1 、愿景:物物相連的美好時(shí)代
前方數百米處道路發(fā)生擁堵,小王今天又要遲到,別無(wú)他法。小張的父親患有高血壓,每天忙于工作的小張心里總是很忐忑,擔心父親的身體狀況。患有強迫癥的小林總是擔心自己沒(méi)有關(guān)煤氣和門(mén)窗……,這些和人們生活息息相關(guān)的物體和信息如果能夠聯(lián)動(dòng)起來(lái),實(shí)時(shí)傳遞和分享,那生活該有多美好啊!
物聯(lián)網(wǎng)又稱(chēng)傳感網(wǎng),顧名思義,就是“物物相連的網(wǎng)絡(luò )”,這是人類(lèi)對互聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)夢(mèng)想。世界上的萬(wàn)事萬(wàn)物,小到手表、鑰匙,大到汽車(chē)、樓房,只要嵌入一個(gè)微型感應芯片,就可以“自動(dòng)開(kāi)口說(shuō)話(huà)”。如果再借助無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù),人們就可以和物體“對話(huà)”,物體和物體之間也能“交流”,這就是物聯(lián)網(wǎng)。
在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,車(chē)載設備會(huì )及時(shí)提醒司機減速換道行駛;老人如遇意外跌倒、生病或異常狀態(tài)都可以通過(guò)遠程網(wǎng)絡(luò ),傳遞給社區或子女;智能化樓宇中的傳感器檢測到主人離開(kāi)后,能自動(dòng)通知控制器關(guān)閉水電氣和門(mén)窗,并對住宅內的安全情況進(jìn)行監控,實(shí)時(shí)向主人的手機發(fā)送異常情況報告……。這些不是科幻電影中的場(chǎng)景,不久的將來(lái)都會(huì )成為現實(shí)。
2 、困難:“文化”不同,“網(wǎng)友”難以溝通
在過(guò)去很長(cháng)時(shí)間內,一談到物聯(lián)網(wǎng),大家腦海中想到的就是RFID, NFC, Zigbee 等物聯(lián)網(wǎng)熱門(mén)技術(shù)。我們都知道,物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò )層次上可以大致分為感知層、傳輸層和應用層。不可否認,感知對物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)是最重要的,沒(méi)有感知,物聯(lián)網(wǎng)就是無(wú)源之水。所以在過(guò)去很長(cháng)時(shí)間內,物聯(lián)網(wǎng)的鎂光燈都聚焦在感知層技術(shù)。正是這個(gè)原因,物聯(lián)網(wǎng)很多時(shí)候被稱(chēng)為M2M。然而真正的物聯(lián)網(wǎng)不僅僅局限于物物相連的M2M網(wǎng)絡(luò ),人們夢(mèng)想中的物聯(lián)網(wǎng)是可以長(cháng)距離、跨區域實(shí)現的,比如深圳和北京,中國和美國之間的物物相連。那就是說(shuō),一定要將物體與WAN互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )聯(lián)系起,是廣域連接的矩陣(Matrix),即M2M to Matrix,簡(jiǎn)稱(chēng)M3。在M3時(shí)代,傳輸層網(wǎng)絡(luò )管道將發(fā)輝越來(lái)越重要的作用,讓物聯(lián)網(wǎng)不再止步于M2M。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng),我的車(chē)和你的車(chē)也是“網(wǎng)友”,我家里的冰箱和你家里的冰箱甚至彩電、空調也是“網(wǎng)友”。
然而物聯(lián)網(wǎng)跨越的行業(yè)及用戶(hù)需求千差萬(wàn)別,物聯(lián)網(wǎng)現場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò )制式繁多,既有各種短距離無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),如ZigBee、藍牙、Wi-Fi、無(wú)線(xiàn)HART等,又有以有線(xiàn)方式連接的多達十幾種的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),如Modbus、Foundation Fieldbus、CAN、ProfiNet等。相比之下,互聯(lián)網(wǎng)相對簡(jiǎn)單,主要是傳統的TCP/IP網(wǎng)絡(luò )。一邊是適配多種制式終端的傳感網(wǎng)絡(luò ),另一邊是傳統的互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng),如何實(shí)現他們之間的良好溝通,成為M3時(shí)代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的首要問(wèn)題。
圖1.互聯(lián)網(wǎng)中的通信網(wǎng)絡(luò )
要實(shí)現物聯(lián)網(wǎng),首先要實(shí)現傳感網(wǎng)絡(luò )和互聯(lián)網(wǎng)的融合,如何將多儀表,多制式傳感器和控制器接入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )是實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵,即客觀(guān)上需要有一種融合的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān):
1、支持多種網(wǎng)絡(luò )制式,具備多種行業(yè)接口,例如RS485、PLC、Zigbee等;能直接與傳感網(wǎng)絡(luò )的終端通信,匯聚各種采用不同技術(shù)的異構傳感網(wǎng),將傳感網(wǎng)的數據通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )遠程傳輸。
2、在上行通信層,應該具備普通互聯(lián)網(wǎng)路由器的基本功能,通過(guò)有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)多種連接方式連接3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )、互聯(lián)網(wǎng),以便靈活適配互聯(lián)網(wǎng);與遠程運營(yíng)平臺對接,為用戶(hù)提供可管理、有保障的服務(wù),從而更方便地對生產(chǎn)、生活進(jìn)行管理。
圖2:融合的通信網(wǎng)關(guān)
此外物聯(lián)網(wǎng)上的數據報文類(lèi)型眾多,因此互聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)關(guān)應該具有豐富的服務(wù)質(zhì)量QoS (Quality of Service)功能, 使每個(gè)區域或者每中應用對應一個(gè)單獨的隊列,保證實(shí)時(shí)調度應用的實(shí)時(shí)性,為更高優(yōu)先業(yè)務(wù)提供包括專(zhuān)用帶寬、優(yōu)先轉發(fā)等保護措施,以確保重要的控制業(yè)務(wù)的質(zhì)量。
圖3:華為MSCoIP物聯(lián)網(wǎng)管道
對物聯(lián)網(wǎng)關(guān)的實(shí)踐,已經(jīng)有很多科研單位和廠(chǎng)商在進(jìn)行相應研究和開(kāi)發(fā)工作。全球最大的網(wǎng)絡(luò )設備供應商之一華為公司,依托網(wǎng)絡(luò )和終端技術(shù),正在推出一系列AMI系列產(chǎn)品和解決方案。運用現代的控制技術(shù)、通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò )及軟件開(kāi)發(fā)技術(shù),為包括住宅、寫(xiě)字樓、變電站等在內的提供高速、可靠、安全的提供智能化系統,并逐漸開(kāi)創(chuàng )“物聯(lián)網(wǎng)”應用。世界萬(wàn)物,紛紛擾擾,華為首先選擇人們生產(chǎn)和生活中比較重要的物件進(jìn)行接入和承載,他們是儀表(Meter)、傳感(Sensor)和控制(Controller),簡(jiǎn)稱(chēng)為MSC,將MSC承載到IP網(wǎng)絡(luò )中的解決方案稱(chēng)為MSCoIP。華為MSCoIP 解決方案提供了一個(gè)IP管道,使得物聯(lián)網(wǎng)廣域連接變得簡(jiǎn)單易用、經(jīng)濟可靠,是一種即插即用的解決方案,其全系列產(chǎn)品可滿(mǎn)足企業(yè)建設M3 網(wǎng)絡(luò )的需求。
3 、展望:物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,恰逢其時(shí)
武漢某家物聯(lián)網(wǎng)超市已經(jīng)開(kāi)始啟用網(wǎng)絡(luò )選菜,網(wǎng)上下單配送,將人們與超市中的物品菜通過(guò)網(wǎng)絡(luò )聯(lián)系起來(lái)。
工信部2012年物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)項資金3.5億元,這個(gè)數字在2013年還有增加的趨勢。
埃森哲認為,經(jīng)過(guò)過(guò)去幾年的技術(shù)和市場(chǎng)的培育,物聯(lián)網(wǎng)即將進(jìn)入高速發(fā)展期,它是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,是一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域,同時(shí)也給IT和通信帶來(lái)了廣闊的新市場(chǎng)。
IPv6是業(yè)界公認解決IP地址枯竭問(wèn)題的“良藥”,有一句廣為流傳的話(huà)形容IPv6:“可以為地球上的每粒沙子都分配一個(gè)IP地址”。IPv6上線(xiàn)為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)解決了基本的“尋址”(身份識別)問(wèn)題,為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展解決了基礎問(wèn)題,意味著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)真正從概念步入實(shí)踐。
種種跡象表明,物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過(guò)前幾年的炫耀和沉淀后,將迎來(lái)快速發(fā)展的時(shí)代。