物聯網并非新概念,早在1995年比爾·蓋茨的《未來之路》一書中就有提及。盡管當時這些理論聽起來不切實際,但隨著計算能力、網絡傳輸、數據分析等領域的不斷強化,物聯網與人們的聯系正愈發(fā)緊密,改變著從工業(yè)生產到日常生活的運作習慣。然而,任何一種技術成為主流前都要經過市場和商業(yè)模式的論證,因此在走向成熟的過程中,物聯網仍有一些問題需要解決。
物聯網時代要解決的五個問題
互聯網時代,如果你想搜索信息就要手動輸入關鍵詞,哪怕只是打開應用也要點擊一下。與之相比,物聯網最大的不同在于機器占據主導,終端設備可以自行感知、處理、響從外界搜集來的數據,完全實現了自動化,這也是物聯網離不開智能的原因。通過人與物、物與物之間的數據交互,衍生出諸如生產效率的提升,亦或是制造成本的降低,這些都是物聯網帶來的新價值。
從邏輯上看,標準的物聯網系統(tǒng)可分為三個層面:感知層、網絡層、應用/服務層。所謂感知,就是借助各種傳感器依附在物理設備上對光線、溫度、濕度、聲音等外界因素進行搜集和識別;網絡層起到的作用是傳輸管道,將信息通過寬帶、移動、無線等網絡形式傳輸到前端;應用層直接觸及用戶,包括中間件和行業(yè)應用,例如智能客廳內的各類解決方案。
起初,物聯網是基于RFID(射頻識別)技術為人所知的,這種技術可以通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸,適用于短距離識別通信。如今,NB-IOT(窄帶物聯網)成了物聯網技術推廣的代名詞,其具有低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量等優(yōu)勢,一改前幾年低速率應用的弊端,為新業(yè)務部署提供了可能。
思科預計,到2020年聯網設備總量將達到500億,屆時75%的公司將擁有三個物聯網項目。可以看到,物聯網系統(tǒng)各層級之間的聯系構成了一個完整的生態(tài)圈,軟件、硬件、應用、服務統(tǒng)統(tǒng)囊括。對于企業(yè)來說,可供選擇的方案也比較多,既有多連接、小數據、低頻度的窄帶物聯業(yè)務,也有大寬帶、低時延、高頻度的寬帶物聯業(yè)務。一方面,物聯網憑借其龐大的產業(yè)規(guī)模有著較為穩(wěn)定的價值鏈,但另一方面也暴露了不少問題,這也是為何思科直言有近75%的物聯網項目會在概念論證階段擱淺。
具體來說,物聯網發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)主要集中在五個層面。
第一是標準,各家廠商都想在物聯網領域分得一杯羹,無論是各種聯盟、科研院所,還是芯片廠商和設備制造商,都想推廣自家的協(xié)議,光是通信技術就分為NFC、Zigbee、GPS、WiFi、藍牙等,更不要說傳輸層的ONS/PML或NGTP標準,無形中為設備之間的聯通造成了阻礙,形成信息孤島,難以整合構建規(guī)?;洕藴实闹贫ǜ簧霞夹g演進,拖累著物聯網的進程。
2016年6月,3GPP宣布完成NB-IoT標準的制定工作,而華為在其中扮演的角色至關重要。在3GPP統(tǒng)計的3205項技術提案中,獲得通過的提案總共有447項。其中,華為貢獻提案1008項,184項獲得通過,占全部447項已通過提案的41%。這意味著,中國在新一代窄帶物聯網標準制定中占據了主導作用。目前,中國移動和摩拜單車已經完成了基于窄帶物聯網現網的端到端測試。
第二是安全,物聯網的優(yōu)勢在于自動化和智能化,這種實時在線的數據連接為黑客提供了便利條件。過去一年,圍繞物聯網的DDoS攻擊屢見不鮮,大規(guī)模、分布式、異構網絡的弱點越來越明顯。試想,如果家中的一臺路由器被黑,影響的可能是電腦、電視、手機,甚至是家電。此時,不僅需要設備制造商和開發(fā)商合作,更關鍵的是要盡早制定相關的法規(guī)政策。
第三是成本和投資回報。如前文所述,物聯網的產業(yè)鏈貫穿上下游,包括芯片元器件、軟件服務、系統(tǒng)集成、網絡運營商,每個環(huán)節(jié)都需要前期投入,這就涉及到成本問題。由于眾多廠商各自為戰(zhàn),難以保證穩(wěn)定的回報率。尤其是對于硬件企業(yè)來說,要造出成規(guī)模兼容多協(xié)議的設備,還要留出一部分利益分成,投入產出比是不得不考慮的問題。
第四是數據的存儲和處理。物聯網帶來的數據量增長是指數級的,先不說像谷歌、Facebook這樣擁有超大規(guī)模數據中心的公司是少數,要讓這些數據實時可用,并且能存儲相當長的時間也是難事。前后端的遠程數據調取對信道亦是考驗,而管理者更要對訪問權限進行鑒別。為此,不少廠商提出了邊緣計算的概念,可以在一定程度上緩解數據處理的壓力。此外,智能設備的增加對能源消耗提出了高要求。2012年,支撐互聯網的數據中心估計每年耗電量達到300億瓦,物聯網時代的耗電量勢必會成倍提升。此時,既要讓物聯網設備運行和數據傳輸過程更低功耗,又要發(fā)展清潔的綠色能源。
第五是創(chuàng)新的應用與合作。全產業(yè)鏈的業(yè)務形態(tài)使得物聯網絕非一家之事,大公司搭臺開發(fā)者唱戲是良性的發(fā)展模式。博世與SAP圍繞物聯網在云計算和軟件層面進行整合,思科則是打造了智能網絡,向所有渠道合作伙伴開放。從上游的芯片廠商到設備制造商,再到中間的網絡和云服務商,只有形成聚合的生態(tài)鏈才能確保各方的價值最大化。此外,隨著窄帶物聯網技術的規(guī)模化商用,也會產生新形式的應用,例如支持用氣數據抄收、異常事件上報功能的智能燃氣表已在上海試運行,其中還有不少新思路可挖。
綜上所述,物聯網的真正價值在于數據的應用,這也是數字經濟的重要推動力。McKinsey預計,到2025年物聯網產生的經濟總額高達10萬億美元。未來,物聯網與AI、深度學習的結合會更加緊密,而網絡邊緣處理和分析的趨勢也將大幅降低數據回傳的需求處理量。對于企業(yè)特別是傳統(tǒng)企業(yè)來說,針對物聯網概念的戰(zhàn)略部署要更“激進”一些,只有這樣才能在金礦到來之前占得先機。