日本企業(yè)的“物聯(lián)網云計算”案例
物聯(lián)網是指通過傳感器把物品與互聯(lián)網相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。實現(xiàn)物物相連的云計算環(huán)境,也就是“物聯(lián)網云計算”正變得越來越重要。
日本大地震之后,智能電網作為解決電力危機的一個方案,更加受到世界關注,將智能電表用網絡連接的智能電網也可看作是物聯(lián)網云計算應用之一。這只是一個例子。實際上,物聯(lián)網云計算正逐漸成為智慧城市的信息化基礎設施。
1 無線通信技術的發(fā)展使物聯(lián)網變?yōu)楝F(xiàn)實
物聯(lián)網中被聯(lián)網的“設備”可以有許多種,例如,工廠的生產設備、建筑設備、監(jiān)控攝像頭、各種傳感器、RFID等。物聯(lián)網云計算平臺,為實現(xiàn)物聯(lián)網提供采集與管理各種傳感器測量的大量數(shù)據的計算環(huán)境。表1所列是物聯(lián)網云計算平臺服務的基本情況。事實上,日本一些企業(yè)已經紛紛推出物聯(lián)網云計算平臺服務,例如表1中富士通的“融合服務”、NEC的“物聯(lián)網服務平臺"、NTTDATA的“物聯(lián)網平臺服務",等等。
物聯(lián)網云計算平臺具備聯(lián)網設備與傳感器的認證、確保安全等功能。不僅僅是匯集大量數(shù)據后進行分析,還具備可支持“現(xiàn)在正發(fā)生的”實時數(shù)據的處理功能,以及通過分析結果發(fā)送控制指令,自動處理整個業(yè)務流程的功能。
其實,“物聯(lián)網”在日本并不是新詞。以前日本就出現(xiàn)過通過網絡將自動售貨機連接到管理中心服務器,遠程獲取商品銷量,事前確定補充數(shù)量與最佳補充途徑。最近再被廣泛關注的最大原因是由于移動通信、無線局域網等的普及,徹底改變了設備聯(lián)網的網絡環(huán)境。由于連接無線網絡所需的零部件價格有所降低、無線通信具備了高速性能且費用下調,使得連接大量設備的無線應用成為現(xiàn)實。同時還有,傳感器獲取的大量數(shù)據的管理與捜索技術的進步、實時處理采集數(shù)據所需的新技術的進步等因素。另外,用網絡環(huán)境執(zhí)行應用處理的云計算快速發(fā)展也是讓企業(yè)業(yè)務模式發(fā)生變化的原因。
2 數(shù)據聚合產生新價值
日本一些企業(yè)紛紛推出了物聯(lián)網云計算上可實現(xiàn)的各類應用。除了智能電網與智能家居等能源領域之外,還有農業(yè)、醫(yī)療、交通物流、設備遠程管理等領域的應用。以往各種應用大多是獨立按需設計。物聯(lián)網云計算將推動這些應用搭建在一個通用的信息化基礎設施上,共享數(shù)據。也可以說,智慧城市是這些集中各領域應用的大平臺。
關于物聯(lián)網云計算的意義,富士通認為,以往企業(yè)只是有目的地采集自己所需的數(shù)據。而現(xiàn)在,在物聯(lián)網云計算中存儲的各類數(shù)據的基礎上,通過將其組合就可產生新應用。一方面沒有必要自己采集所有數(shù)據,另一方面數(shù)據價值也將發(fā)生很大改變。
富士通推出的“SPATIOWL”就是一個具體應用。該服務是一個結合位置信息的數(shù)據應用服務。例如,如果在區(qū)域內的房地產信息中,結合交通擁堵信息與區(qū)域內居民需求等信息進行捜索,就可以得到“該區(qū)域是不是離地鐵近,是不是治安環(huán)境好,是不是適合早起型或晩睡型生活習慣人群居住”等有價值的參考信息。
3 云計算使工廠、電動汽車充電站互聯(lián)
在因大地震所造成的電力不足的背景下,日本一些企業(yè)以物聯(lián)網云計算建設的形式,開發(fā)了連接各種傳感器和設備的云計算服務,表2所列是在基礎設施領域的物聯(lián)網服務。
例如,NEC與三菱電機共同開展的“IFS云計算服務”,新日鐵解決方案(NSSOL)與歐姆龍、日本Oracle三家公司聯(lián)手的“電力高峰解決方案”都能夠把握制造業(yè)的生產設備用電量。這兩項服務的共同點在于,都是一種將面向生產設備的傳感器或PLC(可編程控制器)的數(shù)據投入到ERP(企業(yè)資源計劃)軟件或信息可視化軟件的云計算服務。
這里的傳感器或PLC相當于工廠中的智能電表。使用該服務,能夠在生產中降低耗電量,掌握多個工廠的用電量。傳統(tǒng)上用于生產設備的傳感器或者PLC等通常都是在一個工廠內、一條生產線內使用。但是,如果將它們獲取的實時數(shù)據與生產管理數(shù)據相結合,就會顯現(xiàn)出與實際生產無關的那部分耗電量,從而將工廠實時信息有效應用于工廠管理,實現(xiàn)“智能工廠”
三菱電機還認為,如果能夠掌握自己工廠未來的能源使用情況,那就可以與附近工廠之間進行能源交易,或者休息日將太陽能發(fā)電模塊的剩余電力賣給附近居民。這樣一來,工廠不再只是能源消費者,還可變?yōu)槟茉垂┙o者。為此,就需要將工廠內數(shù)據與別人共享所需的環(huán)境,也就是他們提供的物聯(lián)網云計算平臺服務。
大地震過后,在日本關注度較高的電動汽車充電站的管理服務也是能源領域的物聯(lián)網云計算應用之一。日本UNISYS已經以“SmartOasis”的名稱綜合管理大阪市內與東名高速沿線的充電站。提供基于IC卡的用戶認證與結算、向車載導航或手機發(fā)送充電站排隊等候信息等服務。
4 物聯(lián)網云計算拯救水環(huán)境
從國際競爭力角度來看,物聯(lián)網云計算建設也非常重要?;谶@一目的,日本水環(huán)境服務公司Metawater在水業(yè)務信息化基礎設施中采用了物聯(lián)網云計算平臺。該公司由日本NGK與富士電機的水環(huán)境業(yè)務分公司合并而成,2011年4月推出“水業(yè)務云計算”期望通過擴展云計算服務,與外資企業(yè)競爭。
他們推出的水業(yè)務云計算是指一體化管理與控制水處理設備的云計算平臺。通過“GSA(桌面小工具服務適配器)”進行數(shù)據收集,使水處理設備聯(lián)入云計算。據稱,歐美的一些水廠與設備投資相比,更加重視通過各種管理用軟件強化業(yè)務競爭力。為了與歐美企業(yè)抗衡,通過采用云計算,可在云計算上征集合作伙伴、強化服務且使服務多樣化。
日本水環(huán)境實際上除了設備不斷老化之外,很多地方管理政府也無法提供有足夠的管理負責人。在核電事故之后陷入缺電狀況的電力危機背后,日本還隱藏著更大的水環(huán)境危機。今后必將發(fā)生水道管改修等物理上的巨額成本,所以可以事先采用云計算平臺來降低管理成本。
5 物聯(lián)網云計算決定國際競爭力
此外,日本的一些企業(yè)還紛紛參與到了海外的物聯(lián)網項目,表3所列是日本企業(yè)在其國外開展的主要物聯(lián)網項目。
表3日本企業(yè)在境外開展的物聯(lián)網項目
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供應商 |
主要項目 |
概要 |
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NEC |
中國“物聯(lián)網”項目(大連港灣項目、廣東佛山市項目等) |
通過網絡連接RFID和各種傳感器,將其作為社會基礎設施,以最優(yōu)化工業(yè)、農業(yè)、物流、能源等各種應用 |
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日立 |
在美國夏威夷幵展離陸型智能電網實驗驗證 |
在美國夏威夷州茂伊島,為高效利用可再生能源,結合電動汽車測試,搭建智能電網驗證平臺 |
NEC除了在歐美的一些項目中與國外企業(yè)緊密合作之外,還積極參與以中國市場為主的物聯(lián)網項目,推出了許多基于RFID的應用。今后還計劃以物聯(lián)網云計算應用為前提,進行整體上的系統(tǒng)設計。
日立在美國夏威夷州的智能電網項目中,利用當?shù)赝ㄐ胚\營商提供的物聯(lián)網網絡,對實現(xiàn)更加穩(wěn)定的智能電網進行實驗驗證。日本國內智能電網實驗主要停留在獲取數(shù)據,而歐美的實驗驗證已經涉及到經由智能電表進行設備控制層面,日立參與該項目為以后的發(fā)展搶占了先機。據稱,日立計劃除了基于國內外的實驗成果之外,還要在位于日本大地震受災區(qū)茨城縣內的分廠內,搭建包括利用可再生能源的工廠EMS(能源管理系統(tǒng)),積累各種經驗。
目前,物聯(lián)網云計算的建設處于大規(guī)模應用階段。迫切需要解決的問題,與其說是基于無線通信的控制機制,不如說是云計算環(huán)境中如何匯集大量數(shù)據,如何聚合處理,如何存儲等。但是,至少我們已經看到物聯(lián)網云計算平臺這一基礎設施概貌,它必將是智慧城市、智能電網等新應用的一體化設計開發(fā)方法。
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