于物联网的可持续发展和高复制性的智慧城市建设案例”,并在全球规模最大、影响最广的“智慧城市”主题展会——巴塞罗那智慧城市博览会中从全球600余个参评城市中脱颖而出,荣获2017“智慧城市奖提名奖”。

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,坚定不移地深入参与智慧城市的建设,携手政府、生态合作伙伴实现“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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第23期 智慧城市特辑

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