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以下为本公司董事长朱明先生在2016年6月的文章,在此与各位分享,希望使有兴趣者容易理解本项目的出发点,并欢迎各位讨论、批评指正。

物联网的发展逻辑
  上海华丰工控 朱明  2016.6
物联网的发展,已引起了各有关方的高度关注。但是物联网的发展有它自身的发展逻辑。顺应逻辑,便少走弯路。
为此,我们要搞清:物联网经济发展的本质根据是什么?它的极限理想状态是怎样的?应遵循怎样的路径向理想状态进发?哪种物联网应作为大规模应用的主突破口?


一、物联网经济发展的本质根据
这里,我们不讨论物联网技术的物理形态,只讨论其对经济要素产生的影响 。
经济是人们满足需求的活动,它发展的本质根据是“节约”。由于互联网节约了巨量的信息成本,获得了辉煌的成功。当然,这种节约首先在最易取得效果的一般简单商品的销售及信息服务上取得大成功的。阿里巴巴是典型,它的成功不是偶然的。首先是因为在中国,改革开放后商品经济的蓬勃发展,与此相关的人群在世界上达到了无与伦比的规模;又因为商业体系远不如发达国家完善,商业信息传递的不充分十分突出;当互联网技术提供了节约商业信息传递的必要劳动时间(或表现为金钱)的可能时,这里有最大的节约,就在这里将可能性转变为现实的辉煌成功。这种辉煌不是在互联网技术最先发展并且最发达的美国发生,原因便在于此。虽然这过程是复杂的,伴有应用规模的扩展对技术发展的良性互动——规模扩大导致成本降低,又使新应用成为可能,使应用规模进一步扩大;还伴有商业突变——新商业模式的诞生…如此层出不穷。但万变不离其宗,大节约导致大发展。
发展到物联网阶段,加入了“物”与网络的信息交换,这样,这“物”就不再是单独的物,而成为大系统的一份子而可能受到大系统的管理、协调、控制和服务;该“物”给到系统的信息可以汇聚成大数据,为系统的其它部分及社会所用,这些持续的大数据是评价该“物”及其所在系统效用的最客观的根据,从而成为人们选择或淘汰的客观依据,这就为“物”及其所在系统不断优化、甚至更新换代提供了史无前例的强大推动力,使物联网时代真正成为“物”及其所在系统日新月异的时代。
但是,物联网发展的本质根据仍是“节约”。就是前述正向效用的增加相当的社会必要劳动的节约,减去物联网的成网耗费之差。


二、物联网的极限理想状态
1.尽可能扩大具体物联网的有效信息覆盖范围,使有效信息来源充分、获得成本低并发挥作用到最大范围,以获得尽可能多的“节约”。最理想的就是把具体物联网的信息覆盖至与该物(即智能设备)的效用相关的整个生态。(注1)
以建筑建造系统(物联网)为例,不只是将某制造商的某一个产品(例如混凝土搅拌车)连上网,得到的信息仅为自己或自己有限的用户服务;而应将所有制造商的所有可能的相关产品连上网,例如除混凝土搅拌车外,还包括与它密切配合的混凝土搅拌站,混凝土泵;信息不只是覆盖该智能设备的制造商(包括销售、研发、试验等环节),还可以覆盖制造商的部件和材料供应商;覆盖其直接操作者、设备直接管理者、系统各级管理者、系统售后服务体系各相关单位,系统服务对象等。
2.尽可能使具体物联网不被个别企业的利益所左右,兼顾物联网生态各方利益。不公平就不可能吸引物联网整个生态汇聚于同一的物联网。此外,规则必须明确、合法可行。尽可能化物联网各用户为长期的股利共享者,共同推动物联网功能的不断优化。
总之,上述的物联网理想状态,前者谋求节约最大化,是由动力决定的演化方向,后者谋求公平,是最终理想状态得以实现的前提和体现。节约最大化和公平是理想物联网的两大原则。


三、物联网的发展路径
物联网通常是由设备制造商开始构筑的。设备制造商将自己的产品智能化,并建立一个信息平台,使产品能上网,从而形成该设备的物联网。以目前很热的汽车物联网为例,“BAT”都在搞,乐视也搞,国外有特斯拉、谷歌、亚马逊等,同一个设备行业,有多少家在用物联网的企业,就有多少个物联网。问题就来了,由于商业秘密的缘故,数据割据是必然的。这就不符合把具体物联网的信息覆盖至与该物(即智能设备)的效用相关的整个生态,违背了节约最大化的原则;此外,即使能把各制造厂的物联网的故障及服务的信息汇总,由于利益在起作用,王婆卖瓜现象难免,信息的客观与真实有理由怀疑,这样,公正性原则也难以体现,由此推动产品不断优化的作用被大大削弱。
物联网也可以从用户生态开始构筑。以上海建筑建造系统(物联网)为例,与该网相连的不只是某一制造商的某种设备,而是建造系统中各种设备,包括混凝土搅拌车、混凝土泵及混凝土搅拌站等;不仅是可以直接联网的新设备,也可以是原先的旧设备,经智能化后连上网;不只对特定制造商的某一设备连上网,对不同制造厂的设备按同一标准实施智能化改装后都能连上网。在用户端看来,系统内的需要相互配合的设备,有的连上网,有的不能连上网,或者同种设备只是制造厂不同,有的连上网,有的不能连上网,就不能有效发挥出物联网系统对“物”的管理、控制、协调、服务的功能;而从系统得到的数据,由于不完整而难以成为有效的大数据,难以依靠此得出优劣的客观评价,难以公平地为系统生态服务。因此,从用户端构筑的物联网与从制造厂出发构筑的物联网相比,更贴合用户实际需要,能获得较多的实实在在的节约;更能面向整个行业生态,得到最大节约。
以建造系统中的混凝土搅拌车为例,作业者(司机)、作业管理者、作业服务对象(工地施工方、混凝土搅拌站)是不同角色,需要根据合同约定,定时、定作业质量、定作业数量去完成作业,并且形成彼此认定的可靠记录作为清算的依据。完成作业的认定需要花费不少人力及物力,并且是各利益方各个样。对搅拌车制造商构建的物联网,它管不了搅拌站,没法全局考虑。即使搅拌站用上了ERP,由于不是全程监控,需要在交接环节人工输入数据,在混凝土收货方,还要对送货前后的搅拌车过磅,以确定混凝土送货量。而ERP系统也不便宜,况且,目前的ERP系统也没有设备的实时作业数据及状态数据,它管不了设备。而用户端构筑的物联网可按系统的统一定义进行计量,自动、方便地向有关各方提供设备在何时何地干了什么,解决了上述这些问题。再以系统的协调功能为例,混凝土搅拌站、混凝土搅拌车和混凝土泵是工作前后衔接的设备。若混凝土泵出现故障,导致用料停顿,就应使搅拌站相应停顿对该混凝土泵的供料,已装车的混凝土料尽可能调度至他用,以避免混凝土料超时而导致质量下降。这在用户端构筑的同一个物联网内很容易实现,而在制造厂端构筑的物联网受其产品所限,就超出了它的能力范围。
尽管从用户端构筑的物联网与制造厂构筑的物联网相比,更能发挥‘物’在实际使用中所处系统对“物”的管理、控制、协调和服务的作用,更容易接近物联网的极限理想状态,但由于在构筑时涉及的物及相关利益方众多,起步时就比较复杂。不仅要在技术上实现多方面整合,还要实现整个生态各方利益的整合。即在技术上提供高性价比软、硬件解决方案,不仅要让不同制造厂的同种新设备都能上网,而且对旧设备按统一标准进行智能化改装后上该物联网;甚至不同种的设备也需要连上网;并都能与网按合理规则进行信息交换。更重要的也是最难的,是要把设备生态相关方的利益进行整合。其中,不仅要使不同种类的生态角色获益并且利益平衡,还要使剧烈竞争的同种设备的制造商都愿意让他们的产品入该物联网。这就对该物联网的构筑主导方提出了极高的要求。不仅技术领先,还要十分熟悉业态,不可依附于某一大制造商为其利益所左右,还得通过有效示例使所有相互剧烈竞争的制造商信服——入网有利,否则没有出路。
这很难,然而这是迈向理想物联网正确道路的必备条件。早具备条件,就早成功。而且我们可以采取措施,化解困难。
1.主导构筑方的条件可以通过整合迅速优化。
特定专业物联网的最终理想是成为包容该专业整个生态的网,因此是趋向统一的一个网。最后在一个专业领域不会有几个物联网同时生存,这样,谁抢得先机十分关键。从用户端构筑物联网,不具备完全的条件,可以通过整合而缩短时间,抓住先机。
2.迅速扩大最终用户群,他们对网的认可是推动制造厂认可的根本性动力。
3.系统内严格区分隐私信息及公众信息,切实保护隐私信息以免除企业对泄露商业机密的忧虑。
4.采用多种方式,让参与物联网的各方,不仅仅是用户,能长期共享物联网发展红利。


四、物联网大规模应用的二个可能领域
请注意到汽车(这里通常指的是轿车)物联网,以及行走作业机械(指工程机械与农业机械等)物联网。它们对应的设备都是移动的,并且量很大。
在移动互联网出现前,只有固定设备才能连成网,移动互联网的迅猛发展,使移动设备也能连上网,形成物联网,大变化给出了大机会,因此值得关注。
目前,很热的便是汽车物联网,互联网大牌企业都在搞。无疑,构筑物联网的第一原则“节约最大化”需要量的配合;但是,汽车量虽然很大,不等于目前在搞的汽车物联网就能有最大的节约。首先,应当从用户需求本质来审视目前各种制造商构筑的汽车物联网。人们需要的是对人运载的系统(物联网)。针对各种人的不同运载要求,系统(物联网)都能依靠网上相连的设备体系支撑的各种运载手段及其相互配合,安全、高效、低成本、低排放地既能满足规律性的主流需求,也能满足随机的灵活性个性需求。为了实现广义的节约,当然会以高效的公共交通为主干。要充分利用物联网的功能,提高公共交通的质量,提升人们充分利用公共交通的能力——包括获知并利用公共交通信息的能力,发展物联网的进入公共交通主干的多样性运载手段,使出发地(或目的地)与公共交通主干间的交通简便易行。
这里有大节约,轿车可以是在该人员运载物联网中发挥作用的环节。可是,目前从建造端构筑的汽车物联网都不是以此为出发点及工作重点,或许由于问题的复杂性,在目前还难以构筑大一统的人员运载物联网。也就是说,大一统的人员运载物联网,它能实现大节约的时日还比较远。
目前从建造端构筑的汽车物联网,在未解决自动驾驶前,实质上只是汽车+智能手机的信息网;虽然提高获取信息的效率也有益,但“节约”毕竟有限。你不能一边驾驶,一边做其它事,这是违章操作。而自动驾驶的实现成本,与环境约束条件密切相关;一味追求对目前道路环境的适应性(注2)的自动驾驶,将大大推高实现成本,并使用户小众化,这里不会有大的节约。而为了降低实现成本,就得规范环境——规范道路体系,规范道路上的车辆、人员及物体,规范地理信号的精度、强度,规范交通管理体系等。这就不是制造商在短期内能很快解决的。
从设备用户需求出发,轿车不似行走作业机械需要物联网系统对其加强管理、控制、协调以获得可观的节约——轿车主人并不要求系统过问他去哪里,去干什么,而行走作业机械却需要对其作业进行精准的管理、控制和协调。轿车也不似行走作业机械,对从物联网得到的服务,显得那么重要——行走作业机械的作业相对复杂,专业性强,使作业难以替代;个别设备作业往往是系统作业的一部分,讲求时间配合;作业相对分散,服务网点相对少,这使依靠物联网对设备的预诊断及远程故障诊断等服务,具有重大意义;总之,行走作业机械物联网更可得到现实的大节约。
虽然,单一品种的行走作业机械的量不如轿车,但行走作业机械有共性。其构筑物联网的解决方案中,无论硬件,还是软件,都有共性,因此可得到整合而汇聚成很大的量。这可使实现成本大幅下降而得到大节约。
我国是移动作业设备产量及拥有量第一的国家,设备(工程机械与农业机械)的量数以千万计,相关的人数以亿计;根据不同行走作业机械的共性,开发通用的硬、软件系列来汇聚量(注3),这最易在我国实现;我国也是移动互联网应用第一的国家。社会公用的移动作业设备物联网理应在我国诞生并突破规模瓶颈。
在我国无数的工地及农田,在一带一路的工程或非洲广袤的原野,我国制造的设备得到物联网的管理、控制、协调和服务能有多大的节约?能多大程度地提升竞争力?
显而易见,具有优势,投入相对少,利益大而现实的会早成正果。因此,在我国,行走作业机械物联网与汽车物联网相比更应得到关注,它是物联网大规模应用的突破口。
为了取得突破,尤其在构筑用户端物联网时要取得突破,特别要努力实现关键力量的整合。行走作业机械的优势控制解决方案提供方及互联网顶级企业是关键的二方面。前者熟悉行业生态,又不为行业个别制造企业力量左右,有现实的优势物联网解决方案;后者有在互联网大规模数据运作的成功经验,有品牌优势,也不与行业内各制造商有特殊的利益纠缠;整合行业生态进物联网,构筑用户端物联网十分复杂,二者的整合就显得非常重要。或许,这种整合早晚要实现,问题是由谁来实现。
至于汽车物联网与人运载系统的演变发展,虽然当前还不是可取得大节约的时候,但可以从现实出发,做好规划,分步实施(注4),使系统能逐步演化,达到大节约。
总之,物联网使人们必须从系统出发来评价物及其系统。也可说系统主义将为之盛行。社会就是大系统,当各领域的物联网都将节约最大化及公正性做到接近极致,是否算社会主义?这很难,需要不断奋斗。




注1:虽然,一些大控制系统把设备连在自家的局域网上,设备控制器与局域网交换信息,这也是物联网,且早已有之。其发展出的技术对社会公用大物联网或有用,但就单个的网,一般不形成社会共用的大数据,对行业生态影响也小,节约也有限,本文重点不在此。


注2:这里指的是,无论是在拥挤的城市道路,还是在野外低等级的道路;无论行进中是否始终有合格的地理位置信号;无论是否有科学的交通管理体系;无论道路上是否会出现违章的车辆、人员或牲畜;依靠本身的传感器获得的现场信息进行控制,便能得到安全舒适、速度合意的乘车体验。这是脱离系统的自动驾驶,而不是物联网内依托系统支持与配合的自动驾驶。


注3:我司已在开发行走作业机械物联网通用的关键硬件——系列控制器取得进展。它既可用于新装设备,也可用于旧设备的智能化改装;既可上网,也可用于行走作业机械普遍采用的CAN通讯,低成本的获取设备原有的信息;其控制规模可选;并充分利用智能手机发展而成的ARM芯片及安卓APP软件成果,由低成本的高度适应性汇聚数量规模,得到高性价比。


注4:演化可先将重点放在现有广义公交资源的充分利用及便利化。步骤为:
1.先从中心城市开始,逐步扩展至全国,将所有公共交通的运载工具物联网化,首先只反映城市内公交运营车辆位置信息,用智能手机及其交通信息APP可读得此信息,并由用户选择的方式(地图+文字,语音互动等),让用户认知在指定站点最近将出现公交工具的正确时刻及下一班的正确时刻,为用户所用。
2.在上述措施基础上,发展智能手机交通管家APP,除了交通信息查询功能外,增加决策辅助功能。当(用文字、地图标指或声音)告知行程起点及终点后,立即给出即时出行方案供选;也可根据计划出行时间给出远时出行方案供选。加上全国铁路、航空、船舶、长途汽车的航班资讯后,出行方案就不再局限于市内交通。
3.构筑自行车物联网,成为公交物联网衍生的子物联网,解决部分正常成年人进、出公交系统的起始或最后1公里交通。
1)该系统的车可由无源芯片使身份被识别;
2)在公交站点附近设物联网的自行车站,设有多个智能锁,分别锁住或释放系统的自行车。站可识别在站的系统的自行车,也可与智能手机通讯,根据其合法指令,锁住或释放对应的系统自行车完成归还或出借;
3)根据系统规定,对费用进行电子结算;
4)系统自行车的信息纳入公交信息系统,进一步丰富公交信息大数据内容,查询、决策辅助功能等得到加强;
5)对车的要求:防窃措施——主要部件特征显著,朴素;法律明确,对偷、改装、购买赃车或部件严惩不贷。实用性——耐用,可冲洗。
6)专职管理:维护系统及设备,调度、运送系统的车,发现问题、优化系统。
构筑自行车物联网,本质上是市场行为,完善的公交信息、决策辅助系统是前提,技术经济方案的正确及管理的精细化是成功与否的关键,但是公交系统的效率等因此受益,投入也较大,且具公益性,因此在初期应适当补贴。
4.根据自愿遵守协议原则,吸纳出租汽车及摩托司机,依靠智能手机APP,成为公交物联网衍生的出租车子物联网的成员。根据协议规则,撮合在公交线上乘客的到站后运载预约。
5.根据自愿遵守协议原则,吸纳租车企业,成为公交物联网衍生的租车子物联网成员。根据协议规则,撮合公交线乘客租车业务。使公交管家有了更丰富的内容。
6.在上述各步骤的实施中,产生了大数据,可以成为交通发展的可靠根据。从而合理建设公交线路、道路系统及相关设备,以消除运输瓶颈,提高主干公交的运输效率及舒适性及利用公交的便利性;在公交优先前提下也兼顾了特殊个性交通的相容。
7.在合适时,构筑自动驾驶出租车物联网,作为公交大物联网系统的子物联网,精确对接公交高效主干运输设备,取代传统出租车完成公交高效主干线站至目的地或起始地的人员运输。要设置专用道路,依靠物联网对设备的管理、控制、协调和服务,使不苛求自动驾驶出租车的性能(速度、路障探视能力合适以降低车价),也能获得安全、高效、便利、经济的运输体验。




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