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管中窺豹,物聯網之我見

早在1999年在美國召開的移動計算和網絡國際會議上,就已經提出“物聯網”這個概念,所謂的物聯網,英文為Internet of Things,就是物物相聯的網絡。國内也有人稱之為泛在網,其内涵更是廣泛,寓意無所不在、無所不包、無所不聯的網。2005年在資訊社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟釋出《ITU網際網路報告2005:物聯網》(ITU Internet Report 2005: The Internet Of Things),将最初主要以RFID技術為中心建構的物聯網(或稱之為傳感網)的定義和範圍,作了更進一步的拓展。報告指出世界上任何物體,各種生活用品(牙刷、紙巾、輪胎和房屋等等)都可以通過網際網路進行連接配接起來,人類對資訊的掌控又開辟了一個新的次元。

十年之後的2009年,IBM提出了“智慧地球”的概念,美國基于此,把物聯網研究和發展提升到一個國家戰略的高度,由此世界跟随美國的腳步,都陸陸續續把物聯網看着是網際網路(移動網際網路)之後,能掀起下一個科技和經濟浪潮的新技術,都投入巨大的人力和物力去研究和發展物聯網技術。

而我國最早在1999年中科院就啟動了傳感網的研究,但是直到2009年物聯網的發展被提到國家戰略層面,溫總理去無錫物聯網研究院考察之後,才真正得到實質發展,無錫最先在物聯網領域發力,是以被稱之為中國的物聯網之都(感覺中國的中心)。随後各地政府以建構“智慧城市”為目标,吹響了進軍物聯網的号角。

随着近幾年的移動網際網路的大發展,手機、平闆平台成為網際網路的最主要的入口,人們的日常生活已經逐漸融入到網絡之中。“大資料”、“雲計算”、“智能硬體”和“可穿戴裝置”等概念更是目不暇接地湧入人們的視野。阿裡巴巴、百度、騰訊這些傳統的網際網路巨頭,更是在移動網際網路的基礎上,紛紛建構自己的物聯網平台。移動網際網路的新貴小米公司,号稱和上百家硬體公司合作,建構物聯網生态系統。在智能家居領域,阿裡巴巴攜手海爾,小米聯手美的,360向格力抛出橄榄枝,網際網路企業和傳統白色家電合作,向物聯網的縱深領域發展。在車聯網領域,移動、聯通牽頭,依托強大的寬帶網絡以及領先的3G和4G網絡和衆多汽車廠商或內建廠商合作,共同實作“智能交通”、“互聯駕駛”等願景。

以上我們是從曆史發展的角度來漫談物聯網的,下面我們從技術的角度簡單來談一下物聯網的構成。

從技術架構層面來講,物聯網可以分三大部分:

一是“雲”,雲上可以存取資料、可以運作程式、也可以提供具體應用服務。以亞馬遜、阿裡巴巴為首的雲服務商,提供的是一種最基礎的雲服務,相當于提供了一個PC,你可以自行在上面安裝程式、運作程式、存取資料等等;以微軟、谷歌為首的公司提供的雲服務,才能真正展現所謂的“雲計算”,比如微軟提供了基于雲的作業系統Windows Azure,可以最大限度發揮雲平台的能力;以蘋果、百度為首的公司其實提供的隻是一種存儲服務,主要就是照片和資料檔案雲端存儲和共享; 而傳統以網際網路為首的網站服務商,也可以算作一種雲服務,一種基于應用的服務,提供網頁釋出等功能。

二是“端”,随着移動網際網路的發展,端的含義有了很大的變化,不在單純的指傳感器了,根據用途,可以分三種,一種是“入口端”,比如手機、平闆,是資料檢視,裝置控制的主要入口;第二種是“資料端”就是直接産生資料的端,比如溫濕度傳感器、PM2.5傳感器、RFID标簽采集等等;第三種是“被控制端”,比如電燈、空調、熱水器等等;目前赤手可熱的智能硬體和可穿戴裝置,可以算作一種“複合端”,即可以産生資料,也可以控制一些裝置。

傳統的傳感器廠商是“資料端”的主要生産者,而現在的手機、平闆、智能硬體廠商成為“入口端”最主要的生産者,而随着智能家居的發展,一些傳統的白色家電領域的巨頭搖身一變成為“被控端”最主要的生産者了。

三是“物聯網中間件”,目前物聯網的概念早就超出了RFID+Zigbee了,目前通用物聯網系統架構如下圖所示。

當下一般人眼中,所謂的物聯網,就是可以友善用手機、平台和可穿戴裝置擷取“雲”資料,也可以通過雲(或直接)控制一些智能裝置。從上圖可以看出,為了更為容易的實作這種互聯互控,“物聯網中間件”技術必不可少。

比如YeeLink公司的物聯網中間平台就提供了資料端(和被控端)到雲,及雲到入口端的快速連接配接的技術,這種中間件技術偏重于傳感器資料采集和裝置控制。APICloud公司提供入口端和雲互聯的快速開發中間件平台,側重于移動入口快速開發。騰訊公司提供的“QQ物聯”開發平台,更是一種标準的物聯網中間件技術,每個“端”都被映射為一個QQ号,通過提供的SDK,讓端和雲、雲和端更為簡便的互聯。

以上從技術架構層面簡單闡述了物聯網的相關組成,其實這是站在網際網路公司的角度來看物聯網的,在我眼中,物聯網卻是下面這個樣子。

我從2001年進入工控行業,主要為冶金行業的一些企業做自動化系統,對一些工業領域産品廠商及相關技術相對熟悉,比如西門子、施耐德、AB、三菱、研華、MOXA和周立功等國内外廠商,比如各種PLC、各種智能采集和控制子產品、LonWoeks、Profibus、CAN和工業以太網等各種現場總線技術。我眼中的物聯網其實是工控網的一種外延:立足于可靠成熟穩定的裝置,及各種現場總線技術所建構的物物相聯的網絡。

是以說,物聯網的大發展,其核心推動力,應該來源于這些傳統以工控技術為主的公司。但是詭異的是,在最近幾年的工控産品行業會上,卻很少看到或聽到說物聯網概念的,推物聯網産品的,發展的重點卻是工業機器人和3D列印技術。

說是詭異,其實也不是詭異,現在所謂的物聯網通信技術,各種智能硬體,相對于工業現場總線技術和采集、控制裝置來講,是相對皮毛的技術(或者說是早已經成熟,相對基礎的技術),隻不過由原來要求相對嚴格的工控應用領域,拓展到民用領域而已。而網際網路公司當下為了實作下一步的業務轉型,新瓶裝舊酒,以雲平台、手機和平闆為核心,結合一些監控和互聯的技術,來包裝物聯網的概念,并以颠覆傳統生産制造行業的面目出現,這确實或多或少蒙蔽了不少人的眼睛。

 現在物聯網發展的困局不在雲、不在手機、平闆輸入端、也不在網絡基礎平台,這也是網際網路公司最擅長的領域,其實這部分技術在我眼中是完全偏軟的技術,因為其基礎硬體平台發展到現在,都已經成熟,并且差異化也沒有那麼大。如果是基于軟體技術,那麼規模就相對容易做大,基于網絡推廣和釋出,即使出現問題,其付出的代價也是相對小的。真正的難點在于要能以最小的代價,制造出差異化的,能提供二次開發、并且能長期穩定運作的智能硬體。

網際網路公司和傳統白色家電廠商合作,其實從另一種眼光來看,不是在颠覆什麼,對硬體産品來說,添加了一個聯網的新功能,對營銷角度來說,多了一個宣傳的新名詞。隻是對這些傳統白色家電産業發展遇到了天花闆之後,又重新有了一次洗牌的機會。

其實真正的物聯網絕對不是簡單的網際網路企業和傳統制造商結合而生出的怪胎。目前來看,似乎也不是那些現在變的有些傲慢,反應有些遲鈍,對目前一些軟硬體新技術有些視而不見的傳統工控領域巨頭所引領下的工控網的外延。

以我個人的眼光來看,倒是在ARM公司和在其上司一下的一些晶片制造商在紮紮實實地推進物聯網技術的發展。硬體層面,推出基于Cortex-M技術架構為核心的物聯網晶片;在軟體和系統層面推出CMSIS接口标準和mbed OS物聯網系統;在雲和端通信層面,收購了Sensinode公司,大力發展NanoStack和NanoService産品技術,全方位建構物聯網生态。

有了晶片和軟體,也并不等于就能很容易建構物聯網應用平台。Arduino、樹莓派,相對簡單的手機APP和沒有什麼特色的雲平台,是建構不了成熟的物聯網應用,更不可能成為物聯網發展的基礎。對于差異化,個性化,智能化的物聯網應用平台應用來說,硬體的穩定可靠(工業級産品要求)、功能的可定制化(組态化)和易于開發使用是非常重要的。

回過頭來看國内一些網際網路企業的物聯網化,其實用一句話來概括就是用新的思路和方法,改造或打破舊行業的産業格局而已。仔細來看,似乎并沒有真正催生新的物聯網基礎層面的軟硬體技術,不能不說,這是國内物聯網行業發展的一種悲哀。

【說明】本文是筆者在程式員期刊上的一篇文章,網站版原文連結

http://www.csdn.net/article/2015-02-21/2824000

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