1.概观
物联网最早是由麻省理工学院Auto-ID中心的阿什顿教授在1999年提出的。它通过射频识别等信息传感设备将所有物品与互联网连接起来，实现智能识别和管理。2005年，国际电信联盟发布了《ITU Internet Report 2005:Internet of Things 》,正式提出了“物联网”的概念，即各种信息感知设备，如射频识别设备、各种传感器节点、各种无线通信设备与互联网相结合而形成的一个巨大的智能网络。经过多年的不断发展和理解，物联网一般被认为是通过信息传感设备，按照约定的协议，将任何商品与互联网连接起来，进行信息交换和沟通，实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
从行业来看，物联网技术和解决方案在全球各行业的渗透率正在加快。物联网在各行业的应用不断增加。根据不同咨询公司的预测数据，智慧工业、智慧交通、智慧医疗、智慧能源等领域将极有可能成为物联网产业发展最快的领域。
2.物联网的发展趋势
物联网正逐渐向数字化、智能化发展。丰富的应用、领先的技术、海量的数据成为物联网快速发展的首要驱动力。同时，数字结对作为全球产业数字化、智能化转型的重点，将助力物联网新的优化和演进。
下一代物联网的智能化和数字化将逐步演进和深化，数字孪生将在物联网的快速发展中发挥重要作用。借鉴数字孪生技术，全面展示物联网系统中设备的拓扑结构、能量分配和实时情况。物理世界中的设备无时无刻对应着数字世界中的孪生，贯穿整个产品生命周期，形成一整套物联网系统全生命周期的仿真和数字交互，实现业务运行状态的实时监控和优化，提前预测和防护漏洞。升级人们对模拟世界的认知，借助数字世界实现对物理世界的改造。未来在教育、医疗、生产、交通等各个应用领域。，数字结对将渗透到产品研发、制造、系统维护、优化管理、用户呈现等所有端到端的环节。通过抽象思想的可视化和物理实体的数字化，有效降低生产和RD的风险，提升系统效率，为下一代物联网的迭代演进保驾护航。
下一代物联网发展的驱动力
业务:引入新的业务需求是任何系统开发的驱动力。随着智能化的快速发展，下一代物联网在时效性和准确性方面达到了全新的需求高度，对网络的基本功能需求，如时延、带宽、功耗、能耗等提出了新的挑战。此外，网络资源的管理、运行和维护还需要满足灵活性、可控性和可预测性的新维度[8]。除了网络能力的增强，这些实现最重要的前提是业务与网络的相互感知，网络对业务需求的深刻理解，业务对网络质量的实时掌控，最终实现产业与网络的融合，网络随产业而动。
技术驱动:技术变革是物联网快速发展的保障。下一代物联网(NGIoT)是一个持续、深度融合人工智能、大数据、智能传感等技术的非确定性开放网络，其中自组织或智能实体和虚拟物体可以与环境进行交互，并基于各自的目的独立运行。物联网技术的探索性变革和创新，不断演进和发展，才能最终推动物联网商业的实现。物联网的关键技术主要涉及三层:感知层实现泛在感知，即利用传感器随时随地获取物体的信息；实现网络层的可靠传输，通过整合各种网络，实时准确的传输物体的信息；应用层实现智能处理，利用各种智能计算技术对对象进行智能控制。
数据驱动:数据是物联网快速发展的基石。大量物联网设备在AI的加持下产生海量数据。高效的数据传输对物联网的交互和计算能力提出了巨大的挑战。要根据数据共享需求实现合理的传输和计算资源分配，要实现网元智能化、路由灵活控制、存储和计算资源合理分配。同时，数据共享会带来一定的商业价值增长，优化业务发展，给网络带来更多收益，网络也会更加优化，形成良性循环。
3.下一代物联网的典型应用
从服务对象来看，物联网的应用可以分为三条主线，即面向个人用户的消费物联网、面向企业的生产物联网和面向政府的管理物联网。消费物联网的应用主要是针对个人消费者，比如智慧教育、智慧医疗、智能家居等领域。面向生产的物联网更关注与制造和生产行业相关的行业，如智能工厂、智能农业等领域。管理的物联网与城市管理密切相关，如智慧交通、智慧城市等领域。随着智能和数字技术的引入，下一代物联网应用也将朝着智能化、个性化和自动化方向快速发展。
3.1消费物联网
3.1.1智慧教育
随着全球教育信息化战略的推进和教育投入的稳步增长，各国教育信息化建设取得重大进展，教育水平不断提高。传统教育正在向开放、共享、互动、合作的现代智慧教育转变，并呈现出技术化、网络化和个性化的趋势。借助互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等技术，打造智能、感知、泛在的智慧教育新模式。通过个性化、精细化、沉浸式的学习和教学，提高课堂教学效果，提升学生的学习兴趣和学习效率。
智能医疗
智慧是指新一代信息和生物技术的综合应用，整合卫生计生部门、医院、社区、服务机构和家庭的医疗资源和设备，创新医疗健康管理和服务，形成全息动态健康监测和服务体系。智慧可以广泛应用于疾病预防、医疗救治、个体保健等社会医疗卫生领域，是人的健康管理、医疗信息、智能融合发展的高级阶段。
智能家居
智能家居是以住宅平台为基础，综合运用计算机、网络通信、家电控制等技术，将智能控制、信息交换、消费服务等家居生活有效结合，构建高效的住宅设施和家庭日程事务管理系统，提高家居的安全性、便利性、舒适性和艺术性，实现环保节能的居住环境。是互联网技术和物联网技术的集中体现。智能家居发展可以分为三个阶段:单机智能、设备互联、全屋智能。全屋智能服务通过学习完成用户画像，捕捉用户信息和意图，根据用户个性化需求主动提供个性化全屋智能服务。
3.2生产物联网
智能工厂
智能工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。在数字化工厂的基础上，融合绿色智能手段、智能系统等新技术，构建高效、节能、环保的人性化工厂。智能工厂管理平台集成了“生产调度”、“生产排程”、在线质量控制、车间物料计划与控制、生产过程追溯、可视化过程监控、生产状态分析等功能。通过实现高度的自动化和信息化，可以建设智能工厂，达到降低成本、提高生产效率、保证质量的目的。目前，中国正在积极建设智能工厂。在政策、技术和市场的推动下，中国智能工厂的建设正在进入快车道。
3.2.2智能农业
农业是关系国计民生的重要领域。中国正处于传统农业向现代农业转变的过程中。国家高度重视农业现代化，不断出台相关政策，推动智慧农业的技术研发和项目实施。农业以智能生产为核心，依托云计算、大数据、人工智能、卫星遥感等现代信息技术，实现生产的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化，从空组织管理现有的农业基础设施、通讯设备和信息设施。
3.3托管物联网
智能交通
智慧交通融合了物联网、云计算、大数据、移动互联网、人工智能等新技术。它通过高科技采集交通信息，控制和支持交通管理、交通运输、公众出行的各个环节和交通建设管理的全过程，充分保障交通安全，充分发挥交通基础设施的效能，提高交通系统的运行效率和管理水平，服务于公众的顺畅出行和经济的可持续发展。
3.3.2智慧城市
智慧城市以信息技术为核心，以物联网为基础，运用智能识别、移动互联网、云计算等高新技术，集数字化、网络化、智能化于一体。依托信息产业发展和技术创新应用，通过整合信息资源，实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新，全面提升城市居民生活质量和幸福指数，促进城市经济社会发展方式转变和城市治理现代化。
3.4下一代物联网业务的共同需求
总的来说，无论是消费的物联网、生产的物联网还是管理的物联网，都是基于如何更好地满足人类生活的需求，服务于人们的“衣食住行、教育、医疗、营养、衣着”。服务于人与人之间通信的传统网络可以基于人的高智能实现信息决策和系统控制，通信质量的提高可以满足需求。服务于物的物联网，需要从物到物连接到物联网。它不仅要连接事物，还要保证连接的可靠性、灵活性和可控性，以及信息传递的准确性、及时性和及时性。
4.下一代物联网的6S特征概念
结合下一代物联网的典型应用和共性需求，综合考虑物联网业务的全生命周期，从业务的产生和识别，到信息的可靠传输、数据的高效处理，再到系统的整体安全保障和最小化管理，最终促进业务的未来衍生。未来的物联网应该具有以下特征:第一，应该是敏捷的，能够快速实现物联网丰富业务的识别、管理和优化；二是融合，实现物联网蜂窝网、短距离网等异构网络之间的纵横融合，实现高可靠、高性能的一体化数据传输；第三，协同，基于多系统、多维度的协同，实现物联网海量数据的实时、精准分析处理；第四，安全，实现物联网业务定制化的全方位安全防护；第五，极简主义，面向物联网的管理者，实现系统的全方位便捷管理；第六，共享，基于统一的系统架构，实现网络能力和资源的共享，支持物联网业务的不断丰富和衍生。基于下一代物联网的6S特征，一个全新的物联网时代即将开启。
4.1敏捷
随着未来物联网的快速发展，将会诞生无数的业务需求。与传统物联网业务不同，下一代物联网业务将随着数据的交互和分析而灵活生成，即业务将具有自增长的特性。为了适应物联网业务灵活、随机的特点，物联网系统需要准确理解不同业务的差异化意图，适应跨多个技术领域的复杂环境，快速完成业务意图的准确发现和识别。同时，系统需要具备快速准确分析网络资源的能力，实现业务需求与网络能力的准确匹配。其次，系统需要实时监控业务需求的变化，提前识别网络故障，及时调整网络资源的分配，保证业务与资源的高效动态匹配，形成集业务意图感知、分析、决策、智能运维于一体的全生命周期闭环系统，实现网随业动。
4.2融合
4G时代，移动网络虽然覆盖了全球90%的人口，但只覆盖了全球不到20%的地区。其余80%地区的环境监测、灾害预防、应急搜救、国防监测都需要通过扩大网络覆盖来实现。为了实现全球化的无缝网络覆盖，统一通信中的陆、海、空和空间的融合成为下一代物联网的发展趋势。下一代物联网(NGIoT)通过融合地面无线通信、无人机空通信、高、中、低轨道卫星通信和海洋通信技术，实现网络的“纵横融合”，解决不同网络间的互联互通问题，实现端到端的数据交换和无缝数据传输。同时，陆海-空-天统一通信可以改善物理传输性能，提高网络的可用性和可靠性，扩大网络覆盖范围，充分利用网络资源，降低网络运营商和服务提供商的成本，满足多样化的业务需求。
4.3协同作用
互联网主要是解决人与人之间的信息传递问题，通过人类的信息处理能力来理解信息并做出后续决策。所以，信息沟通是互联网时代最重要的。但在物联网时代，仅仅实现物的信息交换并不能解决根本问题，因为物的信息处理能力远不如人，尤其是物在获取多源信息后会如何分析，这就需要赋予物协同数据处理的能力。因此，在物联网时代，协作需要全面嵌入到下一代物联网的数据处理的各个层面。需要从多源感知数据处理、多类型数据协同存储、统一数据分析架构设计等多个方面来定义和实现物联网多源数据的协同处理。，以满足物联网日益增长的海量多源数据处理需求，满足物联网衍生的新应用对强大计算能力的匹配需求。
4.4安全
物联网市场发展迅速，终端数量急剧增加，存在很大的安全隐患。没有安全保护的物联网将毫无用处。物联网设备具有多型号、小型化、轻量化的特点。这些特点在未来的发展中会更加明显，现有的粗粒度、海量的安全解决方案无法适应。同时，在业务云化趋势下，安全边界日益模糊，传统的单点防御手段难以发挥作用；新型攻击复杂、隐蔽，传统被动防御手段无法有效识别，威胁检测和响应周期变长。因此，面对下一代物联网的安全需求，要实现从粗放保护到精确保护、单点保护到整体保护、被动保护到主动保护、静态保护到动态保护的多维度变化。
4.5简约主义
为了满足物联网丰富化、量化和小型化的发展需求，下一代物联网系统将引入许多高科技技术，但任何高效、灵活的网络都必须向极简主义方向发展，这可以加速物联网敏捷化、智能化和集成化的发展进程。所以极简主义是下一代物联网的重要目标。通过简化运营、部署、运维，实现业务敏捷高效，网络统一负载，计算智能协同，资源按需调度，安全策略随行，有效提升用户体验，提高业务部署效率，降低运维成本，大幅降低网络优化调整时间和难度，满足下一代物联网高动态、高灵活需求，构建端到端极简的下一代物联网架构。
4.6分享
为了满足物联网业务不断丰富和衍生的需求，需要尽可能地探索物联网系统的可复用性，提高系统的利用效率，以支撑基于一套物联网系统的丰富物联网业务的实现，创造无限可能。下一代物联网的共享特征包括能力和资源的共享。目前，物联网正以“烟囱式”发展，以垂直应用为主，以行业应用和闭环应用为主，在一定程度上属于内网和专网。这种模式建设成本高，重复性大，应用系统之间难以实现对象/信息共享和互联互通。难以满足规模化、协同化发展的要求，也难以引导和促进生物联网更大的、有潜力的发展。通过能力和资源的共享，可以有效利用共同的能力和资源，降低重复建设和烟囱协作成本，同时满足物联网系统数据通用化、业务组件化、可重用和灵活扩展的要求。
5.结束语
近年来，以数字驱动和数据资源为特征的数字经济蓬勃发展，激发了新的经济增长动能，带动了下一代物联网的快速增长。同时，随着各类智能设备的普及和传感器的大规模部署，下一代物联网的智能化和数字化将逐步演进和深化，进一步助力整个社会的数字经济转型。智能数据的产生、收集、处理、决策和应用将成为新的核心价值增长点，催生新的业务场景和需求。一系列新技术的引入，如人工智能、云计算、大数据、区块链、边缘计算等。，将帮助物联网在教育、交通、医疗、工业等领域得到快速应用。同时，丰富的应用和海量的终端会产生海量的数据处理和传输需求，整个系统的资源需求也会相应增加。业务场景的丰富化、技术发展的精细化演进、终端数据的海量化，将成为下一代物联网快速发展的首要驱动力，共同驱动基于数字孪生的下一代物联网向数据多维化和共享化、网络融合和自治化、处理智能化和协同化、终端泛在化和集成化的趋势发展，全面构建满足“敏捷、集成、协作、安全、极简、共享”的要求。
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精选报告来源:【未来智库官网】。
