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周洪波專欄:物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用“支撐面”

作者:周洪波
來(lái)源:計(jì)算機(jī)世界特約撰稿
日期:2010-03-03 09:16:05
摘要:物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)一樣,包羅萬(wàn)象,與其說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),還不如說(shuō)它是一個(gè)因技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定階段而必然出現(xiàn)的一個(gè)引導(dǎo)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)新一輪重新規(guī)范和整合、重新洗牌和布局而更上一層樓的理念,如何把包羅萬(wàn)象、千頭萬(wàn)緒的應(yīng)用規(guī)范和梳理清楚,對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

  物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的行業(yè)應(yīng)用軟件也是屬于“點(diǎn)”的問(wèn)題,而通用的物聯(lián)網(wǎng)中間件就是“面”的問(wèn)題,走在前面的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上的廠商都力圖從“面”或“平臺(tái)”的角度,服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)眾多“垂直”的行業(yè)應(yīng)用。 

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用“支撐面” 

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)力
 

  美國(guó)《START-IT》雜志和《M2M》雜志編輯總監(jiān)Peggy Smedley曾將物聯(lián)網(wǎng)/M2M市場(chǎng)拓展分為六大支柱應(yīng)用(功能),分別為遙感監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程通信和信息處理、智能服務(wù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID和遠(yuǎn)程控制。這個(gè)描述正好包含了前期專欄文章中提到的M2M、RFID、傳感網(wǎng)三類從業(yè)人群的劃分。再具體一點(diǎn)說(shuō),就是將終端設(shè)備或子系統(tǒng)信息匯總到一個(gè)統(tǒng)一的管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)警、控制、診斷、維護(hù),以及數(shù)據(jù)挖掘和決策分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全局化管理和服務(wù)。以上這些物聯(lián)網(wǎng)/M2M共性功能覆蓋的行業(yè)應(yīng)用可謂包羅萬(wàn)象,難以做完整的表述。 

  “機(jī)器”(所有智能物件)通信,也就是(遠(yuǎn)程)機(jī)器和(后臺(tái))中央服務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換;數(shù)據(jù)交換可以是雙向的,uplink主要收集設(shè)備和其使用信息,downlink主要是發(fā)送指令(含軟件升級(jí));從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀況的監(jiān)管和控制以及運(yùn)營(yíng),也就是“管、控、營(yíng)一體化”。

表1:物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域

智能建筑

l 設(shè)備監(jiān)控與管理

l 節(jié)能控制

l 建筑群系統(tǒng)集成

l 智能小區(qū)

l ……

智能家居

l 燈光照明控制

l 家庭安防

l 家庭環(huán)境監(jiān)控

l 可視對(duì)講

l 家電控制

l ……

消防

l 應(yīng)急聯(lián)動(dòng)

l 自動(dòng)噴淋

l 火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控

l 消防救援定位

l 火情數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析

l 遠(yuǎn)程調(diào)度

l ……

公共安全

l 城市照明監(jiān)控

l 電視信號(hào)控制

l 城市應(yīng)急服務(wù)

l 市民身份識(shí)別

l 災(zāi)害恢復(fù)

l ……

環(huán)境保護(hù)

l 污染排放點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

l 污染報(bào)警

l 大氣監(jiān)控

l 噪聲監(jiān)控

l 廢水、廢氣監(jiān)控

l ……

節(jié)能

l 能耗數(shù)據(jù)采集

l 能源使用大戶監(jiān)控

l 能源使用超標(biāo)報(bào)警

l ……

水務(wù)

l 水質(zhì)、水量監(jiān)測(cè)

l 大壩安全監(jiān)測(cè)

l 水資源調(diào)度

l 突發(fā)性污染報(bào)警

l ……

電力

l 遠(yuǎn)程抄電表

l 用電實(shí)時(shí)監(jiān)控

l 重要電力節(jié)點(diǎn)監(jiān)控

l ……

煤礦

l  通風(fēng)設(shè)備管理

l  瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)

l  險(xiǎn)情預(yù)警

l  ……

石油石化

l 油井監(jiān)測(cè)

l 異常情況報(bào)警

l 生產(chǎn)監(jiān)控

l 儲(chǔ)運(yùn)監(jiān)控

l ……

智能化運(yùn)輸

l 商用車隊(duì)營(yíng)運(yùn)

l 緊急車輛監(jiān)控與派遣

l 車隊(duì)管理

l 車輛安全監(jiān)控

l 自動(dòng)貨物辨識(shí)

l 汽車導(dǎo)航

l 公共運(yùn)輸動(dòng)態(tài)信息

l 交通控制與管理

l ……

工業(yè)自動(dòng)化

l 工廠監(jiān)控

l 環(huán)境與防災(zāi)監(jiān)控

l 工程安全監(jiān)控

l 大樓/物業(yè)監(jiān)控

l 公共事業(yè)監(jiān)控 (水/電/油/氣)

l ……

農(nóng)業(yè)

l 農(nóng)作物灌溉監(jiān)測(cè)

l 土壤空氣情況監(jiān)測(cè)

l 牲畜和家禽的環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)

l 溫室控制

l 跟蹤家禽、牲畜

l ……

林業(yè)

l 森林防火

l 森林滅火

l 森林勘察業(yè)務(wù)

l ……

數(shù)字化醫(yī)療

l 醫(yī)療設(shè)備監(jiān)護(hù)

l 臨床設(shè)備信息的自動(dòng)獲取、歸檔、分析

l 計(jì)算機(jī)輔助診斷

l 病程記錄

l ……

金融

l 實(shí)時(shí)金融信息集成

l 交易監(jiān)控

l ……

遙感勘測(cè)

l 火山和冰川監(jiān)測(cè)

l 森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)

l 地震監(jiān)測(cè)

l 海洋突發(fā)性事件的監(jiān)測(cè)與預(yù)警

l 農(nóng)作物動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)和評(píng)估

l ……

軍事

l 敵軍兵力和裝備的監(jiān)控

l 戰(zhàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視

l 目標(biāo)的定位

l 戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估

l 核攻擊生物化學(xué)攻擊的監(jiān)測(cè)和搜索

l ……

空間探索

l 星球表面監(jiān)測(cè)

l 地球站與空間站之間的通信

l 空間站之間的通信

l ……

氣象

l 短期降雨、中期降水預(yù)報(bào)

l 監(jiān)測(cè)設(shè)備遠(yuǎn)程控制

l 洪水預(yù)報(bào)

l ……

移動(dòng)POS終端

l 旅游訂票

l 物流配送

l 送貨服務(wù)

l 商業(yè)零售

l 賓館住宿、酒樓用餐

l 金融、電信、郵政、石化、市政客戶服務(wù)廳自助服務(wù)終端

l ……

供應(yīng)鏈自動(dòng)化

l 訂單數(shù)據(jù)傳送

l 貨物跟蹤、定位

l 貨品識(shí)別

l 系統(tǒng)集成

l 庫(kù)存優(yōu)化供應(yīng)鏈自動(dòng)化

l ……

  相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,中國(guó)的城市化水平已經(jīng)從以前的不足19%,發(fā)展到目前的超過(guò)30%,2010年將接近50%;中國(guó)的機(jī)動(dòng)車保有量更在以每年10%以上的速度增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2010年達(dá)到13億多輛;污染治理方面,到2010年,全國(guó)城市污水處理率預(yù)計(jì)將達(dá)到70%,重點(diǎn)流域和東部地區(qū)要達(dá)到80%(含重點(diǎn)鎮(zhèn)以上的城鎮(zhèn));到2010年,環(huán)保市場(chǎng)需求將達(dá)10000億元人民幣,占世界的1.6%~2.6%。

“水平”和“垂直”產(chǎn)業(yè)分工

  物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)一樣,包羅萬(wàn)象,與其說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),還不如說(shuō)它是一個(gè)因技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定階段而必然出現(xiàn)的一個(gè)引導(dǎo)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)新一輪重新規(guī)范和整合、重新洗牌和布局而更上一層樓的理念,如何把包羅萬(wàn)象、千頭萬(wàn)緒的應(yīng)用規(guī)范和梳理清楚,對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

  在美國(guó)《M2M》雜志2004年創(chuàng)刊時(shí),就曾預(yù)言物聯(lián)網(wǎng)“產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展將在技術(shù)上形成(或整合)一批通用的水平(Horizontal)共性技術(shù),來(lái)支撐一批垂直(Vertical)的“行業(yè)”應(yīng)用。這也是上一期DCM分層理念的基礎(chǔ),尤其在軟件層面,物聯(lián)網(wǎng)(水平通用的)中間件技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展和成熟將推動(dòng)其在各(垂直)行業(yè)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈龐大,有形形色色的應(yīng)用場(chǎng)景,充滿想象空間的各式各樣的商業(yè)模式,DCM三層劃分,“水平”和“垂直”的嚴(yán)格分工,將有助于產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的做大做強(qiáng),一個(gè)企業(yè)“包打天下”,從軟件到硬件都做的業(yè)務(wù)模式是制約中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。

  在物聯(lián)網(wǎng)理念出現(xiàn)之前,DCM之三個(gè)層面的技術(shù)和應(yīng)用都在按各自的軌跡和行業(yè)特點(diǎn)發(fā)展,有的已發(fā)展了很多年。筆者認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心是建立行業(yè)規(guī)范和資源整合,這可能比一些關(guān)鍵技術(shù)的突破更為重要,關(guān)鍵技術(shù)是“點(diǎn)”的問(wèn)題,而規(guī)范和整合是“面”的問(wèn)題,不能以點(diǎn)蓋面。“點(diǎn)”屬于“垂直”技術(shù),而“面”屬于“水平”技術(shù),也就是我們常說(shuō)的“平臺(tái)”技術(shù)。

  目前物聯(lián)網(wǎng)的一些關(guān)鍵技術(shù)主要集中在DCM劃分的感知層面,也就是傳感器技術(shù),這些技術(shù)多半已超出了信息技術(shù)層面,屬于物理、化學(xué)以及材料科學(xué)的范疇,也屬于“垂直”應(yīng)用關(guān)注的范圍。傳感網(wǎng)絡(luò)是把傳感器連網(wǎng)的技術(shù),它的目標(biāo)應(yīng)該是把感知層的“點(diǎn)”匯總到“面”。在 DCM的傳輸層,相關(guān)的有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已基本發(fā)展成熟(“面”的問(wèn)題已基本解決),尤其是3G技術(shù)的發(fā)展,作為物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,已經(jīng)基本可以滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的需求,關(guān)鍵是網(wǎng)絡(luò)資源的整合和規(guī)范問(wèn)題(也包括標(biāo)準(zhǔn)化),4G等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展屬于錦上添花的“點(diǎn)”而已,不是障礙。

  物聯(lián)網(wǎng)的核心還是“面”的問(wèn)題,這樣DCM的應(yīng)用層就有舉足輕重的地位。應(yīng)用層的關(guān)鍵是應(yīng)用軟件和中間件。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的行業(yè)應(yīng)用軟件也是屬于“點(diǎn)”的問(wèn)題,而通用的物聯(lián)網(wǎng)中間件就是“面”的問(wèn)題。這也是IBM、Oracle等中間件廠商也積極投身物聯(lián)網(wǎng)(智慧地球)產(chǎn)業(yè)的原因。一些人們?cè)缫咽煜さ臉I(yè)務(wù)范疇,如ERP企業(yè)資源計(jì)劃、MES制造業(yè)執(zhí)行系統(tǒng)、CIMS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、SIS廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)、PDM產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理、PLM產(chǎn)品生命周期管理、SCM供應(yīng)鏈管理、MSA測(cè)量系統(tǒng)分析等,基本上也和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān),或?qū)儆谒纳嫌螒?yīng)用。很多時(shí)候,它們需要物聯(lián)網(wǎng)中間件軟件集成末端設(shè)備(如通過(guò)DCS、PLC、GPRS/CDMA、RFID Reader等連接和管理的設(shè)備)的數(shù)據(jù)作為輸入,才能更大的發(fā)揮作用。

表2 部分物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈廠商的技術(shù)和產(chǎn)品

公司

國(guó)別

領(lǐng)域

M2M領(lǐng)域產(chǎn)品/行業(yè)/服務(wù)舉例

Aeris Communications Inc.

美國(guó)

網(wǎng)絡(luò)連接/運(yùn)營(yíng)服務(wù)

行業(yè):安全監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程通訊、運(yùn)輸、政府

AT&T Inc.

美國(guó)

網(wǎng)絡(luò)連接/服務(wù)

移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商

Augusta Systems Inc.

美國(guó)

RFID/無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)

行業(yè):安全監(jiān)控、資產(chǎn)追蹤、能源

BlueTree Wireless Data Inc.

加拿大

外圍硬件

無(wú)線調(diào)制解調(diào)器

Cross Bridge Solutions

美國(guó)

網(wǎng)絡(luò)連接/應(yīng)用服務(wù)

移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商

DataOnline LLC

美國(guó)

外圍硬件

行業(yè):遠(yuǎn)程監(jiān)控

Echelon Corp.

美國(guó)

M2M通訊設(shè)備

產(chǎn)品:LonWorks

GreenPeak Technologies

荷蘭

RFID/無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)

行業(yè):安全監(jiān)測(cè)、樓宇自控、資產(chǎn)管理

Honeywell Intl. Inc.

美國(guó)

M2M設(shè)備

行業(yè):自動(dòng)控制、交通運(yùn)輸

IBM

美國(guó)

應(yīng)用平臺(tái)/中間件

行業(yè):能源、化工、汽車工業(yè)

Jasper Wireless Inc.

美國(guó)

網(wǎng)絡(luò)連接/運(yùn)營(yíng)服務(wù)

移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商

KORE Telematics

美國(guó)

網(wǎng)絡(luò)連接/服務(wù)

移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商

Laird Technologies Inc.

 

美國(guó) 嵌入式硬件 行業(yè):資產(chǎn)管理、經(jīng)濟(jì)、安全、保健
M2M Data Corp.

美國(guó)

應(yīng)用平臺(tái)/中間件

行業(yè):遠(yuǎn)程資產(chǎn)管理

Numerex Corp.

美國(guó)

網(wǎng)絡(luò)連接/應(yīng)用服務(wù)

行業(yè):應(yīng)急響應(yīng)、資產(chǎn)追蹤、制造業(yè)

Orange SA

英國(guó)

網(wǎng)絡(luò)連接/應(yīng)用服務(wù)

行業(yè):移動(dòng)電話技術(shù)

Pedigree Technologies

美國(guó)

RFID/無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)

產(chǎn)品:OneView

Questra Corp.

美國(guó)

應(yīng)用平臺(tái)/中間件

行業(yè):醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)制造、封裝系統(tǒng)、發(fā)電和控制系統(tǒng)

RF Code Inc.

美國(guó)

RFID/無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)

行業(yè):資產(chǎn)追蹤、環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員定位

Sensorlogic Inc.

美國(guó)

應(yīng)用平臺(tái)/中間件

行業(yè):智能資產(chǎn)管理

Tongfang Software

中國(guó)

應(yīng)用平臺(tái)/中間件/

應(yīng)用軟件

產(chǎn)品:ezONE業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái),ezM2M平臺(tái)

行業(yè):車輛定位、遠(yuǎn)程監(jiān)控、能源環(huán)保、市政交通等

Tridium

美國(guó)

應(yīng)用平臺(tái)/中間件

產(chǎn)品舉例:Niagara Framework(

Vodafone Group PLC

英國(guó)

網(wǎng)絡(luò)連接/應(yīng)用服務(wù)

行業(yè):移動(dòng)電話技術(shù)

Wavecom

美國(guó)

嵌入式硬件

行業(yè):汽車遠(yuǎn)程信息處理、智能儀表、遠(yuǎn)程監(jiān)控、GSM/GPS/衛(wèi)星追蹤定位

Your Voice SPA

意大利

應(yīng)用平臺(tái)/中間件

行業(yè):資產(chǎn)管理、樓宇自控、工業(yè)自控

eDevice

法國(guó)

M2M中間件/整體解決方案

產(chǎn)品:IDeMS 中間件

行業(yè):遠(yuǎn)程抄表、安防、遠(yuǎn)程維護(hù)

BiTX Inc.

意大利

M2M中間件/行業(yè)應(yīng)用軟件

產(chǎn)品:BITX MW中間件等

標(biāo)準(zhǔn):制定了BITXml M2M數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)

mTelematics

新加坡

M2M中間件/行業(yè)應(yīng)用軟件

行業(yè): 車輛跟蹤、遠(yuǎn)程抄表等

  表2列舉了部分物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈廠商,他們的技術(shù)和產(chǎn)品(也就是商業(yè)模式)都力圖從“面”或“平臺(tái)”的角度,服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)眾多“垂直”的行業(yè)應(yīng)用。