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周洪波專欄:物聯網應用“支撐面”

作者:周洪波
來源:計算機世界特約撰稿
日期:2010-03-03 09:16:05
摘要:物聯網的應用和互聯網一樣,包羅萬象,與其說物聯網是一個新興產業,還不如說它是一個因技術和產業發展到一定階段而必然出現的一個引導技術和產業新一輪重新規范和整合、重新洗牌和布局而更上一層樓的理念,如何把包羅萬象、千頭萬緒的應用規范和梳理清楚,對產業的發展至關重要。

  物聯網應用驅動力物聯網產業的行業應用軟件也是屬于“點”的問題,而通用的物聯網中間件就是“面”的問題,走在前面的物聯網產業鏈上的廠商都力圖從“面”或“平臺”的角度,服務于物聯網產業眾多“垂直”的行業應用。 

物聯網應用“支撐面” 

物聯網應用驅動力
 

  美國《START-IT》雜志和《M2M》雜志編輯總監Peggy Smedley曾將物聯網/M2M市場拓展分為六大支柱應用(功能),分別為遙感監測、遠程通信和信息處理、智能服務、傳感器網絡、RFID和遠程控制。這個描述正好包含了前期專欄文章中提到的M2M、RFID、傳感網三類從業人群的劃分。再具體一點說,就是將終端設備或子系統信息匯總到一個統一的管理系統,實現遠程監視、自動報警、控制、診斷、維護,以及數據挖掘和決策分析,進而實現對設備的全局化管理和服務。以上這些物聯網/M2M共性功能覆蓋的行業應用可謂包羅萬象,難以做完整的表述。 

  “機器”(所有智能物件)通信,也就是(遠程)機器和(后臺)中央服務系統之間的數據交換;數據交換可以是雙向的,uplink主要收集設備和其使用信息,downlink主要是發送指令(含軟件升級);從而實現對設備狀況的監管和控制以及運營,也就是“管、控、營一體化”。

表1:物聯網的應用領域

智能建筑

l 設備監控與管理

l 節能控制

l 建筑群系統集成

l 智能小區

l ……

智能家居

l 燈光照明控制

l 家庭安防

l 家庭環境監控

l 可視對講

l 家電控制

l ……

消防

l 應急聯動

l 自動噴淋

l 火災現場實時監控

l 消防救援定位

l 火情數據實時分析

l 遠程調度

l ……

公共安全

l 城市照明監控

l 電視信號控制

l 城市應急服務

l 市民身份識別

l 災害恢復

l ……

環境保護

l 污染排放點實時監測

l 污染報警

l 大氣監控

l 噪聲監控

l 廢水、廢氣監控

l ……

節能

l 能耗數據采集

l 能源使用大戶監控

l 能源使用超標報警

l ……

水務

l 水質、水量監測

l 大壩安全監測

l 水資源調度

l 突發性污染報警

l ……

電力

l 遠程抄電表

l 用電實時監控

l 重要電力節點監控

l ……

煤礦

l  通風設備管理

l  瓦斯濃度監測

l  險情預警

l  ……

石油石化

l 油井監測

l 異常情況報警

l 生產監控

l 儲運監控

l ……

智能化運輸

l 商用車隊營運

l 緊急車輛監控與派遣

l 車隊管理

l 車輛安全監控

l 自動貨物辨識

l 汽車導航

l 公共運輸動態信息

l 交通控制與管理

l ……

工業自動化

l 工廠監控

l 環境與防災監控

l 工程安全監控

l 大樓/物業監控

l 公共事業監控 (水/電/油/氣)

l ……

農業

l 農作物灌溉監測

l 土壤空氣情況監測

l 牲畜和家禽的環境狀況監測

l 溫室控制

l 跟蹤家禽、牲畜

l ……

林業

l 森林防火

l 森林滅火

l 森林勘察業務

l ……

數字化醫療

l 醫療設備監護

l 臨床設備信息的自動獲取、歸檔、分析

l 計算機輔助診斷

l 病程記錄

l ……

金融

l 實時金融信息集成

l 交易監控

l ……

遙感勘測

l 火山和冰川監測

l 森林生態環境監測

l 地震監測

l 海洋突發性事件的監測與預警

l 農作物動態監測、農業災害預報、監測和評估

l ……

軍事

l 敵軍兵力和裝備的監控

l 戰場的實時監視

l 目標的定位

l 戰場評估

l 核攻擊生物化學攻擊的監測和搜索

l ……

空間探索

l 星球表面監測

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、中期降水預報

l 監測設備遠程控制

l 洪水預報

l ……

移動POS終端

l 旅游訂票

l 物流配送

l 送貨服務

l 商業零售

l 賓館住宿、酒樓用餐

l 金融、電信、郵政、石化、市政客戶服務廳自助服務終端

l ……

供應鏈自動化

l 訂單數據傳送

l 貨物跟蹤、定位

l 貨品識別

l 系統集成

l 庫存優化供應鏈自動化

l ……

  相關統計數據表明,中國的城市化水平已經從以前的不足19%,發展到目前的超過30%,2010年將接近50%;中國的機動車保有量更在以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到13億多輛;污染治理方面,到2010年,全國城市污水處理率預計將達到70%,重點流域和東部地區要達到80%(含重點鎮以上的城鎮);到2010年,環保市場需求將達10000億元人民幣,占世界的1.6%~2.6%。

“水平”和“垂直”產業分工

  物聯網的應用和互聯網一樣,包羅萬象,與其說物聯網是一個新興產業,還不如說它是一個因技術和產業發展到一定階段而必然出現的一個引導技術和產業新一輪重新規范和整合、重新洗牌和布局而更上一層樓的理念,如何把包羅萬象、千頭萬緒的應用規范和梳理清楚,對產業的發展至關重要。

  在美國《M2M》雜志2004年創刊時,就曾預言物聯網“產業”的發展將在技術上形成(或整合)一批通用的水平(Horizontal)共性技術,來支撐一批垂直(Vertical)的“行業”應用。這也是上一期DCM分層理念的基礎,尤其在軟件層面,物聯網(水平通用的)中間件技術和產品的發展和成熟將推動其在各(垂直)行業的廣泛應用。物聯網產業鏈龐大,有形形色色的應用場景,充滿想象空間的各式各樣的商業模式,DCM三層劃分,“水平”和“垂直”的嚴格分工,將有助于產業鏈各個環節的做大做強,一個企業“包打天下”,從軟件到硬件都做的業務模式是制約中國物聯網產業發展的瓶頸之一。

  在物聯網理念出現之前,DCM之三個層面的技術和應用都在按各自的軌跡和行業特點發展,有的已發展了很多年。筆者認為,物聯網產業發展的核心是建立行業規范和資源整合,這可能比一些關鍵技術的突破更為重要,關鍵技術是“點”的問題,而規范和整合是“面”的問題,不能以點蓋面?!包c”屬于“垂直”技術,而“面”屬于“水平”技術,也就是我們常說的“平臺”技術。

  目前物聯網的一些關鍵技術主要集中在DCM劃分的感知層面,也就是傳感器技術,這些技術多半已超出了信息技術層面,屬于物理、化學以及材料科學的范疇,也屬于“垂直”應用關注的范圍。傳感網絡是把傳感器連網的技術,它的目標應該是把感知層的“點”匯總到“面”。在 DCM的傳輸層,相關的有線和無線網絡技術已基本發展成熟(“面”的問題已基本解決),尤其是3G技術的發展,作為物聯網的重要基礎設施,已經基本可以滿足物聯網產業的需求,關鍵是網絡資源的整合和規范問題(也包括標準化),4G等關鍵技術的發展屬于錦上添花的“點”而已,不是障礙。

  物聯網的核心還是“面”的問題,這樣DCM的應用層就有舉足輕重的地位。應用層的關鍵是應用軟件和中間件。物聯網產業的行業應用軟件也是屬于“點”的問題,而通用的物聯網中間件就是“面”的問題。這也是IBM、Oracle等中間件廠商也積極投身物聯網(智慧地球)產業的原因。一些人們早已熟悉的業務范疇,如ERP企業資源計劃、MES制造業執行系統、CIMS計算機集成制造系統、SIS廠級監控信息系統、PDM產品設計管理、PLM產品生命周期管理、SCM供應鏈管理、MSA測量系統分析等,基本上也和物聯網應用相關,或屬于它的上游應用。很多時候,它們需要物聯網中間件軟件集成末端設備(如通過DCS、PLC、GPRS/CDMA、RFID Reader等連接和管理的設備)的數據作為輸入,才能更大的發揮作用。

表2 部分物聯網產業鏈廠商的技術和產品

公司

國別

領域

M2M領域產品/行業/服務舉例

Aeris Communications Inc.

美國

網絡連接/運營服務

行業:安全監測、遠程通訊、運輸、政府

AT&T Inc.

美國

網絡連接/服務

移動虛擬網絡運營商

Augusta Systems Inc.

美國

RFID/無線傳感網絡

行業:安全監控、資產追蹤、能源

BlueTree Wireless Data Inc.

加拿大

外圍硬件

無線調制解調器

Cross Bridge Solutions

美國

網絡連接/應用服務

移動虛擬網絡運營商

DataOnline LLC

美國

外圍硬件

行業:遠程監控

Echelon Corp.

美國

M2M通訊設備

產品:LonWorks

GreenPeak Technologies

荷蘭

RFID/無線傳感網絡

行業:安全監測、樓宇自控、資產管理

Honeywell Intl. Inc.

美國

M2M設備

行業:自動控制、交通運輸

IBM

美國

應用平臺/中間件

行業:能源、化工、汽車工業

Jasper Wireless Inc.

美國

網絡連接/運營服務

移動虛擬網絡運營商

KORE Telematics

美國

網絡連接/服務

移動虛擬網絡運營商

Laird Technologies Inc.

 

美國 嵌入式硬件 行業:資產管理、經濟、安全、保健
M2M Data Corp.

美國

應用平臺/中間件

行業:遠程資產管理

Numerex Corp.

美國

網絡連接/應用服務

行業:應急響應、資產追蹤、制造業

Orange SA

英國

網絡連接/應用服務

行業:移動電話技術

Pedigree Technologies

美國

RFID/無線傳感網絡

產品:OneView

Questra Corp.

美國

應用平臺/中間件

行業:醫療設備、工業制造、封裝系統、發電和控制系統

RF Code Inc.

美國

RFID/無線傳感網絡

行業:資產追蹤、環境監測、人員定位

Sensorlogic Inc.

美國

應用平臺/中間件

行業:智能資產管理

Tongfang Software

中國

應用平臺/中間件/

應用軟件

產品:ezONE業務基礎平臺,ezM2M平臺

行業:車輛定位、遠程監控、能源環保、市政交通等

Tridium

美國

應用平臺/中間件

產品舉例:Niagara Framework(

Vodafone Group PLC

英國

網絡連接/應用服務

行業:移動電話技術

Wavecom

美國

嵌入式硬件

行業:汽車遠程信息處理、智能儀表、遠程監控、GSM/GPS/衛星追蹤定位

Your Voice SPA

意大利

應用平臺/中間件

行業:資產管理、樓宇自控、工業自控

eDevice

法國

M2M中間件/整體解決方案

產品:IDeMS 中間件

行業:遠程抄表、安防、遠程維護

BiTX Inc.

意大利

M2M中間件/行業應用軟件

產品:BITX MW中間件等

標準:制定了BITXml M2M數據交換標準

mTelematics

新加坡

M2M中間件/行業應用軟件

行業: 車輛跟蹤、遠程抄表等

  表2列舉了部分物聯網產業鏈廠商,他們的技術和產品(也就是商業模式)都力圖從“面”或“平臺”的角度,服務于物聯網產業眾多“垂直”的行業應用。