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1、智能家居無線互聯的發展趨勢智能家居無線互聯的發展趨勢王興軍 教授 博導國家高層次人才國務院特殊津貼專家廣東省南粵百杰人才深圳市物聯網協會首席專家2024.11.02個人簡介個人簡介國務院特殊津貼專家，國家千人計劃專家，南粵百杰人才，國家工信部數字電視關鍵件標準工作組組長，UTI機卡分離標準工作組組長，國家新聞出版廣電總局ChinaDRM數字內容版權保護HN標準工作組組長，TVOS安全標準工作組副組長，IEEE會員，中國電子學會高級會員，中國廣播電視技術委員會理事，中國醫促會常務理事、標準委員會秘書長，中國歐美同學會理事，廣東省睡眠相關疾病專業委員會副主任委員。深圳市信息安全與內容保護工程實驗室

2、 主任研究方向研究方向混合網絡寬帶接入+BCDN技術；網絡安全、數字內容保護、區塊鏈、視頻水印與版權追蹤技術；視頻大數據分析與內容推薦技術；醫療健康AI+智能傳感器+可穿戴+大數據云平臺技術；廣電白頻譜超寬帶與5G通信技術;低時延高可靠物聯網技術。研究成果研究成果領導制定四項國家行業標準和12項團體標準；ChinaDRM已經推廣超過2000萬用戶；DRM算法和系統獲得美國Merdan最頂級A級認證;獲得中國廣播電視科學技術獎等多個省部級獎項；領導多個國家省市重大項目和國內外企業的橫向科研項目。CONTENTSCONTENTS目錄目錄1 12 2智能家居無線互聯3 3無線互聯面臨挑戰4 4無線互

3、聯通信技術發展趨勢CONTENTSCONTENTS目錄目錄1 12 2智能家居無線互聯3 3無線互聯面臨挑戰4 4無線互聯通信技術發展趨勢 隨著物聯網（Internet of Things，Io T）技術的發展，智能家居（Smart Home）系統正在迅速的得到普及。工信部網站于 2023 年公開征求了5G 應用“揚帆”行動計劃（2021-2023 年）的意見。該計劃詳細規劃了5G 技術在賦能應用重點領域的方向，尤其強調了 5G 與智慧家居的緊密結合。智能家居概述智能家居概述 智能家居是以住宅為平臺，集成網絡通信、安全防范、自動控制、音視頻等多種技術，將家居生活的相關設施進行智能化管理，通過傳

4、感器、控制器等設備收集家庭環境數據，并根據用戶需求和預設策略自動調節家居設備的運行狀態，旨在提高家居生活的安全性、便利性、舒適性和藝術性，同時實現節能環保的目標。智能家居架構中通過物聯網實現了各種設備和系統之間的互相連接和協作，從而實現智能化的家居控制。智能家居架構的意義在于：智能家居概述智能家居概述 提高生活便利性：提高生活便利性：智能家居架構可以實現各種家居設備的聯動和自動化控制，使用戶可以通過手機或語音助手實現對家居設備的遠程控制，提高了生活的便利性。增強家居安全性：增強家居安全性：智能家居架構可以實現家居設備的安全監控和報警功能，增強家居的安全性。提高能源利用效率：提高能源利用效率：智

5、能家居架構可以實現家居設備的智能調節和優化控制，節約能源，提高能源利用效率。個性化定制：個性化定制：智能家居架構可以根據用戶的需求和習慣進行個性化定制，實現智能家居的個性化服務。感知通信安全控制服務交流 物聯網物聯網（Internet of Things，IOT）指將互聯網的概念擴展到物理設備和日常對象之間的連接中。這些設備嵌入了電子設備、網絡連接和其他形式的硬件(如傳感器)，可以通過網絡與其他人通信和交互，并且可以遠程監控。智能家居與物聯網智能家居與物聯網 物聯網技術是實現智能家居的關鍵推動力量，通過設備互聯與數據交互，使得家居系統更加高效、智能和便捷。二者關系如下：物聯網為智能家居提供基礎

6、框架。物聯網標準和協議的開發（如Wi-Fi、Zigbee、Bluetooth等）促進了智能家居設備的互操作性。智能家居設備通過物聯網持續收集用戶行為、環境等數據。通過物聯網遠程控制與自動化管理智能家居。物聯網保障智能家居的數據安全與隱私。物聯網概述物聯網概述 在物流領域物流領域，物聯網可打破地域限制實現物物之間的信息獲取、傳遞、存儲、融合使用等服務的網絡，從而提高整個物流行業的信息化能力。數據傳輸的效率數據傳輸的效率方面，在5G技術的大規模商用后，也已經不是問題，作為新一代的移動通信技術，除了基站的部署成本以外，具備了高速率、低延時、高可靠性、大帶寬等優勢。以5G技術作為物聯網傳輸層的傳輸技術

7、將大幅度拓展物聯網的應用面。物聯網的網絡架構物聯網的網絡架構物聯網的知識體系物聯網的知識體系物聯網模型物聯網模型四個層級四個層級物聯網模型物聯網模型四個層級四個層級各層級涉及的主要公司各層級涉及的主要公司無線通信技術概述無線通信技術概述 無線通信是通過電磁波（如無線電波、微波、紅外線等）在空氣中傳輸信號的一種技術。其核心目標是無需物理連接，即可實現遠程通信。無線通信技術廣泛應用于廣播、電話、互聯網和各種無線設備。無線通信技術具體分類無線通信技術具體分類無線通信無線通信局域通信局域通信寬帶通信寬帶通信LPWANLPWANZigbeeZigbee藍牙藍牙WiFiWiFi廣域通信廣域通信NB-IoT

8、NB-IoTLoRaLoRaSigFoxSigFox物聯網的網絡通信物聯網的網絡通信 物聯網的網絡通信是實現設備和系統之間無縫連接和數據交換的關鍵。物聯網網絡通信技術包括有線和無線技術，通過各種協議和標準來確保設備之間的數據傳輸。物聯網的網絡通信技術在不斷發展，以適應日益增長的設備連接需求和多樣化的應用場景。選擇合適的通信技術是確保物聯網系統高效運行的關鍵。骨干網、核心網、城域網、接入網：骨干網、核心網、城域網、接入網：其他（衛通、寬帶其他（衛通、寬帶.).)有線網絡：光纖（有線網絡：光纖（FTTH/FTTDFTTH/FTTD）、以太網、廣電混合網絡（）、以太網、廣電混合網絡（HFCHFC）、

9、電話網絡、電力線（）、電話網絡、電力線（PLCPLC）、其它專線；）、其它專線；無線網絡：無線網絡：2G/3G/4G/5G/5Ga/6G2G/3G/4G/5G/5Ga/6G、星座互聯網、星座互聯網、WiMaxWiMax、DTMBDTMB、DVB-TDVB-T、DABDAB、.WiFi2/3/4/5/6/7WiFi2/3/4/5/6/7、LoraLora、ZigbeeZigbee，藍牙，藍牙3/4/5/63/4/5/6、NFCNFC、星閃、星閃、CAT1/CAT4CAT1/CAT4、NBNB、RedCapRedCap、.毫米波通信、紅外毫米波通信、紅外/可見光通信（可見光通信（LiFi.LiFi

10、.）、超聲通信、）、超聲通信、.感通一體化、感通算一體化、感通算控一體化、感通一體化、感通算一體化、感通算控一體化、.量子通信、量子通信、.WiFi（Wireless Fidelity）是一種基于IEEE 802.11標準的無線局域網（WLAN）技術，允許設備在沒有物理線纜的情況下進行網絡連接。WiFi技術廣泛應用于家庭、辦公室、公共場所等環境中，為用戶提供便捷的無線網絡接入。無線通信的無線通信的WiFIWiFI技術技術 WiFi技術有多個不同的標準，每個標準在速度、頻率、覆蓋范圍和其他特性上有所不同。主要的WiFi標準包括：IEEE 802.11a：工作在5 GHz頻段，最大理論速率為54

11、Mbps。IEEE 802.11b：工作在2.4 GHz頻段，最大理論速率為11 Mbps。IEEE 802.11g：工作在2.4 GHz頻段，最大理論速率為54 Mbps。IEEE 802.11n：工作在2.4 GHz和5 GHz頻段，最大理論速率為600 Mbps。IEEE 802.11ac：工作在5 GHz頻段，最大理論速率為幾Gbps。IEEE 802.11ax（WiFi 6）：工作在2.4 GHz和5 GHz頻段，最大理論速率為幾Gbps，同時提高了效率和容量。IEEE 802.11be（WiFi 7）：即將推出，旨在提供更高的速度和更低的延遲。無線通信的無線通信的WiFIWiFI技

12、術技術物聯網的應用物聯網的應用CONTENTSCONTENTS目錄目錄1 12 2智能家居無線互聯3 3無線互聯面臨挑戰4 4無線互聯通信技術發展趨勢通信需求通信需求帶寬帶寬時時延延無人機控制無人機控制工業控制工業控制車路協同車路協同機器人控制機器人控制高速高速ARAR通信通信自動駕駛自動駕駛無人機視頻傳輸無人機視頻傳輸超高清廣播超高清廣播AIAI聯邦學習聯邦學習AIGCAIGCAIAI大模型訓練大模型訓練AIAI模型推理模型推理遠程抄表遠程抄表溫濕度傳感器溫濕度傳感器穿戴傳感器穿戴傳感器音頻廣播音頻廣播網絡互動視頻網絡互動視頻網絡互動游戲網絡互動游戲手術機器人手術機器人高頻量化交易高頻量化交

13、易環境監測環境監測遙感遙測遙感遙測星座互聯網星座互聯網可靠性可靠性安安全全性性無人機控制無人機控制工業控制工業控制車路協同車路協同機器人控制機器人控制高速高速ARAR通信通信自動駕駛自動駕駛無人機視頻傳輸無人機視頻傳輸超高清廣播超高清廣播AIAI聯邦學習聯邦學習AIGCAIGCAIAI大模型訓練大模型訓練AIAI模型推理模型推理遠程抄表遠程抄表溫濕度傳感器溫濕度傳感器穿戴傳感器穿戴傳感器音頻廣播音頻廣播網絡互動視頻網絡互動視頻網絡互動游戲網絡互動游戲手術機器人手術機器人高頻量化交易高頻量化交易環境監測環境監測遙感遙測遙感遙測星座互聯網星座互聯網通信需求通信需求傳輸距離傳輸距離功功耗耗無人機控制

14、無人機控制工業控制工業控制車路協同車路協同機器人控制機器人控制高速高速ARAR通信通信自動駕駛自動駕駛無人機視頻傳輸無人機視頻傳輸超高清廣播超高清廣播AIAI聯邦學習聯邦學習AIGCAIGCAIAI大模型訓練大模型訓練AIAI模型推理模型推理遠程抄表遠程抄表溫濕度傳感器溫濕度傳感器穿戴傳感器穿戴傳感器音頻廣播音頻廣播網絡互動視頻網絡互動視頻網絡互動游戲網絡互動游戲手術機器人手術機器人高頻量化交易高頻量化交易環境監測環境監測遙感遙測遙感遙測星座互聯網星座互聯網通信需求通信需求5G在物聯網領域的應用在物聯網領域的應用5G在物聯網領域的應用在物聯網領域的應用5G通信技術 當前，全世界最先進的通信技術

15、之一就是5G技術，全世界對這一技術十分的關注。以5G通信技術應用為基礎，能夠使數據傳統速度大大提升，使傳統的空間限制得以有效的消除。5G概述概述5G典型應用1.1.超高清視頻超高清視頻/圖像（圖像（AR/VRAR/VR）2.2.超高速萬人超高速萬人/萬物互聯萬物互聯3.3.車聯網車聯網/聯網無人機聯網無人機4.4.遠程醫療遠程醫療5.5.智慧電力智慧電力6.6.工業控制工業控制7.7.智能安防智能安防8.8.個人助理個人助理9.9.智慧園區智慧園區10.10.智慧電商智慧電商5G在物聯網領域的應用在物聯網領域的應用智能家居 對用戶聲音或手勢進行追蹤，幫助控制其他家庭設備，實現智慧家庭。智慧基建

16、 利用城市中公共設施以及監視器，提升城市運營效率，加強發展。智慧交通 在基建設施（如路燈、紅綠燈）中搭載傳感器，收集城市實時資料，加強管理及提升安全性。智慧醫療 可以對病患進行遠距離監控，加強對體征的掌握，提升治療成效。智慧電網 透過物聯網傳遞及預測電網需求資訊，更有效率的配送能源，減少能源浪費。智慧工廠 通過物聯網技術使工廠效率提升，降低管理成本，并強化員工安全。智慧無人機 通過連接運轉中的無人機，對于智能物流以及加速跑腿效率是一項有意義的創新，能有效提升人身安全。自動駕駛 將城市中汽車作為終端，結合云端同步，自動駕駛等功能，改善交通，提升行車安全。智能零售 對于零售商家而言，物聯網可以優先

17、提升商家上下游的運轉效率。5G在物聯網領域的應用在物聯網領域的應用智慧農業對用戶聲音或手勢進行追蹤，幫助控制其他家庭設備，實現智慧家庭。智能電網利用城市中公共設施以及監視器，提升城市運營效率，加強發展。智慧工地可以對工地進行遠距離監控，加強對施工現場的掌握，提升設備機具的信息化改造；治療成效。智慧物流物流智慧業務產業中，需要建立一個數據采集、動作執行、數據匯聚、網絡傳輸、數據處理、數據分析、智慧應用、商業模式、方案集成、運營服務的端到端的完整體系架構。高清視頻會議在5G+超高清視頻直播的基礎上，在超高清視頻素材到達云端之后，在云端部署相應的視頻制作軟件，通過桌面應用、H5頁面等方式對視頻素材進

18、行云端的制作，然后再通過5G網絡進行內容分發，實現基于5G網絡的超高清視頻制播。智慧碼頭中國聯通聯合愛立信、青島港和振華重工在青島港新前灣自動化碼頭成功實現了基于5G連接的自動岸橋吊車控制操作和運輸集裝箱，在5G網絡智慧碼頭領域再上一個臺階。智慧旅游利用物聯網等新技術，通過移動互聯網，借助便攜的終端上網設備，主動感知旅游資源、旅游經濟、旅游活動、旅游者等方面的信息，及時發布，讓人們能夠及時了解這些信息，安排和調整工作與旅游計劃。智慧金融基于5G，銀行可以充分運用遠程服務或智能交互功能，如客戶可以通過視頻銀行辦理開戶、簽約、繳費、匯款等常用業務。還能用AR、VR等沉浸式技術提供新型場景化服務體驗

19、，創新銀行與客戶的交互模式。5G在物聯網領域的應用在物聯網領域的應用智能校園（社區）利用城市中公共設施以及監視器，提升校園安全，圖書管理，識別人員信息等。5G在物聯網領域的應用在物聯網領域的應用5G在物聯網領域的應用在物聯網領域的應用智能家居智能家居 智能家居已經是在市面上具有成熟產品的一項概念，像是蘋果的HomeKit，小米的小愛同學等，通過語音或手勢交互，對支持相應標準的家具進行控制。物聯網領域應用物聯網領域應用智能交通物聯網可以在整個交通系統中部署，幫助不同車輛、交通設施的互相通訊，實現交通疏導、智能駕駛等功能。而在深圳的物聯網示范園區已實現了這樣的范例，驗證了智能交通的可行性。物聯網領

20、域應用物聯網領域應用智慧碼頭中國聯通聯合愛立信、青島港和振華重工在青島港新前灣自動化碼頭成功實現了基于5G連接的自動岸橋吊車控制操作、抓取和運輸集裝箱，在5G網絡應用于智慧碼頭領域再上一個臺階。物聯網領域應用物聯網領域應用智慧醫療智慧醫療 在世界移動大會上，關于聯通5G智慧醫療的一段視頻火了。有了5G的幫助，未來醫院可實現更快速的數據傳輸、分析及預警，并具備更全面可靠的監護條件，能夠通過語音交互、觸屏、人臉識別等方式，為患者提供診前、診中、診后全流程的醫療健康服務。物聯網領域應用物聯網領域應用健康穿戴健康穿戴 物聯網在醫療保健方面也有諸多應用，通過穿戴式的血壓針、心率計等等，收集監控患者的體征

21、，在疾病的預防和控制有很大的功用。物聯網領域應用物聯網領域應用5G+5G+智能電網智能電網物聯網領域應用物聯網領域應用 5G智能電網已成功實現5G智能分布式配電、變電站作業監護及電網態勢感知、5G基站削峰填谷供電等多個新應用。市區環境的無人駕駛市區環境的無人駕駛 5G具備的超高可靠 低 時 延 通 信（uRLLC）使得車輛終端在市區環境中可以在低于1ms的延遲下與云端進行通信，將車輛納入物聯網，實現智能交通。右圖為百度Apollo的無人化路測。物聯網領域應用物聯網領域應用智能智能零售零售商店商店 對于零售商家而言，物聯網能夠提升供應鏈精度，加快收銀效率，具有諸多好處。而5G具備的海量機器類通信

22、（mMTC）也可以使得設備商家中復雜的環境聯網，甚至可以做到對每一個商品聯網，實現智能商店。物聯網領域應用物聯網領域應用CONTENTSCONTENTS目錄目錄1 12 2智能家居無線互聯3 3無線互聯面臨挑戰4 4無線互聯通信技術發展趨勢面臨的問題面臨的問題 1.標準國際化 2.安全性 3.大規模數據 4.生態系獨立 5.創新的應用與合作 6.成本和投資回報 7.物聯網結合AI 8.傳輸距離面臨的問題面臨的問題1.標準國際化標準國際化 物聯網終端設備的協議與規格目前仍然缺乏統一的標準。不同設備之間的資訊大多無法互通，若能參與制定協議標準將能大大提升競爭力。各家廠商都想在物聯網領域分得一杯羹，

23、無論是各種聯盟、科研院所，還是芯片廠商和設備制造商，都想推廣自家的協議，光是通信技術就分為NFC、Zigbee、GPS、WiFi、藍牙等，更不要說傳輸層的ONS/PML或NGTP標準，無形中為設備之間的聯通造成了阻礙，形成信息孤島，難以整合構建規?；洕?。標準的制定跟不上技術演進，拖累著物聯網的進程。面臨的問題面臨的問題2.安全性安全性 對于終端而言，部署足夠安全的防火墻將要花費更大的成本，監控敏感數據的終端一旦被攻擊可能造成巨大損失。物聯網的優勢在于自動化和智能化，這種實時在線的數據連接為黑客提供了便利條件。過去一年，圍繞物聯網的DDoS攻擊屢見不鮮，大規模、分布式、異構網絡的弱點越來越明顯

24、。物聯網安全主要以3 種形式被擊?。好媾R的問題面臨的問題2.安全性安全性（1）盜竊：竊取設備；通過竊聽竊取存儲在設備中的數據；知識產權盜竊；（2）欺詐：盜用身份以驗證用戶訪問權限；偽造設備憑據以訪問服務器或數據存儲庫；（3）操縱：操縱服務器、路由器、設備、數據或客戶端中的數據；修改致動器系統的動作；強迫系統崩潰以破壞整個功能（例如：物聯網智能家居安全系統）；面臨的問題面臨的問題2.安全性安全性5G+AI5G+AI時代的信息安全挑戰：時代的信息安全挑戰：1.超高清視頻和大數據-實時大數據量的數據加密挑戰2.萬物互聯-海量設備安全防護的木桶效應，保護與隔離需求，更大的DDoS攻擊源（美國2016年

25、10月21日斷網事件）3.車聯網/聯網無人機-安全認證效率和安全倫理挑戰4.遠程醫療-安全漏洞、個人隱私、數據隔離、分層權限5.智慧電力、工業控制-更難物理隔離、更易被干擾和攻擊6.智能安防-目前80%的攝像頭存在安全隱患或裸奔；7.邊緣計算-被攻擊面增大、劫持反劫持的算能悖論；8.骨干網數據復制與后續攻擊；9.IoT-市場占有率與安全防護的悖論；10.AI-漏洞掃描悖論：攻擊者與防護者都在做！面臨的問題面臨的問題2.安全性安全性5G5G網絡安全架構八個安全域：網絡安全架構八個安全域：1.網絡接入安全：保障用戶接入網絡的數據安全?？刂泼妫河脩粼O備（UE）與網絡之間信令的機密性和完整性安全保護，

26、包括無線和核心網信令保護。其中核心網信令包括 UE 到服務網絡公共節點的信令保護，以及根據切片安全需求部署的 UE 到網絡切片（NS）內實體的信令保護。用戶面：UE 和網絡之間用戶數據的機密性和/或完整性安全保護，包括 UE 與（無線）接入網之間的空口數據保護，以及 UE 與核心網中用戶安全終結點之間的數據保護。2.網絡域安全：保障網元之間信令和用戶數據的安全交換，包括（無線）接入網與服務網絡共同節點之間，服務網絡共同節點與歸屬環境（HE）之間，服務網絡共同節點與 NS 之間，HE 與 NS 之間的交互。3.首次認證和密鑰管理：包括認證和密鑰管理的各種機制，體現統一的認證框架。具體為：UE 與

27、 3GPP 網絡之間基于運營商安全憑證的認證，以及認證成功后用戶數據保護的密鑰管理。根據不同場景中設備形式的不同，UE 中認證安全憑證可以存儲在 UE 上基于硬件的防篡改的安全環境中，如 UICC（通用集成電路卡）。4.二次認證和密鑰管理：UE 與外部數據網絡（如，業務提供方）之間的業務認證以及相關密鑰管理。體現部分業務接入 5G 網絡時，5G 網絡對于業務的授權。5.安全能力開放：體現 5G 網元與外部業務提供方的安全能力開放，包括開放數字身份管理與認證能力。另外通過安全開放能力，也可以實現 5G 網絡獲取業務對于數據保護的安全需求，完成按需的用戶面保護。6.應用安全：此安全域保證用戶和業務

28、提供方之間的安全通信。7.切片安全：體現切片的安全保護，例如 UE 接入切片的授權安全，切片隔離安全等。8.安全可視化和可配置：體現用戶可以感知安全特性是否被執行，這些安全特性是否可以保障業務的安全使用和提供。面臨的問題面臨的問題2.安全性安全性強化物聯網安全的強化物聯網安全的 4 4 種方式：種方式：1、數據加密設備可以在數據傳輸和交換之前進行身份驗證和數據加密。加密確保了數據即使被黑客竊取，也無法以原始形式訪問。設備身份認證可確保防止設備被操縱，從而避免黑客自主控制的陷阱。2、網絡安全零信任網絡、Web3.0、無感認證、高效加解密、聯邦學習、隱私計算、多方安全計算、.。3、設備端的安全性估

29、計到 2020 年將有數十億臺設備連網，這意味著黑客有數十億個新的攻擊點。如果沒有集中控制來保護這些設備，唯一的出路就是保護設備端。4、云端安全云是物聯網的主要交通路徑，因此，阻止網絡安全的第二個外圍防御必須在云服務器上。市場上已經存在廣泛的云安全規定，可以針對物聯網環境進行調整以實現最佳匹配。只要互聯網繼續存在，網絡安全問題就不會消失，隨著物聯網浪潮的到來，網絡安全的風險只會越來越多。與上一代設備不同，在“物聯網”一代中，數據丟失和個人身份盜竊的風險是嚴重的。物聯網設備的所有方必須采取足夠的安全措施，以避免這些可能的物聯網網絡安全風險的影響。面臨的問題面臨的問題-3.大規模數據大規模數據 對

30、于多傳感器以及多云端的物聯網結構，數據通信的流量將具有巨大的復雜性，在流量不足的場合可能會帶來問題。如智能交通的車輛互聯在市區外的場合可能會發生無法工作等情形。海量數據的存儲，根據應用的不同，可能會有較高的數據采集要求，這反過來又會導致較高的存儲要求。目前互聯網已經占總發電量的5%，為物聯網設備收集甚至存儲數據的“巨大挑戰”依然存在。面臨的問題面臨的問題-4.生態系獨立生態系獨立各個廠商的物聯網產品間往往有很明確的定位區隔，互相不兼容，很難形成大規模的應用。面臨的問題面臨的問題5.創新的應用與合作創新的應用與合作 物聯網的真正價值在于數據的應用，我們也注意到物聯網產生的數據是全球分散的，如何布

31、置數據中心也是一個市場痛點。未來物聯網領域所用到的數據中心不太可能是如今這種集中應用模式。物聯網與AI、深度學習的結合會更加緊密，而網絡邊緣處理和分析的趨勢也將大幅降低數據回傳的需求處理量；全產業鏈的業務形態使得物聯網絕非一家之事，大公司搭臺開發者唱戲是良性的發展模式。Google力推的智能家居協議Thread開放給支持802.15.4通訊標準的無線裝置串聯，讓更多芯片、硬件廠商加入，加速家庭裝置產品的開發。思科透過并購云端物聯網公司Jasper Technologies來成立物聯網事業群，連同網絡、云端服務暨平臺、網絡安全，并列為思科未來IT業務發展的四大核心戰略。隨著窄帶物聯網技術的規?；?/p>

32、商用，也會產生新形式的應用；例如支持用氣數據抄收、異常事件上報功能的智能燃氣表已在上海試運行，其中還有不少新思路可挖。面臨的問題面臨的問題6.成本和投資回報成本和投資回報 物聯網的產業鏈貫穿上下游，包括芯片元器件、軟件服務、系統集成、網絡運營商，每個環節都需要前期投入，這就涉及到成本問題。由于眾多廠商各自為戰，難以保證穩定的回報率。尤其是對于硬件企業來說，要造出成規模兼容多協議的設備，還要留出一部分利益分成，投入產出比是不得不考慮的問題。面臨的問題面臨的問題7.物聯網結合物聯網結合AI AI(人工智能)和物聯網(物聯網)的結合正在推動通信領域的重大變革，為多個行業帶來新的機會和挑戰，是人類科技

33、進步跨出的一大步。特別地，AI在控制網絡和編解碼方面的應用具有很大的潛力，可以顯著提升通信網絡的效率和性能，但是依然面臨一些困難。面臨的問題面臨的問題7.物聯網結合物聯網結合AI1.算力需求：AI算法，尤其是深度學習模型，需要大量的計算資源。然而，物聯網設備通常計算能力有限，難以支持復雜的AI算法。2.網絡帶寬和延遲 （1）帶寬限制：隨著物聯網設備數量的增加，網絡帶寬需求迅速增長，現有網絡可能無法滿足這種需求。（2）低延遲：一些關鍵應用（如醫療監控、智能交通）對通信延遲有嚴格要求，現有網絡架構需要優化。3.網絡復雜性 （1）網絡拓撲和協議 a.復雜網絡拓撲：現代通信網絡包含多層、多協議的復雜拓

34、撲，AI需要在這種環境中進行高效的控制和優化。b.協議兼容性：不同的網絡設備和通信協議需要AI系統能夠兼容和互操作。（2）動態環境適應 a.網絡動態變化：網絡狀態和流量模式不斷變化，AI系統需要能夠快速適應這些變化，以維持網絡性能。b.自適應控制：AI需要具備自適應能力，能夠在不同網絡條件下自動調整策略。4.編解碼復雜性 （1）高效編解碼算法 a.壓縮效率：需要設計高效的編解碼算法，能夠在盡量減少數據量的同時，保持高質量的傳輸內容。b.解碼速度：解碼過程需要快速完成，以確保數據能夠實時使用。（2）數據丟失和錯誤處理 a.魯棒性：編解碼算法需要具有高魯棒性，能夠處理數據丟失和傳輸錯誤，確保數據完

35、整性。b.錯誤檢測和糾正：需要實現高效的錯誤檢測和糾正機制，以提高數據傳輸的可靠性。5.軟硬件集成 （1）硬件優化：AI控制和編解碼算法需要在硬件上進行優化，以提高性能和能效。（2）軟件兼容性：確保AI算法能夠在現有的軟件平臺和系統架構上無縫運行。面臨的問題面臨的問題8.傳輸距離傳輸距離 物聯網通信中的傳輸距離面臨諸多挑戰，包括信號衰減、能耗問題、數據傳輸質量、成本問題、技術選擇和適配、環境因素等。解決這些挑戰需要綜合考慮通信技術的選擇、網絡設計、設備優化、能效管理以及基礎設施建設等因素。通過技術創新和系統優化，可以提升物聯網系統的傳輸距離和整體性能。CONTENTSCONTENTS目錄目錄1

36、 12 2智能家居無線互聯3 3無線互聯面臨挑戰4 4無線互聯通信技術發展趨勢未來發展未來發展 MGI預測，物聯網的應用將在2025年產出3.911.1兆美元的價值。其中，基于物聯網的工業升級將產出最多價值。供需匹配、售后服務、以及資源與流程的優化等，都可以經由結合物聯網來達到更好的成效。物聯網未來發展物聯網未來發展 5G+物聯網，是繼PC（Personal Computer）、MI（Mobile Internet）、CC（Cloud Computing）、GPS、UAV（Unmanned Aerial Vehicle）、AI（Artificial Intelligence）之后的新變革，世界

37、各國都對其未來發展寄予厚望。5G+物聯網的提出體現了大融合理念，擁有短鏈、智慧以及共生的特征，具有快捷、方便、智能化等優勢，突破了將物理基礎設施和信息基礎設施分開的傳統思維，具有很大的戰略意義。5G+物聯網的戰略意義5G+5G+物聯網在行業商業化階段及分層物聯網在行業商業化階段及分層 5G-A（5G Advanced）是5G技術的演進版本，由3GPP（第三代合作伙伴計劃）在5G標準基礎上進一步開發和擴展，以滿足未來通信需求。5G-A旨在增強5G網絡的性能和功能，支持更廣泛的應用場景，推動各行各業的數字化和智能化轉型。5G-A5G-A的概述的概述5G-A5G-A的的功能功能5G-A5G-A的的功

38、能功能增強移動帶寬增強移動帶寬 更高的數據速率 更大的帶寬超可靠低時延通信超可靠低時延通信 極低時延 高可靠性大規模機器類通信大規模機器類通信 海量連接設備 低功耗網絡智能化網絡智能化 集成AI和ML技術 自動化管理增強網絡切片增強網絡切片 靈活的網絡切片 動態調整頻譜效率提升頻譜效率提升 更佳的編碼和調解 新頻譜資源能效優化能效優化 低能耗設計 節能模式多接入邊緣計算 多接入邊緣計算多接入邊緣計算 分布式計算分布式計算安全性提升安全性提升 增強加密和認證 安全管理 5G-A通過提供更高的連接密度、更低的時延、更高的可靠性以及智能化的網絡管理，極大地推動了物聯網應用的發展。它不僅提升了各行業的

39、效率和創新能力，還推動了社會的數字化和智能化轉型，為實現智能城市、智能制造、智能農業等未來愿景提供了堅實的技術基礎。5G5G的應用的應用R17R175G-A5G-A的應用的應用R18R185G-A5G-A的應用的應用R19R19 2024年3月28日，中國移動在杭州全球首發5G-A商用部署，公布首批100個5G-A網絡商用城市名單，并宣布計劃于年內擴展至全國超300個城市，建成全球最大規模的5G-A商用網絡。來自政府、產業鏈各方企業共同見證5G-A商用開啟，共話5G-A未來發展。5G-A5G-A的的部署部署 5G網絡無法實現“全球全域”、“萬物互聯”，6G將有效彌補5G不足，滿足需求，ITU已

40、啟動6G研究。6G將向數字化和全連接的方向發展，真正實現隨遇接入，萬物互聯。全新頻譜、顛覆性的技術、無小區網絡、網絡虛擬化、高能效和人工智能將成為6G驅動力和主要特征。6G6G網絡概述網絡概述6G6G網絡發展規劃網絡發展規劃6G6G網絡的目標網絡的目標6G6G網絡的愿景網絡的愿景愿景愿景：打通虛實空間泛在智聯的統一網絡。6G6G網絡網絡架構設想架構設想星閃技術 星閃技術星閃技術（SparkLink）是由中國主導研發的一種短距離無線通信技術，專注于滿足智能家居、可穿戴設備、工業物聯網、車聯網等場景中低功耗、低延遲和高安全性的連接需求。星閃技術的設計目標是補充現有的Wi-Fi、藍牙等無線技術，以滿

41、足物聯網生態系統中多種設備高效互聯的需求。主要特點主要特點：高效低功耗高效低功耗 低時延低時延 高安全性高安全性 兼容性與拓展性兼容性與拓展性 高可靠性高可靠性網絡融合 網絡融合網絡融合是指將不同類型的通信網絡（如電信網絡、數據網絡、有線網絡、無線網絡等）整合在一起，以實現語音、數據、視頻等多種服務的統一傳輸和管理。網絡融合打破了傳統的單一網絡形態，使各種設備和應用能夠跨網絡無縫連接，滿足多元化的業務需求，提高了資源利用率和用戶體驗。主要類型主要類型：業務融合 終端融合 接入融合 網絡層融合網絡融合 智能家居智能家居中的融合網絡將5G/6G、Wi-Fi、藍牙、Zigbee、星閃等多種無線通信技

42、術整合在一個系統中，充分發揮各類網絡的優勢，為智能家居設備提供無縫、穩定的連接。這種融合網絡在智能家居中的應用大幅提升了設備的互通性、可靠性、效率和響應速度。網絡融合 智慧交通智慧交通利用信息通信技術、人工智能、物聯網、5G/6G等先進技術優化交通管理，提高交通效率和安全性，減少擁堵和碳排放。它是網絡融合應用的典型案例，交通系統將逐漸成為一個智能、動態、自適應的生態系統，從而改善通行效率、保障出行安全，推動綠色交通的發展。網絡融合網絡融合是推動信息通信技術發展的重要方向，隨著5G、6G和云計算等技術的成熟，將在智慧城市、工業互聯網、智能家居等領域廣泛應用，實現更高效、更靈活的網絡服務，為未來智

43、能社會的構建奠定堅實的基礎。全光網絡與全光網絡與5G/6G的深度融合：的深度融合：隨著5G、6G的普及，光纖通信與無線通信的結合將實現更高速、更穩定的傳輸，為各類設備的無縫連接提供支撐。多接入邊緣計算和分布式云計算：多接入邊緣計算和分布式云計算：邊緣計算與分布式云計算將在融合網絡中發揮更大作用，提供低延遲、高帶寬的服務，滿足智能家居、工業互聯網等需求。人工智能驅動的網絡管理：人工智能驅動的網絡管理：利用AI技術進行網絡數據分析、資源優化、故障預測等，實現更智能的網絡管理，提高運維效率和網絡可靠性。網絡切片與差異化服務網絡切片與差異化服務：網絡切片將繼續發展，支持更精準的業務隔離和差異化服務，實

44、現個性化、定制化的服務體驗。網絡融合網絡融合AI+信道估計 該方法該方法利用人工智能技術（特別是機器學習和深度學習）來提升無線通信系統中信道估計的準確性、效率和適應性。信道估計的目的是在發射端和接收端之間準確地預測無線信道的狀態，從而進行信號解碼和干擾消除，是無線通信系統性能的關鍵因素。主要優勢主要優勢：學習復雜信道環境 實時自適應估計 高精度估計 低延遲和計算資源優化 AI+信道估計信道估計的結合在提升無線通信系統的適應性、精度和效率方面展現出巨大潛力，特別是在復雜、動態的通信場景中，其應用將進一步推動無線通信的智能化和高效發展?？缒B信道信息融合：AI可以整合不同模態的數據（如位置、運動信

45、息、環境信息）進行信道估計，提升估計精度和泛化能力。輕量化模型：針對嵌入式和邊緣設備，未來的AI信道估計將發展出低功耗、低延遲的輕量化模型，以適應資源有限的應用場景。端到端優化：將AI與信道編碼、解碼等通信過程中的其他步驟相結合，形成端到端的優化框架，進一步提升信道估計的效果。與量子計算結合隨著量子計算的發展，量子計算的并行處理能力可能在未來進一步提升信道估計的速度和精度。AI+信道建模信道建模AI與通信與通信融合融合1.網絡智能化：在5G階段，AI被應用于核心網的 NWDAF（NetWork Data Analytics Function）和運維層的 MDAF（Management Data

46、 Analytics Function），用于網絡性能監控、網絡安全分析和 客戶體驗優化。2.網絡自治：AI可以用于 流量分析、故障預測、信道質量估計、多頻協同等，提升網絡性能和運維效率。3.意圖通信：基于AI-Agent的后香農通信框架采用意圖通信的方式，通過AI-Agent對場景進行初級預處理分析，提取相關對象進行嵌入計算，實現端-管-云協同的高效機器與機器通信。4.終端芯片優化：在6G階段，AI被用于降低終端芯片的復雜性，通過計算代替調制和編碼及射頻前端處理，探討降低芯片復雜度的可能性。AI與通信與通信融合融合1.降低運營成本：AI能夠優化網絡資源分配，降低能耗，提升網絡效能。2.提升網

47、絡性能：AI能夠實時分析網絡數據，預測故障，優化信道質量，提升用戶體驗。3.增強系統可支持的通信用戶數量：通過AI優化傳輸機制，可以量級性提升系統可支持的通信用戶數量。4.實現網絡自治：AI能夠支撐網絡運維自動化，在出現性能問題或安全威脅時自動生成告警，提高網絡自治能力。隨著數據隱私需求的不斷提升，技術和法律的迅速發展將進一步推動數據隱私保護的未來。未來，數據隱私發展將涉及技術創新、法規強化、用戶掌控增強和跨領域合作等多個方面。零信任架構與增強的訪問控制：未來的數據隱私保護中，零信任架構將成為關鍵。訪問權限將更細化，對數據訪問的控制將基于實時情況動態調整，不同用戶和設備將被限制訪問特定數據類型

48、或信息部分。加密技術的革新與隱私計算：同態加密、差分隱私和多方安全計算等將大幅度提升數據的安全性。技術與隱私的平衡：在隱私保護和技術創新之間找到平衡點，既要保護用戶隱私，也要保證技術的順利實施和用戶體驗。多方數據協作中的隱私保障：在需要多方協作的場景中，如醫療研究、金融服務等，如何在保護隱私的同時讓數據價值充分發揮，將成為一大挑戰。數據數據和隱私和隱私保護保護新興信息安全技術 5G時代物聯網的飛速發展帶來了信息安全的挑戰，但也帶來了機遇。一些新興的信息安全技術和框架可能是解決物聯網安全的有力途徑：1.零信任網絡2.區塊鏈技術3.隱私計算技術物聯網安全解決途徑物聯網安全解決途徑基于邊界的網絡安全

49、架構網絡邊界：防火墻、WAF、IPS等傳統網絡安全架構采用明確的邊界來構建“信任域”，網絡角色一旦在域內得到認可，將不受限的訪問資源信任域域外威脅Page 85傳統安全架構特點資源的終端所有權、配給權和管理權均由集中組織所有所有網絡成員的位置均是固定且可預測的，由網絡防火墻提供保護成員一旦通過認證后即擁有全部資源訪問權限訪問主體通過授權后，長時間內的行為將不被監控內部非法人員 專注靜態邊界，抵御外部威脅 內部全域信任，資源訪問不受限 訪問規則預授權，無實時行為監控物聯網安全解決途徑物聯網安全解決途徑-零信任網絡2021年8月14日本最大電信運營商NTT，發生通訊故障，致使全球220個國家和地區

50、持續出現了無法接打電話和網絡通信中斷。故障的原因可能系出境旅游人數增多、通信量增加、通話時段集中導致線路負荷過重所致Twitter于2020年7月15日晚間宣布，黑客通過獲得Twitter員工憑證的控制權，劫持了多位知名人士的賬戶。遭遇了該公司歷史上最嚴重的一次安全破壞事件2022年7月網絡上出現黑客兜售中國上海公安十億人數據庫。黑客發布的75萬條記錄的數據樣本，內含個人的姓名、身份證號碼、電話號碼、生日和出生地，以及詳細的警情信息傳統安全架構面臨的風險網絡擁塞及單點攻擊，管理成本提升內部成員發動惡意行為或行為突變數據全面可見導致資源泄露與丟失弱身份與訪問管理，缺少資源訪問的持續評估靜態訪問控

51、制難以適應網絡角色動態變更多樣化的高級持續威脅(APT)難以使用防火墻應對物聯網安全解決途徑物聯網安全解決途徑-零信任網絡默認一切參與因素不受信零信任不為任何參與因素預制信任條件，所處位置無法決定信任關系Page 87零信任架構設計原則最小權限準則資源按需分配，僅授予各行為所需的最小權限傳統防護零信任信任范圍信任網絡邊界內部網絡邊界內外均不信任授權策略固定策略實時調整策略防護方式以網絡為中心以身份為中心動態訪問控制與授權持續安全防護通過對多元信息進行分析獲得授權策略，實時計算授權策略持續評估安全狀況，即時發現安全問題并采取措施面向資源管理而非網絡對任意粒度，任意位置的訪問主體對資源的訪問都需要

52、進行認證和授權。有效抵御威脅橫向移動帶來的安全風險資源對外隱身利用端口隱藏等技術，在訪問主體通過驗證之前，受訪資源對其隱身，大大降低資源的可見性和攻擊蔓延面屏蔽安全策略預分配威脅在訪問主體身份驗證和授權成功后，僅為其提供滿足需要的最小粒度的資源。細化安全策略至資源層面以身份為核心的動態防護通過身份信息與多源數據對每一個訪問行為進行信任評估，動態授予相應權限，緩解憑據盜用、高風險誤操作等帶來的安全威脅零信任架構優勢物聯網安全解決途徑物聯網安全解決途徑-零信任網絡零信任基本假設始終假設網絡充滿威脅外部和內部威脅每時每刻都充斥著網絡網絡位置不足以決定網絡的可信程度所有設備、用戶和網絡流量都應該被認證

53、和授權訪問控制策略應該是動態的基于盡量多的數據源進行計算和評估12將身份作為訪問控制的基礎對所有參與對象的持續安全評估訪問請求驅動的認證與授權遵循最小權限和動態策略的原則34端到端的零信任防護策略基于邊界的防護策略持續認證與訪問Page 88物聯網安全解決途徑物聯網安全解決途徑-零信任網絡 數據安全核心算法與實現技術研究數據安全核心算法與實現技術研究 新一代密碼學算法與標準研究新一代密碼學算法與標準研究 信息安全相關芯片算法與設計信息安全相關芯片算法與設計 數據安全算法與云平臺解決方案數據安全算法與云平臺解決方案 區塊鏈認證技術與應用研究區塊鏈認證技術與應用研究 高效內容加解密算法研究高效內容

54、加解密算法研究 數字水印與內容追蹤算法研究與應用技術開發數字水印與內容追蹤算法研究與應用技術開發 廣電總局廣電總局ChinaDRMChinaDRM標準的組織與制定標準的組織與制定 工信部機卡分離相關標準的組織與制定工信部機卡分離相關標準的組織與制定 中國醫促會中國醫促會-醫療大數據安全技術與標準制定醫療大數據安全技術與標準制定深圳信息安全與內容保護技術工程實驗室深圳信息安全與內容保護技術工程實驗室 數字數字家庭相關家庭相關標準與核心技術標準與核心技術 高效互聯網高效互聯網CDNCDN原創技術研發與產業化原創技術研發與產業化 零信任網絡關鍵技術與系統解決方案零信任網絡關鍵技術與系統解決方案 下一

55、代下一代融合融合通信網絡研發與產業化通信網絡研發與產業化 智能交通道路感知系統研發與產業化智能交通道路感知系統研發與產業化 視頻質量測量與分析系統視頻質量測量與分析系統 國家重點研發計劃國家重點研發計劃-醫療分級診療項目醫療分級診療項目 可穿戴可穿戴+云平臺云平臺+AI+AI大數據大數據+標準標準 視頻用戶行為與推薦算法研發與應用視頻用戶行為與推薦算法研發與應用 互聯網電商用戶行為分析與推薦算法互聯網電商用戶行為分析與推薦算法 通信、通信、智慧家庭智慧家庭、高效、高效CDNCDN、大數據、大數據+AI+AI 網絡安全、內容保護、防偽溯源網絡安全、內容保護、防偽溯源1.牽頭相關標準制定工作（1）

56、國家工信部數字電視機卡分離UTI標準工作，負責的兩項標準已經由工信部頒布實施；（2）國家廣電總局數字內容保護ChinaDRM標準工作，負責的標準已經由廣電總局頒布實施；（3）中國醫促會標準委員會，負責組織起草的12項標準已經正式頒布實施。2.密碼技術核心算法研究（1）高效高安全數據加密算法 （4）區塊鏈分級共識與高效同步機制（2）新一代物聯網認證與訪問控制體制 （5）零知識證明與隱私計算技術（3）零信任網絡核心算法研究 （6）數據溯源與數字水印技術3.信息安全與內容保護技術產品與應用研發（1）高級安全芯片研發與產業化，在國內外電信與廣電終端市場2000萬用戶的大規模應用；（2）內容保護軟件解決

57、方案、TEE終端數據安全解決方案、APP軟件安全解決方案；（3）基于區塊鏈+隱私計算的云安全與海量數據保護與追蹤解決方案；4.獲得的相關認證（1）美國Medan最高安全等級認證；（2）歐洲Riscure高安全等級認證；（3）國密認證；（4）廣電總局認證。深圳信息安全與內容保護技術工程實驗室深圳信息安全與內容保護技術工程實驗室智能家居 未來，智能家居將持續向互聯互通性、數據隱私、綠色環保、健康管理等方向發展，依托AI、邊緣計算、區塊鏈、AR/VR等前沿技術，實現更智能、更安全、更加個性化的生活環境。通過技術創新與用戶需求的深度結合，物聯網智能家居將推動現代家庭生活的全新變革，打造更加健康、安全、

58、便捷、可持續的智能居家體驗。物聯網未來發展物聯網未來發展智能城市 全球各大城市都已悄悄地進行智能城市的部署，雖然現階段的安全性仍然是需要攻克的問題，但仍是一具有前景的項目。物聯網未來發展物聯網未來發展 邊緣計算邊緣計算在智能設備和物聯網應用中越來越重要，尤其在需要低延遲、高帶寬和數據隱私的場景中。輕量級邊緣輕量級邊緣AI：邊緣計算與AI的結合，將會帶動更多輕量級AI模型的發展，這些模型能夠在功耗受限的邊緣設備中實現復雜計算。6G和邊緣計算的深度融合：和邊緣計算的深度融合：隨著6G網絡的普及，邊緣計算將獲得更大帶寬、更低延遲的支持，進一步滿足車聯網、遠程醫療等高實時性需求。無服務器（無服務器（S

59、erverless）邊緣計算：）邊緣計算：無服務器架構將在邊緣計算中得到應用，使得邊緣應用可以自動擴展和優化資源管理，降低運維復雜性。邊緣邊緣-云協同計算：云協同計算：未來邊緣和云的協同計算會更加緊密，邊緣主要承擔實時任務，而云端負責全局分析和優化，形成更智能高效的計算模式。邊緣計算的進一步應用邊緣計算的進一步應用 設備與用戶互動的新模式正在快速發展，得益于物聯網（IoT）、人工智能（AI）、增強現實（AR）、語音識別等技術的進步。它們使設備能更主動、智能地回應用戶需求，還提升了體驗的個性化和自然度。多模態融合交互：多模態融合交互：未來設備可能同時支持語音、手勢、眼動、觸覺等多種交互方式，形成

60、全方位的互動體驗。設備主動學習與自適應交互：設備主動學習與自適應交互：設備將能夠主動學習用戶習慣，不斷自我優化交互方式，實現個性化的自動調整。智能場景與主動服務：智能場景與主動服務：通過AI對場景和上下文的分析，設備將能夠預測用戶需求，在恰當的時間提供恰當的服務，而無需用戶手動操作。設備與用戶互動的新模式設備與用戶互動的新模式 綠色節能技術在智能家居、工業、交通、建筑和電力等各領域的應用日益廣泛，助力減少能源消耗、降低碳排放、保護環境。多能互補與分布式能源：多能互補與分布式能源：通過太陽能、風能等多種可再生能源互補系統，將發電和存儲分布在用戶端和電網端，優化電力資源的利用。綠色金融與政策支持：綠色金融與政策支持：通過碳稅、綠色補貼等政策和金融支持，推動企業和家庭投資綠色節能技術，進一步推廣和普及綠色技術。碳捕捉與負碳排放技術：碳捕捉與負碳排放技術：采用碳捕集、利用與封存（CCUS）技術，減少工業、能源行業中的二氧化碳排放。智能化與邊緣計算驅動的本地節能：智能化與邊緣計算驅動的本地節能：邊緣計算與智能化將結合更多實時數據，實現用電設備的本地節能優化。綠色節能技術的應用綠色節能技術的應用謝謝！