物联网技术金融应用研究报告.pdf
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1、 VII 目 录 目 录 一、概述.1(一)背景意义.1(二)研究价值.7 二、体系架构.10(一)架构总述.10(二)应用模式.18(三)安全策略.23 三、应用场景.26(一)信贷融资.26(二)风险管理.49(三)金融支付.62(四)智慧网点.84(五)资产管理.108(六)防伪溯源.122(七)平台应用.127 四、发展展望.152(一)机遇.152(二)挑战.154(三)建议.156 VIII 1 一、概述 我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,数字经济不断为经济高质量发展注入新的活力。物联网是数字经济时代的重要基础设施,可有效搜集各行各业的数据,提高社会生产部门的数字化程度。
2、金融业是物联网技术重要的应用领域,依托物联网技术获得实体数据,实现资金流、信息流、实体流的三流合一,更好地服务实体经济,对物联网应用和产业发展起到了巨大的推动作用。(一)背景意义 1.政策背景(一)背景意义 1.政策背景 2008 年美国次贷危机引发全球经济危机,世界各国努力推出一系列刺激政策,力图走出金融危机和经济危机,物联网作为新突破方向之一被各国所重视。(1)国外政策背景(1)国外政策背景 2009 年,美国奥巴马政府将“智慧地球”上升为国家战略,该战略推动将传感器嵌入到公路、铁路、桥梁、隧道、电力系统、供水系统等各种物体中,形成普遍连接的物联网;同年欧盟、日本分别推出类似内容的欧洲物联
3、网行动计划“i-Japan”战略。2017 年,欧盟网络空间安全局发布 欧盟关键信息基础设施环境中的物联网安全基线指南,对物联网安全现状及安全基线建议进行了全面总结,以期进一步促进欧洲物联网产业的健康快 2 速发展。2020 年,美国正式出台物联网网络安全改进法案,推进物联网网络安全发展。新加坡信息通信媒体发展局(IMDA)推出了物联网网络安全指南,旨在解决企业用户及其供应商在购买、开发、运营和维护物联网系统时的网络安全问题,并为部署安全的物联网系统提供技术指引。(2)国内政策背景(2)国内政策背景 2009 年,温家宝总理明确提出了“感知中国”,物联网被提上国家议事日程,并于 2010 年首
4、次写入国务院政府工作报告。2011 年,工业和信息化部正式发布物联网“十二五”发展规划,明确物联网是战略性新兴产业的重要组成部分。2013 年,国务院发布 关于推进物联网有序健康发展的指导意见,明确提出要加大中央财政支持力度,充分发挥国家科技计划、科技重大专项资金的作用,统筹利用好战略性新兴产业发展专项资金、物联网发展专项资金等支持政策,集中力量推进物联网关键核心技术研发和产业化,大力支持标准体系、创新能力平台、重大应用示范工程等建设。2017 年,工业和信息化部发布关于全面推进移动物联网(NB-loT)建设发展的通知,提出要加强 NB-loT 标准与技术研究,打造完整产业体系;推广 NB-I
5、oT 在细分领域的应用,逐步形成规模应用体系;优化 NB-IoT 应用政策环境,创造良好可持续发展条件。3 2019 年,中国人民银行印发金融科技(FinTech)发展规划(20192021 年),指出物联网等信息技术要与金融业务深度融合,为金融发展提供源源不断的创新活力,明确利用大数据、物联网等技术分析客户金融需求,强化需求引领作用。2020 年,工业和信息化部办公厅发布 关于深入推进移动物联网全面发展的通知,提出要贯彻落实党中央、国务院关于加快 5G、物联网等新型基础设施建设和应用的决策部署,加速传统产业数字化转型,有力支撑制造强国和网络强国建设,推进移动物联网全面发展。2021 年,“十
6、四五规划”发布,提出要加快推动数字产业化,将物联网列为数字经济重点产业,推动传感器、网络切片、高精度定位等技术创新,协同发展云服务与边缘计算服务。2022 年,中国人民银行印发金融科技发展规划(20222025 年),明确提出了多项涉及物联网的重点任务,涵盖金融科技网络基础设施、服务渠道、农村金融、供应链金融等多领域。2.产业背景 2.产业背景 在互联网等信息基础设施广泛应用的基础上,物联网同大数据、云计算、人工智能等新兴技术融合推动各行各业进行数字化转型,促进产业结构调整;同时,金融行业积极发展数字金融,推进金融服务数字化转型,加强金融市场数字化建设,金融数字化转型与产业数字化同频共振,数字
7、金融发展前景非常广阔。(1)物联网产业增长迅速(1)物联网产业增长迅速 4 近年来,物联网技术得以不断积累与升级,全球物联网行业增长迅速。根据 Machina Research 统计数据显示,20102018年间全球物联网设备连接数高速增长,由 2010 年的 20 亿个增长至 2018 年的 91 亿个,复合增长率达 20.9%。根据 IoT Analytics发布的报告显示,2021 年全球物联网连接数量达到 122 亿个活跃端点,而 2022 年,物联网市场预计将达到 144 亿活跃端点。2025 年全球物联网设备(包括蜂窝及非蜂窝)联网数量将达到251 亿个,万物互联成为全球网络未来发
8、展的重要方向。(2)数字金融规模扩大(2)数字金融规模扩大 中国数字经济发展报告(2022 年)显示,2021 年中国数字经济规模达到 45.5 万亿元,占 GDP 比重达 39.8%,成为稳定经济增长的关键动力。中国数字产业化规模达到 8.35 万亿元,不断催生新产业新业态新模式,向全球高端产业链迈进。数字金融作为数字经济高质量发展的重要动能,在加速经济发展方式转变、推进数字产业化等方面发挥着不可替代的作用。数字金融深度融入各行各业产业链生态,通过自身数字化转型,促进金融服务更广泛和更深入地嵌入到各产业数字化转型场景中。数字金融规模的不断扩大,使得围绕物联网建设数字化升级的基础设施成为未来发
9、展的大方向。(3)用户基础广泛(3)用户基础广泛 数字金融和网络支付需求的全面爆发,加速促进了物联网服务与金融服务的融合。根据 中国移动互联网发展报告(2022)5 显示,我国建成全球最大 5G 网络,终端用户占全球 80%以上,并且蜂窝物联网用户、移动互联网用户规模均持续扩大,截至 2021年年底,中国手机网民规模达 10.29 亿人。根据中国支付产业年报 2022显示,我国网络支付用户规模不断增长,截至 2021年年底,我国网络支付用户规模达 9.04 亿。庞大的用户基础催生了对物联网技术金融应用的需求,物联网的发展推动实现了物品的数字化和信息化,也使金融业务增加了数字化属性,用户规模和技
10、术发展为物联网金融应用的发展提供了坚实的基础。6 7(二)研究价值(二)研究价值 物联网等新型基础设施建设和应用是加速传统产业数字化转型、支撑制造强国和网络强国建设的重要手段。物联网技术在金融业务创新上的应用可为金融行业传统模式转型升级带来新的契机。1.社会经济转型需要 1.社会经济转型需要 近年来,物联网信息网络技术取得突破性进展,为整个人类社会的信息交互、生产组织、供给消费等活动提供了全新的发展平台。金融作为服务现代经济社会发展的核心资源,与物联网信息系统融合既是金融发展的必然趋势和价值所在,更是助力和完善社会经济发展的关键动因。物联网技术的融合创新应用,是实现金融行业数字化转型战略目标的
11、重要引擎。物联网金融的发展也将推动我国经济进入“新常态”,加速实现产业转型升级。2.金融行业数字化需要 2.金融行业数字化需要 将物联网技术应用到金融领域,可以使金融机构深入触达产业各层面,从多个维度全面感知实体经济,将金融服务融合在实体经济的每一个环节,进而推动数字经济时代金融服务模式的革新,同时助力产业转型升级。物联网技术能够有力推动金融创新,拓展金融服务的范围。以物联网为动力源的技术进步、需求升级和机制革新的协同作用引发了大量的金融创新。其中,物联网带来的技术进步将扩大金融服务的新的生产可能性边界,是金融创新的基础;物联网带来 8 的需求变化将推动基础设施完善和市场规模扩大,是金融创新的
12、方向和驱动力。也就是说,物联网带来的不仅是金融产品和工具的创新,更带来金融理念和模式的革命,使以往不可能的创新服务变为可能。3.保护消费者信息安全需要 3.保护消费者信息安全需要 随着产业规模的高速增长和物联网技术的全面成熟,物联网金融应用也逐步延伸至消费领域。消费级物联网行业生态圈的形成,为消费者的日常生活带来了巨大便利。越来越多的消费者在日常生活中接触到越来越多类型的物联网设备,并且在使用过程中对其了解程度逐渐加深。物联网的普及为金融应用提供了更多的收集、分析消费者行为的机会。目前真正完全面向消费者的物联网技术金融应用虽尚未普及,但当消费者关心的数据安全、隐私保护等问题具备有效解决方案后,
13、物联网金融应用将更好满足消费者的需求,将为各类金融场景的发展提供更有力的支持。9 10 二、体系架构(一)架构总述 1.应用架构(一)架构总述 1.应用架构 物联网技术金融应用体系架构,以现有物联网应用架构和金融应用架构为基础,通过物联网和金融相互赋能形成物联网、物联网金融和金融三个应用域,每个应用域均由设备、通信、平台和应用四个层级组成,如图 1 所示。物联网应用域是指遵循物联网标准构建的,不含金融能力及服务的物联网应用体系。设备层包括物联网设备,平台层包括无物联网金融模块的物联网平台,应用层包括物联网应用。金融应用域是指遵循金融标准构建的,不含物联网应用的金融应用体系。设备层包括金融设备,
14、平台层包括无物联网金融模块的金融平台,应用层包括金融应用。物联网金融应用域是指由物联网应用域和金融应用域相互赋能形成的,物联网在金融场景中以及金融在物联网场景中的应用体系。设备层包含物联网设备、物联网金融设备,平台层包含物联网金融模块、物联网金融平台,应用层包括物联网金融应用。物联网、物联网金融和金融三个应用域的通信层均包含有线通信和无线通信。11 图 1 物联网技术金融应用架构 2.设备层 2.设备层 设备层包括物联网设备、金融设备及物联网金融设备。设备层软硬件架构如图 2 所示,其中 SE1和 TEE2为可选功能。物联网设备是指遵循物联网标准的设备,例如摄像头等。金融设备是指遵循金融要求应
15、用于金融场景的设备,例如用于交易场景的支付受理终端等。物联网金融设备是指参与物联网金融应用,具备金融能力的物联网设备和具备物联网能力的金融设备。例如集成通信定位模块用于银行资产管理场景下的支付受理终端、能够加载银行卡信息且具备支付能力的蓝牙手表、智能表具。1SE(安全单元 SecureElement):一种具备独立处理器、安全存储单元,具有硬件加解密模块,能够在硬件和软件层面防御各种恶意攻击的独立安全芯片。2TEE(可信执行环境 TrustedExecuteEnvironment):基于硬件级隔离及安全启动机制,为确保安全敏感应用相关数据和代码的机密性、完整性、真实性和不可否认性目标构建的一种
16、软件运行环境。12 图 2 设备层软硬件架构示意图 从设备间的连接方式来看,体系架构中设备层的物联网设备、物联网金融设备具体可包含以下三种情况:只包含一台设备。在实际应用部署过程中,相当于设备直连云端。包含多台设备,由一台主设备接收其他设备信息,并由此主设备传输所有信息与平台交互。在实际应用部署过程中,主设备相当于边缘服务器,在边缘侧汇聚现场设备的数据,并对其进行数据筛选、清洗、预处理、聚合,最终通过云边协同的方式处理不同类型的数据,如图 3 所示。通过引入边缘计算及云边协同架构,某些物联网终端的安全敏感、时延敏感等数据无需再传输到云端处理,降低了终端敏感数据隐私泄露的风险,实现了数据的“阅后
17、即焚”,极大保护了用户隐私数据。同时,边缘计算减少了中间传输的过程,有更实时、更快速的数据处理能力,由于与云端服务器的数据交换不多,边缘计算的网络带宽需求更低。13 图 3 基于边缘计算的物联网示意图 包含分布式多台设备,多台设备协同处理信息,由一台或多台设备传输所有协同处理后的信息与平台交互。在实际应用部署过程中,相当于多个边缘节点或端边云之间的协同处理,例如当某节点算力不足时,可将计算任务通过高速泛在连接的网络传输至其他资源空闲的节点计算,如端边协同、边边协同、云边协同,端边云协同等。如何实现多级资源节点的协同调度与应用的灵活部署,从而为用户提供一致性服务体验也变得至关重要。因此,算力网络
18、应运而生,如图 4 所示。算力网络通过网络控制面(如集中式控制器、分布式路由协议等)分发服务节点的算力、存储、算法等资源信息,并结合网络信息和用户需求,提供计算、存储、网络等资源的分发、关联、交易与调配,从而实现整网资源的最优化配置和使用。14 图 4 算力网络示意图(源自 ITU-T Y.2501)3.通信层 3.通信层 通信层包括有线网络和无线网络,有线网络是指有线通信技术集合,无线网络是指无线通信技术集合。中国人民银行金融科技发展规划(20222025 年)在金融业数字基础设施方面明确提出,要综合运用第五代移动通信技术(5G)、窄带物联网(NBIoT)、射频识别(RFID)等技术打造固移
19、融合、宽窄结合的物与物互联网络和服务平台,实现移动金融终端和固定传感设备统一接入、管理和控制,为数字信贷、数字风控等金融业务提供海量物联网数据支撑。目前市场中主流的无线网络按照覆盖范围不同具体可分为两类:一类是支持近距离、窄覆盖的物联网通信技术,主要包括近场通信(NFC)、蓝牙(BlueTooth)、无线局域网(WiFi)、紫蜂(ZigBee)等技术。另一类是支持远距离、广覆盖的物联网通信技术,主要包括窄带 IoT(NB-IoT)、远距离无线电(LoRa)、增强机器类型通信(eMTC)等技术。4.平台层 4.平台层 15 平台层包括物联网平台、金融平台、物联网金融平台、物联网金融模块。平台泛指
20、整个业务体系,并非特指一个具象的平台或系统。模块为整个业务体系的组成部分,具体表现形式可以是体系中一个系统,也可以是体系中一个系统的子系统或功能模块。物联网平台:不具备物联网金融模块时,用于接入并管理物联网设备,支撑物联网应用。具备物联网金融模块时,既可用于接入并管理物联网设备、支撑物联网应用,又可用于接入并管理物联网金融设备、支撑物联网金融应用。例如物联网设备厂商建设的支持物联网应用的平台。金融平台:不具备物联网金融模块时,用于处理金融业务的平台。具备物联网金融模块时,既可用于处理金融业务,又可用于接入并管理物联网金融设备、支撑物联网金融应用。例如商业银行建设的支持金融应用的平台。物联网金融
21、平台:独立建设的仅用于支撑物联网金融应用平台,平台不支撑除物联网金融应用之外的其他应用。例如商业银行新建的具有金融及物联网功能的应用平台。物联网金融模块:作为物联网平台或金融平台的组成部分,用于处理物联网金融应用的子系统。例如商业银行建设的物联网子系统、物联网设备厂商建设的与金融应用相关的子系统。平台的核心功能一般包括设备接入、设备管理、应用使能、业务分析、连接管理等。设备接入:提供设备接入、协议适配的能力。16 设备管理:提供物联数据接入、解析、转发及设备全生命周期管理等。应用使能:面向特定行业、场景(如金融行业等)提供应用开发工具、API 接口等服务。业务分析:提供数据分析、可视化、数据洞
22、察等服务;为应用服务提供物联数据支撑及能力调用。连接管理:连接管理平台可根据行业需求,提供个性化网络资源管理、流量计费等服务。5.应用层 5.应用层 应用层包括物联网应用、金融应用、物联网金融应用。物联网应用是指物联网在非金融场景中的使用实例,向用户提供不包含金融服务的物联网服务集合。金融应用是指金融机构提供的不包含物联网技术和场景的使用实例和服务集合。物联网金融应用是指物联网和金融相结合的、且具备物联网特性和金融特性的使用实例和服务集合。17 18(二)应用模式(二)应用模式 根据不同场景,可以归纳总结成三种供参考的应用模式:金融平台引入物联网能力支撑物联网金融应用、物联网平台引入金融能力支
23、撑物联网金融应用和物联网金融平台引入物联网和金融能力支撑物联网金融应用。1.模式一 金融平台引入物联网能力支撑物联网金融应用 1.模式一 金融平台引入物联网能力支撑物联网金融应用 在金融平台中建设物联网金融模块,引入物联网能力,由金融平台支撑物联网金融应用。应用模式见图 5。图 5 物联网技术金融应用模式一 在图 5 流程 1 中,物联网设备经通信层将相关物联网数据传递至物联网平台,由物联网平台将物联网金融应用所需的相关物联网数据传递给金融平台中的物联网金融模块,金融平台结合物联网金融模块中的物联网数据支撑物联网金融服务。在此流程中,金融信息无需向物联网设备传递。19 在图 5 流程 2 中,
24、物联网金融设备通过通信层将物联网金融应用所需的相关物联网数据经物联网平台传递至金融平台中的物联网金融模块或者直接传递至金融平台中的物联网金融模块,金融平台结合物联网金融模块中的物联网数据支撑物联网金融服务。在此流程中,金融信息可经由物联网平台或者直接从金融平台向物联网金融设备传递。2.模式二 物联网平台引入金融能力支撑物联网金融应用 2.模式二 物联网平台引入金融能力支撑物联网金融应用 在物联网平台中建设物联网金融模块,引入金融能力,由物联网平台支撑物联网金融应用。应用模式见图 6。图 6 物联网技术金融应用模式二 在图 6 流程 1 中,物联网设备经通信层将相关物联网数据传递至物联网平台,由
25、物联网平台中的物联网金融模块引入金融能力,物联网平台结合物联网金融模块中的金融数据支撑物联网金融服务。在此流程中,金融信息无需向物联网设备传递。20 在图 6 流程 2 中,物联网金融设备经通信层将相关物联网数据传递至物联网平台,由物联网平台中的物联网金融模块引入金融能力,物联网平台结合物联网金融模块中的金融数据支撑物联网金融服务。在此流程中,金融信息可通过物联网平台向物联网金融设备传递。3.3.模式三 物联网金融平台引入物联网和金融能力支撑物联网金融应用 模式三 物联网金融平台引入物联网和金融能力支撑物联网金融应用 独立的物联网金融平台,从物联网、金融平台分别引入物联网、金融能力,由物联网金
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