物聯網是指通過傳感器把物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。實現物物相連的云計算環境,也就是“物聯網云計算”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,將智能電表用網絡聯接的智能電網也可看作是物聯網云計算應用之一。這只是一個例子。實際上,物聯網云計算正漸漸成為智能城市的信息化基礎設施。
無線通信技術的發展使物聯網變為現實
物聯網中被聯網的“設備”可以有許多種。例如,工廠的生產設備、建筑設備、監控攝像頭、各種傳感器、RFID等。物聯網云計算平臺,為實現物聯網提供采集與管理各種傳感器測量的大量數據的計算環境。日本一些企業已經紛紛推出物聯網云計算平臺服務(表1)。例如:富士通的“融合服務”、NEC的“物聯網服務平臺”、NTT DATA的“物聯網平臺服務”。
表1:物聯網云計算平臺服務
物聯網云計算平臺具備聯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據后進行分析,還具備可支持“現在正發生的”實時數據的處理功能,以及通過分析結果發送控制指令,自動處理整個業務流程的功能。
其實,“物聯網”在日本并不是新詞。以前日本就出現過通過網絡將自動售貨機聯接到管理中心服務器,遠程獲取商品銷量,事前確定補充數量與最佳補充途徑。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,徹底改變了設備聯網的網絡環境。由于聯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,使得聯接大量設備的無線應用成為現實。同時還有,傳感器獲取的大量數據的管理與搜索技術的進步、實時處理采集數據所需的新技術的進步等因素。另外,用網絡環境執行應用處理的云計算快速發展也是讓企業業務模式發生變化的原因。
數據聚合產生新價值
日本一些企業紛紛推出了物聯網云計算上可實現的各類應用。除了智能電網與智能家居等能源領域之外,還有農業、醫療、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,共享數據。也可以說,智能城市是這些集中各領域應用的大平臺。
關于物聯網云計算的意義,富士通認為,以往企業只是有目的的采集自己所需的數據。而現在,在物聯網云計算中存儲的各類數據的基礎上,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據,另一方面數據價值也將發生很大改變。
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據應用服務。例如,如果在區域內的房地產信息中,結合交通擁堵信息與區域內居民需求等信息進行搜索,就可以得到“該區域是不是離地鐵近,是不是治安環境好,是不是適合早起型或晚睡型生活習慣人群居住”等有價值的參考信息。
云計算使工廠、電動汽車充電站互聯
在因大地震所造成的電力不足背景下,日本一些企業以物聯網云計算建設的形式,開發了聯接各種傳感器和設備的云計算服務(表2)。
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三家公司聯手的“電力高峰解決方案”都能夠把握制造業的生產設備用電量。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)的數據投入到ERP(企業資源計劃)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,能夠實現在生產中降低耗電量,掌握多個工廠的用電量。傳統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據與生產管理數據相結合,就會顯現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“智能工廠”。
表2:基礎設施領域的物聯網服務
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,還可變為能源供給者。為此,就需要將工廠內數據與別人共享所需的環境,也就是他們提供的物聯網云計算平臺服務。
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網云計算應用之一。日本UNISYS已經以“smart oasis”的名稱,進行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送充電站排隊等候信息等服務。
物聯網云計算拯救水環境
從國際競爭力角度來看,物聯網云計算建設也非常重要;谶@一目的,日本水環境服務公司metawater在水業務信息化基礎設施中采用了物聯網云計算平臺。該公司由日本NGK與富士電機的水環境業務分公司合并而成,2011年4月推出“水業務云計算”,期望通過擴展云計算服務,與外資企業競爭。
他們推出的水業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)”進行數據收集,使水處理設備聯入云計算。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務競爭力。為了與歐美企業抗衡,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境危機。今后必將發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。
物聯網云計算決定國際競爭力
日本一些企業還紛紛參與到了海外的物聯網項目(表3)。
表3:日本企業在國外開展的物聯網項目
日立在美國夏威夷州的智能電網項目中,利用當地通信運營商提供的物聯網網絡,對實現更加穩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),積累各種經驗。
目前,物聯網云計算的建設處于大規模應用階段。迫切需要解決的問題,與其說是基于無線通信的控制機制,不如說是云計算環境中如何匯集大量數據,如何聚合處理,如何存儲等。但是,至少我們已經看到物聯網云計算平臺這一基礎設施概貌,它必將是智能城市、智能電網等新應用的一體化設計開發方法。
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本文標題:日本企業的"物聯網云計算"案例