用標(biāo)準(zhǔn)筑起物聯(lián)網(wǎng)門(mén)檻

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標(biāo)準(zhǔn)化之路任重道遠(yuǎn)

“一流企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn)”，這是“地球人都知道”的業(yè)界共識(shí)，也是很多企業(yè)乃至一個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略層面想達(dá)到的制高點(diǎn)，但標(biāo)準(zhǔn)往往是在產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和利益的博弈中產(chǎn)生的，沒(méi)有足夠的實(shí)力，包括財(cái)力物力和在業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)潮流的影響力做支撐，很難做成。 標(biāo)準(zhǔn)有時(shí)和專(zhuān)利的作用一樣，對(duì)于入圍的企業(yè)來(lái)說(shuō)，它的作用是給后來(lái)者設(shè)置了一個(gè)門(mén)檻以保持其在業(yè)界的領(lǐng)先地位。對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，他往往靠標(biāo)準(zhǔn)給外來(lái)者設(shè)置一個(gè)“壁壘”， 以合法的方式來(lái)保護(hù)本國(guó)企業(yè)利益或搶占先機(jī)。

標(biāo)準(zhǔn)有開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)和事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，做標(biāo)準(zhǔn)的組織有官方的和非官方的、盈利的和非盈利的。開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)往往由地方、國(guó)家、區(qū)域乃至國(guó)際的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟來(lái)制定，圖1（來(lái)自筆者曾任職的ORNL）展示了與IT產(chǎn)業(yè)相關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)組織。 事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)往往由盈利性質(zhì)的企業(yè)來(lái)主導(dǎo)，通常是私有的，然而事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的擁有者往往無(wú)一例外都聲稱(chēng)他們的標(biāo)準(zhǔn)是開(kāi)放的。

有些企業(yè)靠做標(biāo)準(zhǔn)和配套的產(chǎn)品來(lái)生存，例如美國(guó)的Echelon和Qualcomm公司，Echelon是LonWorks標(biāo)準(zhǔn)的擁有者，他們成功地把LonWorks推廣成為中國(guó)的國(guó)標(biāo)（GB/T 20299.4－2006），Qualcomm 是CDMA等一系列無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)和專(zhuān)利的擁有者，據(jù)說(shuō)他們雇用的律師團(tuán)隊(duì)比工程師還多。這兩個(gè)公司的標(biāo)準(zhǔn)都和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)。

有些事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)在產(chǎn)品中，看不見(jiàn)、摸不著，沒(méi)有規(guī)范的文字描述，例如微軟的Windows系統(tǒng)，靠既有的壟斷地位獨(dú)霸一個(gè)產(chǎn)業(yè)。Apple目前以移動(dòng)應(yīng)用為主的“開(kāi)放”（對(duì)開(kāi)發(fā)者的確是開(kāi)放的，但技術(shù)和平臺(tái)是不開(kāi)放的）軟件平臺(tái)有可能是下一個(gè)趕超微軟的有力競(jìng)爭(zhēng)者。Salesforce基于云計(jì)算的SaaS平臺(tái)也試圖達(dá)到類(lèi)似目標(biāo)。由此可見(jiàn)，軟件的力量是無(wú)窮的，筆者認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也有可能催生這樣規(guī)模的平臺(tái)，Apple和Salesforce的技術(shù)和業(yè)務(wù)模式值得物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)借鑒，前期文章中提到過(guò)的國(guó)內(nèi)外的幾家MMO（包括中國(guó)移動(dòng)基于WMMP標(biāo)準(zhǔn)的M2M營(yíng)運(yùn)平臺(tái)）其實(shí)已經(jīng)采用了SaaS和云計(jì)算技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在2010年的兩會(huì)上成為熱點(diǎn)話題，國(guó)務(wù)院總理溫家寶在十一屆全國(guó)人大三次會(huì)議上作政府工作報(bào)告時(shí)指出，今年要大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。許多代表都在呼吁物聯(lián)網(wǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建立，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組已在籌備成立中。

面對(duì)國(guó)家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)寄予的厚望以及目前轟轟烈烈、如火如荼的景象，物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者們?nèi)沃囟肋h(yuǎn)，但這也許是應(yīng)該冷靜下來(lái)深入反思的時(shí)候了，切不可急于求成大躍進(jìn)，需要扎扎實(shí)實(shí)做好各項(xiàng)工作。不過(guò)，面對(duì)厚望和機(jī)遇，我們也應(yīng)該“趁熱打鐵”。

標(biāo)準(zhǔn)化的確是占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)制高點(diǎn)的關(guān)鍵，然而目前業(yè)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)本身的認(rèn)識(shí)還不統(tǒng)一，眾說(shuō)紛紜，還只是停留在戰(zhàn)略性的粗線條層面，甚至是一些不切合實(shí)際的空頭口號(hào)，實(shí)質(zhì)性內(nèi)容還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 哪些是物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)， 哪些是關(guān)鍵應(yīng)用，哪些關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)該先突破，哪些關(guān)鍵應(yīng)用應(yīng)該先發(fā)展，目前業(yè)界還沒(méi)有一致的觀點(diǎn)，這些東西不統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)的制定必然會(huì)操之過(guò)急，即使定出來(lái)了可能也無(wú)實(shí)際意義。

數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)是大集成的關(guān)鍵

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是M2M,即機(jī)器和機(jī)器之間的通信，這里所講的“機(jī)器”是廣義的，它可以小到是一個(gè)“智能塵埃”，如RFID芯片或嵌入人體的生物傳感器;大到是一列高速列車(chē)或航天飛機(jī)。M2M可以是P2P（一對(duì)一）的，也可以是多對(duì)一的——把所有末端連接到一個(gè)云計(jì)算中心的超級(jí)計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)大集成（Grand Integration)。

物聯(lián)網(wǎng)的核心是實(shí)現(xiàn)大集成的軟件和中間件，物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)的應(yīng)用早已開(kāi)始并普遍存在，如環(huán)保監(jiān)測(cè)、安防消防聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)信息化等，目前的挑戰(zhàn)在于按標(biāo)準(zhǔn)化的M2M軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)這些已存在的和新建系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，通過(guò)“管控營(yíng)一體化” 和泛在的物物相連，實(shí)現(xiàn)高效、安全、節(jié)能、環(huán)保的和諧社會(huì)。

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵是基于軟件和中間件的數(shù)據(jù)交換和處理標(biāo)準(zhǔn)。在物聯(lián)網(wǎng)DCM三層體系中，感知層基于物理、化學(xué)、生物等技術(shù)和發(fā)明的傳感器，標(biāo)準(zhǔn)多成為專(zhuān)利。而傳輸層的有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)屬于通用網(wǎng)絡(luò)，有線長(zhǎng)距離通信基于成熟的IP協(xié)議體系，有線短距離主要以10多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)為主，無(wú)線長(zhǎng)距離通信基于GSM和CDMA等技術(shù)的2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)也基本成熟，無(wú)線短距離通信針對(duì)頻段的不同也有10多種標(biāo)準(zhǔn)，如RFID、Bluetooth等，建立新的物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)難度較大，可行性較小。

因此物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵點(diǎn)和可以大有作為之處是物物相連的數(shù)據(jù)表達(dá)、交換和處理標(biāo)準(zhǔn)（如圖2）以及相應(yīng)的軟件體系架構(gòu)，很多人都看到了這次物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)我國(guó)有機(jī)會(huì)和世界潮流同步，我們有機(jī)會(huì)像TD-SCDMA那樣做出一批標(biāo)準(zhǔn)，不說(shuō)引領(lǐng)潮流，至少也能有機(jī)會(huì)和發(fā)達(dá)國(guó)家坐到同一個(gè)桌子上參與博弈。筆者認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)的最大瓶頸既不是一些人說(shuō)的IP地址不夠問(wèn)題，也不是一定要攻克下什么關(guān)鍵技術(shù)才能發(fā)展。三網(wǎng)合一、IPv6固然重要，但物聯(lián)網(wǎng)的很多底層通信介質(zhì)根本不能運(yùn)行IP Stack，可以通過(guò)UID等軟件標(biāo)準(zhǔn)解決。一些傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)也很重要，但那是“點(diǎn)”的問(wèn)題，不是“面”的問(wèn)題。大面上的問(wèn)題還是數(shù)據(jù)表達(dá)、交換與處理的標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用支撐的中間件架構(gòu)問(wèn)題。

數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)主要落地在物聯(lián)網(wǎng)DCM三層體系的應(yīng)用層和感知層，配合傳輸層通道，目前國(guó)外已提出很多標(biāo)準(zhǔn)， 如EPCGlobal的ONS/PML標(biāo)準(zhǔn)體系，還有Telematics行業(yè)推出的NGTP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議及其軟件體系架構(gòu)，以及EDDL、FDT/DTM、 M2MXML、BITXML、oBIX等，傳感層的數(shù)據(jù)格式和模型也有TransducerML、SensorML、IRIG、CBRN、EXDL、TEDS等等，目前的挑戰(zhàn)是把這些現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)融合，實(shí)現(xiàn)一個(gè)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換大集成應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。同方從2004年就開(kāi)始研發(fā)這方面的產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)，推出了M2M物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)中間件產(chǎn)品和oMIX數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)（產(chǎn)品中還實(shí)現(xiàn)了中國(guó)移動(dòng)的WMMP標(biāo)準(zhǔn)）。但是一個(gè)企業(yè)的力量是有限的，既然物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被提到國(guó)家戰(zhàn)略的高度，筆者認(rèn)為，如果國(guó)家能夠整合資源，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的建立就具備較大的可行性。在溫總理號(hào)召下，如果以國(guó)家戰(zhàn)略高度來(lái)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)和中間件標(biāo)準(zhǔn)，一定能夠很快（比制定其他通信層和傳感器的技術(shù)攻關(guān)見(jiàn)效快）發(fā)揮整體效果，引領(lǐng)世界潮流，占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。不過(guò)由于其涉及面廣、整體協(xié)調(diào)難度大，只有受到監(jiān)管層和高層領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，委托國(guó)家級(jí)的綜合性物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)具體實(shí)施才有可能實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。遺憾的是，目前的一些標(biāo)準(zhǔn)組織多半還是更多地關(guān)注于傳輸層標(biāo)準(zhǔn)，或行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，如RFID等，統(tǒng)籌能力不夠，視野也不夠?qū)挕?/P>

基于數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架

在新聞聯(lián)播或一些企業(yè)網(wǎng)站上，我們經(jīng)常會(huì)看到某領(lǐng)導(dǎo)人在視察某研究所或企業(yè)時(shí)手里拿著一個(gè)新產(chǎn)品或指著一個(gè)新設(shè)備，鼓勵(lì)大家要堅(jiān)持自主創(chuàng)新，攻克關(guān)鍵技術(shù)。這種場(chǎng)景和影響導(dǎo)致的結(jié)果是，如果被參觀的企業(yè)拿不出幾件“硬”設(shè)備放在那兒就臉上無(wú)光，更談不上取得了什么成果，大部分做軟件的企業(yè)因?yàn)槟貌怀觥坝病痹O(shè)備而備受冷落，因?yàn)闆](méi)有領(lǐng)導(dǎo)會(huì)耐心去聽(tīng)你的PPT介紹。這是一個(gè)巨大的誤區(qū)，目前國(guó)際國(guó)內(nèi)都在提“軟實(shí)力”，對(duì)高新企業(yè)來(lái)說(shuō)，軟實(shí)力就是軟件和其領(lǐng)導(dǎo)潮流的標(biāo)準(zhǔn)和理念，這是一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)，這里的“硝煙”不是指戰(zhàn)場(chǎng)上的，而是指工廠冒出的“硝煙”。

在操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)等基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域，我們?cè)缫呀?jīng)失去了參與競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)，在我國(guó)國(guó)土上運(yùn)行的機(jī)器的“大腦”基本上都不是自己的。我們同樣失去了參與中間件標(biāo)準(zhǔn)制定和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的最佳時(shí)間，從最早的Corba開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)，到微軟的.Net DNA, 再到Java EE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些都成了造就微軟、IBM、Oracle、SAP等國(guó)外軟件巨頭統(tǒng)治地位的有力武器。 就算是大家眼里的“硬件”企業(yè)，Cisco等公司最值錢(qián)的東西不是我們看得見(jiàn)的路由器“硬盒子”，而是盒子里面的軟件，華為是中國(guó)最大的軟件公司，最值錢(qián)的也是它的軟件和看不見(jiàn)、摸不著的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議“stack”。

智慧地球、泛在計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、SaaS、SOA等理念也是由IBM等一批軟件公司首先提出和倡導(dǎo)的，同樣充分說(shuō)明了“軟實(shí)力”的重要性。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐力量是應(yīng)用，而應(yīng)用的核心是軟件，應(yīng)用軟件要做大做強(qiáng)的關(guān)鍵是中間件和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)及其支撐架構(gòu)。軟件和中間件在中國(guó)一直不受重視，也許并不是領(lǐng)導(dǎo)層不知道它的重要性，而是業(yè)界和監(jiān)管層沒(méi)有讓領(lǐng)導(dǎo)層知道如何重視、如何抓。 我們不知道如何做軟件標(biāo)準(zhǔn)，主要還是因?yàn)闆](méi)有做大做強(qiáng)的軟件企業(yè)，在中間件標(biāo)準(zhǔn)、SOA/ESB、SaaS、云計(jì)算、OpenDoc等重要標(biāo)準(zhǔn)中，我們都沒(méi)有能夠像TD-SCDMA、 WAPI那樣影響到巨大市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，失去了做出實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)的機(jī)會(huì)，多半都是跟在別人后面“替人吆喝”。

前文談到的物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)表達(dá)、交換、預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)的建立，首先需要定義一批XML數(shù)據(jù)表達(dá)與接口標(biāo)準(zhǔn)，然而更重要的是要開(kāi)發(fā)出支撐這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的配套運(yùn)行環(huán)境和中間件業(yè)務(wù)框架，使用戶能夠快速開(kāi)發(fā)出垂直應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)，讓標(biāo)準(zhǔn)落到實(shí)處，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。

如果不能制定出上述的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)中間件平臺(tái)將被迫支持所有的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，或只支持相關(guān)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，專(zhuān)注特定的行業(yè)業(yè)務(wù)。如RFID中間件只支持ONS/PML等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這將重蹈以往“信息孤島”的覆轍，是實(shí)現(xiàn)真正的物物相連物聯(lián)網(wǎng)的巨大障礙。