1 Panoramica dell'Internet degli oggetti
1.1 Definizione di Internet degli oggetti L'Internet degli oggetti (IoT) è un vettore di informazioni come Internet e le reti di telecomunicazione tradizionali, che consente a tutti gli oggetti ordinari che possono svolgere funzioni indipendenti di raggiungere l'interconnessione e l'interoperabilità [1]. In sostanza, poiché le fondamenta e il nucleo dell'Internet degli oggetti sono ancora basati su Internet, quest'ultimo deve essere aggiornato sulla base di una serie di tecnologie come IPv6 e Web3.0 per soddisfare le esigenze dell'Internet degli oggetti. Pertanto, l'Internet degli oggetti può anche essere considerato come un'applicazione di rete e una capacità di comunicazione costruita sulla rete.
1.2 Caratteristiche e funzioni dell'Internet degli oggetti L'Internet degli oggetti utilizza l'identificazione a radiofrequenza (Radio Frequency Identi-fication, RFID), i sensori a infrarossi, i sistemi di posizionamento globale, gli scanner laser, i sensori di gas, i codici unidimensionali, i codici bidimensionali e altre tecnologie e le apparecchiature per il rilevamento delle informazioni collegano gli oggetti a varie reti, come Internet, per lo scambio di informazioni e la comunicazione, e consentono l'interazione delle informazioni tra oggetti e oggetti e tra oggetti e persone. Allo stesso tempo, supportano le applicazioni informative intelligenti, realizzano l'integrazione completa dell'infrastruttura informativa e dell'infrastruttura fisica e, infine, formano un'infrastruttura intelligente unificata. Nell'Internet degli oggetti, tutti possono utilizzare tag elettronici per collegare gli oggetti reali attraverso la rete, e le loro posizioni specifiche possono essere trovate nell'Internet degli oggetti. Attraverso l'Internet degli oggetti, un computer centrale può essere utilizzato per gestire e controllare centralmente macchine, apparecchiature e personale. Può anche controllare a distanza apparecchiature domestiche e automobili, ricercare luoghi, impedire il furto di oggetti e altri sistemi di controllo automatizzati simili. Allo stesso tempo, questi dati vengono raccolti e aggregati in big data. Questi big data raccolti possono essere applicati a varie attività di base per migliorare la società, come la riduzione degli incidenti automobilistici, la previsione di disastri, la prevenzione del crimine, il controllo delle epidemie e così via, causando importanti cambiamenti nella società.
2 Stato di sviluppo dell'Internet degli oggetti in patria e all'estero
2.1 Lo stato di sviluppo dell'Internet degli oggetti internazionale Dal punto di vista dello sviluppo dell'intera industria dell'informazione e del continuo miglioramento del livello dei bisogni della società umana, l'Internet degli oggetti è diventato una tendenza inevitabile nello sviluppo industriale e un requisito inevitabile per l'umanità per perseguire una società intelligente. Proprio come l'emergere dei telefoni cellulari e di Internet, porterà sicuramente a cambiamenti sconvolgenti nella vita quotidiana dell'uomo e nel progresso sociale. Per questo motivo, i Paesi di tutto il mondo hanno intensificato la ricerca sulla teoria di base e sulle applicazioni pratiche dell'Internet degli oggetti. Tra questi, il Giappone, gli Stati Uniti e l'Unione Europea hanno già compiuto progressi nella tecnologia dell'Internet degli oggetti, tra cui la definizione di standard, la progettazione di chip, l'hardware dei terminali, lo sviluppo di applicazioni, ecc. In una posizione di leadership a livello mondiale.
2.1.1 Giappone Il Giappone è stato il primo Paese al mondo a proporre una strategia "ubiqua" nel 2004, ovvero "U-Japan". La connotazione principale di questa strategia è quella di creare un ambiente Internet più conveniente a livello nazionale, concentrandosi sulla costruzione e sull'utilizzo, costruendo una rete "ubiqua", orientata alle persone e realizzando connessioni tra tutti e le persone, le cose e le cose e le persone e le cose. Soddisfare le esigenze di connettività di rete di tutti e di tutto, sempre e ovunque. Durante la crisi finanziaria asiatica del 2008, 90% della popolazione giapponese aveva accesso alla banda larga o alla banda larga ad altissima velocità e 82% della popolazione ha iniziato a comprendere l'importanza delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione (TIC) per risolvere i problemi sociali. Dopo l'incidente alla centrale nucleare di Fukushima, causato dal terremoto del 2013, si è verificata una carenza di energia elettrica. La smart grid è un'importante applicazione della tecnologia Internet of Things. Può utilizzare molti dispositivi di rilevamento per rilevare e raccogliere lo stato di alimentazione del lato di fornitura e l'alimentazione del lato utente. Condizioni di utilizzo. Queste informazioni possono essere utilizzate per regolare la produzione, la trasmissione e la distribuzione dell'elettricità e per regolare il consumo di energia degli elettrodomestici e degli utenti aziendali, risparmiando così energia, riducendo le perdite e migliorando l'affidabilità della rete. Dopo il disastro, il governo giapponese ha accelerato ulteriormente la ricerca e la promozione delle reti intelligenti. Attualmente, la tecnologia IoT giapponese è stata applicata nella risposta ai disastri, nella gestione della sicurezza, nei servizi pubblici, nelle reti intelligenti e in altri campi.
2.1.2 Gli Stati Uniti Gli Stati Uniti sono il leader mondiale dell'IPv6, la tecnologia chiave dell'Internet degli oggetti. Rispetto all'IPv4, l'IPv6 dispone di un numero enorme di risorse di indirizzi. I programmi che utilizzano l'IPv6 possono comunicare con quasi tutti i dispositivi di accesso. Inoltre, dispone di un meccanismo di routing più veloce, di migliori prestazioni commerciali e di una maggiore sicurezza. Vantaggi della serie. Nell'ultimo decennio, l'IPv6 è diventato una base importante per lo sviluppo della tecnologia IoT. Attualmente, gli Stati Uniti sono in testa al mondo per numero di utenti IPv6, contenuti di siti web e prodotti di rete. Le ultime statistiche sull'IPv6 mostrano che il numero totale di utenti IPv6 negli Stati Uniti supera quello di qualsiasi altro Paese al mondo e la percentuale di utenti si avvicina a 40%. In termini di contenuti dei siti web, tra i 10 siti Internet più popolari al mondo, cinque di essi, Google, Facebook, YouTube, Yahoo e Wikipedia, sono tutti affiliati a società o organizzazioni americane. In termini di accesso degli operatori, secondo il rapporto di Akamai, tra i sei operatori che rappresentano 86% delle richieste IPv6 dell'azienda, ci sono Verizon Wireless, AT&T e Comcast. Il rapporto afferma inoltre che oltre 73% degli indirizzi IPv6 rilevati provengono dagli Stati Uniti.
2.1.3 Unione Europea La visione dell'UE in materia di IoT è quella di creare un mercato unico europeo dell'IoT incentrato sull'uomo e di continuare a investire in un ecosistema IoT innovativo. Nel marzo 2015, sotto la spinta della Commissione Europea, l'UE ha istituito l'Alliance for Internet of Things Innovation (AIOTI), con l'obiettivo di combinare le tecnologie e le risorse IoT degli Stati membri dell'UE per creare un vibrante ecosistema IoT europeo. Dal 2014 al 2017, l'UE ha investito un totale di 192 milioni di euro in ricerca e innovazione sull'Internet degli oggetti. Le attuali aree chiave per lo sviluppo dell'Internet degli oggetti dell'UE includono le città intelligenti, l'agricoltura intelligente, la logistica inversa (riciclaggio dei prodotti di scarto o servizi di sostituzione e riparazione di beni di e-commerce), le reti intelligenti e la gestione intelligente delle risorse idriche, ecc. Nel "Piano pilota su larga scala per l'Internet degli oggetti" pubblicato dall'Unione Europea nel 2015, sono state ampiamente sollecitate diverse buone idee e proposte da parte dell'industria dell'Internet degli oggetti, al fine di concentrarsi ulteriormente sull'ampliamento e sullo sviluppo dell'Internet degli oggetti.
2.2 Stato attuale dello sviluppo dell'IoT tra gli operatori nazionali Attualmente, tutti i principali operatori del mio Paese hanno gradualmente svolto attività di ricerca e sviluppo nel campo dell'IoT. China Mobile ha costruito con successo una piattaforma operativa Machine to Machine (M2M) e ha formulato il protocollo WMMP per standardizzare le apparecchiature terminali connesse alla piattaforma. China Telecom ha formulato il protocollo MDMP sulla piattaforma M2M per standardizzare le apparecchiature di accesso alla piattaforma M2M. Anche China Unicom sta portando avanti la ricerca e lo sviluppo della tecnologia dell'Internet degli oggetti e ha compiuto tentativi di successo nelle applicazioni urbane, nella videosorveglianza, nell'intelligenza delle automobili e in altri campi [4]. A giudicare dallo sviluppo del mercato nazionale dell'IoT, alla fine del 2015, il numero di utenti connessi all'IoT dei tre principali operatori era vicino ai 100 milioni, di cui China Mobile aveva quasi 70 milioni, China Unicom circa 20 milioni e China Telecom circa 10 milioni di famiglie.
Ogni grande operatore ha formulato strategie operative diverse in base alle proprie circostanze. China Mobile, che detiene la più alta quota di mercato nazionale dell'IoT, si concentra sulle tre aree principali dell'Internet dei veicoli, dell'Internet industriale e dell'assistenza intelligente agli anziani. China Unicom posiziona l'Internet dei veicoli come l'Internet delle persone, cioè progetta i prodotti dell'Internet dei veicoli in base alle esigenze di Internet e ai modelli di business delle persone, concentrandosi sull'NB-IoT. China Telecom, invece, sta costruendo un Internet delle cose efficace e collaborativo, concentrandosi sulle industrie, puntando sull'ingresso, su investimenti efficaci e sulla formazione di economie di scala. Allo stesso tempo, ha lanciato un piano d'azione per l'evoluzione della rete al fine di ottenere uno sviluppo complementare dei servizi Cat1, eMTC e NB-IoT.
Prospettive di applicazione dell'Internet degli oggetti nel settore delle telecomunicazioni
Poiché gli operatori di comunicazione non solo dispongono della rete di base più estesa e completa in Cina, ma hanno anche un gran numero di clienti governativi e aziendali, sono in grado di diventare gli attori dominanti del settore nella futura era dell'Internet delle cose e il numero di connessioni di rete finirà per aumentare. Ha sostituito il numero di utenti come nuovo indicatore per misurare la crescita degli operatori. Secondo l'ultimo rapporto intitolato "Mobile Operators and Digital Transformation" pubblicato da GSMA Intelligence e China Academy of Information and Communications Technology (CAICT), entro il 2020 il numero totale di connessioni M2M in Cina raggiungerà 1 miliardo di famiglie, la maggior parte delle quali si basa sullo sviluppo del mercato Low Power Wide Area (LPWA). Il rapporto di ricerca pubblicato dal GSMA definisce sette categorie di applicazione della tecnologia wide-area a bassa potenza: agricoltura e ambiente, elettronica di consumo, industria, logistica, edifici intelligenti, città intelligenti e servizi pubblici.