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对新一代信息技术的理解

对新一代信息技术的理解
穆雷霆我国的十二五发展规划将新一代信息技术列为战略性新兴产业,而物联网、云计算又是新一代信息技术的重要组成部分。

物联网、云计算以及大数据等是最近比较火的技术概念,各个国家无论是政府部分还是企业纷纷加强对这方面的投入,比如美国的“智慧地球”战略,欧盟的物联网行动计划,我国国家领导人也多次强调要着力突破传感网、物联网关键技术,使“感知中国”成为国家战略。

下面浅谈一下我对相关概念和技术的认识。

物联网、云计算和大数据等技术,其实是密不可分的,工业化和信息化的相互融合一直是产业的发展趋势,而在这些新技术的发展趋势下,产业的融合会呈现加速的趋势。

这个世界不是简单的“鼠标”加“水泥”的数字化和信息化,而是进行更高层次的整合,通过“更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化”,从而达到一种“智慧”的状态,我们生活的城市成为“智慧城市”,地球成为“智慧地球”。

我长期在工业自动化领域工作,每天所接触到最多的概念便是控制器、上位机、现场总线、传感器、执行器、被控对象等,初识物联网概念时,感觉和传统的工业控制理念也没有多大区别,一个典型的物联网应用至少由3部分组成:1)传感器、探头等电子元器件;2)传输的通道,可能是有线或者无线方式;3)数据处理中心。

这和工业控制系统里的内容都是能对应上的。

但随着对物联网概念的了解更加深入,认识到物联网的内涵和外延已经远远超出了原来工业控制系统的范畴,它指的是将无处不在的终端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等,和“外在使能”的,如贴上RFID的各种资产,携带无线端的个人或车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”,通过各种通信网络实现互联互通、应用集成及基于云计算的SaaS营运等模式,在各种网络环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、指挥调度、预案管理、进程控制、安全防范、进程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,实现对万物的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化服务。

举个例子,控制器(比如PLC控制器)在在传统的工业控制系统中是一个核心装置,但在物联网的技术发展趋势下,可以同时把控制器作为一个物联网终端来管理,每一个控制器加上二维码或RFID,再通过一个产品管理跟踪系统,将其生产完成后入库、出库、发货、现场投运、故障情况、返修、退库、报废等所有过程全程跟踪处理,既可以提高工作效率,又可以及时了解产品实时运行状况,给客户提供更好的支持,更有助于了解产品整体情况,为后续的研发改进工作提供参考。

云计算是一种新兴的计算模式,云计算的服务层次从下至上大致可分为基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS),以及由此衍生出来的其他服务形式,如数据即服务(DaaS)等。

现在有很多厂家提供了云服务,
比如微软Windows Azure,亚马逊AWS,国内的阿里云、腾讯云,给企业和个人提供了更高效、更经济的解决方案。

应用到物联网领域,云计算提供的这些创新型IT服务交付模式,不仅可以加速物联网应用的交付和开发,增加物联网与互联网之间及其内部的互联互通,还可以保证物联网应用的安全可靠运行,帮助各行业物联网应用模式的快速创新,从而促进物联网产业的迅速发展。

云计算为物联网提供技术支撑的具体方式是构建物联网云,这是针对物联网应用的开发、测试、交付和运营所设计的方案,可以为物联网的各个层次提供帮助,比如提供海量的计算和存储资源,提供统一的数据存储格式和数据处理及分析手段,以及提供应用集成的接口等。

目前已有一些厂家,比如IBM,提供了具体的物联网云方案。

当世界上的物体具备了更透彻的感知、更全面的互联互通,要达到更深入的智能化水平时,大数据技术便不可或缺。

维克托·迈尔·舍恩伯格在《大数据时代》一书中描述了大数据的三个特征,分别是(1)更多:不是随机样本,而是所有数据(2)更杂:不是精确性,而是混杂性(3)更好:不是因果关系,而是相关关系。

这几个特征也说明了大数据所需要的新的更复杂的处理方式以及可能遇到的新问题。

这是一个各行各业都在谈论大数据的时代,日常消费品领域在谈,互联网领域在谈,工业控制领域也在考虑如何使用大数据提高生产效率。

物联网更是离不开大数据,万事万物连接起来了,有更多的数据产生和汇集,必须用大数据的思维和技术来处理这些数据,才能创造出智慧的系统和流程。

不过这有个关键的问题,就是大数据怎么用,百度总裁李彦宏也曾提到过这个问题,大数据的基础设施和软件工具有了,统计方法和分析技术有了,但具体的数据的含义,是具体到各个行业内部的问题,比如医学上的数据,就必须有医学的专业知识才能理解。

在各种技术的相互融合下,一个新的智慧的世界形成了,但这个美好世界的另一侧,却是暗流涌动,这就是安全问题。

在单纯的IT世界里,我们考虑到的是信息安全(Security),但是在连接了万事万物并增加了对终端进行直接控制的物联网世界里,除了信息安全之外,还要考虑功能安全(Function Safety),因为一个功能执行的不到位或者不恰当将会给生产过程或生活带来风险,危及人们的生命财产安全。

在智慧的世界中,需要综合考虑了信息安全、功能安全和物理安全的“大安全”方案,才能让人们有保障地放心地生产和生活。

思科公司2013发布的白皮书提出万物互联的概念,万物互联是在物联网的基础上进一步把人员、流程、数据和事物全部连接在一起,通过创新、客户体验、供应链和物流、资产利用和员工生产力等5大因素驱动潜在价值的实现。

思科认为,目前99%以上的物理对象还未纳入到万物互联,未来发展的潜力巨大。

我们相信,随着生产生活需求的驱动,商业模式的创新,技术的发展,世界终会变得更加智能、高效、舒适、安全。

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