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周洪波专栏:物联网应用“支撑面”

作者:周洪波
来源:计算机世界特约撰稿
日期:2010-03-03 09:16:05
摘要:物联网的应用和互联网一样,包罗万象,与其说物联网是一个新兴产业,还不如说它是一个因技术和产业发展到一定阶段而必然出现的一个引导技术和产业新一轮重新规范和整合、重新洗牌和布局而更上一层楼的理念,如何把包罗万象、千头万绪的应用规范和梳理清楚,对产业的发展至关重要。

  物联网应用驱动力物联网产业的行业应用软件也是属于“点”的问题,而通用的物联网中间件就是“面”的问题,走在前面的物联网产业链上的厂商都力图从“面”或“平台”的角度,服务于物联网产业众多“垂直”的行业应用。 

物联网应用“支撑面” 

物联网应用驱动力
 

  美国《START-IT》杂志和《M2M》杂志编辑总监Peggy Smedley曾将物联网/M2M市场拓展分为六大支柱应用(功能),分别为遥感监测、远程通信和信息处理、智能服务、传感器网络、RFID和远程控制。这个描述正好包含了前期专栏文章中提到的M2M、RFID、传感网三类从业人群的划分。再具体一点说,就是将终端设备或子系统信息汇总到一个统一的管理系统,实现远程监视、自动报警、控制、诊断、维护,以及数据挖掘和决策分析,进而实现对设备的全局化管理和服务。以上这些物联网/M2M共性功能覆盖的行业应用可谓包罗万象,难以做完整的表述。 

  “机器”(所有智能物件)通信,也就是(远程)机器和(后台)中央服务系统之间的数据交换;数据交换可以是双向的,uplink主要收集设备和其使用信息,downlink主要是发送指令(含软件升级);从而实现对设备状况的监管和控制以及运营,也就是“管、控、营一体化”。

表1:物联网的应用领域

智能建筑

l 设备监控与管理

l 节能控制

l 建筑群系统集成

l 智能小区

l ……

智能家居

l 灯光照明控制

l 家庭安防

l 家庭环境监控

l 可视对讲

l 家电控制

l ……

消防

l 应急联动

l 自动喷淋

l 火灾现场实时监控

l 消防救援定位

l 火情数据实时分析

l 远程调度

l ……

公共安全

l 城市照明监控

l 电视信号控制

l 城市应急服务

l 市民身份识别

l 灾害恢复

l ……

环境保护

l 污染排放点实时监测

l 污染报警

l 大气监控

l 噪声监控

l 废水、废气监控

l ……

节能

l 能耗数据采集

l 能源使用大户监控

l 能源使用超标报警

l ……

水务

l 水质、水量监测

l 大坝安全监测

l 水资源调度

l 突发性污染报警

l ……

电力

l 远程抄电表

l 用电实时监控

l 重要电力节点监控

l ……

煤矿

l  通风设备管理

l  瓦斯浓度监测

l  险情预警

l  ……

石油石化

l 油井监测

l 异常情况报警

l 生产监控

l 储运监控

l ……

智能化运输

l 商用车队营运

l 紧急车辆监控与派遣

l 车队管理

l 车辆安全监控

l 自动货物辨识

l 汽车导航

l 公共运输动态信息

l 交通控制与管理

l ……

工业自动化

l 工厂监控

l 环境与防灾监控

l 工程安全监控

l 大楼/物业监控

l 公共事业监控 (水/电/油/气)

l ……

农业

l 农作物灌溉监测

l 土壤空气情况监测

l 牲畜和家禽的环境状况监测

l 温室控制

l 跟踪家禽、牲畜

l ……

林业

l 森林防火

l 森林灭火

l 森林勘察业务

l ……

数字化医疗

l 医疗设备监护

l 临床设备信息的自动获取、归档、分析

l 计算机辅助诊断

l 病程记录

l ……

金融

l 实时金融信息集成

l 交易监控

l ……

遥感勘测

l 火山和冰川监测

l 森林生态环境监测

l 地震监测

l 海洋突发性事件的监测与预警

l 农作物动态监测、农业灾害预报、监测和评估

l ……

军事

l 敌军兵力和装备的监控

l 战场的实时监视

l 目标的定位

l 战场评估

l 核攻击生物化学攻击的监测和搜索

l ……

空间探索

l 星球表面监测

l 地球站与空间站之间的通信

l 空间站之间的通信

l ……

气象

l 短期降雨、中期降水预报

l 监测设备远程控制

l 洪水预报

l ……

移动POS终端

l 旅游订票

l 物流配送

l 送货服务

l 商业零售

l 宾馆住宿、酒楼用餐

l 金融、电信、邮政、石化、市政客户服务厅自助服务终端

l ……

供应链自动化

l 订单数据传送

l 货物跟踪、定位

l 货品识别

l 系统集成

l 库存优化供应链自动化

l ……

  相关统计数据表明,中国的城市化水平已经从以前的不足19%,发展到目前的超过30%,2010年将接近50%;中国的机动车保有量更在以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆;污染治理方面,到2010年,全国城市污水处理率预计将达到70%,重点流域和东部地区要达到80%(含重点镇以上的城镇);到2010年,环保市场需求将达10000亿元人民币,占世界的1.6%~2.6%。

“水平”和“垂直”产业分工

  物联网的应用和互联网一样,包罗万象,与其说物联网是一个新兴产业,还不如说它是一个因技术和产业发展到一定阶段而必然出现的一个引导技术和产业新一轮重新规范和整合、重新洗牌和布局而更上一层楼的理念,如何把包罗万象、千头万绪的应用规范和梳理清楚,对产业的发展至关重要。

  在美国《M2M》杂志2004年创刊时,就曾预言物联网“产业”的发展将在技术上形成(或整合)一批通用的水平(Horizontal)共性技术,来支撑一批垂直(Vertical)的“行业”应用。这也是上一期DCM分层理念的基础,尤其在软件层面,物联网(水平通用的)中间件技术和产品的发展和成熟将推动其在各(垂直)行业的广泛应用。物联网产业链庞大,有形形色色的应用场景,充满想象空间的各式各样的商业模式,DCM三层划分,“水平”和“垂直”的严格分工,将有助于产业链各个环节的做大做强,一个企业“包打天下”,从软件到硬件都做的业务模式是制约中国物联网产业发展的瓶颈之一。

  在物联网理念出现之前,DCM之三个层面的技术和应用都在按各自的轨迹和行业特点发展,有的已发展了很多年。笔者认为,物联网产业发展的核心是建立行业规范和资源整合,这可能比一些关键技术的突破更为重要,关键技术是“点”的问题,而规范和整合是“面”的问题,不能以点盖面。“点”属于“垂直”技术,而“面”属于“水平”技术,也就是我们常说的“平台”技术。

  目前物联网的一些关键技术主要集中在DCM划分的感知层面,也就是传感器技术,这些技术多半已超出了信息技术层面,属于物理、化学以及材料科学的范畴,也属于“垂直”应用关注的范围。传感网络是把传感器连网的技术,它的目标应该是把感知层的“点”汇总到“面”。在 DCM的传输层,相关的有线和无线网络技术已基本发展成熟(“面”的问题已基本解决),尤其是3G技术的发展,作为物联网的重要基础设施,已经基本可以满足物联网产业的需求,关键是网络资源的整合和规范问题(也包括标准化),4G等关键技术的发展属于锦上添花的“点”而已,不是障碍。

  物联网的核心还是“面”的问题,这样DCM的应用层就有举足轻重的地位。应用层的关键是应用软件和中间件。物联网产业的行业应用软件也是属于“点”的问题,而通用的物联网中间件就是“面”的问题。这也是IBM、Oracle等中间件厂商也积极投身物联网(智慧地球)产业的原因。一些人们早已熟悉的业务范畴,如ERP企业资源计划、MES制造业执行系统、CIMS计算机集成制造系统、SIS厂级监控信息系统、PDM产品设计管理、PLM产品生命周期管理、SCM供应链管理、MSA测量系统分析等,基本上也和物联网应用相关,或属于它的上游应用。很多时候,它们需要物联网中间件软件集成末端设备(如通过DCS、PLC、GPRS/CDMA、RFID Reader等连接和管理的设备)的数据作为输入,才能更大的发挥作用。

表2 部分物联网产业链厂商的技术和产品

公司

国别

领域

M2M领域产品/行业/服务举例

Aeris Communications Inc.

美国

网络连接/运营服务

行业:安全监测、远程通讯、运输、政府

AT&T Inc.

美国

网络连接/服务

移动虚拟网络运营商

Augusta Systems Inc.

美国

RFID/无线传感网络

行业:安全监控、资产追踪、能源

BlueTree Wireless Data Inc.

加拿大

外围硬件

无线调制解调器

Cross Bridge Solutions

美国

网络连接/应用服务

移动虚拟网络运营商

DataOnline LLC

美国

外围硬件

行业:远程监控

Echelon Corp.

美国

M2M通讯设备

产品:LonWorks

GreenPeak Technologies

荷兰

RFID/无线传感网络

行业:安全监测、楼宇自控、资产管理

Honeywell Intl. Inc.

美国

M2M设备

行业:自动控制、交通运输

IBM

美国

应用平台/中间件

行业:能源、化工、汽车工业

Jasper Wireless Inc.

美国

网络连接/运营服务

移动虚拟网络运营商

KORE Telematics

美国

网络连接/服务

移动虚拟网络运营商

Laird Technologies Inc.

 

美国 嵌入式硬件 行业:资产管理、经济、安全、保健
M2M Data Corp.

美国

应用平台/中间件

行业:远程资产管理

Numerex Corp.

美国

网络连接/应用服务

行业:应急响应、资产追踪、制造业

Orange SA

英国

网络连接/应用服务

行业:移动电话技术

Pedigree Technologies

美国

RFID/无线传感网络

产品:OneView

Questra Corp.

美国

应用平台/中间件

行业:医疗设备、工业制造、封装系统、发电和控制系统

RF Code Inc.

美国

RFID/无线传感网络

行业:资产追踪、环境监测、人员定位

Sensorlogic Inc.

美国

应用平台/中间件

行业:智能资产管理

Tongfang Software

中国

应用平台/中间件/

应用软件

产品:ezONE业务基础平台,ezM2M平台

行业:车辆定位、远程监控、能源环保、市政交通等

Tridium

美国

应用平台/中间件

产品举例:Niagara Framework(

Vodafone Group PLC

英国

网络连接/应用服务

行业:移动电话技术

Wavecom

美国

嵌入式硬件

行业:汽车远程信息处理、智能仪表、远程监控、GSM/GPS/卫星追踪定位

Your Voice SPA

意大利

应用平台/中间件

行业:资产管理、楼宇自控、工业自控

eDevice

法国

M2M中间件/整体解决方案

产品:IDeMS 中间件

行业:远程抄表、安防、远程维护

BiTX Inc.

意大利

M2M中间件/行业应用软件

产品:BITX MW中间件等

标准:制定了BITXml M2M数据交换标准

mTelematics

新加坡

M2M中间件/行业应用软件

行业: 车辆跟踪、远程抄表等

  表2列举了部分物联网产业链厂商,他们的技术和产品(也就是商业模式)都力图从“面”或“平台”的角度,服务于物联网产业众多“垂直”的行业应用。