什么是物联感知网？

为什么需要物联感知网？

物联网促进数字经济持续发展

人类社会经历了“农业经济”到“工业经济”的发展阶段，当下正迈向以AI、大数据等技术为典型代表的“数字经济”新时代。作为新一代信息基础设施的重要组成部分，物联网已成为数字化经济转型的关键。面向未来的物联网以数字化和智能化为发展方向，旨在消除“信息孤岛”和“数据碎片化”，实现数字信息的泛在互联、高效通信，促进数字经济持续发展。

物联感知网成为行业物联网的建设热点

2009年，“感知中国”理念开启中国物联网发展新纪元。近年来，在智慧城市、智慧交通、智慧医疗、智慧水利、智慧能源等应用场景中，以场、站、区域等形式存在的物联感知网已成为物联网建设热点。物联感知网是以感知技术和通信技术为主，由多源异构终端、边缘物联网关在某个特定行业场景中形成现场组网，并协同完成对物理世界的信息感知、信息传输、信息处理的通信网络。

物联感知网具备“感知”终端接入情况、网络状态、安全态势等的能力，能够保障网络通信安全、可靠、低时延，并构建统一的物联网络和云端物联平台，促进业务数字化转型发展。如今，全国范围内已经形成旺盛的行业物联网建设需求，物联感知网进入规模建设期，在政务、医疗、水利等行业均有应用。

物联感知网的总体架构

物联感知网总体方案架构通过统一的顶层设计、统一的网络规划，打破传统烟囱式设计，避免了网络的重复建设。物联感知网总体架构由云、网、边、端四层组成，实现了应用、网络、物联终端分层解耦。每一层均具备标准接口，具备独立弹性扩容的能力。

云

联接使能平台作为整张物联感知网的“神经中枢”，完成网络管理、安全管理、物联管理三大基本功能，对物联感知网进行全网管理、控制、分析，并为上层应用提供开放的接口和标准化数据。

网

回传网络层作为数据传输的通道，连通本地感知接入网和云端平台。考虑到网络建设的经济性原则，回传网通常融合承载多业务。利用IPv6+相关技术，保障每项业务高效、可靠、安全传输。例如，通过网络切片实现数据极低时延传输和低网络抖动；采用SRv6实现网络业务隔离，流量一跳入云；支持IFIT快速感知网络中的链路故障和节点问题，做到网络状态可视，保证7*24小时服务不间断。

边

边缘计算网关具备增强的网、算、安、感能力，能够自适应端口识别引导终端接入，支持存量终端（保留原有联网方式和私有数据协议）和智能化终端（IP化）入网。终端入网后，边缘计算网关将各类物联网私有协议统一IP化，并将终端数据转换为标准的互通消息，实现终端间、终端和网关之间以及感知接入网和云端平台之间的互联互通。同时，边缘计算网关对数据进行加密回传，有效保障通信安全。

端

在道路、水库、管廊、隧道、医院等复杂行业场景中，物联终端数量庞大、形态各异，需要经过总线接入网络，部署调试复杂，安全风险高，可扩展性弱。通过操作系统内置IP SDK简化终端联网过程，实现安全接入，已经成为物联终端设备智能化改造的新趋势。

物联感知网有哪些典型特征？

面向未来的物联感知网，以“更简单、更安全、更智能”为理念，基于IPv6等核心技术，重构和规范化感知接入网，构建以“全程极简、全栈安全、全景智能”为典型特征的物联感知网解决方案，彻底解决行业物联网安全风险高、建设成本高、数据互通难等问题。

全程极简

• 终端联网简化：众多物联终端/哑终端通过有线RS485、ETH及无线WiFi、RFID等方式接入网络，部署复杂，可扩展性差。物联感知网采用联接IP化技术，通过提供通信模组、CPE或终端IP SDK等方式，实现终端IP化/无线化联网。终端信息录入云端管理平台之后，系统自动引导完成身份识别，实现免配置（SSID、IP或口令等）开局，设备无感接入，即插即用。
• 数据采集简化：物联终端设备异构性强，且常常采用不兼容的协议，导致数据孤岛问题。边缘计算网关将物联终端的异构协议统一IP化承载，并将终端数据转换为标准的互通消息，与云应用互通。

• 运维管理简化：传统物联网的网络和物联系统分属两个独立团队管理，业务发放、部署、联合运维等都需要不同管理团队间进行交互，流程繁琐，人工配置耗时长、易出错。物联感知网基于边缘计算网关的感知能力，将相互独立的子网集合起来，网络和物联终端统一纳管，实现一网到底的可视化呈现。故障快速定位至具体设备的联接端口，运维效率大幅提升。

全栈安全

• 终端接入可信：边缘计算网关增强终端识别能力，保证接入终端安全可信。终端首次接入时，如果其具备一定的算力，即可应用安全二次认证技术，由平台识别终端身份信息，确认安全后颁发入网证书，后续终端持证书申请网络权限，规避终端仿冒风险。对于计算能力弱、无法采用复杂认证机制的终端，则采用终端识别准入技术，由边缘计算网关主动扫描终端信息，确定终端类型，经管理员审批后入网，实现准入管控。
• 数据回传可信：为避免终端数据明文传输导致的安全问题，边缘计算网关对其进行双重加密。网络层基于IPsec VPN加密传输，数据报转发时对MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）/CoAP（Constrained Application Protocol，约束应用协议）等协议进行TLS（Transport Layer Security，协议层安全协议）加密，避免数据被窃听或篡改。
• 网端一体安全：在日常运营中，整网的安全态势实时感知与及时处理尤为重要。物联感知网采用零信任架构，根据流量数据、告警日志等实时分析终端活动，及时感知并识别终端异常和威胁。发现安全问题后，联动iMaster NCE控制物联终端下线，切断威胁源头。

全景智能

• 网络智能：物联终端的多样性决定了对承载网络的个性化需求，不同业务对于网络带宽、时延、可靠性等要求差异较大。例如，视频监控需要10Mbps级别带宽，楼宇自控系统的网络时延要控制在百毫秒级等。物联感知网能够智能识别终端类型及业务种类，结合双发选收、智能选路和网络切片等技术，自动选择最优路径，为各类业务提供良好的网络传输保障。
• 边缘智能：数据、控制系统上云为系统可靠性带来了更大挑战。如果网络断开，控制系统和终端失去连接，如何保证终端正常运行？物联感知网中，云端平台将业务策略下发到边缘计算网关，一旦回传网络中断，边缘计算网关即可启动既定策略，指挥本地终端业务正常运转。
• 终端智能：多终端可以通过边缘网关实现智能协同、互联互通。通过边缘计算网关开放的标准数据、管理、运维接口，还可在云端完成对物联终端的遥测、遥控、遥信，实现终端统一纳管和调度。

物联感知网用到了哪些关键技术？

IPv6

物联感知网应用IPv6技术，简化入网流程，保障网络安全。

IPv6为每个终端提供唯一的IP地址标识，支持终端实名制入网。当安全监测分析平台感知到威胁后，即可通过IPv6地址精准溯源终端位置，保障网络安全，提升网络部署和运营运维效率。同时，将网络中的Wi-Fi、IEEE 802.15.4、电力线载波PLC IEEE P1901等连接协议进行统一IP化，简化终端接入，极大提升了互联互通效率，降低组网成本。

智能终端操作系统

物联感知网应用鸿蒙操作系统，解决网络碎片化、互联互通难等问题。

作为面向全场景的全新操作系统，鸿蒙操作系统使用统一系统能力弹性部署，保证不同设备可以使用同一种语言进行无缝沟通。在应用分布式软总线支持不同通信模式设备完成通信的同时，鸿蒙操作系统还保证了所连接的设备均与用户建立可信关系，防止与非法设备建立连接，泄露用户数据。

工业标识解析体系

物联感知网应用工业标识解析体系，实现终端全生命周期管理和智能化服务。

在IPv6地址扩展字段中增加工业标识，记录产品制造商、产品拥有者和产品身份标识等信息，使得终端具备端到端的管理链条，实现产品全流程溯源。通过条形码、二维码等身份标识对终端流量进行动态监测，提升物联感知网的安全管理能力。采用标识编码统一企业、行业内数据格式，通过标识解析系统完成标识之间的转换，对于不同行业、不同标识数据交互，打破行业内和行业间的数据壁垒具有重要意义。

物联感知网有哪些典型应用场景？

物联感知网的典型应用场景包括智慧城市、智慧医疗、智慧水利等。

智慧城市：2拖N网算一体工业级感知环网

2拖N网算一体工业级感知环网是指由2个具备边缘计算能力的工业物联网关和N个工业物联交换机组成的感知接入环网，网算一体工业级环网是总体架构中边侧物联感知接入网的一种标准组网形式。

在智慧城市的智慧杆站场景下，利用智能IP环网保护技术、边缘计算物联网关集群和分布式数据总线技术，形成2拖N网算一体工业级感知环网。每个杆站处部署一台工业交换机，提供高可靠的冗余通信网络；每个环部署1~2台边缘计算网关，和多台工业交换机及汇聚交换机形成环网，避免星型组网中单点故障即导致功能失效、每杆部署智能网关成本高等问题，实现低成本、高可靠的灵活组网，满足城市杆站各种类型终端的不同SLA需求。

智慧医疗：WLAN一网多频无线物联融合接入网

WLAN一网多频无线物联融合接入网是指基于Wi-Fi融合BLE、RFID等室内短距无线通信的融合物联接入网。

在智慧医院场景中，采用Wi-Fi 6无线融合接入技术规划一张无线接入网，基于Wi-Fi 6 AP与IoT多协议射频融合构建ALL-in-One无线站点，实现院内物联全场景医疗终端的无线化接入，解决医疗设备通信方式七国八制、医院网络复杂难用的问题，支持新增设备快速、无感入网。

智慧水利：低功耗双无线自组网

低功耗双无线自组网是由低功耗低速率SubG信道和高性能大带宽Wi-Fi 6信道组成的双无线回传自组网，主要解决在野外或不方便获取市电、公网通信线路的场景下实现物联感知网接入、回传与边缘控制的问题。

在智慧水利水库视频监测场景中，多数站点无电无网。通过免授权的频谱进行低功耗双无线自组网，高低速通道协同传输，快速满足全区域、全时段、全天候自动化采集数据、图片、视频的业务需求，免人工到现场采集记录。在水库大坝等无电有网的场景中，低功耗双无线自组网方案可用于网络接入和汇聚，降低租用运营商链路数和流量费，提供多路径回传能力，提高应急通信能力。