物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)之間的“剪不斷,也不亂”的關(guān)系
物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備,實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識別、管理和控制。
我們今天就來聊一聊物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)的關(guān)系。
我們先看一看什么是物聯(lián)網(wǎng)是怎么來的。物聯(lián)網(wǎng)的概念其實起源很早,1999年,在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議首先提出了物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)這個概念。提出者是1999年MIT Auto-ID中心的Ashton教授,他在研究RFID時提出了結(jié)合物品編碼、RFID和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的解決方案。當(dāng)時的提法是基于互聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)、EPC標(biāo)準(zhǔn),在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等,構(gòu)造一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)“Internet of things”(簡稱物聯(lián)網(wǎng)),這也是在2003年掀起第一輪物聯(lián)網(wǎng)熱潮的基礎(chǔ)。
2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。
根據(jù)ITU的描述,在物聯(lián)網(wǎng)時代,通過在各種各樣的日常用品上嵌入一種短距離的移動收發(fā)器,人類在信息與通信世界里將獲得一個新的溝通維度,從任何時間任何地點的人與人之間的溝通連接擴展到人與物和物與物之間的溝通連接。物聯(lián)網(wǎng)概念的興起,很大程度上得益于國際電信聯(lián)盟2005 年以物聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)題的年度互聯(lián)網(wǎng)報告。然而,ITU的報告對物聯(lián)網(wǎng)缺乏一個清晰的定義。
雖然目前國內(nèi)對物聯(lián)網(wǎng)也還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義,但從物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上看,物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升,將各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動化技術(shù)聚合與集成應(yīng)用,使人與物智慧對話,創(chuàng)造一個智慧的世界。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被稱為是信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命性創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來主要體現(xiàn)在三個方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識別與通信特征,即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
從技術(shù)架構(gòu)上來看,物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,如下圖所示。
感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成,包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID 標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢,它是物聯(lián)網(wǎng)獲識別物體,采集信息的來源,其主要功能是識別物體,采集信息。
網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成,相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦,負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口,它與行業(yè)需求結(jié)合,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。
從物聯(lián)網(wǎng)的介紹可以看出,物聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)大數(shù)據(jù)的作用最主要的是實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集,它最大的貢獻(xiàn)在于把IT領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集從傳統(tǒng)的采集計算機相關(guān)數(shù)據(jù)擴展到實物領(lǐng)域,通過各種最新的傳感器等技術(shù),可以采集各類設(shè)備的數(shù)據(jù),并通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
可以說,沒有物聯(lián)網(wǎng)前期的廣泛推廣,就沒有后期工業(yè)大數(shù)據(jù)的概念,沒有物聯(lián)網(wǎng),工業(yè)大數(shù)據(jù)就是無源之水,無本之木。工業(yè)大數(shù)據(jù)一方面要通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行工業(yè)數(shù)據(jù)的采集,另一方面,還要通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)和執(zhí)行指令的下達(dá)??梢哉f,物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)大數(shù)據(jù)的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。
反過來,也可以說工業(yè)大數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)的一個應(yīng)用,它處于物理網(wǎng)的應(yīng)用層,是物聯(lián)網(wǎng)范疇內(nèi)的最高級應(yīng)用,它實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)匯聚和處理,并得到了傳統(tǒng)技術(shù)得不到的輔助決策支持。未來,結(jié)合人工智能技術(shù),大數(shù)據(jù)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),整個人類的生活將發(fā)生翻天覆地的變化。