多方合作追求物聯(lián)網系統(tǒng)層次設計

　　他們將物聯(lián)網做這類描述的目的何在?當然，如果我們所考慮的企業(yè)校園到處布滿智慧終端設備，人們隨時都在利用“對話頻繁和持久的通訊手段”傳輸大量數據，那么肯定須要比15Mbit/s更多的資源與云端保持連接。

　　是不是這些人將IT基礎設施與物聯(lián)網基礎設施混為一談?為全面實施物聯(lián)網，就須要采用系統(tǒng)層次的方法(圖3)，以覆蓋從最細小的邊緣/感測器節(jié)點(物)、各種不同類型的閘道器、一直到云端和數據中心、各種應用及服務供應商等各方面。其中包括嵌入設備或云端的數據分析引擎，帶有各種軟體開發(fā)套件(SDK)、通訊零組件、資料緩存、不同層級的頻寬管理等工作，而全世界有能力將所有上述各項需求都集于一身的企業(yè)則是屈指可數(只能達到個位數)。

　　圖3　物聯(lián)網設計須涵蓋軟硬體系統(tǒng)方案才能實現。 資料來源：Atmel

　　即使能夠具備這種能力，企業(yè)依然需與小設備/物一側的企業(yè)結成合作夥伴，因此當某個人聲稱他們可提供一站式服務時，實際情況是：他們或者能支持某種現有物聯(lián)網基礎設施與云之間的通訊，并為其增加某種新特性(大部分物聯(lián)網垂直市場的某種子設備)，或者系統(tǒng)并不如他們所說的全面，甚至是這兩種情況都存在。

　　更不用說，現階段使用者能選擇的無一例外地都是各自獨立的云端和物聯(lián)網系統(tǒng)。雖然某些公司已開始開發(fā)一種云生態(tài)系統(tǒng)(即所有云的云)，但是在成為真正的物聯(lián)網云生態(tài)系統(tǒng)之前，他們還有很長的一段路要走。

　　IT云生態(tài)系統(tǒng)(與物聯(lián)網云生態(tài)系統(tǒng)相對應)歷經過去幾年的發(fā)展，正如最初所預期的那樣，隨著技術不斷推廣，一個無縫的和無限的虛擬環(huán)境逐漸出現，在這個環(huán)境中，通訊、存儲、運算、網路和行動服務、資料分析，以及其他的商業(yè)目的都可以得到實現。

　　隨著需先期資本支出的項目極大地減少或消失，云端服務收益模式也開始結出成果。其中包括用戶可擴展性變得更加靈活和可控，不同企業(yè)可按照需求自行增加功能，以及由此而帶來的即付即用等好處。云服務提供商將承擔起許多企業(yè)對IT方面的要求，并成為他們至關重要的商業(yè)和通路合作夥伴。

　　物聯(lián)網云端需求迥異

　　雖然有上述的種種成就，根本問題依然是：傳統(tǒng)IT云及生態(tài)系統(tǒng)與物聯(lián)網是否一致?答案是：雖然60-70%一樣，但另外30-40%差異會讓業(yè)者推出的產品鎩羽而歸，讓看上去是為物聯(lián)網準備的云，對目標應用卻幾乎毫無用處。

　　這種差異幾乎存在于整個端到端系統(tǒng)當中，從“物”的一側一直到云端資料中心無一例外。傳統(tǒng)IT云、網路或行動應用云通常代表著較大的設備和較為豐富的云資源;而傳統(tǒng)云系統(tǒng)中的物通常都由伺服器、自動售貨機、汽車、閘道器、或智慧終端(筆電、平板、智慧手機等)所組成。

　　這些設備通常直接透過蜂巢式網路連接、無線廣域網路(WAN)+無線區(qū)域網路(Wi-Fi)(LAN)、或光纖(WAN)+Wi-Fi(LAN)與云連接在一起。而新一代物聯(lián)網中的物則更多是資源極為有限的設備，例如安裝在門廊處的感測器一般利用小型電池驅動，用于探測通過后門進入房間的人，還有安裝在道路設施(橋梁等)上并以電池驅動的震動感測器，以及在之前列出幾個例子中的設備等。

　　過往的情景是在一間辦公室里有二十部智慧終端設備，這些設備以墻上的電源插座供電，或透過容量較大且會定期充電的電池提供電力;相較之下，物聯(lián)網云及生態(tài)系統(tǒng)的情景就是在同樣規(guī)模的辦公室里有五百種不同類型的感測器和物，如果有多間辦公室，數量更會多達上千個，且大多數都在電池的驅動下工作長達數年時間(消費級別的物聯(lián)網電池壽命為4-5年，工業(yè)物聯(lián)網的電池壽命為8-12年)。

　　許多物聯(lián)網裝置安裝一顆小型8位元微控制器(MCU)為大腦，具有極有限的內存和其他資源，也許還須安裝在好幾層的閘道器、繼電器、開關，甚至是其他的物之后，位于一個處于休眠狀態(tài)的網路里。當通訊連接開啟時(要記住大部分時間內這些微控制器都處于不工作狀態(tài))，頻寬非常窄，訊息可能會在網路中通過幾次傳遞。對于那種對話頻繁、定期向物發(fā)出Ping指令模式的通訊系統(tǒng)來說，這種要求肯定難以滿足。

　　物聯(lián)網云端發(fā)展十大要素

　　極為重要的一點是，物聯(lián)網系統(tǒng)須能進行全面擴展和升級，且這種擴展不僅在云端側，而是在云到物之間的連接一側，甚至在物的一側都應該是可行的。除安全通訊系統(tǒng)外，資料采集和收集能力同樣也須是可擴展的，如果業(yè)者的目標是消費應用程序，那么最基本的要求之一就是要有可靠的行動應用開發(fā)平臺，且能支持最常用的智慧手機操作系統(tǒng)。

　　換句話說，開發(fā)者必須讓中介軟體(Middleware)變得更加靈活、可擴展、能同時管理更多的物;還須對過去的整個通訊拓撲進行反思。最后，則要對分析引擎和應用開發(fā)環(huán)境給予更多的關注，根據所要開發(fā)的物聯(lián)網應用程序不同，可能需要完全不同的視覺呈現工具和商業(yè)模式。