物聯網( IoT ,Internet of things )即“萬(wan)物相連(lian)的(de)互聯網(wang)”,是互聯網(wang)基礎上延伸和擴展的網絡,將各種信息傳感設備與網絡結合起來而形成的一個巨大網絡,實現任何時間、任何地點,人、機、物的互聯互通。
這一(yi)概念于1999年被正式提出,2010年左右開始快速發(fa)展(zhan)。根據IoT Analytics的預(yu)測,2025年,全(quan)球物聯網設備連接數(shu)將(jiang)超過300億[1]。
看(kan)起來,一個“萬物(wu)互聯”的美好畫(hua)卷正在徐徐展開。
雖說已經進入(ru)高(gao)速(su)發展期,但物聯網(wang)整體仍(reng)呈現“碎片化”特(te)征(zheng)。僅有小范圍的(de)設備(bei)能夠彼(bi)此相聯,實現互(hu)認、互(hu)通、互(hu)操(cao)作。而在更大的(de)范圍內,設備(bei)仍(reng)然是孤立的(de)。
究(jiu)竟(jing)是什(shen)么阻礙著智能設備的(de)全面互聯?物聯網(wang)又該(gai)如何從破碎走向(xiang)統一(yi)?這是本(ben)文(wen)將要討(tao)論(lun)的(de)問題。
碎片(pian)化“三宗罪(zui)”
究竟是什(shen)么(me)導致了(le)物聯網IoT碎片(pian)化?
全球(qiu)設備連接(jie)數(shu),圖源 | IoT Analytics
根據(ju)IoT Analytics的統計及預測,2020年(nian),全球共有117億臺物聯網設(she)(she)備。聯網設(she)(she)備數量第一次超(chao)過了非聯網設(she)(she)備[1]。
接入網絡(luo)中的設備越來越多了(le),但真正的“萬物互聯”并沒有因(yin)此到(dao)來。
根據中(zhong)國信通院的(de)判斷,當前(qian)(qian)物聯網產(chan)業(ye)整體處于“爆發前(qian)(qian)期(qi)向爆發期(qi)的(de)過渡階段”,且爆發前(qian)(qian)期(qi)仍將持(chi)續數(shu)年。這一時期(qi)的(de)特點,即“部分行業(ye)初步實現規模(mo)化和局部互聯互通”[2]。
在智能家居領域,普通用戶可以直觀感受到這一點。當用戶購買不同品牌的硬件產品時,往往要分別下載相應APP才能實現智能化控制,如:智慧生活(華為)、米家(小米)、美的美居、海爾智家、格力+……并且,這些產品通常難以實現跨品牌聯動。
在更(geng)為(wei)復(fu)雜的(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)場景中,單一企業(ye)(ye)所需的(de)(de)生產設備(bei)(bei)、傳感器、智能(neng)終端等(deng)硬(ying)件(jian)數量較多,不同類型設備(bei)(bei)支(zhi)持的(de)(de)傳輸協議更(geng)是千差萬別。而不同領域的(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)企業(ye)(ye),由于生產場景、流(liu)程、原理不同,導致自動化(hua)、信(xin)息化(hua)、智能(neng)化(hua)的(de)(de)程度也(ye)差異較大(da)。因此,不僅單一企業(ye)(ye)內部設備(bei)(bei)難以全面互聯,跨企業(ye)(ye)的(de)(de)模式(shi)復(fu)制也(ye)難以實現,標準化(hua)、規模化(hua)的(de)(de)物聯網(wang)更(geng)是無從談起。
為什么當前物聯網(wang)會如此“碎片(pian)化(hua)”?除了與(yu)終端設備本身的(de)多樣性(xing)(xing)和非(fei)標性(xing)(xing)特(te)點有關(guan)(guan)之(zhi)外,這(zhe)還與(yu)設備之(zhi)間復雜的(de)信息傳輸協議有關(guan)(guan)。而這(zhe)種(zhong)碎片(pian)化(hua)體現在物聯網(wang)的(de)產業鏈的(de)傳輸層(ceng)(網(wang)絡層(ceng))、平臺層(ceng)、應用(yong)層(ceng)之(zhi)上。
物聯網產業鏈(lian),圖源 | 億歐智庫
罪責一:傳輸(shu)協議不統(tong)一
在傳(chuan)輸層/網絡層上,擁有(you)不同的(de)無線(xian)/有(you)線(xian)標準(zhun),缺乏標準(zhun)的(de)各(ge)種協議(yi)使得物聯網平臺錯綜復雜。
1.有(you)線(xian)協議(yi)
USB就是一種常(chang)見(jian)的(de)有線傳輸(shu)協(xie)議。而其他的(de)有線協(xie)議常(chang)用于工廠等(deng)復(fu)雜場(chang)景中。
由于物聯網應用場景復雜多樣,且不同場景下適用的終端硬件和傳輸協議各不相同,產業界很難形成統一規范。例如,在工業這樣的特定領域中,就有RS232、RS485、CAN、ModBus、Profinet等數十種不同層級的標準協議。而在此基礎上,巨頭企業還會根據業務需要衍生出各自的私有協議,導致實際應用中的協議不計其數。不同企業之間,如果不了解對方的私有協議,設備就無法互聯、互認,也就無法實現針對不同設備的統一控制。
幾種典型(xing)的工業協議,制(zhi)表 | 果殼硬科技
信(xin)息(xi)來源 | 公司、產品官網
2.無線協議(yi)
有線(xian)傳輸協議(yi)需要設備之(zhi)間通過物理線(xian)相連,應(ying)用較為(wei)不便。因(yin)此(ci),靈活的(de)無線(xian)協議(yi)則(ze)應(ying)用在(zai)(zai)更(geng)多的(de)場景(jing)中。如廣泛應(ying)用在(zai)(zai)智能家(jia)居領域的(de)Wifi、藍牙、Zigbee,以及應(ying)用在(zai)(zai)工業(ye)、能源等領域的(de)NB-IoT、LoRa等。
無(wu)線(xian)傳輸(shu)協(xie)(xie)議(yi)的(de)(de)區別主要(yao)在于速率(lv)、功耗、傳輸(shu)距離等,有(you)些(xie)也(ye)涉(she)及到使(shi)用(yong)的(de)(de)無(wu)線(xian)電頻譜是否需要(yao)運(yun)營商(shang)的(de)(de)授(shou)權(quan)。同樣地,硬(ying)件(jian)生(sheng)產商(shang)可以(yi)根據需要(yao)在通(tong)(tong)用(yong)標(biao)準協(xie)(xie)議(yi)上(shang)進行修(xiu)改(gai),使(shi)得(de)該品牌下(xia)的(de)(de)硬(ying)件(jian)只(zhi)能(neng)支持特(te)定的(de)(de)私有(you)協(xie)(xie)議(yi),而無(wu)法和(he)使(shi)用(yong)同樣標(biao)準協(xie)(xie)議(yi)的(de)(de)其(qi)他硬(ying)件(jian)互聯互通(tong)(tong)。
罪責二:都(dou)想立(li)自己的牌坊
針對眾多(duo)錯綜復雜(za)傳輸(shu)協(xie)議,各方都(dou)紛紛出手,或抱團取暖或搶(qiang)占(zhan)山頭,都(dou)希望建立自(zi)己(ji)的標準框架,一統(tong)江湖。
最初,行業(ye)(ye)聯(lian)盟(meng)和巨頭(tou)(tou)企(qi)業(ye)(ye)分別建立了(le)自(zi)己的(de)技(ji)術標準(zhun)。如成立于2002年的(de)Zigbee聯(lian)盟(meng)(現更名為CSA),由數百家(jia)企(qi)業(ye)(ye)組成,共同制定和維護Zigbee無線通(tong)訊(xun)技(ji)術標準(zhun);IT巨頭(tou)(tou)也建立了(le)各(ge)自(zi)的(de)物聯(lian)網(wang)協議框架(jia),如高(gao)通(tong)的(de)AllJoyn、三(san)星的(de)Thread,谷歌的(de)Weave等。
此后,巨頭企(qi)業開始各(ge)自圈地,打造(zao)跨(kua)品類的生態(tai)互聯(lian)。例如蘋(pin)果推(tui)出(chu)HomeKit、小米推(tui)出(chu)米家等(deng)。設備廠(chang)商通過接入巨頭企(qi)業的平臺,實現與相應生態(tai)內的設備互聯(lian)。
但一通操(cao)作(zuo)下來,各巨頭圈地自萌,僅僅是形(xing)成(cheng)了(le)眾多的“小生態(tai)”。產業(ye)界依然沒有(you)廣泛(fan)接(jie)受的協(xie)(xie)議,更(geng)沒有(you)圍繞該協(xie)(xie)議形(xing)成(cheng)統一的硬(ying)件(jian)生態(tai)。
罪責三:跨生態物模型不互認
物(wu)模型指(zhi)的是(shi)物(wu)理空間中的實(shi)體(即終(zhong)端設(she)(she)備(bei))在(zai)數(shu)(shu)字(zi)(zi)世界的抽象(xiang)化表示。通過(guo)對終(zhong)端設(she)(she)備(bei)的屬(shu)性(xing)、狀態、功能、事(shi)件等信息進行(xing)統一的數(shu)(shu)字(zi)(zi)化描述,即可在(zai)數(shu)(shu)字(zi)(zi)世界實(shi)現對設(she)(she)備(bei)的管(guan)理與控制。
阿(a)里云(yun)(yun)物聯網平臺(tai)對物模型的使用說明,圖源 | 阿(a)里云(yun)(yun)IoT官網
物(wu)模型的建(jian)立完全屏蔽了底層的物(wu)理硬(ying)件(jian)及協議差異,在物(wu)聯網平(ping)臺接入(ru)某個物(wu)模型后(hou),就可(ke)以直接在平(ping)臺上控(kong)制該(gai)設備,并實現多設備通信了。
目前,中國移動、阿里云等巨頭企業基于自身的生態體系定義了物模型,并應用在智慧城市、智慧園區等需要多設備接入的復雜場景中。但對于跨生態的物模型互認,仍然需要建立一定的標準。
由此,就造成了(le)物(wu)聯網領域的“碎片化”現(xian)狀。
如何實現“碎片”整合?
為(wei)了(le)推進(jin)物聯網(wang)整合,產業(ye)(ye)界正(zheng)在(zai)推進(jin)一系(xi)列(lie)探索。由于(yu)物聯網(wang)產業(ye)(ye)鏈存在(zai)著感知-傳輸(shu)-平臺-應用(yong)的(de)層(ceng)級(ji)結構,每一層(ceng)的(de)“差異(yi)化”都可以通過更高層(ceng)級(ji)的(de)“屏蔽”來達到(dao)整合的(de)目的(de)。國際機構、政府、運營商、產業(ye)(ye)聯盟、IT巨頭等多個角色均參(can)與其中,一方面共同推進(jin)標準建(jian)立與應用(yong)落地,另一方面也是為(wei)了(le)保證自己的(de)話語權,在(zai)互聯生態中搶(qiang)占(zhan)核心地位。
傳輸層:通信(xin)標準(zhun)聯姻
復雜(za)多樣的(de)傳(chuan)輸(shu)協議(yi)是造成物聯(lian)(lian)網碎(sui)片化的(de)一大原因。IT巨(ju)頭企業(ye)及物聯(lian)(lian)網行業(ye)聯(lian)(lian)盟等紛(fen)紛(fen)抱團,希望能夠統一標準,建設適用于更大范圍的(de)互(hu)聯(lian)(lian)協議(yi)。
由(you)于消費物(wu)聯(lian)網發(fa)展早期領先于產業(ye)物(wu)聯(lian)網,智(zhi)能家(jia)居往(wang)往(wang)是(shi)巨頭(tou)和聯(lian)盟(meng)確(que)立行業(ye)標準的切入(ru)點。
2019年底,亞馬遜(xun)、谷(gu)歌(ge)、蘋果等巨頭聯手Zigbee聯盟,建立了CHIP(Connected Home over IP,現(xian)更名為Matter)組(zu)織(zhi)。CHIP將現(xian)有的物聯網通訊標(biao)(biao)準(zhun)聚合起來,定義(yi)了一(yi)(yi)個(ge)新的集成標(biao)(biao)準(zhun),期望實(shi)現(xian)不同品(pin)牌下各(ge)種智(zhi)能家居產(chan)品(pin)的兼容(rong)(rong)。不過,要(yao)等到各(ge)大硬件生產(chan)商(shang)推出兼容(rong)(rong)該標(biao)(biao)準(zhun)的產(chan)品(pin),仍(reng)需要(yao)一(yi)(yi)段時日。
CHIP協議架(jia)構(gou),圖源(yuan) | GitHub-CHIP
國內也不甘落后(hou)。2020年底,在工信部的(de)指導和支持下,24位(wei)兩(liang)院(yuan)院(yuan)士聯合阿(a)里、百度、京(jing)東、小米(mi)、華為、信通(tong)院(yuan)、中(zhong)國電信、中(zhong)國移動等(deng)單(dan)位(wei)聯合成立(li)了OLA(Open Link Association),致(zhi)力于“由企業(ye)(ye)級(ji)生態到產(chan)業(ye)(ye)級(ji)生態的(de)升級(ji)”、“促進(jin)萬物智聯領域的(de)標準制定、示范(fan)應用、產(chan)業(ye)(ye)生態構(gou)建”等(deng)[3]。
目(mu)前(qian),OLA以智能家居為突破點(dian),未來將拓展到智能制造(zao)、建(jian)筑(zhu)與(yu)能源等多個領域(yu)。
低功耗廣域連(lian)接設備數預測,圖源 | statista
而(er)在產業物聯(lian)網領域應用(yong)前景(jing)廣(guang)(guang)(guang)闊(kuo)的低(di)功耗廣(guang)(guang)(guang)域連接中(zhong),NB-IoT和LoRa正成為典型代表。根據(ju)Statista的預測,到(dao)2023年,NB-IoT和LoRa的設備連接數將占整個低(di)功耗廣(guang)(guang)(guang)域連接的85%以上[4]。
2014年(nian),華(hua)為(wei)和沃達豐(feng)(Vodafone)首(shou)先提(ti)出了窄帶物聯網技術(shu)NB-M2M;2016年(nian),國(guo)(guo)際標(biao)準(zhun)化機(ji)構3GPP完成(cheng)并(bing)凍結了NB-IoT的核心標(biao)準(zhun);2020年(nian),ITU(國(guo)(guo)際電信聯盟)確認了3GPP提(ti)出的5G標(biao)準(zhun)技術(shu),其中,由中國(guo)(guo)提(ti)出的NB-IoT正式(shi)成(cheng)為(wei)5G標(biao)準(zhun)技術(shu)之一。
NB-IoT具有低功耗、覆蓋廣、海量連接等優勢特點,適用于遠程抄表、智能門鎖、智能停車、智慧農業等場景。近年來,我國正大力推廣NB-IoT技術應用:工信部發文推動NB-IoT基站建設、技術標準制定等[5];三大運營商也分別對NB-IoT通信模組進行大額補貼,全面提升設備連接數。
NB-IoT屬于運營商網絡,而LoRa則允許企業自建,使用免費的非授權頻譜。2013年,美國升特(Semtech)公司推出了LoRa芯片,并于2015年牽頭成立了國際LoRa聯盟。截至2020年,已有148家網絡運營商在162個國家部署了LoRa[6]。2021年末,ITU正式認可LoRaWAN(基于LoRa設計的通訊協議和系統架構)作為物聯網國際標準。
平臺層(ceng):軟件(jian)生態合體
對于(yu)巨(ju)頭企業(ye)(ye)來說,通過建設(she)物(wu)聯網云平臺或(huo)底層操作系統,能(neng)夠(gou)打(da)通產業(ye)(ye)鏈的上下游,聚集各(ge)環節的開發者,從而形(xing)成(cheng)生態閉環,在生態內實現海量設(she)備互聯。
1.物聯網云平臺:
物聯(lian)網云平臺(tai)一(yi)般有(you)以下(xia)幾種實現互聯(lian)的(de)模式(shi):
硬件(jian)接入模式(shi):
以(yi)小米為代表。硬件(jian)廠商可(ke)以(yi)通過小米IoT模組/SDK、或云云對接的方式接入米家開發者平臺。終(zhong)端用(yong)戶則直接在(zai)米家APP上對接入平臺的硬件(jian)進(jin)行智能控制。
通過(guo)投資、OEM、合作等多(duo)種模式,小(xiao)米(mi)逐漸(jian)形(xing)成(cheng)了自(zi)己(ji)的IoT生態體系。目前(qian),米(mi)家(jia)平(ping)臺(tai)接(jie)入的產品已超過(guo)2700款[7]。
PaaS模式:
以涂鴉智能(neng)(neng)為(wei)代(dai)表,為(wei)硬件廠商提(ti)供了軟(ruan)件開(kai)發基(ji)礎能(neng)(neng)力。基(ji)于涂鴉PaaS的(de)開(kai)放框架,硬件制(zhi)(zhi)造商可(ke)以低門檻(jian)開(kai)發自有的(de)智能(neng)(neng)APP。而(er)所有“Powered by Tuya”的(de)產品(pin),都加入了同(tong)一個互(hu)聯(lian)互(hu)通的(de)生態,用(yong)戶(hu)可(ke)以用(yong)一個APP去控制(zhi)(zhi)該生態下不同(tong)品(pin)牌及品(pin)類的(de)產品(pin)。
“端-邊-云”一體化模式:
以阿里(li)云(yun)IoT、華為云(yun)IoT為代表。一體化(hua)的物聯網平臺(tai)(tai)能夠(gou)實現(xian)跨層級的資源整合。基于巨頭企業搭建(jian)的平臺(tai)(tai),硬件廠商或(huo)開發者(zhe)能夠(gou)快(kuai)速實現(xian)硬件接入,并在(zai)后續通過平臺(tai)(tai)功(gong)能實現(xian)統一控制(zhi)。例(li)如(ru)設備認證、生(sheng)命周(zhou)期管理、監(jian)控診斷(duan)、場景聯動、數(shu)據分析(xi)等(deng)等(deng)。
在國(guo)外,亞馬遜AWS IoT平(ping)臺(tai)和(he)微軟AZure IoT平(ping)臺(tai)成(cheng)為多數開(kai)發(fa)(fa)者(zhe)首(shou)選(xuan)的(de)(de)物聯網平(ping)臺(tai),其中選(xuan)擇AWS IoT的(de)(de)開(kai)發(fa)(fa)者(zhe)占51.8%。但(dan)國(guo)內目前尚未出現領先的(de)(de)平(ping)臺(tai)[2]。
2.物(wu)聯網操(cao)作系統:
由于物聯網硬件(jian)本身(shen)的(de)多(duo)樣化,基(ji)于不同(tong)操作系統進(jin)行上層軟件(jian)開發,就難(nan)以實現統一的(de)編(bian)程(cheng)接(jie)口與編(bian)程(cheng)環境(jing)。當多(duo)個設備(bei)想要跨系統互聯時,則會存在較大(da)的(de)對(dui)接(jie)難(nan)度(du)。
而(er)基于(yu)同一(yi)操作系統(tong)(tong)開(kai)發,就能(neng)夠(gou)屏蔽底(di)層硬(ying)件的(de)物理差異,實(shi)現(xian)功能(neng)層面(mian)的(de)抽象建模和統(tong)(tong)一(yi)接口。例如,通過預集成多種(zhong)傳輸協議、適配多種(zhong)芯(xin)片(pian)架構(gou)、提供統(tong)(tong)一(yi)的(de)API接口等(deng)方式,物聯網操作系統(tong)(tong)可以(yi)兼容(rong)不同硬(ying)件及協議,從而(er)實(shi)現(xian)統(tong)(tong)一(yi)的(de)數據采(cai)集、處(chu)理、傳輸、挖(wa)掘等(deng)。
當前,國內物聯網(wang)操(cao)作(zuo)(zuo)系(xi)統(tong)發展尚屬早(zao)期,無論是(shi)操(cao)作(zuo)(zuo)系(xi)統(tong)本身,還是(shi)圍(wei)繞操(cao)作(zuo)(zuo)系(xi)統(tong)的(de)完整生(sheng)態(包括硬件廠(chang)商(shang)、應用提供商(shang)等)建設都需要一(yi)定的(de)時間。IT巨頭企(qi)業、創(chuang)業公司(si)、運(yun)營商(shang)、傳統(tong)的(de)嵌入式系(xi)統(tong)公司(si)等紛紛推出自己的(de)物聯網(wang)專用操(cao)作(zuo)(zuo)系(xi)統(tong),但尚未(wei)出現像安卓或iOS這樣處于絕(jue)對領先地位的(de)物聯網(wang)操(cao)作(zuo)(zuo)系(xi)統(tong)。
常見(jian)的物(wu)聯網(wang)操(cao)作系(xi)統,制表 | 果殼(ke)硬科技
應用(yong)層:標準正在(zai)路上
所有的技術(shu)標(biao)準(zhun)、平臺生態,最終都要落在具體(ti)應用中才能(neng)發(fa)揮價值。物(wu)聯網能(neng)夠應用在可穿戴設備(bei)、智能(neng)家居、智能(neng)制造、車聯網、智慧城市等多個領域(yu)當中,其中部分領域(yu)已有對應的國家標(biao)準(zhun)。
例(li)如,工業和信息化部在2016年(nian)出(chu)臺了電動(dong)汽車(che)(che)(che)的(de)國(guo)標——GB32960[8],該標準規(gui)定了電動(dong)汽車(che)(che)(che)的(de)車(che)(che)(che)載系統、車(che)(che)(che)企的(de)企業平(ping)臺與國(guo)家(jia)(jia)公共平(ping)臺之(zhi)間的(de)通(tong)信規(gui)范,包括采(cai)集(ji)參數、上報頻(pin)率(lv)、通(tong)信協議、數據(ju)格式(shi)等。車(che)(che)(che)企出(chu)廠(chang)的(de)每一輛電動(dong)汽車(che)(che)(che),都必須(xu)按照規(gui)范進行數據(ju)采(cai)集(ji)和上報。在這(zhe)一標準下(xia),國(guo)家(jia)(jia)、企業和第三方服(fu)務機構就可以對車(che)(che)(che)輛進行統一的(de)遠程(cheng)安全(quan)監(jian)管、車(che)(che)(che)況(kuang)監(jian)測、駕駛(shi)行為分(fen)析等,從而提升協同和規(gui)模效應,在未來(lai)實(shi)現車(che)(che)(che)聯網、自動(dong)駕駛(shi)、應急指揮、智慧物流(liu)等領域(yu)的(de)應用。
同樣在2016年,公(gong)安(an)部更新了《公(gong)共(gong)安(an)全(quan)視(shi)頻監控(kong)(kong)聯(lian)網系統信(xin)息傳(chuan)輸(shu)、交換、控(kong)(kong)制技術要求(qiu)》——GB/T28181[9]。該標(biao)準規定了城市監控(kong)(kong)報警聯(lian)網系統的(de)互聯(lian)結構,傳(chuan)輸(shu)、交換、控(kong)(kong)制的(de)基本要求(qiu)和(he)安(an)全(quan)性要求(qiu),以及(ji)控(kong)(kong)制、傳(chuan)輸(shu)流程和(he)協議(yi)接口(kou)等技術要求(qiu),適用于相關(guan)的(de)方案(an)設計(ji)、系統驗收、設備研(yan)發(fa)和(he)生產等。由(you)此,攝像(xiang)頭制造商(shang)(shang)、視(shi)覺識別算(suan)法提供商(shang)(shang)、各級政府平臺(tai)之間得以統一(yi)標(biao)準,使(shi)得視(shi)頻監控(kong)(kong)應用能夠快速鋪開并產生價值。
當然,企業(ye)在(zai)執行標(biao)準的(de)(de)過程(cheng)中(zhong),仍然會在(zai)特(te)定場(chang)景(jing)下拓(tuo)展出個性(xing)化(hua)需求,國家也(ye)需要隨(sui)著(zhu)應用場(chang)景(jing)的(de)(de)成熟不斷修訂標(biao)準,從而推動物聯網在(zai)具體行業(ye)中(zhong)的(de)(de)標(biao)準化(hua)應用落地。
整合存在哪些挑戰?
即使在物聯網產(chan)業鏈的每一(yi)層,產(chan)業界都付(fu)出了整合的巨大努力,但(dan)這(zhe)一(yi)過程仍然面臨許多挑戰。
首先是整合(he)所需的綜(zong)合(he)成(cheng)本較高(gao)。
從平(ping)臺(tai)的(de)(de)視角來(lai)看,對于(yu)海量(liang)(liang)終(zhong)端設(she)備的(de)(de)兼容,以及對各個(ge)領域復雜(za)多樣(yang)的(de)(de)傳輸協議的(de)(de)支持,都需要長(chang)期的(de)(de)實踐經驗(yan)及技術積累(lei)。從終(zhong)端用戶(個(ge)人、企業或政府(fu))的(de)(de)視角來(lai)看,將(jiang)已有設(she)備批量(liang)(liang)替換為標(biao)準化互聯設(she)備的(de)(de)經濟(ji)成(cheng)本也較高。
在成(cheng)本與效益的考量下,物聯網互(hu)聯生態的建設必將成(cheng)為一個(ge)長期過程。
在(zai)消費(fei)物聯(lian)網領(ling)域,早(zao)期(qi)崛起的巨頭企(qi)業(ye)(ye)各自為陣,自建生態。隨(sui)著開(kai)放生態成為市場趨勢,巨頭企(qi)業(ye)(ye)之間(jian)開(kai)始走(zou)向合作。但在(zai)完(wan)全開(kai)放與建設自身(shen)競(jing)爭(zheng)壁壘之間(jian),企(qi)業(ye)(ye)仍有(you)許多商業(ye)(ye)因素需(xu)要(yao)納入(ru)考量。一個典型的現(xian)象是,目前(qian),部分米(mi)家(jia)(jia)的產品(pin)(pin)可以接入(ru)蘋果HomeKit,但米(mi)家(jia)(jia)平(ping)臺還(huan)不支持接入(ru)美的智能(neng)家(jia)(jia)居產品(pin)(pin)。
而在(zai)(zai)市場廣闊的(de)產業(ye)物(wu)聯(lian)(lian)(lian)網領域,由于產業(ye)鏈較長(chang)、場景(jing)(jing)分散(san)、需求復雜(za),尚未形成“贏者通(tong)吃”或“群雄割據”的(de)局(ju)面,長(chang)尾效應明(ming)顯。根據信(xin)通(tong)院在(zai)(zai)2020年(nian)底的(de)判斷,大部(bu)(bu)分物(wu)聯(lian)(lian)(lian)網平(ping)臺(tai)(tai)還處于虧損階段(duan),仍在(zai)(zai)探索盈(ying)利模(mo)式(shi),物(wu)聯(lian)(lian)(lian)網平(ping)臺(tai)(tai)將經歷長(chang)期(qi)洗(xi)牌[2]。在(zai)(zai)這(zhe)一階段(duan),物(wu)聯(lian)(lian)(lian)網企業(ye)找到落(luo)地場景(jing)(jing)、跑(pao)通(tong)模(mo)式(shi)、實現盈(ying)利的(de)優先級更高。因此,只能先根據具體應用場景(jing)(jing)實現“局(ju)部(bu)(bu)互聯(lian)(lian)(lian)”。
在(zai)(zai)物(wu)聯(lian)網從“碎(sui)片(pian)化”走向“整合”的(de)(de)(de)過程中,安(an)全問題(ti)也日益凸顯。例如:規模化與(yu)同(tong)質化的(de)(de)(de)終端(duan)(duan)硬件增(zeng)加了物(wu)聯(lian)網絡被攻破的(de)(de)(de)風險,任何一個終端(duan)(duan)或(huo)節點都可能成為攻擊入口;設備之間跨網絡、跨環境的(de)(de)(de)廣泛通信與(yu)弱認證機制提升了信息泄(xie)露(lu)和關聯(lian)攻擊的(de)(de)(de)風險;開源軟件的(de)(de)(de)廣泛使用帶來(lai)新的(de)(de)(de)安(an)全漏洞(dong)……物(wu)聯(lian)網在(zai)(zai)實(shi)現整合的(de)(de)(de)同(tong)時,也需要同(tong)步建立起(qi)安(an)全防(fang)護的(de)(de)(de)全套機制。
如何應對?
綜上,為了進(jin)(jin)一步推進(jin)(jin)物聯網整合,仍需要產(chan)業界的各方共同努力,打破(po)壁壘,推動每(mei)一層級(ji)的標準化(hua)與(yu)規模化(hua)。
在感知層,物聯(lian)網巨頭(tou)企業應(ying)聯(lian)合各應(ying)用行業聯(lian)盟(meng)或頭(tou)部客戶共同建(jian)立(li)終端標(biao)準(zhun),實(shi)現硬件(jian)設備、傳輸(shu)協議(yi)、數據格(ge)式等(deng)的(de)(de)(de)(de)規范(fan)化、統一(yi)化。OLA的(de)(de)(de)(de)成立(li)邁(mai)出了整合的(de)(de)(de)(de)重要一(yi)步,但后續是否能有(you)足(zu)夠多的(de)(de)(de)(de)產品及應(ying)用支(zhi)持該(gai)聯(lian)盟(meng)的(de)(de)(de)(de)標(biao)準(zhun),還有(you)待進一(yi)步觀察。
在傳輸(shu)層(ceng)(ceng),應(ying)由國家層(ceng)(ceng)面進(jin)一步(bu)推動通信協議的(de)技術(shu)標準研究及應(ying)用廣泛落地(di)。如(ru)當前(qian)正在進(jin)行的(de)NB-IoT基站建設、模組(zu)補貼等(deng)等(deng)。技術(shu)標準需(xu)只(zhi)有(you)應(ying)用在具體場景(jing)中(zhong),有(you)效提(ti)升設備連(lian)接(jie)數(shu),才能(neng)發揮出真正的(de)價值(zhi)。
在平(ping)臺(tai)層,物(wu)聯網企業應(ying)(ying)當抓住開局(ju)關鍵期,進一(yi)步完善(shan)操作(zuo)系統(tong)(tong)或平(ping)臺(tai)的能力建設(she)。一(yi)方(fang)面(mian)積累更(geng)多的硬件開發、設(she)備接入、協(xie)議兼(jian)容、主流系統(tong)(tong)對接等實踐經驗;另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)加強(qiang)生態建設(she),匯(hui)集更(geng)多的軟硬件開發者、終端用(yong)戶(hu)、合(he)作(zuo)伙伴等。從(cong)而為(wei)用(yong)戶(hu)提供豐富的服務體驗,逐步提升市場(chang)占(zhan)有率(lv),搶(qiang)占(zhan)“標準化”的話語(yu)權。例如(ru),華(hua)為(wei)云(yun)IoT平(ping)臺(tai)預(yu)置(zhi)了(le)300+行(xing)業物(wu)模型(xing),與20+主流芯片及模組預(yu)集成(cheng),在開放(fang)生態中匯(hui)集了(le)100多種硬件和3500多款應(ying)(ying)用(yong),并參與制定了(le)20+行(xing)業標準[10]。截至2019年(nian)底,華(hua)為(wei)云(yun)IoT物(wu)聯網平(ping)臺(tai)連接數超過2.8億,已成(cheng)為(wei)初具規模效應(ying)(ying)的頭(tou)部物(wu)聯網平(ping)臺(tai)[2]。
而在應用層,除了從更高層面推進物模型互認之外,更重要的也許是探索物聯網落地的標準模式,由標準化應用場景反向驅動傳輸協議及終端設備的標準化。同時,更快地推動與產業鏈上下游或合作伙伴的協同發展。2017年,國務院發文表示,要加快發展工業互聯網,一方面加速智能制造行業發展,另一方面“實現產業上下游、跨領域的廣泛互聯互通,打破‘信息孤島’,促進集成共享”[11]。在此基礎上,工信部于2018年開始每年遴選10余家“跨行業、跨領域”的“雙跨平臺”,旨在樹立行業標桿,推動應用廣泛落地。工信部數據顯示,截至2021年3月底,工業互聯網平臺連接工業設備總數達7300萬臺,工業App突破59萬個[12]。物聯網正逐步在工業領域實現規模化應用,反過來也能促進底層能力的迭代及整合。
同(tong)時,在推(tui)進物(wu)(wu)聯網全(quan)(quan)(quan)(quan)面整合的(de)過程中,需要在國(guo)家、產業(ye)、企(qi)業(ye)等各個層面建設(she)物(wu)(wu)聯網安(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)標準。物(wu)(wu)聯網企(qi)業(ye)需要提(ti)出切實可行(xing)的(de)安(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)解決方案,如安(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)芯片、終(zhong)(zhong)端安(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)開(kai)發套(tao)件(jian)、可信執行(xing)環境、安(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)管(guan)理系(xi)統等等,終(zhong)(zhong)端企(qi)業(ye)用戶也(ye)需要進一(yi)步提(ti)升安(an)全(quan)(quan)(quan)(quan)建設(she)意識。
由此,物聯網(wang)領域或能真正(zheng)迎(ying)來自(zi)己的“爆(bao)發期”,而不(bu)是被永遠(yuan)困于(yu)“元年”之中。