在談物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展時(shí)，許多新創(chuàng)傾向于發(fā)展軟硬結(jié)合的硬件，不過真正的物聯(lián)網(wǎng)并不是談單點(diǎn)鏈接網(wǎng)絡(luò)，而是多個(gè)硬件如何串成一條線，千百萬條線又如何串成一個(gè)“面”。這中間的串接技術(shù)就是“物聯(lián)網(wǎng)硬件管理平臺”，懂得不同硬件間的溝通語言。不過目前這塊投入者不甚多，但卻是最能影響未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)服務(wù)。

一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案可能包含許多異質(zhì)性的硬件，以智能工廠為例，一條生產(chǎn)線可能包含幾個(gè)或幾十個(gè)工作站，每個(gè)工作站可能包含幾部不同功能的生產(chǎn)設(shè)備，每項(xiàng)機(jī)器設(shè)備上可能配備了電流、震動(dòng)、壓力等不同傳感器。在這些機(jī)器設(shè)備上，各種傳感器扮演收集不同數(shù)據(jù)的功能，甚至根據(jù)設(shè)定的情境規(guī)則，有時(shí)還必須根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，比如說震動(dòng)過大，導(dǎo)致金屬切削偏移，造成產(chǎn)品良率下降，而回過頭來對特定機(jī)器設(shè)備或工作站下令停機(jī)檢修。

再以智能家居的應(yīng)用為例：當(dāng)戶外的溫度傳感器察覺戶外溫度已降到23度，室內(nèi)的空調(diào)可能會(huì)根據(jù)溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)停止空調(diào)運(yùn)作，改為啟動(dòng)電風(fēng)扇，幾分鐘后窗簾與窗戶自動(dòng)開啟通風(fēng)。這種過往仰賴人類體感察覺環(huán)境溫度改變時(shí)的行為反應(yīng)，現(xiàn)在都可以因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)科技的引進(jìn)而智慧化，從而帶來行動(dòng)不便老人的便利或是能源的節(jié)省。

智能工廠要發(fā)展，首重“讓機(jī)器開始對話”

想要實(shí)現(xiàn)這樣的情境應(yīng)用，首先要讓機(jī)器硬件之間可以＂對話＂。許多國際性組織，例如Open Connectivity Foundation, Homekit, Thread, LWM2M等各自制定物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議，目的都是為了編寫一種硬件之間可以溝通的”語言”，只要所有的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案都采用相同的協(xié)議，硬件之間的數(shù)據(jù)搜集、傳輸、交換等等都有一個(gè)共同的語言。

只是當(dāng)市場上為了智能家居或智能工廠這類命題，有數(shù)個(gè)巨頭各自推出不同的協(xié)議，再加上過往許多產(chǎn)業(yè)為了產(chǎn)業(yè)內(nèi)設(shè)備早已有許多既有的協(xié)議，例如電信業(yè)的TR-069等等，使得有志投入物聯(lián)網(wǎng)硬件應(yīng)用方案或開發(fā)的廠商在第一時(shí)間就面臨選擇哪一種協(xié)議的困擾。

縱然選定了某一種特定的協(xié)議，緊接著就開發(fā)團(tuán)隊(duì)就需要將設(shè)定好的使用情境中的各項(xiàng)硬件串連到同一個(gè)硬件管理平臺(DM，或者說Device/Data Management Service – DMS)。假設(shè)每個(gè)硬件是一個(gè)點(diǎn)，把硬件/設(shè)備串連到管理中心就會(huì)形成一條線，但要讓許多異質(zhì)性硬件串連成一個(gè)”面”就需要一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)硬件管理平臺。根據(jù)Industrial Internet Consortium發(fā)布的IIRA (Industrial Internet Reference Architecture )，硬件管理平臺是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案的硬件鏈接與數(shù)據(jù)集散中心，它往南向(south bound)肩負(fù)起串連傳感器/制動(dòng)器/網(wǎng)關(guān)，將收集到的資料拋轉(zhuǎn)給同屬平臺層的數(shù)據(jù)篩選/分類/存儲(chǔ)/分析系統(tǒng)，備供北向(north bound)的應(yīng)用軟件及商務(wù)管理系統(tǒng)取用，進(jìn)行決策分析與制定；然后企業(yè)層的應(yīng)用軟件或商務(wù)管理系統(tǒng)做成(自動(dòng)或半自動(dòng))決策制定后，還要對南向的硬件層相關(guān)硬件下達(dá)指定進(jìn)行必要行動(dòng)。

用一個(gè)比較具象的形容，硬件管理平臺扮演著人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的脊髓。沒有脊髓(及神經(jīng)，在物聯(lián)網(wǎng)中相當(dāng)于傳輸網(wǎng)絡(luò))，人類將無法在眼睛看到棒球飛過來的時(shí)候，肌肉自然反應(yīng)躲避危險(xiǎn)。

鏈接不同廠商的設(shè)備、硬件才是終極物聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)

就像中樞神經(jīng)可以知道我們感官對外在的察覺，驅(qū)動(dòng)我們的四肢一樣，硬件管理平臺也可以連接傳感器，收集傳感器數(shù)據(jù)，與驅(qū)動(dòng)設(shè)備。一個(gè)投手單純的揮動(dòng)手臂只是練習(xí)，但上場時(shí)他必須能察覺到捕手的信號、打擊手的姿勢、風(fēng)向、風(fēng)速，進(jìn)而眼手腳交互，最后再投出球，以完成一個(gè)好的投球的動(dòng)作，甚至在打擊手擊出滾地球時(shí)做為內(nèi)野防守的第一人，接住眼前滾動(dòng)的球。

所以遙控家電或自動(dòng)化工廠的單一設(shè)備不是物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)，而是將來自不同類別與來自不同廠商的硬件/設(shè)備鏈接起來，運(yùn)用收集到的各項(xiàng)必要數(shù)據(jù)交叉分析或根據(jù)情境引擎默認(rèn)的程序，管理、使用各項(xiàng)硬件/設(shè)備，達(dá)成提高生產(chǎn)效率、節(jié)能或增加便利性等等目的。

為了扮演好中樞神經(jīng)的角色，一個(gè)硬件管理平臺應(yīng)該具備幾個(gè)特色：

能鏈接不同硬件/設(shè)備：以文章開頭的例子來說，世界上很難找到一個(gè)工廠里的所有工作站，其中的各項(xiàng)硬件/設(shè)備全部都向同一個(gè)供貨商采購，不同的供貨商通常有著不同的韌體或驅(qū)動(dòng)程序，如何讓這些硬件/設(shè)備了解互相之間想傳達(dá)的數(shù)據(jù)，本身就是一個(gè)重大挑戰(zhàn)；同樣的，家中所有的家電設(shè)備，即便是以忠誠度最高著稱的果粉，想來也沒有幾位可以貫徹所有的設(shè)備都來自Apple。所以硬件管理的第一個(gè)挑戰(zhàn)就是將來自不同硬件制造商的硬件整合在一起。

接受不同通訊軟件協(xié)議的數(shù)據(jù)流：如前所述，市場上因?yàn)榉N種原因存在著數(shù)量極多的通訊協(xié)議。除非整個(gè)應(yīng)用方案的規(guī)劃初期，限定采用支持同一種通訊協(xié)議的硬件，否則有的硬件可能在設(shè)計(jì)之初采用MQTT這種通訊協(xié)議，同一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案中采用的其他硬件可能支持XMPP或LWM2M，這時(shí)硬件管理平臺就必須同時(shí)支持兩種以上的通訊協(xié)議。而且，不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案如果又有需要溝通合作，硬件管理平臺平臺必須處理的狀況會(huì)更加復(fù)雜。試想，在農(nóng)業(yè)0的情境下，身為初級產(chǎn)業(yè)的農(nóng)場可能采用了某一套物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，中間扮演運(yùn)送保鮮的物流公司也有一套物流業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)方案，再到終端的零售商可能采用了零售業(yè)通用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案。當(dāng)政府想實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)履歷全程貫連，確保消費(fèi)者健康時(shí)，這三套物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案之間可能各自采用某幾種通訊協(xié)議，因此可能需要一個(gè)更大的硬件管理平臺平臺，才能讓這三個(gè)階段的信息流與決策相互串連。

統(tǒng)一的管理接口：相信許多朋友都有相同的困擾，大多家庭里都有電視、家庭劇院、機(jī)頂盒、冷氣機(jī)、音響等家電，這些設(shè)備都各有遙控器，當(dāng)所有遙控器擺在一起的時(shí)候，可能有時(shí)會(huì)搞不清楚哪個(gè)遙控器對應(yīng)哪一個(gè)家電設(shè)備。再帶入智能家居的應(yīng)用后，每個(gè)家庭里面可能還會(huì)包括安全監(jiān)控?cái)z影機(jī)、溫度感應(yīng)的傳感器、鏈接冰箱的傳感器、各種智能插座、燈控硬件等幾十個(gè)或上百個(gè)傳感器及制動(dòng)器。若是不能呈現(xiàn)在單一的管理接口上，我們的手機(jī)里面將必須下載無數(shù)個(gè)app分別控制，不但眾多遙控器同時(shí)存在的噩夢加倍放大，我們將很難實(shí)現(xiàn)不同硬件間為了同一個(gè)使用情境連動(dòng)，發(fā)揮上文章開頭舉例，因?yàn)閼敉鈿鉁叵陆担袃?nèi)各項(xiàng)溫度調(diào)控硬件配合做動(dòng)的理想，最佳的解決方案自然就是將所有屋內(nèi)硬件/設(shè)備全部串連在同一個(gè)硬件管理平臺上。

提供快速訂制的接口：與手機(jī)、計(jì)算機(jī)的需求量可能是一年幾千萬或是幾億臺標(biāo)準(zhǔn)硬件相比，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用在不同行業(yè)，使用的硬件/設(shè)備各不相同，甚至不同的工廠之間，需要的智能工廠方案也必須因人而異、因地制宜，因此訂制化程度相對高非常多。硬件管理平臺作為承上啟下的平臺，必須讓系統(tǒng)整合或應(yīng)用方案開發(fā)商輕易地上手，并且迅速為不同的行業(yè)客戶設(shè)計(jì)開發(fā)出各類型的應(yīng)用軟件。 因此兩個(gè)訴求支持相同數(shù)量通訊協(xié)議的硬件管理平臺，但提供更強(qiáng)大的訂制化、視覺化開發(fā)接口的硬件管理平臺當(dāng)然會(huì)節(jié)省更多的開發(fā)時(shí)間。

智能連動(dòng)：通過數(shù)據(jù)收集與情境規(guī)則設(shè)定，硬件管理平臺可讓應(yīng)用方案開發(fā)者輕易設(shè)定執(zhí)行一連串動(dòng)作。以智能消防為例，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，測煙器感知到溫度異常上升速度過快時(shí)，警報(bào)器會(huì)隨之啟動(dòng)，智能的逃生指示牌也會(huì)依人流傳感器感測到的特定空間人員數(shù)量，通過強(qiáng)大的算法在極短的時(shí)間內(nèi)將人們平均導(dǎo)引至遠(yuǎn)離火場的不同逃生出口疏散，當(dāng)然系統(tǒng)也會(huì)同時(shí)打電話報(bào)警及啟動(dòng)滅火系統(tǒng)。所以一個(gè)好的硬件管理平臺必須能接受足夠數(shù)量的連動(dòng)情境。

遠(yuǎn)程自動(dòng)維護(hù)軟件/軟件升級、遠(yuǎn)程改變設(shè)定、失能檢測：以智能大樓為例，一棟大樓可能有成千上萬個(gè)傳感器及制動(dòng)器，哪些設(shè)備的電池電力不足、哪個(gè)測煙器的已經(jīng)損壞、是否需要保養(yǎng)？大樓物業(yè)管理公司很難用人力隨時(shí)、逐個(gè)巡檢。如果這些硬件/設(shè)備都串連到同一個(gè)硬件管理平臺，這個(gè)平臺就可以默默進(jìn)行監(jiān)控、管理、監(jiān)測所有設(shè)備，當(dāng)設(shè)備異常時(shí)或達(dá)到某個(gè)峰值時(shí)，實(shí)時(shí)提供警告。甚至，特定的硬件有時(shí)會(huì)有軟件升級或設(shè)定更改需求時(shí)，管理者只需要在管理平臺上一鍵搞定，免去逐一操作的困擾。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受到舉世期待，硬件管理平臺做為承上啟下的管理平臺，可以將整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案串連成為一個(gè)完整的面，而不是一段段不相連的線，避免了實(shí)際使用的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)營運(yùn)商或管理者必須同時(shí)使用多重接口才能達(dá)成單一使用情境的窘境。因?yàn)槲ㄓ凶屛锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用方案真正提供設(shè)想中的便利與智能，物聯(lián)網(wǎng)才能真正地走入我們的生活。所以，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案開發(fā)者在投入初期選定硬件管理平臺平臺時(shí)，實(shí)在不能不審慎評估，避免進(jìn)行到一半時(shí)發(fā)覺怎么開發(fā)速度落后競爭者時(shí)的后悔莫及。

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