當前,物聯網和移動互聯網的融合正在成為信息通信業發展的重大方向,不僅將催生一系列新產品、新服務和新業態,開辟巨大的產業空間,并有可能掀起新一輪的信息產業革命,加速推動信息通信技術向各行業、各領域的滲透融合,有力促進我國信息消費的發展。
1 物聯網與移動互聯網融合的范疇與特征
在信息通信業發展進程中,移動互聯網與物聯網被認為是發展潛力最大的兩大產業:移動互聯網主要面向個人消費者市場,較為側重于提供大眾消費性、全球性的服務;而物聯網主要面向社會生產和社會管理市潛力場,較為側重于行業性、區域性的服務。當前,移動互聯網正進入高速普及期, 2013年全年,全球移動互聯網數據流量同比增長近100%,智能手機出貨量超過10億部,移動應用下載量超過1000億次。與此同時,物聯網發展也開始起步,智慧城市、智能交通、智能醫療、工業自動化等典型應用大量涌現。在這種背景下,移動互聯網與物聯網兩大產業開始出現明顯的融合趨勢。
一方面,移動互聯網在高速發展的同時也面臨生產和管理類應用服務不足,盈利模式未取得根本突破等諸多瓶頸,融合物聯能力的移動互聯網應用正在成為新的發展方向。例如,移動智能終端通過內置血壓計、計步器等傳感裝置為用戶提供個人健康管理、運動統計等新型感知應用。同時,終端與感知技術、應用服務深度融合不斷催生新型終端形態,例如谷歌眼鏡、iWatch智能手表、耐克手環等。此外,以移動智能終端為控制中樞的多屏互動、智能家居等應用也開始起步,例如將安卓手機作為遙控器控制照明燈、洗碗機、落地燈等家用電器。
另一方面,物聯網的發展尚處起步階段,發展過程中存在行業壁壘嚴重、標準化程度低、內生動力不足、商業模式不清晰等問題,難以實現規模發展和快速創新。當前,物聯網試圖借鑒移動互聯網的技術、模式和渠道,開始從專業領域向民生領域滲透,基于移動智能終端的物聯網應用和行業解決方案正在不斷涌現。例如,智慧城市信息化系統開放城市管理數據和能力,通過移動智能終端向用戶提供公共繳費、氣象預警、交通引導等便民服務。目前,應用程序商店中已出現眾多智慧城市、智能醫療、環境監測、智能交通等物聯網應用。
綜上所述,兩大產業通過相互的技術借鑒、模式學習和資源利用,將在終端、網絡、平臺等各個層面進行多種形式的融合,其融合邊界將隨技術深入與模式再造不斷延展,對整個社會生產、生活產生巨大影響。概括而言,兩大產業融合發展主要有以下本質特征:
第一,移動智能終端成為感知能力集成中心和周邊設備控制中心。多種人機交互與感知技術在移動智能終端上高度集成和綜合應用。目前,加速度計、光線傳感器、距離傳感器、電子羅盤、陀螺儀等移動智能終端中廣泛內置,并且通過開放編程接口(API)向開發者提供能力調用。各種交互技術不斷升級進化,語音控制、圖像、增強現實、眼球追蹤、二維碼識讀等技術除帶來新奇操控體驗外,更被運用于移動搜索、身份認證等應用創新。同時,移動智能終端通過集成無線局域網、低功耗藍牙等短距離無線技術,實現對人體、家居、車域等周邊環境設備的感知與控制。
第二,多種網絡的復用共享與優化改造。應用解決方案的標準化、低成本、可復制等要求必然促使原先依托專有網絡的應用服務向公眾網絡遷移,除了對安全有特殊需求的行業應用外,多數應用都可借助現有的無線網絡和互聯網進行承載,從而實現網絡基礎設施的復用共享。此外,各種融合業務在對網絡造成巨大流量沖擊的同時,也將對時延、抖動性、連接密度、移動性等提出新的要求,各種網絡技術都將針對融合業務進行優化改造。
第三,跨行業的開放平臺是構建規模化應用生態的基礎。現有以私有化協議和封閉解決方案為基礎的物聯網模式遠不足以支撐應用規模生產需求。未來融合應用的發展需要基于云計算與大數據技術構建跨行業的開放平臺,實現各行業封閉系統的數據開放、能力協同及基礎設施的共建共享,并通過市場化的機制引入第三方應用提供者,從商業上滿足長尾化的應用市場需求,以新的方式打破行業壁壘。
2 影響物聯網與移動互聯網融合發展的關鍵要素
在物聯網與移動互聯網融合發展的過程中,技術與標準、產業推動力量、業務模式、安全與隱私保護是影響其發展的四大關鍵要素。
(1)技術與標準是融合發展的基礎
融合發展的關鍵技術主要涉及終端、網絡和平臺三個層面。
在終端層面,操作系統是融合發展的技術軸心。當前,主流移動終端操作系統不斷提升對傳感、交互技術的支持,同時通過提供智能終端與周邊設備之間的控制接口,力圖成為體域、家居、車域等環境中周邊設備的控制中心,例如安卓系統基于USB、藍牙、WiFi等通信協議實現終端與周邊設備之間的互聯協同。更值得注意的是,操作系統的應用范疇已超越了智能手機和平板電腦的邊界,針對可穿戴設備、智能電視、家庭網關、車載系統等新型終端進行定制與裁剪,成為整個信息通信業的通用基礎設施,跨終端的統一融合應用生態正在形成。
在網絡層面,推進各類業務與網絡的協同已成為國際標準化工作的方向。3GPP正在推進針對MTC(機器型通信)應用的移動數據通信架構增強研究。同時,不少企業已建設永久在線(AOI)推送服務平臺,對應用心跳消息進行統一管理,以優化網絡資源和終端功耗,例如蘋果APNS平臺、谷歌GMC平臺等。OMA也在推進永遠在線(AOI)推送平臺標準的制定。
在平臺層面,開放平臺支持封閉信息化系統向第三方開發者開放數據讀取或控制能力,并提供開發工具包(SDK)及調試工具等幫助其開發融合應用,完成對封閉信息化系統的狀態查詢、參數設置、智能控制等操作,最后通過應用程序商店、社交網絡、微博、搜索引擎等進行應用分發。
(2)產業推動力量決定融合發展的走向、路徑與競爭格局
物聯網與移動互聯網兩大產業的融合發展將催生新型終端和融合應用兩大新興市場,并帶動傳感器、執行器、柔性屏幕、電池、通信模組、無線芯片等相關支撐產業迅猛發展。
在新型終端領域,蘋果、谷歌、微軟等操作系統巨頭通過為各種消費產品注入“智能”,催生智能眼鏡、智能手表、智能腕帶等新興終端市場。基于操作系統的產業生態之爭也將從智能手機、平板電腦領域延伸至各種新型終端。相比較為封閉的蘋果、微軟系統,谷歌安卓系統憑借開源開放模式有可能在新型終端領域進一步擴大領先優勢,而一些Web操作系統,例如Firefox OS等,也有可能獲得新的發展空間。
在融合應用領域,跨行業開放平臺的構建是融合應用市場競爭的關鍵。谷歌、亞馬遜、Facebook等互聯網企業向物聯網領域滲透,并憑借強大的大數據處理能力、龐大基礎用戶數和成熟的運作模式居于領先地位。電信運營企業、以Xively為代表的初創型物聯網開放平臺也在奮起直追。
(3)業務模式是融合發展持續深入的關鍵
物聯網與移動互聯網的融合發展將深度重塑終端制造業、應用服務業等的業務模式。
在終端制造業方面,滿足用戶長尾需求的各種新型終端大量涌現將加速塑造“C2B”(用戶對企業)的硬件生產模式。C2B”生產模式將面向分散、細分的用戶需求,通過互聯網由用戶反向定制終端產品,并通過眾籌平臺解決第一批用戶和生產資金,節省渠道和營銷成本,從而使小批量生產成本接近大批量生產成本。
在應用服務業方面,融合發展在拓展現有商業模式的同時,也將顯著提高交通、醫療、零售等各行業的運行效率。例如,增強現實結合位置、推送服務等將顛覆移動廣告、游戲、電子商務等模式。二維碼連接物理世界與網絡世界,是形成O2O(線下對線上)模式閉環的關鍵環節。此外,跨行業開放平臺將實現對封閉行業系統數據的開放與運營,加速行業數據價值釋放。
(4)安全與隱私保護是融合發展的重要保障
融合發展也將引發前所未有的安全問題。首先,用戶隱私泄露風險空前,移動互聯網巨頭將用戶賬號系統與海量感知信息相結合,終端所感知到的一切信息都有泄露可能。其次,非法遠程控制威脅將加劇,各種新型終端產品滲透到生產生活方方面面,關系人民生命財產,例如醫療健康設備、車載系統等如被非法控制將造成嚴重后果。第三,信息主權問題更加凸顯,新型終端感知獲取的各種數據傳輸到境外應用平臺上,將直接影響國家的信息主導權及經濟社會安全。此外,可穿戴設備帶來的偷拍、偷錄以及電磁輻射等問題也已引發公眾廣泛擔憂。
3 我國物聯網與移動互聯網融合發展的現狀
在物聯網與移動互聯網融合發展的背景下,我國信息通信業在融合應用服務、新型終端制造、硬件創新生態、開放平臺構建、移動網絡優化等方面均已具備良好發展基礎,有望抓住機遇建立競爭優勢,加速信息產業優化升級,拉動信息消費有效需求。
(1)我國各種融合應用快速發展,但距離跨行業的融合應用生態仍較遙遠
我國融合物聯能力的移動互聯網應用發展迅猛。語音控制、手勢識別等已成為微信、新浪微博等億級應用的必備功能,華為、聯想等企業也推出以智能手機為核心的智能家居解決方案。基于手機的物聯網應用也大量出現,例如空氣污染指數應用、氣象預警應用等,但主要還限于基于封閉行業系統開發面向用戶的應用軟件,跨行業的融合應用生態構建才剛剛起步。
(2)終端整機制造產能巨大、創新活躍,但核心能力仍待提升
我國可穿戴設備和手機周邊設備的創新極為活躍,主流終端廠商與山寨廠商均參與其中,例如百度推出百度Eye智能眼鏡、盛大果殼推出智能手表Bamboo Smart Watch等。但國產終端整機制造普遍缺乏對核心技術能力的掌控,操作系統深度依賴于安卓系統,中高端傳感器幾乎100%依賴進口,除語音控制之外的圖像識別、增強現實、眼球識別等人機交互技術也落后于國外。
(3)硬件產業鏈充分訓練、完整靈活,硬件創新生態環境初見端倪
我國擁有世界一流、完備高效的硬件產業鏈,并與國際硬件創新潮流對接,初步形成“眾籌平臺/硬件創新孵化器+深圳”的創新模式。目前,深圳承接來自眾籌平臺和硬件孵化器的小批量制造訂單,已成為中美兩地硬件創新的發動機。例如,智能手表Pebble在深圳尋找生產伙伴,小米開源硬件俱樂部也在深圳贊助硬件創新活動。
(4)業務與網絡協同問題已引發國內各方廣泛重視
個人健康管理、運動統計等融合應用引發的流量占比越來越大,其高消耗、長連接特性對網絡造成嚴重沖擊。運營商已持續投入數百億進行大規模網絡擴容和優化升級,但仍面臨用戶投訴增長和話音接通率下降的長期壓力。目前,CCSA TC11正在推進“移動在線業務友好性技術要求”等標準,旨在規定各類業務的網絡友好性指標及要求,促進業務與網絡協調發展。
(5)跨行業開放平臺已有良好發展基礎
我國互聯網基礎服務已基于開放平臺初步構建云端協同的應用生態,并正向物聯設備的感知控制進行延伸。例如,微信推出智能家居解決方案,通過與家居系統賬號對話對家庭環境的設備進行控制,新浪微博推出實景路況系統,使用私信控制路況攝像頭,電信運營商也以M2M公共服務平臺為基礎建設端到端服務提供能力。
4 促進我國物聯網與移動互聯網融合發展的策略
我國信息通信業應抓住物聯網與移動互聯網融合發展的重大機遇,明確 “兩端突破、中間跨越、自主安全”的總體發展思路,提升我國的技術產業能力,進一步確立競爭優勢。具體的措施建議包括:
1、依托國家科技重大專項,突破終端融合關鍵技術。以可穿戴設備研發為抓手,綜合運用物聯和交互技術,帶動自主操作系統、國產傳感器、人機交互解決方案等發展,并形成規模化應用生態。推進自主操作系統面向融合領域的演進,推動傳感器、二維碼、人機交互技術、周邊設備控制等應用編程接口研發,并支持其向可穿戴設備、智能電視、家庭網關、車載系統等領域滲透。
2、營造完善的硬件生態創新環境。鼓勵終端企業以其產品為核心打造周邊互聯設備生態,以增強移動智能終端產品的用戶黏性,提升品牌價值。推動大專院校、科研院所等建立創客空間,為硬件創業者提供空間、工具、儀器和培訓,幫助其進行產品設計和原型制造。支持眾籌平臺、硬件創新孵化器等市場化服務機構發展,為硬件創業提供資金支持和創業指導。
3、協調產業各方,逐步實現業務與網絡協同發展。近期通過引導終端生產企業和業務提供者學習并了解移動網絡特性,優化終端產品設計,開發對用戶友好、對終端友好、對網絡友好的應用產品。同時,敦促運營商在保障基礎通信業務質量的前提下,保證不同用戶、不同業務都能公平有序的使用網絡資源。
4、支持互聯網企業、運營商打造跨行業開放平臺,并促進封閉信息化系統的數據與能力開放。抓住《移動通信轉售業務試點方案》實施契機,支持互聯網企業以“虛擬運營商”身份與運營商合作,共同打造跨行業的開放平臺和融合應用生態。同時,推動企業、政府封閉信息化系統的數據與能力開放,并通過開放平臺進行數據的統一存儲、管理、分析、共享與交換。
5、建立終端周邊互聯設備評測認證體系,確保自主安全。推進移動智能終端周邊互聯設備的技術要求、測試方法等標準制定,并建設周邊互聯設備評測能力,保證周邊設備的協議一致性、SAR輻射、TDMA噪聲等指標達到標準要求。
作者簡介:閔棟,北京郵電大學工學碩士畢業,現為工業和信息化部電信研究院通信標準研究所工程師,多年從事移動互聯網、移動智能終端及網絡與信息安全研究,參加多個國家重大科技專項、國家“863”項目等,多次參與國家相關政府部門的移動互聯網領域政策支撐研究,提交國際標準文稿10余篇,負責或參與了十余項國家/行業標準的制定工作,申請專利3項,另有二十余篇關于移動互聯網、網絡與信息安全等的論文發表在專業期刊。