物联网发展简史与概述

前言
物联网（Internet of Things）简称：IoT，是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。
一、物联网发展简史
1.物联网的发展
冰可乐事件 1990年 卡耐基·梅隆大学
特洛伊咖啡壶事件 1991年 剑桥大学 计算机图像捕捉技术
未来之路 1995年 比尔盖茨 物联网理念
EPC系统 1998年 美国麻省理工学院 物联网构想
物品编码、RFID 1999年 美国Auto-ID中心 首次提出物联网概念
ITU互联网报告2005：物联网 2005年 国际电信联盟 引用物联网概念
2.NB-IoT标准演进
窄带蜂窝物联网通信技术NB-IoT标准从2015年9月正式立项，于2016年6月核心标准冻结。
NB-OFDM：基于窄带正交频分复用
NB-LTE：基于窄带和LTE制式
R14新增多项技能持续演进，NB-IoT被认可为5G的一部分
3.软银收购ARM
4.物联网在行业领域渗透发展
1999年-2013年 无线射频领域的"物"
2014年-2016年 智能穿戴、智能家居
2016年-至今 进入日常生活
二、物联网概述及架构
1.物联网概述
物联网概念最早于1999年由美国MIT提出，早期的物联网是指依托RFID（Radio Frequency Identification）技术和设备，按约定的通信协议与互联网结合，使物品信息实现智能化识别管理，实现物品信息互联、可交换和共享而形成的网络。
通过二维码识读设备、射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 ——国际电信联盟（ITU）
物联网就是物物相连的互联网。其一，物联网核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。
——百度百科
2.物联网：从人人的信息联接到物物的信息联接
3.物联网的层次划分
感知识别层
感知层负责信息收集和信号处理。通过感知识别技术，让物品"开口说话、发布信息"，这是物联网区别于其他网络的最独特部分。感知识别层的信息生成设备，既包括采用自动生成方式的RFID电子标签、传感器、定位系统等部分，还包括采用人工生成方式的各种智能设备，例如智能手机、PDA、多媒体播放器、笔记本电脑等。感知识别层位于物联网四层模型的最底端，是所有上层结构的基础。
网络构建层
直接通过现有的互联网、移动通信网、卫星通信网等基础网络设施，对来自感知识别层的信息进行接入和传输。在物联网四层模型中，网络构建层接驳感知识别层和平台管理层，具有强大的纽带作用。
平台管理层
在高性能网络计算机的环境之下，平台管理层能够将网络内海量的信息资源通过计算机整合成一个可互联互通的大型智能网络。平台管理层可解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用（数据挖掘与机器学习）、如何不被滥用（数据安全与营私保护）等问题。平台管理层位于感知识别层和网络构建层之上，处于综合应用层之下，是物联网的智慧源泉。人们通常把物联网应用冠以"智能"的名称，如智能电网、智能交通、智能物流等，而其中的智慧就来自于这一层。
综合应用层
综合应用层是物联网系统的用户接口，通过分析处理后的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。具体来看，综合应用层接收网络构建层传来的信息，并对信息进行处理和决策，再通过网络构建层发送信息，以控制感知识别层的设备和终端。物联网的应用以"物"或物理世界为中心，涵盖物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能海关等各个领域。
三、华为物联网解决方案
1.华为"1+2+1"IoT架构
一个物联网平台+两种网络接入方式+一个物联网操作系统
2.IoT联接管理平台整体架构
物联网业务需要一个终端接入解耦、平台与应用分离、安全可靠的平台作为支撑。
IoT联接管理平台具有终端接入、安全验证，业务编排、数据管理、多协议通信的功能，实现连接管理和能力开放，完成与运营商管道和平台对接。
3.NB-IoT 蜂窝网络激活海量物联接
NB-IoT：Narrowband Internet of Things 窄带蜂窝物联网
NB-IoT是一种新的窄带蜂窝通信LPWAN（低功耗广域网）技术，具有强链接、广覆盖、低成本、低功耗的优势。
CoAP：Constrained Application Protocol 约束应用协议
MQTT：Message Queue Telemetry Transport 消息队列遥测传输
SOAP：Simple Object Access Protocol 简单对象访问协议
HTTP：Hypertext Transfer Protocol 超文本传输协议
4.eLTE-IoT 多业务融合接入的企业无线专网
eLTE-IoT 使多业务融合接入，形成工业物联。
基于ISM频谱，具有高可靠性，高抗干扰性的优势。
小包数据，通过窄带发射，极大提升系统容量。
时域重传，让覆盖更远，最远可达10Km。
节能模式，更低功耗，最长可达10年。
5.5G新架构 一张网络，承载千百行业
NFV（Network Function Virtualization）即网络功能虚拟化：通过使用x86等通用性硬件以及虚拟化技术，来承载很多功能的软件处理。从而降低网络昂贵的设备成本。可以通过软硬件解耦及功能抽象，使网络设备功能不再依赖于专用硬件，资源可以充分灵活共享，实现新业务的快速开发和部署，并基于实际业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离和自愈等。
SDN（Software Defined Network）软件定义网络：是由美国斯坦福大学Clean State课程研究组提出的一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式。其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。
网络切片（Network slicing）：是通过切片技术在一个通用硬件基础上虚拟出多个端到端的网络，每个网络具有不同网络功能，适配不同类型网络需求。网络切片切的是物理资源，接入、连接、计算、存储。
切片网络（Network sclice）的三大特点：按需定制、端到端、隔离性
切片网络是可以定制的，提供特定的网络功能和特性；
切片网络是端到端网络，包括RAN、传输网和核心网，需要跨域的切片管理系统；
切片网络需要实现资源隔离，安全隔离和OAM隔离，不同域可以采用不同的技术，如CN采用虚拟技术
5G不同业务对网络功能的需求也各不相同，5G标准根据不同业务对网络功能的需求特点归纳定义了三大典型应用场景：eMBB、mMTC、uRLLC，相应的5G业务使用的网络切片类型分别是：eMBB切片、mMTC切片、uRLLC切片。
6.工业物联网关
支持多种网络制式，具备多种行业接口，例如RS485、PLC、ZigBee等；能直接与传感网络的终端通信，汇聚各种采用不同技术的异构传感网，将传感网的数据通过通信网络远程传输。
具备普通互联网路由器的基本功能，通过有限和无限多种连接方式连接3G移动网络、互联网，以便灵活适配互联网；与远程运营平台对接，为用户提供可管理、有保障的服务，从而更方便地对生产、生活进行管理。
具备丰富的服务质量QoS（Quality of Service）功能，使每个区域或者每种应用对应一个单独的队列，保证实时调度应用的实时性，为更高优先业务提供包括专用带宽、优先转发等保护措施，以确保重要的控制业务的质量。
提供安全防护保障，物联网大数据越来越有价值，必须保证数据的真实性和准确性；物联网的通信网络和互联网合一，网络安全防护成为必须。同时网关设备还要遵循工业化设计，具备耐高/低温度、防尘、防水、抗强电磁干扰等优秀品质，以适应不同的应用环境。
7.全面开放的智能ONT
对于家庭网络，迫切需要一个具备家庭入口能力的产品来实现运营商关于未来智慧家庭的全部构想，而智能ONT正是应这一理念而产生的。智能ONT拥有一个核心，两个开放的先进架构，同时能够基于此提供丰富的创新商业模式。以智能ONT为核心，成为管道和用户的枢纽；可以提供包括智能Wi-Fi全覆盖以及USB Dongle扩展物联网联接的能力，真正做到无所不在，无所不联，而面向管道能力开放，把弹性管道从运营商机房延伸到用户家里；面向家庭能力开放，作为智慧家庭的核心，整合应用，打造平台。围绕智能ONT可以开展多种丰富多彩的业务，比如安防、家居控制、能源管理、远程教育以及医疗等，帮助运营商开拓家庭市场。智能ONT在智能互联、智能业务以及智能运维三个方面的优势是互联网企业难以比拟的，这些优势综合在一起能够帮助运营商实现开源节流的目标。
8."轻量级智能化" Huawei LiteOS
Huawei LiteOS是华为面向IoT领域，构建的"统一物联网操作系统和中间件软件平台"，具备轻量级（基础内核小于10k）、低功耗、互联互通、安全等关键能力。
Huawei LiteOS目前主要应用于智能家居、可穿戴设备、车联网、智能抄表、工业互联网等IoT领域的智能硬件上，还可以和LiteOS生态圈内的硬件互联互通，提高用户体验。
Huawei LiteOS操作系统具有能耗低、尺寸小、响应快等特点，也建立了开源社区，能够支持的芯片例如海思的PLC芯片HCT3911、媒体芯片3798M/C、IPCamera芯片Hi3516A，以及LTE-M芯片等。