鸿蒙只是半成品,云 *** 作系统才是终极形态

鸿蒙只是半成品,云 *** 作系统才是终极形态,第1张

在任何领域,底层基础设施都是至关重要的。对于数字化 社会 ,半导体、 *** 作系统则是整个数字化生态的底层基础设施。中国在芯片和 *** 作系统上实现突破,不仅关乎国家安全,也与中国的数字化产业发展潜力息息相关。

就像一颗大树一样,根扎的越深,树才能长得越高,枝叶才能更加茂盛。从这个角度来看,华为鸿蒙的确是国之重器。上至国家部门,下至黎明百姓,都对鸿蒙寄予厚望。

需要指出的是,鸿蒙一直宣称自己是面向物联网的 *** 作系统,与安卓系统有本质的区别。事实也的确如此,鸿蒙并不是在重复造轮子,而是下一代 *** 作系统。 鸿蒙对标的不是谷歌安卓,而是谷歌的物联网 *** 作系统Fuchsia OS 。那么,鸿蒙与目前的 *** 作系统相比,先进在哪里,鸿蒙是否就是未来 *** 作系统的终点呢?

这篇文章,我们将讨论鸿蒙与目前 *** 作系统的主要差别,描绘鸿蒙想要实现的“理想国”。此外,鸿蒙目前还只是一个半成品,更先进的 *** 作系统,是云 *** 作系统。接下来,我们将展开讨论。

说明:目前很多云厂商都宣称自研了云 *** 作系统,他们所谓的云 *** 作系统,实际上是云资源管理平台,不是真正的 *** 作系统。什么才是云 *** 作系统,目前还不能给一个完整的定义。不过,真正的云 *** 作系统应该要具备以下几个特征:可以直接调度CPU,控制CPU计算进程;融合了目前的计算节点管理与单服务器 *** 作系统,在云数据中心实现计算资源的自由调度;整个 *** 作系统横跨云服务器、边缘计算服务器、智能设备三端,实现云边端的协同; *** 作系统上的应用程序主要部署在云服务器,基于云原生实现应用开发,并且一处开发,一处部署,多端接入,多端应用。

我们从 *** 作系统的本质入手来讨论其演进的内在逻辑。大体上看, *** 作系统在整个计算架构中起着承上启下的作用:对下, *** 作系统的主要作用是控制计算、存储、网络和I/O设备;对上,则支撑应用软件,协助应用软件调用计算、存储等软硬件资源。 *** 作系统还通过I/O设备实现人机交互。比如,电脑的人机交互就是鼠标+键盘作为输入,屏幕作为输出;手机的人机交互,主要的输入和输出介质都是屏幕。此外,还有摄像头、扬声器等输入输出设备。

*** 作系统的演进,核心就是针对不同的终端计算设备,来变革对软硬件资源的调用方式,更好的支撑上层应用软件,提供更友好的人机交互方式。

对数据的计算、存储、传输,是整个计算体系的核心,计算机的发展也都是围绕这三个方面来开展的。总体上,计算体系的演进是两条腿走路:一方面,芯片本身提供的计算能力在飞速发展, 以前是CPU的摩尔定律主导,现在则是以AI为核心的异构计算挑大梁,终极形态就是量子计算芯片 。存储芯片也实现了很大的技术进步,存储能力大幅提升。另一方面,传输技术尤其是无限传输技术的进步,则改变着整个计算体系的资源组织方式。最典型的就是数据传输能力的提升,拉近了数据中心与智能终端的“距离”,催生出云计算这种新的计算资源组织方式。云计算并没有提升整个体系的计算能力,而是通过重新组织提升了整个体系的资源利用效率。

传输能力并不是线性增长,而是阶梯式发展的。无限通信技术历经1G/2G/3G/4G,目前正在进行5G通信网络的建设。几年之后,整个 社会 的数据传输能力会得到一次质的飞跃。在整个计算体系中,计算、存储、传输是紧密相关的,传输能力的提升会改变计算、存储资源的组织方式。更大的带宽、更低的延迟,进一步拉近了数据中心(包括边缘计算中心)与智能终端的距离,计算、存储资源会在智能终端和数据中心之间进行重新分配。 一旦整个传输网络可以支撑数据中心和智能终端之间进行大量数据的实时传输,那么计算、存储资源就会向云端集中,终端则“退化”为一个人机交互界面 。手机、电脑的核心是人机交互,只需要保留屏幕、键盘、鼠标等输入输出设备和数据传输设备,无需再保留CPU、存储芯片(即使会保留部分计算、存储能力,低端芯片就完全够用)。智能终端输入数据,传输到云端进行计算、存储,然后传输到终端进行显示。

面对数据中心-智能终端组成的新计算体系,计算、存储、I/O进行了重新分配,在物理上分离开了。这个时候, *** 作系统就需要横跨数据中心和智能终端,根据需要调用相应的计算资源。并且,由于数据中心的服务器承担了大部分的计算、存储功能,对数据中心资源的调配则成为新 *** 作系统的核心。相对而言,对电脑、手机这些终端的调配则显得没那么重要了。

相对于安卓 *** 作系统,鸿蒙并不是重复造轮子,是有重大创新的。最核心的创新就是致力于通过软总线来替换硬总线。在以前的 *** 作系统中,无论是电脑端的Windows系统,还是手机端的Android、IOS系统,在通信线路上都是硬总线。在一整个电路板上通过物理的实体电路来连接各个计算单元(包括计算、存储、I/O),实现各部分数据的传输。

实体电路在空间上有很大限制,如果能够通过无线电磁波来进行各个计算单元的数据传输,就可以在空间上大大解放智能终端。各个计算单元不再必须安装在一个电路板上,在空间上可以实现分离。如果再通过标准化将各个计算单元进行解耦,进而实现不同计算单元的自由组合,这一下子就打开了智能计算的想象空间。如果将几台电脑、手机放在一起,对于以前的 *** 作系统,这些智能设备都是独立的个体,一个系统 *** 作一台设备,不同设备之间没有联系;而 对于鸿蒙 *** 作系统而言,他们不再是独立的设备,而是一堆可以利用的计算单元,是一堆CPU、存储,系统可以根据需要来自由组合这些计算单元 。比如,要运行一个大型 游戏 ,一台电脑的配置不够,就调动周围几台电脑、手机的CPU组成一个计算资源池,共同支撑计算需求。

除了对计算、存储资源的自由调度,软总线技术在I/O设备上有更大的应用潜力。过去几十年,由于芯片制造工艺的快速发展,总体遵循摩尔定律,计算机在CPU、存储上取得很大的提升,以至于现在一台手机提供的计算能力,就超过以前的超级计算机。但是,在I/O设备方面却进展缓慢。除了键盘、鼠标、屏幕,电脑上就增加了一个摄像头和扬声器。很长一段时间,更高像素的摄像头是智能手机厂商之间实现差异化的关键。 如果把智能计算设备与人进行类比,CPU相当于大脑,各种I/O设备相当于四肢,则计算机可谓一直处于“头脑发达,四肢简单”的状态

之所以会如此,就是因为不同计算单元需要用硬总线来进行连接。比如,手机摄像头必须要安装在手机上,因而摄像头不能做的很大。如果通过软总线技术,如果把摄像头“拆下来”呢?智能手机只承担核心的计算、存储、显示、交互功能,其他功能通过各种专用设备实现,然后通过电磁波将专用设备与手机连接起来,这些专用设备就像“装在手机里”一样。这种情况下,手机摄像头就解除了物理限制,可以把像素做的很高,甚至与单反相机媲美(事实上,可以直接将单反相机与手机连接起来)。更进一步,为什么不能将手机、电脑与天文望远镜连接起来呢?通过手机、电脑 *** 控望远镜,把看到的美景实时记录下来,还可以分享给好友,或者进行在线直播。

通过软总线技术,鸿蒙 *** 作系统可以让计算机的“四肢”异常的发达。 鸿蒙系统可以“穿透”智能设备,直接利用设备内部的计算、存储、感知单元。在鸿蒙的“眼里”,面对的不再是一个个独立的智能设备,而是一堆可以自由组合的计算模块。 手机、电脑,可以很轻易的与打印机、摄像机、微波炉、电视、空调、洗衣机、冰箱、 汽车 、电表、水表、体重秤、跑步机等设备进行连接。手机是“大脑”,其他设备则是“四肢”。

为什么以前没想到要用软总线来代替硬总线呢?因为以前的无线通信技术很不成熟。总体上看,通过物理线路来进行数据传输,在带宽、传输速度上还是有很大优势。软总线要替换硬总线,就必须要扩大数据传输的带宽,同时提升传输速率,降低延迟,这也是华为鸿蒙系统能否成功的关键。以目前的情况来看,鸿蒙只能说还在路上,软总线技术取得了一些突破,但要完美替换硬总线,依然还有一定距离。

依据相关数据,目前华为鸿蒙的软总线,已经达到18G的带宽、10毫秒延迟、35%的抖动。 10毫秒的延迟,对于一些实时性要求不高的业务场景还可以接受,但对于一些实时控制系统显然还是不够的。所以,鸿蒙接下来的关键就是把数据延迟压下去,把带宽提升来。 这肯定是有很大的技术难度,会涉及到WIFI、蓝牙等通信协议的大幅度修改。如果上述技术指标能够接近硬总线,鸿蒙软总线所带来的优势就会得到释放。依据华为内部的说法,他们目前正致力于攻克分布式计算,有望将软总线的时延压低到微秒级。如果真的可以实现,那鸿蒙必将大放异彩,中国的国产 *** 作系统也才迎来了真正的春天,我们拭目以待吧。

虽然鸿蒙相比于上一代 *** 作系统,已经实现了很大的进步(或者说致力于实现很大的进步,关键在于软总线是否能在时延、带宽上赶上甚至超越硬总线)。但是,鸿蒙很可能不是下一代 *** 作系统的理想形态。与鸿蒙相比,云计算 *** 作系统更具有发展潜力。

那么,云 *** 作系统与鸿蒙 *** 作系统的关键区别是什么呢?

鸿蒙虽然比安卓更进一步,但本质上还是一个本地化的 *** 作系统,核心功能也是调配终端设备的计算资源。 所以,鸿蒙需要安装在手机、电脑、电视这种终端设备上。与之相比,云 *** 作系统则是安装在数据中心的服务器上。或者说,云 *** 作系统的主体在服务器上,终端设备上的系统只是起辅助作用。

云 *** 作系统的核心也在软总线(我们暂且将其定义为软总线,即通过无线通信方式连接不同计算单元),只是其软总线的载体是5G构建的广域网;与之相比,鸿蒙软总线的核心是蓝牙、WIFI等近场通信构建的局域网。在传输领域,有线宽带和无线通信是竞合关系。在无线通信内部,1G~5G网络,也和蓝牙、WIFI存在竞合关系。上一代主要是4G网络与WIFI的竞争,下一代则是5G网络与WIFI的竞争。总体上,大家更看好5G网络。云 *** 作系统将主要建立在5G基础上,有线宽带、WIFI、蓝牙也会发挥作用。

数据的计算、存储由数据中心(包括边缘数据中心)的服务器来完成,智能终端主要保留两个功能,数据收集和人机交互。云 *** 作系统横跨云端服务器和智能终端来实现资源调配。要实现这个目标,关键是5G网络在带宽、时延、稳定性这些技术指标上能否达到硬总线的水平。与4G基站不同,5G将是宏基站与微基站(甚至更小的皮基站)相互配合,微基站或者皮基站其实就相当于室内WIFI。 从理论上来看,核心光通信网络+5G宏基站+5G微基站+皮基站,是可以实现对整个数据传输链路的全覆盖的。云 *** 作系统也必然是基于5G,将5G通信网络作为其“软总线”的载体。

当然,以上只是对理想情况的设想。 目前,无论是5G还是云计算,都还处于初级发展阶段,5G技术还没成熟,5G网络覆盖也远未完成。尤为关键的是,5G网络在带宽、延迟这些技术性能上与硬总线相比还存在不小的差距。总体上看,5G和云计算的技术发展很快,协同效应越来越明显。 通过5~10年的时间,5G的带宽、延迟指标会得到大幅度提升,5G网络的建设也基本成熟。再加上边缘计算的发展,云数据中心-边缘计算中心-智能终端,将形成紧密配合的计算体系,届时就可以支撑云 *** 作的发展。

我们不妨大胆设想一下,加入实现了云 *** 作系统,整个计算体系会面临什么样的变革。云 *** 作与原来的 *** 作系统有什么不同,与鸿蒙所代表的物联网 *** 作系统又有什么不同。云 *** 作系统可以实现鸿蒙系统的一系列设想,而且可以比鸿蒙做的更好。下面,我们来具体分析。

下一代 *** 作系统一定是面向物联网的,需要基于物联网设备来进行设计。在物联网领域有一个根本的难题——如何平衡设备智能化与成本控制?

某种程度上,计算能力就是智能程度。一个设备能够提供的算力越强,能够解决的问题就越多。计算能力的主要载体是芯片,越强的芯片越贵。 按照以往的逻辑,要对一台设备进行智能化改造,核心就是通过嵌入更强大的芯片来让其具备计算能力,这必然会大幅增加设备的成本。

在为物联网设计 *** 作系统时,有两个因素需要重点考虑:

物联网设备数量巨大,因此必须降低成本。 如果每台物联网设备都安装芯片,这样的成本是难以承受的。试想一下,台灯、冰箱、空调,甚至水表、电表,都安装CPU和存储芯片,这些设备的价格必然会大幅度上升(目前物联网设备中的各种嵌入式芯片计算能力较弱,比电脑、手机芯片所能提供的计算能力小很多,因而其智能化程度有限)。

物联网设备的核心在于感知和控制,不在于计算。 未来,不仅家庭里会有各种智能设备,城市中也会密布各种传感器来监控城市的水、电、气等供应体系的状态。这些物联设备,核心作用是传感器和控制器,一方面将感知到的图像、电压等数据传入系统,另一方面依据指令来进行相应的 *** 作,比如关闭阀门、调整摄像头角度等。

基于物联网设备的特点,要解决上述成本与智能化的矛盾,最好的办法就是将计算与感知、 *** 控分离开来:物联网终端承担数据感知和 *** 控的功能,把数据计算功能放到云端或者边缘计算端来完成。通过云 *** 作系统,物联网设备可以安心做“四肢”,而将“大脑”放在云端或边缘端的服务器上。物联网设备上不用安装昂贵的芯片,依然可以获得强大的数据计算能力,以此来实现低成本的智能化改造。

将数据计算功能从物联网终端剥离出来,还有一个很重要的作用,那就是推动物联网设备在计算上的标准化。

我们知道, *** 作系统跟计算芯片是高度耦合的。电脑上的微软 *** 作系统+英特尔芯片,手机端的安卓系统+高通芯片都是如此。 *** 作系统往往与芯片相互配合,共同演进。无论是英特尔的电脑芯片,还是高通的手机芯片,都是高度标准化的。与之不同,物联网设备中的嵌入式芯片却是各式各样、千差万别,这就为 *** 作系统的发展设置了很大的障碍。如果在芯片上不能实现统一,要用一套 *** 作系统去适配多种多样的物联网芯片,系统性能必然会大打折扣。

如果通过云边端协同的方式,把物联网设备的计算芯片统一放到云端或者边缘端的服务器上,则可以很好地解决这个问题。服务器上的芯片是可以做到高度统一的,云 *** 作系统只需要适配云服务器上的芯片。 *** 作系统是调用硬件资源来完成计算任务,如果将计算任务集中到云端,那就屏蔽了本地终端设备的差异性。在云 *** 作系统看来,无论是电脑、手机、平板还是车机、电视,本质上都是一块屏幕, *** 作起来都一样。

鸿蒙+物联网嵌入式芯片,只是一种过渡方案,终极方案还是云 *** 作系统+云端标准计算芯片的方式。当然,实现上述的云边端协同是一条漫长的道路。在未来几年内,物联网上的嵌入式芯片依然会是主流方案。 这种情况下,华为的鸿蒙系统就不得不要去兼容各种各样的嵌入式芯片,这是一个很大的难题。 不过反过来看,通过鸿蒙系统来倒逼物联网芯片的标准化,也可以推动我国芯片和物联网产业的发展,这也算鸿蒙的一大贡献。

以上从硬件计算资源的调度方面来分析云 *** 作系统的优势。下面,我们从应用软件的角度来看看云 *** 作系统可能的未来。

在计算架构中, *** 作系统与芯片耦合,应用软件则与 *** 作系统耦合。同样的一个应用软件,如果要从一个 *** 作系统迁移到另一个 *** 作系统,需要重新开发。比如电脑端的微信和手机端的微信,虽然功能都一样,腾讯却要要基于Windows和安卓系统开发两次。同样在移动端,微信也要基于苹果的IOS系统再开发一次。 功能都一样,却因为不同的 *** 作系统重复开发多次,这无疑是巨大的浪费。 试想一下,面对各式各样的物联网设备,如果软件厂商也要对不同的设备进行多次开发,那简直不能忍受。

所以,一次开发,多端适配,是物联网 *** 作系统的刚需,这也是鸿蒙尽力要实现的目标。 *** 作系统是与计算芯片耦合的,面对多样化的嵌入式物联网芯片,鸿蒙必然要做出一些个性化适配,上面承载的应用软件也要做出相应的适配,这会增加一些开发难度。如果强行屏蔽底层芯片的差异,很可能会损害系统的性能,表现出来就是系统容易卡、稳定性差。

如果是云 *** 作系统,由于计算芯片本身就是统一的,云 *** 作系统主体部署在云端服务器上。相应的,上层应用的主体也部署在云服务器上。终端设备就是一个人机交互界面,大部分情况就是一块触摸显示屏(在部分场景中再加上语音交互)。终端智能设备是一个访问云端应用的入口。无论是从手机、电脑还是电视、车机,甚至是从电冰箱、电梯广告屏幕上访问,接入的都是云端的同一个应用软件。这天然就没有应用适配的问题。

鸿蒙想要实现的是一处开发多端部署。而云 *** 作系统可以实现的是一处开发,一处部署,多端应用。这种方式,在应用软件的标准化、性能表现等方面,比多端部署的方案更优。

我们以一个应用场景来举例说明:

华为鸿蒙项目负责人在一次媒体采访中提到,鸿蒙的目标是让应用跟着人走,而不是锁定在特定的设备上。比如,当用户用手机与家人进行视频通话时,不用一直拿着手机,当用户走到客厅的时候,视频电话就自动接到电视上。这如果能实现,真的是一个很大的进步。现在的 *** 作系统,别说手机和电视打通,就是手机与平板电脑都不能打通。

在这个方案中,手机和电视都安装了鸿蒙系统,这毕竟是两个独立的设备,视频应用需要从手机传到电视上。我们用传球来做类比:面对一个运动的人,如何更好地把球传到他手里呢?目前的安卓、IOS *** 作系统,球只能锁定在一个人手里,如果用户离开这个是没办法拿到球的;鸿蒙要实现的是,有多个人进行相互传球,当用户离开A走到B附近时,A就把手里的球传给B,然后B再把球传给用户;云 *** 作系统的解决方案是,球依然只在A手里,但A站的比较远,传球能力很强,无论用户走到那里,他都可以把球直接传过去。这样,就省去了中间把球从A传到B的过程。

目前,云计算的重心,已经从基础设施的虚拟化转向云原生应用的开发。云原生应用的目标就是一处开发,多端应用。 届时,本地终端是只是一个网络接入和人机交互的设备,并不需要部署应用。每个人有特定的应用账户,这个账户与其生物特征绑定(比如人脸、指纹),从任何终端都可以轻易接入云端应用中心,真正实现应用随人走。

电脑、手机作为个人应用的私密性将大大降低。每个人的电脑、手机之所以私密性强,最关键的是很多数据存储在本地端,并且,每个人下载的应用软件也不同,桌面的布局也独具特色。自己电脑用习惯了,别人的电脑用起来就总会感觉别扭。在云 *** 作系统时代,这一切都会改变。本地终端几乎不再存储数据,别人拿着你的电脑,只要不能登录你的账户,也看不到你的任何信息。此外,云端不仅存储个人数据,也会存储你的电脑和手机桌面,你安装了什么软件,这些软件如何布局的,都可以完整的还原出来。

电脑、手机本质上就是一块屏幕,跟安装在 汽车 、冰箱、洗衣机上的屏幕没什么区别,都只是接入云数据中心的一个入口而已。 当你自己没带电脑,借用同事电脑办公时,只需登录自己的云端账户,同事电脑桌面立马跟你的一模一样。用完退出账户之后,你的一切使用记录在本地端都消失了(实际上本地端本来就没有做任何数据记录,只是一个显示屏)。你挥一挥衣袖,不带走一片云彩,你和你的同事都没有数据安全的担忧。

更进一步的,大部分设备都退化为屏幕后,设备本身的价值就大大降低了,整个智能硬件的商业模式将发生根本的变革。手机、电脑终端由于不再追求高配置的计算和存储芯片,成本大幅度降低,进而这些电子产品的价格大幅度降低。原先6000元的电脑、手机,也许只需要2000元。另一方面,消费者虽然不需要买芯片,但需要为使用芯片付费。依据对计算、存储、网络资源的消耗量,以及使用的时间来进行付费。比如,用1000元的手机可以玩王者荣耀,看4K,但是每小时需要付费1元钱。 与企业端的云服务类似,个人消费者市场也全面进入云服务时代。

这对于用户也是有好处的:在C端的计算领域也实现“以租代售”,不用一次性付出几千元来购买昂贵的电子设备,有助于改善用户现金流;用户可以获得几乎无限的计算能力,突破单台设备的算力限制。当需要运行大型 游戏 的时候,可以获得超高的算力配置,并且只为这一段时间付费。单个用户只要愿意付费,可以通过获得目前超级计算机一样的计算能力。

如果将应用部署在云端,实现应用随人走,届时,各种触摸屏可能在城市中随处可见(毕竟,只是一块屏幕,成本比电脑要低很多),这些屏幕可以作为共享计算机。用户可以通过指纹识别、人脸识别等方式,在任何屏幕上便捷地登陆自己的云端账户,将这块屏幕变成自己的计算机。使用完毕退出账户后,设备上不会留有任何痕迹,也没有数据泄露的风险。这对于经常需要移动办公的人而言,会带来巨大的便利,他们不用再背着一台电脑到处跑,因为“电脑”随处可见,用完即走。

综上, 鸿蒙比目前的安卓系统更进一步,但依然不是最终的方案。 需要指出的是,云 *** 作系统是需要一定的前提条件的,5G网络要足够成熟强大,云边端协同体系已经完备,这需要很长的时间来完善。在这个过程中,鸿蒙系统不失为一种很好的方案。

最后,我们再来看看在云 *** 作系统领域,都有哪些玩家。大体来看,云 *** 作系统会有三类玩家:以往的 *** 作系统企业,领先的云计算企业,互联网应用巨头。

*** 作系统本身具有一定的连续性,微软、谷歌、苹果这类 *** 作系统厂商,在云 *** 作系统领域依然会是重要玩家,并且,他们依然具有很强的竞争优势。尤其是微软,其服务器 *** 作系统占据最大的市场份额,会慢慢向真正的云 *** 作系统演进。华为目前已经推出了鸿蒙,虽然鸿蒙不是终极的云 *** 作系统,但却是目前最好的物联网 *** 作系统。通过鸿蒙进化成云计算 *** 作系统,也比安卓等系统更方便。并且,鸿蒙在软总线技术上有积累,再加上华为领先的5G,华为云也具有不熟的实力,因而华为鸿蒙是未来云 *** 作系统的有力竞争者。

除了 *** 作系统企业,头部云计算巨头也是未来云 *** 作系统的有力竞争者。(再次说明下,目前云厂商所声称的云 *** 作系统,实际上是云资源管理平台,还不是真正的云 *** 作系统)。阿里云、AWS、谷歌云等,将其目前所谓的云 *** 作系统进行升级,做成真正的 *** 作系统,也未可知。

此外,还存在一类云 *** 作系统玩家,那就是个别互联网应用巨头。最典型的就是腾讯(微信),其次是阿里巴巴(钉钉)。以微信为例,通过小程序,把自己变成一个应用开发平台,微信本身 *** 作系统化。微信账户就是云 *** 作系统的账户,登陆微信然后打开各种小程序,跟登陆云桌面打开各种应用软件类似。因此,微信也是 *** 作系统的重要玩家。此外,钉钉也在逐步把自己变成开发平台,也在 *** 作系统化。

在未来的云 *** 作系统之争中,中国将是美国的有力竞争者。国内华为、阿里巴巴、腾讯,都将是重要玩家。可以预见,未来的 *** 作系统,不再只是美国的企业的天下。中国 *** 作系统的自主化,是值得期待的。

文:凝视深空 / 数据猿

物联网网关作为一个新名词,将在未来物联网时代发挥非常重要的作用。它将成为感知网络和传统通讯网络之间的纽带。物联网网关作为一种网关设备,能够完成感知网络与通讯网络以及不同类型感知网络之间的协议转化。

网关既能够完成广域互连,也能够完成局域网互连,具备设备办理功能。运营商能够办理底层传感节点,了解每个节点的相关信息,经过物联网网关设备完成长途 *** 控。

这一部分强调了一个要害点,即物联网网关完成感知网络与通讯网络的互联,但感知网络中有许多不同的协议,如LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等来完成这种互联网,网关有必要具有协议转化才能。一起,网关有两个要害点,即完成广域互联。当广域网不行用时,网关往往能完成局域网互连,即近端之间的交互与协作。

lora网关

主要功能:

一广泛的访问才能

现在,短程通讯的技能规范许多,只有LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等常用的无线传感器网络技能,各种技能主要是针对某一应用开发的,缺少兼容性和体系规划。现在,国内外现已开展了物联网网关的规范化作业,如3GPP、传感器作业组等,以完成各种通讯技能规范的互联互通。

二可办理性

强壮的办理才能关于任何大型网络都是必不行少的。首先,需要对网关进行办理,如注册办理、权限办理、国家监管等。网关完成了子网中节点的办理,例如获取节点的标识、状况、特点、能量等,以及因为子网的技能规范和协议复杂性的不同,唤醒、 *** 控、确诊、升级和保护等的长途完成,网关具有不同的办理功能。根据物联网的模块化网关来办理不同感知网络、不同应用,保证使用一致的办理接口技能来办理终端网络节点。

三协议转化才能

不同感知网络到接入网络的协议转化,低规范格局的数据一致封装,保证不同感知网络的协议能够成为一致的数据和信令;将上层宣布的数据包分析成可由感知层协议识别的信令和 *** 控指令。

总结这些基本网关才能没有问题,但关于物联网网关来说,要害点之一是网关本身是完成感知层和通讯层的仅有入口和出口通道。外部只需要处理网关,而网关用于调度和 *** 控下面访问和注册的各种类型的传感设备。

因而,网关具有相似于API网关的要害才能,即对传感层中各种传感设备供给的不同类型的协议进行接入和适配,一起在协议接入后能够转化为规范接口协议和通讯层交互。关于实时接口,它能够选用相似的>

一般来说,物联网网关在架构和实现进程中会提供硬件设备,实现协议转化、路由、转发、自动注册办理、南北一体化的接口才能。这个网关通常是布置在局域网端的设备。对于整个云架构,只有网关设备和云能够交互。

边缘计算的终究落地能够在物联网网关层实现,即进一步提高物联网网关的存储和核算才能。一方面,在网关层实现本地收集后的数据自动收集,二次处理后收集上传到云端。另一方面,将云的要害核算规矩和逻辑散布到网关层,支撑网关层的本地化核算。这也是网关层功用的一个要害扩展。

SOA(Service Oriented Architecture)和云计算以及SaaS一样,也是近年来IT业界的热点,其受关注度甚至超过云计算和SaaS。到2008年,从百度指数可以看出,“物联网”、“传感网”、“M2M”这三个词在中文网站中受关注度猛然升高。

焦点是集成

SOA、EAI(Enterprise Application Integration)、M2M乃至物联网等技术的焦点都是信息集成,目标是消除信息孤岛,实现泛在的互联互通。物联网技术的要点是要消除“物-物相联的信息孤岛”,而SOA的目标是要消除所有的IT信息孤岛。
SOA和EAI作为重要的应用集成中间件技术,必然是物联网所依赖的重要技术之一。
计算机应用系统的发展经历了“独立应用系统”(Packaged Applications)和“集成应用系统”(Integrated Applications)两个主要阶段,随着无处不在的网络技术的发展,早年普遍存在的“独立应用系统”越来越少,或“被集成”为“集成应用系统”的一部分。集成应用系统和技术的发展和演变主要围绕EAI和SOA两个理念,SOA是对更早出现的EAI技术和理念的演变和提升。SaaS技术也和SOA密切相关,都强调“服务”,可以说,SaaS是SOA技术和理念的一种扩展和特有的存在形式。
EAI是一种将使用各种不同技术和平台(CORBA、NET、JavaEE、LAMP等)构建的各种异构应用集成的一种技术和方法。国外往往习惯加Enterprise(企业级)这个词,说成是“企业应用集成”,但EAI不只是面向“企业”应用。可以毫不夸张地说,IBM、Oracle、微软、SAP等软件巨头都是EAI公司,早期的EAI公司还有很多,如BEA、WebMethods、SeeBeyond、TIBCO、VITRIA等等。
从架构上看,EAI主要有两种方式:Hub/Spoke和BUS。Hub/Spoke方式好比“中心城市和卫星城市”的构架,所有外延(Spoke)的系统都通过适配器(Adaptor)与中心枢纽(Hub)系统实现多点对一点(非P2P)连接和集成。BUS方式是一种更开放和通用的架构,使用一个统一总线,一般是MQ(Message Queue)或ESB(Enterprise Serice Bus),子系统把消息发送给总线,总线负责消息的路由,可实现P2P服务或总体应用集成。
SOA将各种应用或子系统看成一个个独立的、自包含并良好定义的服务或组件(Service Component Architecture),通过把这些服务进行组装,统一注册,并在网络系统中发布,让(泛在)网络上的别的应用能够查询、发现和调用这些服务,实现应用集成或构成新的应用。SOA(包括相关的Web Service、SOAP、SCA等理念)的出现,一统了CORBA、NET、JavaEE乃至LAMP(Linux、Apache、MySQL、Perl/PHP/Python)等几大技术阵营多年来“水火不相容”的“不妥协”竞争局面, 这也是物联网技术和产业发展值得借鉴的宝贵经验。SOA的愿景同样是实现“无处不在”的泛在计算和服务。
业界一般认为SOA这个理念和技术比EAI晚出现,其实也不尽然,笔者记得SOA的理念早在1996年就在BEA公司内部实现TUXEDO系统的升级开发时就提出来了。从SOA概念诞生之日起,围绕SOA与EAI的重合、关联及差异所展开的争论一直没有平息。顾名思义,EAI以集成应用为己任,通过接口标准化整合应用,而这恰恰也是SOA的核心任务。SOA将一些EAI功能模块进行封装,并使之标准化,以满足应用的整合、拼装和复用的需要。在Intranet(内网)、Extranet(专网)和Internet(互联网)部署环境中,独立应用一般运行在内网,EAI一般运行在专网, SOA一般运行在专网和互联网上。
SOA和EAI是一种相辅相成、共同发展的关系,EAI理念近几年提得较少,笔者在这里再重提EAI,是希望其在物联网、M2M应用中能够得以广大发扬,以MAI(M2M Application Integration)的方式实现物联网的互联互通和大集成,进一步发展到以M2M as a Service(MaaS)或TaaS(Things as a Service)的基于云计算的营运方式提供大规模IOT服务。

SODA:将设备“统领”起来

笔者在《物联网:技术、应用、标准和商业模式》一书中提出并强调“统一的数据交换标准”是物联网技术的核心,中间件是物联网产业发展的关键,也指出了面向于RFID应用的RFID中间件EPCIS、Savant和Edgeware(边缘件),以及ONS、PML等标准对总体物联网技术发展的重要借鉴意义。而基于SOA技术和理念的SODA(Service Oriented Device Architecture,面向服务的设备架构)的提出,包括类似的基于OSGi技术框架的ECF(Eclipse Communication Framework)等,对物联网数据标准和中间件的发展也具有重要的代表意义,值得深入研究。
SODA是一个由IBM和美国Florida大学发起的倡议(Initiative)和联盟(Alliance),通过引入基于服务(SOA)的编程模型,以规范和简化智能设备(Devices)与企业应用的集成。SODA致力于充分利用嵌入式系统和IT领域已有的标准,为智能设备与SOA技术的融合提供一个标准平台。 SODA的目标是让软件开发者能够像用SOA技术实现IT业务集成那样在诸如远程医疗、军事以及RFID等物联网系统中实现与传感器和执行器的集成。
具体来说,SODA提供标准接口,把硬件设备功能转换成与硬件无关的可调用的软件服务,实现如下目标:
1 将应用集成商与设备和传感器制造商无缝对接;
2 Integrate once, Deploy everywhere, 使用户专注于整体应用方案而不是陷于设备连接工作;
3 在应用和众多(泛在)设备协议之间建立一个通用接口和DDL(设备描述语言),形成统一数据交换标准;
4 作为一个中间件平台,为众多行业应用提供应用支持。
在SODA的系统架构中,设备集成接口定义是关键,也就是所谓的API(Application Programming Interface)和设备描述语言(Device Description Language)的定义。由于末端设备对实时性以及footprint大小要求较高,一般用REST而不是用SOAP来定义和实现Web Services接口。
目前SODA的工作基本上还处在研究阶段,中间件和数据接口标准作为物联网的关键和核心,在世界范围内还没有统一标准。SODA属于美国在开展的几个类似项目之一,欧盟已经有了基于SOA的HYDRA物联网中间件项目和EPoSS项目。中国急需参与或自己成立一个联盟,开展类似SODA这样的工作,提出自己的数据标准和中间件参考实现,这是占领物联网产业制高点的关键之一!

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烟草物联网全国布局

9月16日,全国烟草行业物联网建设规划研讨会在无锡召开。中烟电子商务有限责任公司总经理秦前浩、江苏省烟草专卖局(公司)局长、总经理尉彭城等领导出席会议。
会议围绕国家局局长姜成康对行业物联网提出的“全面覆盖、全面感知、全程控制、全面提升”的总体目标要求,对行业物联网建设规划进行了全面的探讨和研究。与会代表着重就《烟草行业物联网总体框架与卷烟物流物联网规划》(讨论稿)的六个方面内容进行了认真的讨论交流,并对《规划》提出了改进完善的建议。
秦前浩在总结讲话中阐述了打造烟草行业物联网的意义,提出了深化行业物联网建设规划工作的具体思路,要求成立烟叶工商各物流环节的专业化工作小组,明确了先行试点单位、试点内容以及试点完成时间,确定了《规划》分步实施、全面实现的步骤和措施。他要求各单位强化组织领导,调动和发挥力量,汇聚资源,共同推动行业物联网建设工程。
尉彭城在讲话中指出,打造中国烟草物联网,是实现“卷烟上水平”的重要内容,是提升企业核心竞争实力的重要支撑。要多听取各方面的好经验、好建议,用创新的思路做好烟草物联网的规划工作,努力实现低成本、高效率。江苏烟草将在物联网规划与实施上作进一步的探索,为打造中国烟草物联网做出自己的贡献。
与会代表还参观了无锡物联网产业研究院以及无锡市烟草专卖局(公司)物流中心。

中移动“宜居通”亮相通信展

物联网应用“宜居通”是中移动在“2010中国国际信息通信展”上展出的、中移动首个基于TD的典型物联网应用。据了解,该业务已于今年5月17日在重庆试商用,随后在北京的一些小区进行了试推广。“宜居通”作为中移动的全国一类业务,在移动内部深受重视。一方面,它是首个基于TD的物联网产品,此前中移动的物联网业务很多用的是GPRS网络;另一方面,它将TD 3G网络以及家庭内部的小型传感网络融合在了一起;再有,此前中移动的物联网业务大多都是政企行业应用,而“宜居通”则是首个面向大众的物联网产品,能将中移动的用户资源与TD业务很好地结合在一起。
“宜居通”整合了家庭安防、智能家居和通信等各种功能。未来,用户可通过家中的TD家庭多功能信息终端和TD手机来 *** 控“宜居通”,如远程控制空调等家电,预警温度、烟雾等危险,使家中的各种设备通过传感器连成了一个小型传感网,并与TD网络进行信息交互。
据了解,“宜居通”最晚将在明年1月在全国大规模试商用,明年6月将正式商用。
为了这一产品的顺利推广,中移动专门制定了家庭场景下的传感网通信标准,目前产业链内上下游厂商针对此标准已经开发了相应的产品。
(作者系同方泰德国际科技公司CTO)周洪波

有机会,但是建议不要做泛和大,从垂直领域出发比较好,为啥这样说呢?原因如下。

1、各大运营商、互联网公司、设备制造商等等企业都在做综合性的平台。

国内有阿里、华为、三大运营商、百度、腾讯、小米、海尔、京东、中电科等。

国外有亚马逊、IBM、SAP、

谷歌、GE、西门子、博世等。

通过以上名单可以发现,这些公司的特点。

这说明物联网是未来的发展方向,是值得花钱而且花大钱去布局的事。

2、做综合性的物联网平台,要求的资金、资源和技术要求会很高。因为是综合性平台,那么你得搞清楚各行各业的所使用物联网平台的诉求,行业标准等等,不然你的用户群体就会很窄。

3、面对的竞争对手的实力都不可小觑,你要考虑的是现阶段进入这个领域做平台在技术上能否与以上那些公司一较高下呢?你想投入多少时间和精力去做平台呢?人家都可是布局好几年了,踩了很多坑积累了很多经验,且现在平台已具有一定规模,形成了一定的行业壁垒,特别是华为,据我所知,国内运营商的平台都离不开华为的支持。
物联网平台的玩家之多,让人惊叹啊,那么咱们还有没有机会呢?答案是肯定的,有!但我的建议走垂直领域。

物联网的领域很广泛,所以专业的物联网平台未来会有很多,而这种综合性的物联网平台经过几年的厮杀后,最终也就剩下几家巨头。何谓垂直领域的物联网平台呢?

最基本的就是行业垂直,比如工业、农业、教育、医疗、安防、建筑、家居、交通运输等领域。

以上玩家也有做垂直领域的,比如ABB/西门子/GE/普奥云/博世等,他们专注工业领域,爱立信、诺基亚专注通信领域,而互联网巨头则是走综合性的较多,因为他们有一定客户基础、服务器资源和用户群体,可以面对企业和开发者提供平台服务,海尔/小米等企业就是在智能家居领域发力的。

不出意外,安防领域的海康、大华都在对自己的领域来架设相应的物联网平台。
从专业的角度来看物联网平台类型有功能呢?
物联网平台有五种类型

1网络连接,网络连接平台以物联网系统的网络组件为中心。它们为用户提供保持设备在线所必需的软件、连接硬件和数据指导。它们的网络通常依赖现有的运营商服务和WI-FI,并以一种便于物联网设置的方式配置网络连接。
有机会的,物联网的网少不了平台,没有平台就没有物联网。平台提供基于数据的存储、管理等。数据挖掘、数据分析等都基于云平台来计算。

物联网平台从另一个角度来看,是数据的“聚合”平台,通过大数据分析,给决策提供状态、趋势和决策等。
随着5G时代的到来,“边缘计算”一词越来越多的出现在大众视野。今天我们就来讲讲Arex算力资源平台如何利用“边缘计算”制霸未来物联网20。
什么是边缘计算?
首先我们介绍一下什么是边缘计算:边缘计算是分布式计算技术的一种,分布式系统的崛起催生边缘计算平台和新的网络构架分布式AI会在最后一英里网络中增加更多的计算、智能和处理/存储能力,将引发移动端硬件和算力变革。

在这种配置中,人工智能引擎将依赖于大量物联网传感器和执行器,收集和处理大量的 *** 作现场数据。海量数据将为“本地化”的边缘计算AI引擎提供燃料,这些引擎将运行本地进程并在现场做出决策。

因此网络需要另一种水平的实时边缘计算、数据收集和存储,将推动人工智能处理到网络边缘。这将完成云边缘智能和网络化计算机的循环, 并通过基于区块链的智能合约来完成数据授权和业务运转。

物联网中边缘计算与区块链的结合是大势所趋,会将当前的传统物联网完全颠覆掉。
为什么这么说呢?
传统物联网将被淘汰

伴随着近年来通用计算机设备的飞速发展,各类自动化的智能设备开始进入人们视野,背后是廉价传感器和控制设备的爆炸性增长。传统物联网系统基于服务器/客户端的中心化架构。即所有物联设备都通过云实现验证、连接和智能控制。

中心化的物联网架构存在三个问题。

一是云计算成本,例如在家庭应用场景下,两台家电相距不到一米,也需要通过云端进行沟通。数据汇总到单一的控制中心,企业所销售的物联设备越多,其中心云计算服务支出的成本会越大。由于终端物联设备竞争愈加激烈,利润走低,中心计算成本矛盾会越来越突出。

其次,中心化的数据收集和服务方式,无法从根本上向用户保证数据会合法使用。用户的数据保护完全依靠企业单方面的承诺,难以进行有效的监管。

第三,中心化物联生态系统中,一个设备被攻陷,所有的设备会受到影响。例如《麻省理工 科技 评论》2017年所指出的僵尸物联网,可以通过感染并控制摄像头、监视器等物联设备,造成大规模网络瘫痪。
区块链技术重塑物联网
区块链技术可以利用区块链独特的不可篡改的分布式账本记录特性,构建底层通讯节点、建立链上算力生态、依托分布式存储用于计算服务等区块链技术的综合应用,将全球闲置算力整合起来,通过构建“边缘算力”模式为有需求的用户提供d性可扩容的算力交易、算力租赁等服务。为用户打造一个开放、公平、透明和低门槛的去中心化算力资源共享平台,同时结合丰富的行业经验为全球客户提供更优质的服务。

简单来说就是Arex算力资源平台利用分布式计算模式将全球的闲置算力进行整合,从而构建出高数量级的“边缘算力”,并以此为算力源对需要的应用场景进行高能输出。

边缘算力的应用场景到底有多广阔?

边缘计算将数据处理从云中心转移到网络边缘,计算和数据存储可以分散到互联网靠近物联终端、传感器和用户的边缘,不仅可以缓解云带宽压力,还可以优化面向感知驱动的网络服务架构。(例如家里的空调、热水器与冰箱、安防摄像头等可以通过边缘计算进行协调运行,即使是在连接不上云服务器的情况下,也能确保最佳的节能和服务状态。)

第三方数据分析机构IDC预测,在2020年全球将有约500亿的智能设备接入互联网,除了目前大火的5G通信外,包括大数据人工智能穿戴产品、无人驾驶技术、智慧城市服务等,其中40%的数据需要边缘计算服务。由此可见边缘计算有着强大市场潜力,也是当前各服务商争夺的热点。

无人驾驶技术:

无人驾驶

智能穿戴设备:
智慧城市:
要回答物联网云平台是不是还有机会的问题,首先要搞清楚几方面的状况:

一是定位。从技术角度来说,你是做物联网云平台的那一层,IaaS、PaaS、SaaS,单做某层或是混合?而技术的定位取决于:(1)你觉得那一块是你发掘出的空白或者你觉得有前景?(2)为你的客户提供什么样的价值(3)你想做什么样的商业模式。这三个问题依次定推,最后才决定了你了的技术定位和技术架构。找准定位,这是你开始一切的起点。

二是资源。这个我就不多说了,包括资金、技术、人脉、产业链合作,这是你保障自己可以开始有效行动的基础。

三是团队。团队是真正去实施理想的载体,可以是几个人的创业“作坊”,也可以是有一定规模的公司,也可以是松散的联盟组织。

其实,物联网的市场何其大,需要的云服务何其多,宏观市场和细分市场规模都足够你有所作为。做不做,做不做得好在于自己。至于,做不做设备终端,就看你是怎么玩了。

机会很大

物联网平台承上启下,是物联网产业链枢纽。按照逻辑关系和功能物联网平台从下到上提供终端管理、连接管理、应用支持、业务分析等主要功能。

通信技术发展促进连接数迅速猛增,物联网迎来告诉发展引爆点

连接数告诉增长是物联网行业发展基础

物联网发展路径为连接--感知--智能,目前处于物联网发展第一阶段即物联网连接数快速增长阶段。到2018年,全球物联网连接数将超过手机连接数。

物联网发展第一阶段:物联网连接大规模建立阶段,越来越多的设备在放入通信模块后通过移动网络(LPWA\GSM\3G\LTE\5G等)、WiFi、蓝牙、RFID、ZigBee等连接技术连接入网,在这一阶段网络基础设施建设、连接建设及管理、终端智能化是核心。爱立信预测到2021年,全球的移动连接数将达到275亿,其中物联网连接数将达到157亿、手机连接数为86亿。智能制造、智能物流、智能安防、智能电力、智能交通、车联网、智能家居、可穿戴设备、智慧医疗等领域连接数将呈指数级增长。该阶段中最大投资机会主要在于网络基础设施建设、通讯芯片和模组、各类传感器、连接管理平台、测量表具等。

物联网发展第二阶段:大量连接入网的设备状态被感知,产生海量数据,形成了物联网大数据。这一阶段传感器、计量器等器件进一步智能化,多样化的数据被感知和采集,汇集到云平台进行存储、分类处理和分析,此时物联网也成为云计算平台规模最大的业务之一。根据IDC的预测, 2020年全球数据总量将超过40ZB(相当于4万亿GB),这一数据量将是2012年的22倍,年复合增长率48%。这一阶段,云计算将伴随物联网快速发展。该阶段主要投资机会在AEP平台、云存储、云计算、数据分析等。

物联网发展第三阶段:初始人工智能已经实现,对物联网产生数据的智能分析和物联网行业应用及服务将体现出核心价值。Gartner 预测2020 年物联网应用与服务产值将达到2620 亿美元,市场规模超过物联网基础设施领域的4 倍。该阶段物联网数据发挥出最大价值,企业对传感数据进行分析并利用分析结果构建解决方案实现商业变现,同时运营商坐拥大量用户数据信息,通过数据的变现将大幅改善运营商的收入。该阶段投资者机会主要在于物联网综合解决方案提供商、人工智能、机器学习厂商等

物联网云平台是一个专门为物联网定制的云平台,物联网与普通的互联网是不同的:物联网终端设备比普通互联网手机端,电脑端多出几个数量级;普通互联网对>nb协议不只能上云平台。nb协议是一种面向物联网通信的无线通信技术,它支持低功耗、低速率的数据传输,具有覆盖范围广、穿透能力强等特点,适用于各种物联网应用场景不限定只能上云平台,可以在本地网络或私有网络中使用。


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