视频
我想我们已经用不着再应用高德纳行业发展规律周期模型(Gertner hype cycle)来对不断进化的物联网展 开进一步讨论了,因为这已经成为一个既定的事实,即物联网巨大无比,每个人都会为之癫狂 - 当然了,癫狂的原因是各不相同的,有些人是因为幻想破灭,而有些人则是因为大有斩获。不管怎样,只须等到尘埃落定,这一切都将会水落石出。但是,如果你想 要等待一个能够解释这一切的“规律”的出现,那么你肯定会成为这一波新的创新和机遇大潮的旁观者。而避免成为旁观者的唯一方法,就是在大浪淘沙、胜败已定 之前投身到大潮当中,成为这次大潮的弄潮儿。
有鉴于物联网领域的宽广和深邃,本系列讲座力图将这一巨大领域浓缩到一个实用的范围内,甚至是桌面这个范围内。
路线图
首先我们要介绍并讨论一个相对简单的模型和针对物联网的思考模式,以便能够让你在快速变化的技术环境中不至于迷失方向。
在本系列讲座的随后部分中,我会对一些处于领先地位的物联网协议展开讨论,为了紧扣“实用的物联网”这一主题,我们将会使用 Atmel 公司的一些易于使用的开发平板和经过挑选的开放源码工具或者资料库搭建一些桌面物联网。
我将会特别强调物联网的安全性,因为这是一个常常会被忽视但对于实施成功的物联网架构来说非常关键的要素。其目标在于创建一个基本的物联网架构,使 其不但能够实现整体的良好运行,而且更为重要的是能够提供一个可以进行亲身实践的实验室,以便随着互联世界的不断进化对其各个不同的方面展开尝试。
应用案例
作为一个系统架构设计师,你需要搭建一个传感器解决方案并且能够正常运行,且系统不会在关键时刻功亏一篑。你所需要考虑的问题包括对嵌入器件的尺寸限制、规模扩张策略、第三方的整合、连通性、经济性、实施技能、功耗、甚至如何经得住时间的考验等。
物联网在其成长过程中会不断尝试确定自己想要成为什么样子,你所搭建的系统应该能够随着这一过程而成长和进化。
听起来你所进行的工作非常像是一个M2M(机器对机器)连接,那么在这方面物联网又是如何发挥作用的呢?
物联网与机器对机器(M2M)连接之间有什么区别?
“在设计一件东西的时候,一定要站在一个更高的层次上考虑问题 - 房间里的一把椅子、建筑当中的一个房间、街区当中的一栋建筑、城市当中的一个街区”
如果你是在物联网这个名词出现之前设计一个传感器网络,那么即使你把物联网视为 M2M(机器对机器连接网络)上的一个装饰也没人会责怪你。人们经常会把 M2M 与端点解决方案连接起来,或者是与一组由同样东西构成的网络连接起来,例如一个 Wi-Fi 恒温控制器系统、炼油厂的一个流量传感器网络、一个车辆定位系统、家庭自动化、医院所有的心脏监视遥测设备等。对于工业领域的一些人来说,一个特定运营商 网络中带有蜂窝调制解调器的任何东西都是 M2M。
简而言之,上面的这段话主要说明了一点,即 M2M 几乎与独立传感器系统以及遥测数据岛具有相同的含义。与此形成对照的是,物联网则是试图将若干独立系统整合在一个更为广阔的系统层次上,以便能够实现新的 应用 - 这不仅仅是一个很棒的想法,而且也是 M2M 和物联网之间的一个关键区别。
“如果你站在更高的层次上思考 M2M,那么你就会得到物联网。”
- Landon Cox
我们可以说,物联网的实际含义是“包罗万象”,而为了做到这一点,那些主要的新特性,例如一流的安全保护、大数据、云级别、泛在性、人际互动等,就应运而生了,而且都有各自的商业目标加以详细说明。
物联网是一个能够盛下所有技术的大容器,而且很可能会一直保持这种状况,因此让我们充分地利用这一特点,拨开所有的含混不清以及名不符实,走出一条正确的道路来。下面就是具体的方法:
一种比较实际的思考方法是,将物联网视为连接几个 M2M 支柱(技术架构)的横梁。这种方法可以让物联网充分利用已经投入到 M2M 中去的所有好的工作成果,将现有的旧 M2M 系统整合在一起,同时又可以让物联网保持一种松散的联接状态,且其抽象程度足以对各种商业问题加以描述(不是那种万能的解决方案)。
在上面的这个例子中,物联网将来自三种不同来源和环境的健康传感器数据整合在一起,而这三个独立的 M2M 生态系统各自使用的都是不同公司的产品。与每个独立的 M2M 生态系统相比,将这些数据整合在一起可以对客户健康的整体情况有更好的了解。在像这样的应用当中,诸如云级别和安全性等物联网技术将具有极为重要的地位, 其重要性远远超过在每个独立系统中的重要性。
这种方式还有助于让物联网不会绑定在一种具体的 M2M 技术架构上。这样做的意义何在呢?物联网若想带来 M2M 不具备的价值,就必须提供一种特殊的结构,这种结构或者能够通过分析工具或数据网络将 M2M 系统连接在一起,或者能够完成某项单个 M2M 架构无法完成的商业任务。
物联网注意事项
物联网与 SOA(面向服务架构)极为接近,其接近程度已经到了危险的地步,这是我们必须要牢记并且避免的。正如 SOA 专家 Anne Thomas Manes 在其《SOA 死了,服务万岁》一文中所指出的那样,“也许这就是问题所在:用首字母缩略词代替名字的全称后,人们已经忘记了 SOA 背后的含义是什么。他们太过专注于愚蠢的技术辩论(如‘什么是最好的 ESB?’或者‘WS-* 与 REST 的比较’),却忽略了重要的东西:架构和服务。”
我的结论是,尽管从 SOA 中派生出了一些好的技术和思想,而且物联网也恰恰是建立在这些技术和思想的基础之上,但是 SOA 却由于自身的体重过大而灭亡。在建设物联网的过程中我们应该牢记 SOA 灭亡的原因,因为只有这样才能够避免物联网重蹈覆辙。
我希望能够看到物联网架构沿着 OSI(开放系统互联)网络参考模型的路线不断进化,而不是沿着 SOA(其中的一些重要内容除外)的路线发展。也就是说,物联网应该是一个简单而普通的概念,可以被系统架构设计师用来设计、实现和比较各种不同的实施方案。
举例来说,以太网和令牌环网是两种非常不同的网络技术,但是都与 OSI 参考模型相对应。OSI 实际上为我们提供了一种可以就任何一种网络技术进行讨论的通用方式。为了让物联网能够做到实用,也必须采取同样的思路。
从这个角度出发,我们就可以对许多不同的物联网架构展开讨论,就像我们讨论以太网、Wi-Fi、TCP/IP、或者 UDP 一样,各种不同技术都对应一个通用的网络模型(OSI),以各种方式加以整合后实现某种有用的东西(即互联网)。这一方式同样适用于物联网:将其视为一种 像 OSI 一样的模型。具体的物联网实现对应的是物联网参考模型的各个不同部分,就像具体的网络技术与 OSI 的各个部分相对应一样。
综上所述,下面就是我所称为“实用物联网”背后的基本逻辑:
1). 不要让缩略词妨碍了你的思考。
2). 具体任务要使用合适的工具(物联网架构的灵活性,不是万能的解决方案,更不是物联网不同技术之间的对决)。
3). 一定要让物联网像 OSI 参考模型那样更多地面向技术,而不是像 SOA 那样面向市场。
4). 必须要大于 M2M,而且要有明显的区别。
下一步如何进行?
我知道我的这一“实用物联网”观点依然处于高高在上的位置。下面就请做好准备,参加我们的桌面物联网讲座和实际操作演示吧。我们将会脚踏实地实现真正实用的物联网。与此同时,还可以参照 Amtel 公司最新的白皮书(免费)想象一下自己的互联方案并对其进行扩展和发展。