通盤考量十大成功要素　物聯(lián)網(wǎng)云端轉(zhuǎn)型之路更順遂

　　下面是IT云端供應(yīng)商向物聯(lián)網(wǎng)云端服務(wù)轉(zhuǎn)型時須考慮的十大要素：

　　了解目標應(yīng)用垂直市場

　　首先要理解目標垂直市場，為此提供一站式服務(wù)。在物聯(lián)網(wǎng)中并沒有一個可解決所有問題的萬能方法。要了解某個垂直市場，就要考慮這個市場的變遷過程及未來的商業(yè)模式。例如，如果目標是隨時隨地追蹤醫(yī)院里的人員及其具體位置，那么可能須使用帶有生物計量感測器的可穿戴設(shè)備，而且這些人的生命征象料也須監(jiān)測。

　　此類服務(wù)雖可滿足生物計量感測器的追蹤，但內(nèi)建感測器通常是由電池驅(qū)動的小型設(shè)備，可提供的頻寬也是非常小的。在這種情況下，服務(wù)供應(yīng)商與PaaS或SaaS業(yè)者合作管理其位于同一區(qū)域的設(shè)備;另一方面，若與云端服務(wù)業(yè)者合作管理另一套獨立的設(shè)備，這種方案就不在可選范圍之內(nèi)，因為須考慮的問題包括通訊協(xié)議、網(wǎng)路、頻寬管理，以及物聯(lián)網(wǎng)云端架構(gòu)須支持的傳輸技術(shù)等各個方面。

　　系統(tǒng)資料分析和運算

　　可擴展的資料分析及事件處理引擎都須具備。因為物聯(lián)網(wǎng)的增值作用主要來自于資料分析，而“資料資本”則是差異化的根本所在。在云端及本地/閘道器一側(cè)是否具備合適的分析工具引擎?而新的儲存技術(shù)可改善數(shù)據(jù)處理速度，所以在某些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中也是必需的，因此傳統(tǒng)的資料提取、轉(zhuǎn)換和加載(ETL)模式將讓位給準時性(JIT)方法(即實時方式與批處理方式的對比)。

　　另外，供應(yīng)商是否有能力管理媒體資料分析及處理過程，以應(yīng)對那些需即時數(shù)據(jù)處理能力的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用?例如，在遠程醫(yī)療保健和老年人監(jiān)控應(yīng)用中，位于云端的被動數(shù)據(jù)處理已無法滿足要求，必須運用本地智慧閘道器，提供快速分析才能夠應(yīng)對諸如突發(fā)心肌梗塞或家用自動設(shè)備失火等緊急情況。

　　監(jiān)測并采集資料

　　詳細了解須監(jiān)測/采集的是什么類型的數(shù)據(jù)，以及客戶需要什么樣的分析結(jié)果。也就是說，針對具體功能開發(fā)出一系列的設(shè)備數(shù)據(jù)模型。不要讓自己成為物聯(lián)網(wǎng)云解決方案中的“萬能瑞士軍刀”。因為雖然瑞士軍刀可做許多事情，但這并不意味著瑞士軍刀能把所有事情都做好。了解妳所要服務(wù)的垂直市場(要素1)對本要素的實現(xiàn)同樣具有幫助。

　　某些應(yīng)用中，在利用分析工具和可視化工具對資料進行處理前，首先須透過外部分類算法和豐富的工具進行資料組合。這個過程可大幅提高資料使用效率和方便性(例如在打開前須了解水網(wǎng)管線的位置，在為貨物重新確定路徑前須了解其他集散中心的位置等)。

　　端對端系統(tǒng)轉(zhuǎn)向模組化

　　開發(fā)一個完全模組化的端到端系統(tǒng)。因為大部分的大型原始設(shè)備制造商(OEM)可能已有自主品牌的云服務(wù)，他們所需要的只不過是你所提供服務(wù)中的一部分內(nèi)容。所以要提供定位明確的API，以及對防火墻友好的具有適應(yīng)能力的連接架構(gòu)，并且要熟練地使用客戶基礎(chǔ)設(shè)施、分析工具引擎、應(yīng)用程序、視覺化工具等。

　　客戶感興趣的也許只是你的通訊系統(tǒng)，或者僅需功能上的某種結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)方案供應(yīng)商的方法愈靈活，就愈能滿足客戶需求。在云的一側(cè)，云生態(tài)系統(tǒng)的形成就是下一個任務(wù)，一個強大生態(tài)系統(tǒng)將是物聯(lián)網(wǎng)云管理的核心所在。

　　上文提到的模組化系統(tǒng)也許意味著為物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式建立一種分層的定價方法。靈活性應(yīng)該不僅存在于技術(shù)產(chǎn)品中，廠商應(yīng)對新的商業(yè)模式持開放的態(tài)度。

　　物聯(lián)網(wǎng)標準搭建生態(tài)系統(tǒng)

　　在新服務(wù)架構(gòu)之后應(yīng)跟隨大的生態(tài)系統(tǒng)，例如開放互連聯(lián)盟(OIC)等。在消費性和工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，標準化將最終占據(jù)主導(dǎo)地位，盡管由各種字母符號的簡稱所組成的通訊協(xié)議(如MQTT、XMPP、DDS、AMQP、CoAP、RESTfulHTTP等)可能會繼續(xù)發(fā)展，標準化也同樣處在進行當中，故廠商要做好升級的準備，因為專有系統(tǒng)也許在將來須要向標準系統(tǒng)升級，才不致脫離生態(tài)系統(tǒng)。

　　廣泛的無線通訊設(shè)計技能

　　培養(yǎng)在無線通訊領(lǐng)域的專業(yè)技能(蜂巢式網(wǎng)路、Wi-Fi、BLE、802.15.4/ZigBee、6LoWPAN、Sub-GHz、SigFox等)(圖4)，或者與具備此項技能的一方合作。許多IT云企業(yè)在這方面都存在很大缺陷，須尋找一個合適夥伴來優(yōu)化IT云，使其能支持上述復(fù)雜的通訊協(xié)議。他們同樣須在無線連接的類型及有限頻寬基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進行優(yōu)化。

　　圖4　物聯(lián)網(wǎng)引爆多元通訊技術(shù)導(dǎo)入潮。 資料來源：Atmel

　　對于應(yīng)用開發(fā)方的人員來說這一點同樣有效，因為物聯(lián)網(wǎng)的定制化工作是必須的，且通常針對蜂巢式網(wǎng)路技術(shù)行得通的方案，挪到Wi-Fi、BLE或ZigBee上未必行得通。當所設(shè)定的目標是某個垂直市場時，這一點尤其顯得重要，因不同市場需要的是不同的無線通訊協(xié)議，甚至同時需要多項技術(shù)，所以會遇到不同協(xié)議共存所帶來的問題。

　　輕量化SDK設(shè)計

　　無論SDK是自有還是其他形式，供應(yīng)商都要搭建一個輕量級的通訊系統(tǒng)。典型SDK雖讓行動應(yīng)用程序的開發(fā)和管理變得更加方便，但是與那些負責(zé)向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)的細小且資源有限的感測器相比，智慧手機所擁有的資源顯然要大得多。輕量級的SDK具有更高的可預(yù)測性，也更加容易與內(nèi)存有限或經(jīng)由電池驅(qū)動的設(shè)備整合在一起。

　　隨著設(shè)計逐漸延伸到閘道器層級并有愈來愈多類型的機制、功能、感測器、通訊和警報須監(jiān)測，SDK的規(guī)模就會增加。確實沒有一種方案是萬能的，但是在應(yīng)用和數(shù)據(jù)管理方面永遠保持節(jié)儉的態(tài)度一定是有效的。到目前為止，根據(jù)筆者與各種物聯(lián)網(wǎng)云生態(tài)系統(tǒng)夥伴的合作經(jīng)驗，SDK在記憶體使用量的大小從3K-150K不等。物聯(lián)網(wǎng)云的發(fā)展之旅已經(jīng)開始，相信在不遠的將來更為高端的方案(以及一些中間步驟)將會減少，而緩存機制將會愈來愈壯大。

　　另外，要部署一種以具體環(huán)境為中心的頻寬管理系統(tǒng)，如此一來，系統(tǒng)將不會僅因為管理層面的活動就占據(jù)所有頻寬資源。經(jīng)驗告訴我們，在與中間代理和緩存功能的通訊連接中，所占據(jù)的頻寬不要超過15%。

　　物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)使用方便性

　　物聯(lián)網(wǎng)的重點放在方便使用上，也就是說，提供的設(shè)備要便于使用，讓即使是一個物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的新手也能按照步驟自己完成相應(yīng)工作，無論采用何種傳輸技術(shù)或可用資源是多少。如果所花的時間太長、錯誤多，或需大量開發(fā)人員針對某個架構(gòu)進行調(diào)整、定制及優(yōu)化，那么供應(yīng)商的目標市場就只剩下那些大型OEM了。 如果供應(yīng)商選擇與軟體服務(wù)企業(yè)合作，雖然可讓進行更好的升級并獲得額外頻寬資源，但代價是提高成本。與其如此，不如從一開始就讓整個過程變得極為容易，從而可最大限度地覆蓋潛在用戶;換句話說，從物/感測器API的編寫，到本地閘道器和云閘道器，再到智慧裝置、通訊及服務(wù)API的編程，無一不將重點放在簡單易用上，以便為客戶帶來開箱即用的體驗。

　　可視化工具和用戶體驗

　　關(guān)注系統(tǒng)中各個組成部分的可視化工具和用戶體驗。物的虛擬化和可視化(包括應(yīng)用程序，將設(shè)備數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化為云可理解的訊息)是一個很大的價值命題。若供應(yīng)商目標是消費性物聯(lián)網(wǎng)垂直市場，且智慧手機在其中占據(jù)非常重要的地位，那么所提供的服務(wù)應(yīng)包含一個強大行動應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。IT云和物聯(lián)網(wǎng)云都有各自不同的數(shù)據(jù)消費人群，具備出色的可視化特性可提升競爭力。

　　物聯(lián)網(wǎng)安全與認證機制

　　最后，也是非常重要的一點，是否具有一個強大且牢固的安全和認證機制，且采用非常先進的加密算法?是否支持錯誤修正碼(ECC)和AES-128/256?是否擁有以物理反復(fù)制技術(shù)(PUF)為基礎(chǔ)的密鑰生成機制?物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域存在著極高的風(fēng)險，須在系統(tǒng)安全上花費更多精力，從擁有有限資源的物一直到云端，各方面都須考慮。

　　不過，目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)人員對安全知識了解程度依然不高，云端合作夥伴須具備相應(yīng)能力，貫徹和實施安全設(shè)計。

　　在物一側(cè)須保護的基本要素包括安全引導(dǎo)、物的身分認證、訊息加密/完整性，以及可靠的密鑰管理和存儲流程。通盤了解物聯(lián)網(wǎng)云端需求的半導(dǎo)體合作夥伴，將能從“物”的安全角度幫助服務(wù)供應(yīng)商優(yōu)化系統(tǒng)。

　　(本文作者為Atmel副總裁兼無線解決方案總經(jīng)理)