物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面臨的基本問(wèn)題
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- 發(fā)布時(shí)間:2015-11-11 10:02
在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,大家都在談?wù)撐锫?lián)網(wǎng)操作系統(tǒng),我們要分析物聯(lián)網(wǎng)的核心問(wèn)題是什么,操作系統(tǒng)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng),能做什么,不能做什么,它如何影響操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)。物聯(lián)網(wǎng)的核心問(wèn)題中,大多數(shù)問(wèn)題,操作系統(tǒng)會(huì)表示很無(wú)奈,它能做的事情很少,只能解決非常有限的問(wèn)題。操作系統(tǒng)要服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的話,就要分析清楚物聯(lián)網(wǎng)面臨的問(wèn)題,要集中精力解決核心問(wèn)題,有的放矢,不要人云亦云地跟著感覺(jué)走。
物聯(lián)網(wǎng),首先要解決的是“連接、區(qū)別、識(shí)別、溝通、操作”這五大問(wèn)題,只有這些問(wèn)題解決了,才有機(jī)會(huì)談?wù)摪踩?、易用性、低成本等?wèn)題。
發(fā)揮物體網(wǎng)絡(luò)的智慧
物聯(lián)網(wǎng)是物體的社會(huì),就是人類企圖組建一個(gè)智慧的物體網(wǎng)絡(luò),來(lái)替人類服務(wù),要發(fā)揮物體網(wǎng)絡(luò)的智慧,其實(shí)物聯(lián)網(wǎng)跟人類社會(huì)網(wǎng)絡(luò)有很多共同點(diǎn)。人與人之間,也存在連接、區(qū)別、識(shí)別、溝通、互動(dòng)(也就是物聯(lián)網(wǎng)說(shuō)的互操作)這些問(wèn)題。人和人之間,首先要通過(guò)見(jiàn)面、電話、信函等方式建立連接,才有機(jī)會(huì)交流吧。不同的人,必須能夠區(qū)別開(kāi)來(lái),世界上沒(méi)有完全一樣的兩張臉,就提供了區(qū)別的基礎(chǔ);有了區(qū)別后,必須能溝通,得有相同的語(yǔ)言,配翻譯也行。以上條件都具備了,才有互動(dòng)(物聯(lián)網(wǎng)中的互操作)的可能。以上過(guò)程,由于人具有高級(jí)智慧而變得簡(jiǎn)單,例如語(yǔ)言不通的人之間,還可以通過(guò)場(chǎng)景、手勢(shì)、畫畫、眼神等來(lái)交流;對(duì)于只有非常有限的智慧的電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō),會(huì)變得復(fù)雜和困難。
物聯(lián)網(wǎng)的連接問(wèn)題
物聯(lián)網(wǎng)中,連接問(wèn)題是最簡(jiǎn)單最基本的問(wèn)題,也是當(dāng)今操作系統(tǒng)支持最為充分的,業(yè)內(nèi)很多人都在談?wù)摰乃^協(xié)議,多數(shù)指的是通信協(xié)議。能用技術(shù)解決的問(wèn)題,都不是問(wèn)題。連接就是一個(gè)能用技術(shù)解決的問(wèn)題,物聯(lián)網(wǎng)面臨的問(wèn)題,大多數(shù)都不是技術(shù)能解決的問(wèn)題,設(shè)計(jì)操作系統(tǒng),要充分認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)面臨的問(wèn)題的基礎(chǔ)上,把現(xiàn)階段能解決的問(wèn)題做到極致,尚不具備條件的,逐步地提出解決方案,或者為解決這些問(wèn)題提供一些必要的支持。而對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的接入?yún)f(xié)議來(lái)說(shuō),接入公網(wǎng)的技術(shù)已經(jīng)成型,就是TCPIP,它是個(gè)公共協(xié)議,大家都能用;而局域無(wú)線網(wǎng)絡(luò),分兩大類,一類是像智能家居一樣,需要接入不同廠家的設(shè)備的,這種網(wǎng)絡(luò),必須使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,一致性高的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;另一類是不需要接入不同廠家設(shè)備的無(wú)線局域網(wǎng)。
連接也包含組網(wǎng)、維持網(wǎng)絡(luò)連接、設(shè)備發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,維持連接在物聯(lián)網(wǎng)中是一個(gè)很重要的問(wèn)題,為什么呢?因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)中有許多低功耗設(shè)備,這些設(shè)備絕大部分時(shí)間是休眠的,又要省電,又要不丟失連接,需要有點(diǎn)智慧。維持連接一般是用心跳的方式,對(duì)低功耗設(shè)備,合理的心跳間隔、快速喚醒、快速連接,連接完后快速返回休眠狀態(tài),就非常重要。
最基本的識(shí)別問(wèn)題
談到設(shè)備區(qū)別,就開(kāi)始出現(xiàn)問(wèn)題了,網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)設(shè)備,你必須能夠區(qū)別出他們是不同的個(gè)體,就像人的身份證號(hào)一樣,每個(gè)設(shè)備也必須有一個(gè)身份證號(hào),或者在你所在的區(qū)域網(wǎng)中有一個(gè)唯一的號(hào)碼也行。
說(shuō)到設(shè)備識(shí)別,就目前而言,并沒(méi)有任何一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)方案能完美解決設(shè)備識(shí)別的問(wèn)題。一個(gè)最簡(jiǎn)單的智能交通系統(tǒng),要實(shí)現(xiàn)這樣的功能,哪個(gè)方向有車來(lái),就開(kāi)哪個(gè)方向的綠燈,都有車來(lái),就根據(jù)流量智能調(diào)整紅綠燈周期。問(wèn)題就來(lái)了,你如何判斷路上過(guò)來(lái)的是一輛車,還是一條狗!東西向有車來(lái),南北向跑來(lái)一只狗,綠燈給誰(shuí)放行?
識(shí)別車和狗,還是最基本的識(shí)別問(wèn)題,只是識(shí)別物種,再進(jìn)一步就是識(shí)別個(gè)體。識(shí)別有兩個(gè)層次,一是人和物之間的互相識(shí)別,當(dāng)然主要是人識(shí)別物,另一個(gè)是物和物之間的識(shí)別。由于人的智慧,人會(huì)根據(jù)許多的參考條件來(lái)進(jìn)行模糊識(shí)別,人工智能也可以這樣做,但人工智能畢竟無(wú)法跟人比,只能在有限條件下,做簡(jiǎn)單的輔助識(shí)別。當(dāng)然,對(duì)于具體應(yīng)用而言,它不需要識(shí)別全地球的智能設(shè)備,能夠識(shí)別跟具體應(yīng)用相關(guān)的設(shè)備就行了,可以自己定義識(shí)別規(guī)則,這純粹是應(yīng)用自己的事,操作系統(tǒng)只能做些輔助線的工作,例如把物體的身份證號(hào)和自描述語(yǔ)句傳遞給應(yīng)用程序,僅此而已。
解決設(shè)備識(shí)別和設(shè)備間“溝通”問(wèn)題
最大的問(wèn)題是溝通,溝通也分為人和物溝通與物和物之間溝通,就是互相明白對(duì)方在說(shuō)什么。讓“物體”說(shuō)同樣的話,互相聽(tīng)懂,這是最困難也最缺乏標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也是不可能有標(biāo)準(zhǔn)的。如果是物與人之間溝通,就好辦多了。
如果能解決設(shè)備識(shí)別和設(shè)備間“溝通”問(wèn)題,那么智能設(shè)備間的互操作就水到渠成了,由于在“識(shí)別”和“溝通”方面,無(wú)法形成一個(gè)開(kāi)放的、廣泛適用的標(biāo)準(zhǔn),許多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就另辟蹊徑,盡可能繞過(guò)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。同時(shí)提供智能硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)以及通用操作系統(tǒng)的中間件,或者開(kāi)發(fā)一個(gè)跨界系統(tǒng),使物聯(lián)網(wǎng)中不同設(shè)備上使用相同的開(kāi)發(fā)工具。人與物之間的操作問(wèn)題,可以通過(guò)遠(yuǎn)程終端的方案,完美地解決。傳統(tǒng)的非智能設(shè)備,人和物直接的操作,是通過(guò)文字、圖形、按鍵、觸屏這些介質(zhì)來(lái)完成的,在物聯(lián)網(wǎng)世界里,無(wú)非是操作介質(zhì)和執(zhí)行操作的智能硬件之間,隔了個(gè)空間距離而已。手持的操作界面,就是一個(gè)顯示和操作終端而已,所有操作,對(duì)于設(shè)備來(lái)說(shuō),就像在設(shè)備上直接操作一樣,這樣才能規(guī)避沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的事實(shí)。
先談?wù)劜豢孔V的方案,現(xiàn)在有些智能硬件廠家,開(kāi)發(fā)專門的APP讓用戶操作智能硬件,這是不合適的。兩種靠譜的方案,是HTML和遠(yuǎn)程桌面。使用遠(yuǎn)程桌面后,你的手機(jī)只需要安裝一個(gè)智能設(shè)備APP,點(diǎn)開(kāi)該APP后,你家里的所有智能設(shè)備都會(huì)被羅列在里面。遠(yuǎn)程桌面的缺點(diǎn)是,動(dòng)畫顯示很困難,尤其是大面積的動(dòng)畫,有些消費(fèi)品是有這個(gè)需求的,這種時(shí)候,就要使用HTML了。除了動(dòng)畫外,遠(yuǎn)程界面的優(yōu)勢(shì)還是很明顯的。首先是兼容性問(wèn)題,瀏覽器的標(biāo)準(zhǔn)化程度其實(shí)不高。其次是一致性問(wèn)題,有許多智能硬件,本機(jī)是有顯示界面的,比如冰箱,在家里,你可能習(xí)慣于直接在冰箱上操作,用冰箱本身的界面操控設(shè)備,在外面,你就用手機(jī)操作,界面跟冰箱上的界面完全一樣,就像站在冰箱前操作一樣,無(wú)須學(xué)習(xí)兩套界面。如果冰箱上和手機(jī)上的界面不一樣的話,你會(huì)抓狂的,遠(yuǎn)程桌面天生就是完全一樣的。而使用HTML的話,則要自己維護(hù)兩份界面的一致性,不要小看維護(hù)這個(gè)一致性問(wèn)題,搞過(guò)硬件的人就知道,維護(hù)原理圖和bom表的一致性,是一個(gè)致命的工作;維護(hù)過(guò)兩個(gè)以上并行軟件版本的人也應(yīng)該清楚,確保兩個(gè)版本應(yīng)該相同的部分是一致的,是非常困難的。
操作系統(tǒng)為物聯(lián)網(wǎng)解決了什么問(wèn)題
連接:操作系統(tǒng)通過(guò)集成常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,例如TCP/IP、ZigBee、藍(lán)牙、WiFi驅(qū)動(dòng)等,算是為解決連接問(wèn)題作出了貢獻(xiàn)。
智能硬件間的區(qū)別和識(shí)別:這兩個(gè)問(wèn)題,似乎真的跟操作系統(tǒng)沒(méi)啥關(guān)系,基本上只能為同一廠家產(chǎn)品之間的“區(qū)別和識(shí)別”提供部分幫助。
溝通和互操作:物和物之間的溝通和互操作,操作系統(tǒng)基本上看熱鬧而已,同樣只能對(duì)使用同一個(gè)廠商提供的開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)的特定應(yīng)用提供一些幫助,其互操作,基本僅限于使用它們的開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)的智能硬件,且主要是物和人之間;人和物之間的互操作,支持遠(yuǎn)程桌面和webserver的操作系統(tǒng)能提供比較完善的幫助。
本報(bào)記者 馮霄霞
