未來(lái)經(jīng)濟(jì)，數(shù)字優(yōu)先。而在數(shù)字經(jīng)濟(jì)中，智慧城市建設(shè)是不可或缺的重要一環(huán)——當(dāng)前，新型智慧城市建設(shè)已成為我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎，也是培育數(shù)字經(jīng)濟(jì)新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)的關(guān)鍵綜合載體，它為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展與創(chuàng)新提供了巨大市場(chǎng)。
不過(guò)，建設(shè)智慧城市不能一蹴而就，面對(duì)當(dāng)前挑戰(zhàn)，大力推進(jìn)智慧城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系的建設(shè)非常必要。在11月20日，在2020中國(guó)移動(dòng)全球合作伙伴大會(huì)期間，中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟舉辦的“5G+IoT賦能行業(yè)創(chuàng)新，助力萬(wàn)物互聯(lián)”峰會(huì)上，首顆帶安全功能的MCU芯片——雄芯一號(hào)芯重磅發(fā)布。中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司集成電路創(chuàng)新中心總經(jīng)理肖青表示，中國(guó)移動(dòng)持續(xù)深入布局智慧城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系，打造了OneNET、OneEdge、OneLink、OneOS、OneChip、OneMO等產(chǎn)品，引起了業(yè)界強(qiáng)烈反響。
安全可信、融合共享、管維一體的城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系
自IBM公司提出智慧地球以來(lái)，智慧城市的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段，即概念導(dǎo)入階段，試點(diǎn)探索階段和統(tǒng)籌推進(jìn)階段。“如今，智慧城市建設(shè)已經(jīng)步入3.0時(shí)代，萬(wàn)物互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、融合創(chuàng)新、安全可信的新型智慧城市指日可待。”肖青表示。
中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司集成電路創(chuàng)新中心總經(jīng)理肖青發(fā)言。
如果把城市比作有生命的人體，那么一體化的城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系就是城市的感官和神經(jīng)系統(tǒng)，是新型智慧城市建設(shè)的最基礎(chǔ)部分。如今，城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系正從垂直領(lǐng)域“獨(dú)立部署、分散運(yùn)維”向“統(tǒng)籌規(guī)劃、共建共享、統(tǒng)一管理、集中運(yùn)維”發(fā)展，城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系建設(shè)已逐漸成為各省市新型智慧城市建設(shè)的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。
一般而言，城市物聯(lián)網(wǎng)感知建設(shè)主要面臨四大困難和挑戰(zhàn)。在肖青看來(lái)，一是終端品類多，協(xié)議不統(tǒng)一接入成本高;二是城市感知數(shù)據(jù)易被竊取、篡改，且上鏈困難，城市終端可被攻擊而破壞城市感知系統(tǒng);三是數(shù)據(jù)權(quán)屬不明，數(shù)據(jù)融合共享困難;四是感知芯片國(guó)產(chǎn)化程度低，關(guān)鍵技術(shù)受制于人。
因此，面向未來(lái)智慧城市建設(shè)，需要構(gòu)建一套安全可信、融合共享、管維一體的智慧城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系。肖青表示，中國(guó)移動(dòng)依托自身的智慧城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)積累以及對(duì)未來(lái)智慧城市的理解，提出一套完整的智慧城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系，將成為新型智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施，其中包括城市級(jí)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)及邊緣平臺(tái)，城市物聯(lián)專網(wǎng)、區(qū)塊鏈服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、城市網(wǎng)關(guān)和相關(guān)感知芯片模組、操作系統(tǒng)等。城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系的云管端互為配套，統(tǒng)籌集約，實(shí)現(xiàn)了終端安全可信、設(shè)備便捷接入，數(shù)據(jù)融合共享、設(shè)施管維一體，為城市治理提供有效支撐。
“云管端”同時(shí)發(fā)力
城市物聯(lián)網(wǎng)使能城市萬(wàn)物感知、萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)物智能，而一體化的城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系通過(guò)云、管、端相結(jié)合，為智慧城市在平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備三個(gè)層面提供強(qiáng)大可靠的支撐。“通俗的說(shuō)，智慧城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系就是讓數(shù)據(jù)可以有效的采集，安全的傳輸，然后可以科學(xué)的共享和分發(fā)。通過(guò)這一套完整體系的設(shè)計(jì)，平臺(tái)、專網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)、芯片等，他們之間互相形成配套，可以使城市感知終端更容易接入城市系統(tǒng)，還解決了部分?jǐn)?shù)據(jù)安全的難題，此外，更重要的一點(diǎn)，這一套完整體系的建設(shè)，更加強(qiáng)調(diào)城市感知資源統(tǒng)籌，可以網(wǎng)格化部署，集中統(tǒng)一管理和運(yùn)維，提升城市治理能力。”談及智慧城市物聯(lián)感知體系的設(shè)計(jì)思路，肖青向記者解釋道。
在“云”層面，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是城市物聯(lián)感知體系的核心。“物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，定位以全域物聯(lián)感知接入為基礎(chǔ)，以資產(chǎn)統(tǒng)籌建設(shè)運(yùn)維服務(wù)為核心，以開(kāi)放共享應(yīng)用賦能為理念，圍繞終端設(shè)備統(tǒng)一接入和全生命周期管理，標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)數(shù)據(jù)的采集融合，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一開(kāi)放服務(wù)體系，支撐智慧城市建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)包含城市級(jí)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和區(qū)域級(jí)邊緣物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，云邊協(xié)同，滿足智慧城市綜合復(fù)雜多層次的物聯(lián)網(wǎng)需求。”肖青介紹道。
在“管”層面，城市物聯(lián)專網(wǎng)是城市感知信息專用通道。肖青表示，新型城市公共服務(wù)需要城市公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，而且，城市物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開(kāi)始從行業(yè)垂直感知網(wǎng)絡(luò)走向水平公共城市物聯(lián)專網(wǎng)發(fā)展。通過(guò)城市物聯(lián)專網(wǎng)的建設(shè)，打造城市感知信息專用通道，具備公益性，機(jī)密性、安全性、共享性、權(quán)威性的特點(diǎn)。
同時(shí)，城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系“管”層面也需要區(qū)塊鏈服務(wù)網(wǎng)絡(luò)BSN(Blockchain-based Service Networ)，它是城市區(qū)塊鏈服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，可以極大降低區(qū)塊鏈應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、部署、運(yùn)維、互通和監(jiān)管成本，使城市感知數(shù)據(jù)便捷上鏈。
在“端”層面，要打造云端智能深度協(xié)同能力。通過(guò)打造終端模組芯片、操作系統(tǒng)及城市統(tǒng)一接入網(wǎng)關(guān)，同城市物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)形成配套，形成云端智能深度協(xié)同，實(shí)現(xiàn)感知終端易標(biāo)識(shí)、易接入、易管理。
首顆帶安全功能的MCU芯片——雄芯一號(hào)
“中國(guó)移動(dòng)深入布局智慧城市物聯(lián)網(wǎng)感知體系，打造了OneNET、OneEdge、OneLink、OneOS、OneChip、OneMO等產(chǎn)品。現(xiàn)在，我們?cè)诙藢用鎸l(fā)布另一款關(guān)鍵產(chǎn)品。”肖青介紹道。
據(jù)悉，這款產(chǎn)品為雄芯一號(hào)芯片，它是中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司和中國(guó)雄安集團(tuán)數(shù)字城市科技有限公司聯(lián)合定義研發(fā)的首顆帶安全功能的MCU芯片，在MCU中增加了物理不可克隆功能(也就是通常說(shuō)的PUF)。
談及PUF，肖青介紹到，PUF是物理不可克隆函數(shù)或者不可克隆功能的英文縮寫。“PUF是由制作工藝的微觀物理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，所以每顆芯片都不同，也就是給每顆芯片賦予了一個(gè)硅指紋，基于這個(gè)獨(dú)特的硅指紋就可以構(gòu)建上層的安全機(jī)制，安全應(yīng)用。PUF的特點(diǎn)是唯一性，防克隆，無(wú)需存儲(chǔ)密鑰，不可預(yù)測(cè)，防篡改。”肖青表示，雄芯一號(hào)內(nèi)置了PUF模塊，具有以上的安全特性，實(shí)現(xiàn)一芯一密，一話一密，可以作為設(shè)備標(biāo)識(shí)的硬件載體，實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)識(shí)能力，滿足智慧城市建設(shè)中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字身份的統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一管理，可信解析和跨域信息交互，能無(wú)縫接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等標(biāo)識(shí)體系。雄芯一號(hào)還擁有豐富的通用外設(shè)接口，且內(nèi)置加密算法協(xié)處理器，保障MCU中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)和交互。
為了驗(yàn)證標(biāo)識(shí)體系的應(yīng)用流程，在芯片之外，中移物聯(lián)網(wǎng)還研發(fā)了雄芯一號(hào)芯片應(yīng)用演示方案板，通過(guò)與觸摸屏的交互，可以清楚的了解標(biāo)識(shí)應(yīng)用的幾個(gè)流程，包括前期的密鑰預(yù)置，標(biāo)識(shí)的注冊(cè)，以及在應(yīng)用中的標(biāo)識(shí)解析等流程，雄芯一號(hào)芯片可以滿足標(biāo)識(shí)體系全流程的應(yīng)用需求。
