导出PDF什么是物联融合？
物联融合是指将WLAN网络与物联网技术（如RFID、Zigbee、蓝牙、星闪SLE等）进行深度融合。WLAN AP通过内置或外接物联网模块，在提供Wi-Fi覆盖的同时智能连接电子价签、医护监测设备、资产标签、智能门锁等各类IoT（Internet of Things）终端，实现IoT网络与WLAN网络融合，多业务一网承载，共站、共电、共回传。
为什么需要物联融合？
如下图所示，传统的物联网络采用烟囱式建网，各类物联网络和WLAN网络协议独立、数据隔离，导致网络建设与运维成本居高不下。
这种烟囱式建网方式带来如下问题：
- 重复布线与部署：每类物联网协议都要单独部署网关、单独供电、单独布线。
- 多套管理平台：WLAN网络设备一套网管，物联网各自一套平台，运维割裂。
- 数据孤岛：Wi-Fi侧与物联网侧数据隔离，难以在边缘协同。
传统网络
物联融合正是为解决这些矛盾而出现。如下图所示，物联融合把物联网接入能力“内嵌”到物联网AP这一网络基础设施中，通过物联网AP可以接入各类物联终端，实现部署合一、回传合一、协议融合、数据融合、安全统一。
物联融合可以带来如下受益：
- 降本：减少设备数、供电点位和布线、降低回传和运维成本。
- 提效：统一网管、边缘协同、快速规模化。
- 增值：边缘数据可在AP侧就近处理，减少云端往返时延。并且数据融合，可用于定位、能效管理、资产管理等新业务。
因此，物联AP的物联融合不是简单的功能叠加，而是网络基础设施向“一网多能、边缘智能”演进的关键路径。
物联融合网络
物联融合是如何实现的？
物联融合架构
- AP开放丰富的软硬件接口。合作伙伴可以将其物联网插卡通过USB连接到AP；也可以安装到AP内的IoT卡槽中；甚至可以开发容器镜像部署到AP，对功能进行灵活扩展。
- AP支持RFID、Zigbee、蓝牙、星闪SLE等各类物联接入协议。方便各类IoT终端与AP进行连接，统一接入WLAN网络。
- AP支持统一的MQTT协议。物联数据可以通过MQTT上报至物联融合平台，实现IoT终端与物联平台间数据互通。
华为推出WLAN网络与IoT网络的融合方案，物联融合网络架构如下图所示，AP通过IoT插卡、内置物联模块、星闪模块等多种方式扩展IoT能力，以支持RFID、Zigbee、蓝牙、星闪SLE等物联接入协议。
物联融合架构
开放软硬件接口
AP开放丰富的软硬件接口。合作伙伴可以将其物联网插卡通过USB连接到AP；也可以安装到AP内的IoT卡槽中；甚至可以开发容器镜像部署到AP，对功能进行灵活扩展。
- 将物联网插卡通过USB连接到AP：该方式出现最早，通过USB连接物联网插卡，可省去IoT基站单独布线、单独供电。
- 将物联网插卡安装到AP内的IoT卡槽中：该方式相对于通过USB连接，能解决外接基站脱落的问题，更稳定。但当出现故障时，运维人员仍需要去现场上站维护。
- 通过容器镜像方式部署到AP中：该方式相对更灵活，合作伙伴可以在不更改硬件的情况下，通过开发容器镜像安装包灵活实现物联相关功能，方便部署和升级扩展。
支持各类物联接入协议
AP支持各类物联接入协议，例如RFID、Zigbee、蓝牙、星闪SLE。从而方便各类不同类型IoT终端与AP进行连接，统一接入WLAN网络，实现IoT终端通过WLAN网络实现数据回传。
物联接入使用协议 |
应用场景 |
|---|---|
RFID |
常用于资产管理。 |
Zigbee |
常用于智能门锁。 |
蓝牙 |
常用于电子价签、医疗健康监测、酒店客房控制等。 |
星闪SLE |
常用于智能数采。 |
统一物联通讯协议
在物联网发展早期，物联终端多用HTTP轮询或原始TCP通信，设备一多就暴露出带宽浪费、耗电高、断线重连难、缺乏统一消息模型等问题。MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）出现之后，终端与云端之间的通信变得标准化：终端可按主题收发消息，不再关心对方是谁、在哪里；平台侧也能以统一方式接入不同厂商的设备，大幅降低了开发和运维成本。同时，MQTT对带宽和电量友好，真正推动了物联网从“能连”走向“好用、可规模化”。
如下图所示，AP支持与物联融合平台的MQTT Server之间使用MQTT协议作为物联通信协议。MQTT Server通过发布/订阅模式实现设备间的高效通信。
- WAC：负责将MQTT服务器建链的配置下发给AP，包括服务器ID、服务器IP地址、端口信息、SSL认证的PKI域、认证需要的用户名及密码。
- AP：提供Wi-Fi网络的同时负责提供物联终端接入服务。AP作为MQTT Client，向物联融合平台进行认证并建立MQTT通道。AP支持基于MQTT通道，向MQTT Server上报业务数据。
- MQTT Server：是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议的服务器。与AP建立MQTT通道，接收和维护AP上报的物联数据、同时可以下发配置给物联终端。
基于MQTT协议的物联融合平台网络架构
物联融合有哪些应用？
物联融合在各行各业有着广泛的应用前景，例如资产管理、医疗健康监测、电子价签管理、酒店客房控制、智能门锁、智能数采。
资产管理
针对企业/医疗/教育行业的资产管理需求，华为提供了资产管理方案，在部署无线网络业务的同时扩展物联网应用，包括资产在线盘点、位置监控、状态监控等，实现资产可视化管理。
如下图所示，资产管理方案组网架构可以分为终端层、接入层、网络层和应用层。
资产管理组网图
终端层
包括RFID Tag。基于RFID技术的资产管理通过RFID Tag与资产的捆绑，使RFID Tag能唯一标识该资产。RFID Tag周期性发送广播帧，接入层设备接收广播帧，并将广播帧信号强度和Tag信息通过网络层上送到应用层的资产管理服务器，资产管理服务器将定位结果图形化显示实现对资产的实时跟踪，并可以实现资产移动轨迹查看和自动盘点等功能。
接入层
包括AP、IoT插卡和内置物联模块。资产管理方案提供了外置插卡和内置物联模块两种接入方案：
- IoT插卡接入方案：将配套的IoT插卡以插卡形式安装在AP中，或以USB外置模块形式通过USB接口连接AP，负责读取RFID Tag信息，并对接AP传输物联数据。
- 内置物联模块接入方案：在AP上安装配套的容器APP后，AP和资产管理服务器之间通过容器APP进行数据上报和配置下发。
网络层
应用层
包括资产管理服务器。AP收到物联数据后发送给资产管理服务器。资产管理服务器对资产实时监控，显示资产移动轨迹等。
医疗健康监测
华为辅助医疗物联网解决方案通过统一顶层设计、统一网络规划，实现纵向应用、网络、物联终端分层解耦，分层次架构，打破传统烟囱式的设计。每一层具备标准的接口，具备独立弹性扩容的能力。该方案可支持物联终端弹性插拔式的接入，业务应用弹性扩展，实现数字信息的泛在互联，高效通信。其网络架构如下图所示。
医疗健康监测组网图
终端层
用于辅助医疗物联网各业务场景的终端感知设备。包括不限于输液监护器、资产标签、母婴手环、医疗废物垃圾桶、体温贴、D2手表等。
接入层
用于为非Wi-Fi类无线物联终端提供接入服务，涉及设备为AP和IoT插卡。IoT插卡以插卡形式安装在AP中，或以USB外置模块形式通过USB接口连接AP，额外提供RFID、ZigBee、蓝牙等多种无线协议融合接入的能力。此外AP也支持通过内置物联模块提供RFID、ZigBee、蓝牙等多种无线协议融合接入。在有物联需求的房间（如病房、急诊等）按需部署。
网络层
包括WAC和交换机等网络设备。管道层仅用于转发医疗物联网设备的报文数据。
应用层
一般部署在数据中心机房，包括物联网中间件平台或者各种物联应用系统，如婴儿防盗系统等，用于实现物联数据信息集成和物联应用。它们可以分别部署在单独的服务器，也可以部署在同一个服务器上。
电子价签管理
- 纸质价签的人工维护成本高、维护效率低；
- 人工维护纸质价签易出错，可能引起客户投诉。
针对这种场景，华为提供智慧零售物联网方案-电子价签，使用电子价签替代纸质价签，电子价签的信息由后台系统维护和更新。
电子价签组网图
终端层
包括安装在货架上的ESL（Electronic Shelf Labels，电子价签）。
电子价签主要有电子纸材质和LCD材质，电子纸或LCD屏用于显示商品信息。电子价签内部有射频模块，通过射频从ESL插卡自动获取信息更新自己显示的内容。
接入层
包括ESL插卡、AP。
ESL插卡是电子价签方案中使用的一种IoT插卡，用于接收、缓存ESL管理系统下发的价签任务。
AP提供插卡接口供ESL插卡插入。
网络层
包括WAC和交换机等网络设备。
网络层仅用于转发电子价签的报文数据，保证ESL插卡和ESL管理系统互通，不会解析处理电子价签的报文。
应用层
包括ERP（Enterprise Resource Planning）系统和ESL管理系统。
ERP系统：ERP是针对物资资源管理（物流）、人力资源管理（人流）、财务资源管理（财流）、信息资源管理（信息流）集成一体化的企业管理软件。电子价签场景中，ERP系统主要工作是商品价格管理。
ESL管理系统包括ESL服务器和系统平台，用于对接ERP系统，同步ERP系统的数据，下发更新任务给对应的ESL插卡。同时ESL服务器还承担着管理ESL插卡、电子价签和任务计划，以及提供用户可视化界面等功能。
酒店客房控制
酒店场景华为将CSI感知技术与酒店客房控制系统融合打造智能酒店客控方案。房客入住即可实现自动化感知和控制房间内的设备，如照明、空调、窗帘，电视等，助力酒店智能化建设。
这里以软件RCU（Room Control Unit）方案为例进行介绍，在华为Wi-Fi 7 AP开放容器中部署客控网关RCU软件，通过蓝牙模组与终端蓝牙设备建立通信，实现免布线控制。
软件RCU方案架构
- AP内部承载客控软件RCU，并通过TCP与HIoT（Hotel Internet of Things，酒店物联网平台）建立通信。
- HIoT中的云调试模块及调试APP可对AP内的软件RCU进行参数配置、房间注册、组网删网和场景下发等操作。
- AP通过蓝牙模组与终端蓝牙设备建立通信，可以对温控器、开关、门锁等物联设备进行控制、状态上报、场景执行、远程升级等操作。
- AP开启CSI人员感知功能，通过UDP协议与容器内的软件RCU建立通信，并将检测结果上报至HIoT，执行酒店房间内的有人无人逻辑。
分类 |
产品 |
提供商 |
|---|---|---|
应用层 |
HIoT云平台、客控网关RCU（软件RCU） |
伙伴 |
网络层 |
LSW、WAC或iMaster NCE-Campus |
华为 |
Wi-Fi 7 AP（支持CSI和BLE5.2协议） |
||
终端层 |
客控终端（温控器，开关、门锁等） |
伙伴 |
智能门锁
智能门锁作为一种无钥匙门锁，采用防撬设计，确保入侵者无法通过撬锁或破坏锁具进入管控区域。因此各行各业广泛使用智能门锁，用于简化门禁的管理和监控。智能门锁可以使用Zigbee协议，实现自动化管理，从而简化设备的管理和访问控制。
智能门锁组网图
终端层
包括智能门锁。
接入层
包括带有内置物联模块的AP。
网络层
包括WAC和交换机等网络设备。
应用层
包括iMaster NCE-Campus和门锁管理服务器，iMaster NCE-Campus中可作为MQTT服务器。
门锁通过Zigbee协议上报门锁相关信息至AP，AP接收消息后传给AP上的物联模块，该物联模块通过MQTT上报给iMaster NCE-Campus及门锁管理服务器。
智能数采
电力行业的数字化转型正加速推进，变电站内无线传感器接入成为关键环节。当前，变电站内存在Wi-Fi/WAPI、LoRa、Zigbee、蓝牙等多种无线技术，导致设备复杂、成本高昂，且LoRa存在速率低等问题。在此背景下，星闪SLE技术的引入为行业提供了新的窄带接入解决方案，通过融合WAPI宽带接入技术，可实现WAPI+星闪SLE二合一的统一接入，既能满足宽带接入需求，又能解决窄带传感器的低功耗、低成本接入问题。
星闪SLE技术的低功耗、高安全性和自主可控性，使其成为替代LoRa的理想选择。通过与WAPI融合部署，星闪SLE技术能够减少变电站内的设备数量和建设成本，同时解决传统有线部署复杂、施工成本高的痛点。随着星闪SLE技术的推广，其在电力行业的应用潜力巨大，可助力电力行业实现高效、安全、经济的数字化转型。
AP作为星闪终端的网关，南向负责扫描发现星闪终端、并接入星闪终端进行数据采集，北向负责连接物联服务器并上报星闪终端数据。同时存在大宽带回传数据需求时，也可以在AP上同时部署WAPI国密Wi-Fi接入服务，提供宽带终端的国密数据回传，并通过IP报文到达物联服务器。
