OCF技术原理及物联网程序开发指南
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

1.3 物联网的发展

1.3.1 两化融合及互联网+

两化融合是指电子信息技术广泛应用到工业生产的各个环节,信息化成为工业企业经营管理的常规手段。信息化进程和工业化进程不再相互独立进行,不再是单方的带动和促进关系,而是两者在技术、产品、管理等各个层面相互交融,彼此不可分割,并催生工业电子、工业软件、工业信息服务等新产业。两化融合是工业化和信息化发展到一定阶段的必然产物。信息化与工业化主要在技术、产品、业务、产业四个方面进行融合。也就是说,两化融合包括技术融合、产品融合、业务融合、产业衍生四个方面。物联网在制造业的两化融合可以从以下四个角度理解:生产自动化,将物联网技术融入制造业生产,如工业控制技术、柔性制造、数字化工艺生产线等;产品智能化,在制造业产品中采用物联网技术提高产品技术含量,如智能家电、工业机器人、数控机床等;管理精细化,在企业经营管理活动中采用物联网技术,如制造执行系统、产品追溯、安全生产的应用;产业先进化,制造业产业和物联网技术融合优化产业结构,促进产业升级。

2015年3月5日第十二届全国人民代表大会第三次会议上,李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划。李克强总理所提的“互联网+”与较早相关互联网企业讨论聚焦的“互联网改造传统产业”相比已经有了进一步的深入和发展。李克强总理在政府工作报告中首次提出的“互联网+”实际上是创新2.0下互联网发展新形态、新业态,是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进。

伴随知识社会的来临,驱动当今社会变革的不仅仅是无所不在的网络,还有无所不在的计算、无所不在的数据、无所不在的知识。“互联网+”不仅仅是互联网移动了、泛在了、应用于某个传统行业了,更是无所不在的计算、数据、知识造就了无所不在的创新,推动了知识社会以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特点的创新2.0,改变了我们的生产、工作、生活方式,也引领了创新驱动发展的新常态。

新一代信息技术催生了创新2.0,而创新2.0又反过来作用于新一代信息技术形态的形成与发展,重塑了物联网、云计算、大数据等新一代信息技术的新形态。新一代信息技术的发展又推动了创新2.0模式的发展和演变,Living Lab(生活实验室、体验实验区)、Fab Lab(个人制造实验室、创客)、AIP(“三验”应用创新园区)、WiKi(维基模式)、Prosumer(产消者)、Crowdsourcing(众包)等典型创新2.0模式不断涌现。新一代信息技术与创新2.0的互动与演进推动了“互联网+”的发展。关于知识社会环境下新一代信息技术与创新2.0的互动演进可参阅《创新2.0研究十大热点》。互联网随着信息通信技术的深入应用带来了创新形态演变,其本身也在变化并与行业新形态相互作用共同演化,如同以工业4.0为代表的新工业革命以及以Fab Lab与创客为代表的个人设计、个人制造、群体创造。可以说“互联网+”是新常态下创新驱动发展的重要组成部分,是物联网发展的重大驱动力量。

“互联网+”是创新2.0下的互联网发展新形态、新业态,是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进。“互联网+”代表一种新的经济形态,即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域之中,提升实体经济的创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。“互联网+”行动计划将重点促进以云计算、物联网和大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业的融合创新,发展壮大新兴业态,打造新的产业增长点,为大众创业、万众创新提供环境,为产业智能化提供支撑,增强新的经济发展动力,促进国民经济提质增效升级。

1.3.2 物联网联盟

2014年,很多具有强大影响力的国内外企业组建了物联网联盟,为未来物联网领域的标准规范奠定了基础;另外,联盟之间的许多工作有重复之处,并且一个企业参与了多个联盟,如何进一步融合是未来联盟之间发展的重点。下面简单介绍目前物联网行业技术标准的重要联盟。

1. 开放互联联盟/开放互联基金会

2014年7月成立了开放互联联盟(Open Interconnect Consortium,OIC),该联盟最初有戴尔、惠普、英特尔、联想和三星等诸多会员。2016年10月,OIC和AllSeen联盟同时宣布双方正式合并,成立开放互联基金会(Open Connectivity Foundation,OCF),合并后双方将遵循OCF的名称和运作规则。OCF成为全球物联网行业最大的标准组织,并有望成为国际物联网标准的实际制定者,推动物联网产业形成统一的产品标准,打造更好的用户体验。目前,OCF正组织撰写一系列开源标准。在这些标准的帮助下,各类联网设备将能寻找、隔离和确认彼此,进行沟通、相互影响、完成数据交换。该联盟在2015年末发布了面向开发者的首个开源代码。

2. IEEE P2413项目

技术标准的传统权威IEEE发起了整顿IoT领域的P2413项目,力图统一物联网技术标准,解决业内在标准制定上的重复浪费工作。2014年7月,IEEE P2413项目召集23家供应商和其他相关方举行了首次会议,希望制定一整套明确的物联网书面标准。但是,以物联网的快速发展势头,IEEE这样的预订日程实在太过漫长。可能等到IEEE的标准解决方案面世时,制造商与供应商推出的事实标准或已被业界默认接受。目前,该工作组的供应商和组织机构包括思科、华为、通用电气、甲骨文、高通和ZigBee联盟等。

3. 工业互联网联盟

这家机构于2014年3月正式成立,其原始成员为AT&T、思科、通用电气、IBM和英特尔。该联盟现有逾百名成员,华为、微软、三星等业内知名企业均在其中。其着重于各家企业的物联网建设及策略,并未着力制定行业标准,而是与认证机构合作,以求确保各商业领域的物联网技术融会贯通。其宗旨是让多家正在开发IoT与M2M技术的企业实现共同协作、相互影响,这涉及界定基本标准要求、参考架构和概念证明的问题。

4. AllSeen技术联盟

AllSeen技术联盟诞生于2013年12月,目前拥有近200家会员企业,既有高通、思科、TP-LINK、Silicon Image、Technicolor、Microsoft这类软硬件厂商,也有海尔、LG、松下、夏普、Electrolux等消费类电子产品厂商。AllSeen技术联盟的创始会员高通公司对其最为重要,该协会的开源软件框架AllJoyn,是基于高通的代码和技术平台创建的。AllSeen技术联盟的目标是让配置不同操作系统和通信网络协议的家用、商务设备实现协作互助。2015年3月,Microsoft公司宣布Windows 10全面支持AllJoyn技术并推出适用于AllJoyn的工具包。该联盟目前已经与OIC合并,共同致力于物联网互联互通协议的构建。

5. Thread联盟

Thread联盟诞生于2014年7月,谷歌公司旗下智能家居公司Nest和三星等50家机构都是该联盟的成员,中国家电企业美的集团也在其中。Thread是一种基于IP的安全网络协议,用来连接智能产品。该联盟因此得到先发优势,其协议支持已上市的芯片,并能给所有设备都分配一个IPv6地址。由于Thread仅定义联网,因此为支持AllSeen和OIC这类更高层面的标准奠定了基础,该联盟已经进行产品认证。

此外,过去一年多还有许多机构和行业协会在物联网领域跃跃欲试,例如,通信标准化协会、国际自动化协会等。今年还会有新的联盟、企业及企业联合体“杀”入物联网。IoT领域已有许多标准认证主体,有的机构致力于完善补充现有方案标准,有的机构致力于技术标准冲突解决。然而,很多认证标准的冲突与重复都出自同一联盟内部的企业成员之间,这无疑加大了标准制定的难度。因此,在IoT行业之初,标准统一的可能性很小,必然存在多个标准并行的局面,以保障各方的利益。

1.3.3 OCF技术

2016年底,全球物联网工业界组成OCF,为物联网发展迈出一大步。开发基于OCF技术的物联网通信控制管理系统,是整个行业发展的希望。

OCF认为,要使得数十亿的连接设备(设备、电话、计算机和传感器)能够相互沟通,涉及制造商、操作系统、芯片组及底层物理传输。OCF构建了一套协议规范,赞助了一个开源项目Iotivity,使得实现这些构想成为可能。作为一个开放的协议规范,OCF将为物联网市场带来巨大的机遇,加速行业创新,帮助开发者和企业找到解决方案。对于消费者、商业和工业界来说,OCF将确保互操作性。

OCF将完成定义规范、认证产品和品牌,通过一个开放源码Iotivity项目可以实现可靠的互操作性,这个开放的协议规范允许任何人来实现,开发者很容易使用。它还包括可预见认证设备的品牌保护和服务级别的互操作性,实现了应用程序开发者和设备制造商的产品在不同操作系统上的互操作,如Android、iOS、Windows、Linux和Tizen等。

Iotivity是一个开放源代码的软件框架,实现设备到设备的无缝连接,解决物联网的各种需求。作为一个全新的开源软件系统,Iotivity能为跨越不同设备的分布式应用,提供一个具有移动性、安全性和动态配置的环境。它不仅能解决异构分布式系统的固有问题,还能解决伴随移动性系统产生的随时接入问题,使开发人员能集中注意力解决应用程序的核心问题。因此,OCF技术将在今后的物联网推广中占有重要地位。