物联网与数据管道

　　我们生活在一个信息技术高度发达的时代，各种新兴技术层出不穷，不断地冲击着我们的工作和生活。在这其中，作为信息技术时代的基础设施，互联网和移动互联网海纳百川，持续融合各类新兴技术，向着物联网的方向发展，无疑是最激动人心的。物联网本身不是新概念，其最初在20世纪90年代就已经提出，但发展缓慢。然而物联网实现万物互联的伟大目标始终指引着各种技术前进的方向，以物联网为基础，智慧生活、智慧城市、智慧地球等设想正在不断成为现实。现在，物联网已经被认为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，成为各技术巨头竞相布局的技术高地。

　　纵观物联网，我们认为最核心的特性有两点：一是连接，二是数据。围绕连接和数据，物联网广泛融合了大量的现有技术，涉及到通信、大数据、人工智能、数据挖掘、云计算、自动化、电子、材料等众多领域。在连接方面，物联网拓展了传统通信网络的功能和范围，把它延伸到了更为广泛的物理世界。在数据方面，物联网接入了种类繁多的海量设备，极大地拓展了网络信息数据的来源渠道，据统计，新近全球创建、获取和复制的数据总量中，20%来自物联网，而且增速最快。凭借越来越无处不在的连接，汇聚越来越丰富的数据，物联网正成为各类技术进步的新动力和助推器。

　　物联网是一个复杂的巨系统，在系统划分上存在不同的角度和维度，从系统的组网层次架构来看，结合数据的处理流程，业界将物联网分为信息感知层（全面的信息感知）、数据传输层（可靠的数据传输）和数据应用层（大数据存储、智能化处理）。

物联网数据的生成

　　信息感知层是物联网的神经末梢，是物联网信息数据来源的关键。感知层汇聚了为数众多的应用设备，这些设备集成了各种各样的信息感知和数据采集器件，如RFID射频读写器、温度传感器、湿度传感器、声光电传感器、摄像头等。通过这些器件，感知层设备被赋予一定程度的智能，可以动态感知设备本身和周边的上下文信息数据。感知层是物联网数据的主要生产者，感知层所生成的丰富的信息数据，是物联网应用的基础，是推动物联网不断发展和物联网应用不断普及的必要条件。

　　物联网感知层是物联网数据的主要生产者，但感知层并不具有足够的数据存储和处理能力，只能进行局部的、较为简单的数据处理。感知层生成的数据，需要通过网络传输到数据处理中心进行汇总存储和分析，并实现数据交互和共享，才能真正体现出物联网数据的价值之所在。

物联网数据的传输

　　物联网是传统通信网络的延伸和拓展，是传统网络技术的集大成者，同时，物联网本身固有的特点又催生了很多新兴的通信技术。

　　在数据传输方面，最大挑战是设备接入网部分。物联网感知层的设备类型千差万别，有的很大，有的很小，有的处于交通方便的道路两侧，有的处于人迹罕至的荒原地带，有的静如处子，有的动如脱兔，有的能耗很大，有的能耗很小， 种种特性，给物联网设备的接入带来相当大的复杂性，可以说没有一种统一的网络接入方式可以完全满足物联网在设备接入方面的要求。

　　总体上，物联网设备的接入以无线接入方式为主，固定接入方式为辅。在无线接入方式中，有WiFi、Zigbee、BlueTooth等短距离无线通信技术，有2G、3G、4G、LoRA、5G（NB-IoT）等远距离无线通信技术。短距离无线接入一般适用于室内设备接入，而远距离无线接入比较适合室外设备的接入。在远距离无线接入上，以支持低功耗、中低带宽、大容量、远距离等特性为优，以满足绝大多数物联网设备的接入要求，在这方面，LoRA和NB-IoT两大无线接入方式具有高度的重合性，LoRA主要由企业联盟来主导，而NB-IoT则主要由运营商在推动。随着5G的到来，带有NB-IoT功能的移动通信基站的广泛部署，LoRa和NB-IoT之间的竞争可能会日趋激烈。

　　在骨干网数据传输方面，物联网带来数据流量的重大冲击，要求更宽的数据带宽，以容纳更多的数据传输，要求更灵活的数据路由转发规则，以满足数据的智能化转发等。以SDN软件定义网络为代表的网络设计新思路正在重构传统的数据通信网络架构，量子通信等新兴数据通信技术也为物联网时代的数据传输提供了新的技术选择。

　　在数据通信协议栈方面，底层的物理层协议由各物理网络决定，各唱各的调；网络层协议，传统的TCP/IP协议栈依然一统天下；在传输层和应用层，面向应用的北向接口，HTTP协议霸主地位不可动摇，面向设备的南向接口，有针对物联网设备特点而设计的MQTT、COAP等协议，以满足设备的低功耗、低带宽传输特点。

　在数据通信安全方面，物联网的数据安全要求涉及到多各层次和多个层面，目前并没有一套标准的综合方案，利用传统的HTTPS、TLS、DTLS等技术，满足各自应用的安全要求是未来一段时间的普遍做法。

物联网数据的存储及应用

　　基于物联网的应用，是物联网持续发展的源动力。

　　简单的局部的物联网孤岛应用，已有很多，这些物联网孤岛，数据类型简单、数据量小，很难形成规模和产业效应，影响力极其有限。

　　大数据存储、大数据分析、云计算、人工智能等新兴数据存储和处理技术的出现，满足了物联网的大数据存储、智能化处理的要求，大大加速了物联网的前进步伐。

　　在大数据存储方面，有HDFS分布式文件系统、HBASE分布式列存储系统、亚马逊的S3云存储、微软的azure云存储等，这些分布式云存储系统，可以满足物联网在大规模数据存储方面的要求。

　　在大数据处理方面，有MapReduce、Spark、Storm等大规模数据处理框架，可以实现对物联网大规模数据的离线和实时分析，发掘物联网大规模数据中更多潜在的价值，催生物联网更多的应用。

　　在数据交换及共享方面，为解决物联网应用碎片化、孤岛化的痛点，业界相关标准化组织正致力于对物联网的数据模型和业务流程进行规范化和标准化。这其中有开放移动联盟（OMA）提出的LWM2M架构；由ETSI发起的，由多个标准化组织共同成立的物联网国际化标组织oneM2M提供出的oneM2M架构；由微软、英特尔、三星、高通、思科等多家企业组成的开放连接基金会（OCF）提出的物联网设备标准等。这些架构和标准的提出，有力促进了物联网的发展。

中兴通讯ThingxCloud兴云物联网平台

　　ThingxCloud是中兴通讯推出的新一代物联网平台，上承应用，下联设备，内生数据，赋能物联网，助力生态圈，开启物联网共建、共享、共赢新模式。

　　ThingxCloud基于中兴通讯自研的先进ICT PaaS平台，以微服务的方式部署物联网应用，系统支持服务编排、动态弹缩、横向扩展等特性，极大地方便了物联网服务的部署和系统在不同应用场景下的自适应性

　　ThingxCloud平台支持全球主要的物联网标准规范，如LWM2M、OneM2M等。面向终端设备，平台提供多种协议接入（MQTT、COAP、HTTP等），通过提供SDK开发包，强化终端接入的简化，支持任何终端以任何接入方式接入到ThingxCloud平台；面向应用服务，平台提供数据服务API开放接口，对外提供多种数据服务，简化数据的交互和应用的开发过程。

　　未来，ThingxCloud平台还会持续融合中兴通讯先进的大数据、人工智能和数据挖掘平台，不断提升自身物联网平台能力，推动物联网创新应用的发展。