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看懂物联网

2015-10-11 物联网世界

1.第三次IT浪潮

互联网时代的特征是信息驱动了生产力，无论众包、订单式生产这些理论；还是B2C、O2O各类业务模式；归根结底，是信息优化了生产关系。人或以快递员身份直接对信息进行反馈，或者作为商家去控制生产和提供服务，人是信息与现实世界的一个接口。

后互联网时代信息与世界的接口将发生扩展，物联网世界里信息将直接驱动生产工具，重构和优化人类百年工业沉淀的生产引擎。这将是物联网世界的核心特征。

怎么理解互联网与物联网之间的异同呢，可以用两个场景来对比。

传统信息作业，以一次拨打接听电话为例。信号的发送和处理都有人的值守，通话命令启动信息并抵达接收方手机终端，人作为终端值守者接听电话实现一次信息传递作业。

而物联网时代，同样不变的是信息作业流程，信息被启动、奔赴指定终端，终端对信息做出处理。只是这次它直接打开了一盏灯，而此时距离该开灯的时间可能还有一会儿。原来是因为阴天，光照传感器侦测到光线太暗自动发出了这个指令，执行开灯命令前程序检查了运动监控传感器，发现几秒钟前侦测到了人类运动特征，证明此刻空间内有人，才准许下发了开灯命令，不至使电力白白浪费。

在这个典型物联网应用里，虽然信息最终服务的对象还是人，但发出命令和执行命令的环节都不在需要人的参与，这就是一个典型的拥有一点智能味道的闭环物联网控制系统了。

首先要剖析的一个概念是在物联网时代里，信息如果要脱离人这一本身具有高级智慧的物理接口去直接驱动生产工具进行生产和提供服务，它将依靠何种力量来驱动。任何事物都不会凭空出现，在一个时代启明前，一定有些蛛丝马迹供人们辨识。

也许你触发了iPhone的Siri语音机器人，试了试它的功能后，觉得人工智能不过如此，并没有达到令你惊奇的程度。人们不会震惊的原因有二，第一因为所有此类AI（人工智能）还都以裸程序的形式封闭在虚拟网络之中，后面将介绍案例来说明当它直接与物理世界关联时的优异表现。第二，今天的AI毕竟只拥有相当于4岁儿童的智商，当然不会给人什么不可思议的感觉。但为什么反而一些国际顶尖级专家，比尔盖茨，马斯克、霍金等都纷纷提醒人们警惕人工智能呢。这是因为相当多证据表示“奇点”将至，并可能被我们这一代人赶上。

奇点理论在人工智能领域里是说，在奇点到来前，人工智能的发展始终是可控的，而一旦奇点到来，当它自己可以为自己设计程序后，人工智能将极速自行演化，奇点之后它转眼间会从被人调笑的对象成长为一个人类不能理解的智慧体。简单类比就是昨天我们嘲笑它只有一条狗的智商，而明天将变成它看人类的智慧只有蚂蚁水平。

15年10月10日，一条消息出现在各科技媒体上“澳大利亚新南威尔士大学利用两个基于硅的量子位制成了一个可以用于计算的量子逻辑门”。关于量子计算机，中国科学院郭光灿院士做过这样一个比喻“量子计算机与现在计算机之间的区别，就和现代计算机与算盘之间的区别是一样的。”也许几年之后,我们手机的处理性能就会比现在的天河超级计算机更加强大。这对人工智能的发展是里程碑式的事件，计算速度与人工智能有着最直接的关联，因为今天人工智能领域的一些算法本质上是以复杂性换智能，计算性能还是制约AI进步的屏障。这已经脱离了讨论的主题，对这个话题感兴趣可以阅读文后所附背景资料链接。

2.物联网时代商业趋势

2014美国全球消费电子展上，思科CEO约翰·钱伯斯表示，物联网理念将驱动未来十年的全球创新，并为全球带来一个规模达19万亿美元的市场。

哈佛企业战略研究学者迈克尔·波特在哈佛商业评论撰文提到，在过去50年间，IT技术曾引发了两次浪潮。如今我们正站在第三波竞争变革的边缘。第一波浪潮IT技术完成了标准化革命。第二波浪潮是互联网的出现把生产活动与供应链整合了起来。在这两次浪潮中，价值链发生了变化，但产品本身并没有受到深刻的冲击。而在现今的第三波浪潮中，IT技术正成为产品本身的一部分。新一代产品内置传感器、处理器和软件，并与互联网相联，产品的功能大大提升。这将重塑现有的价值链。因此，第三次浪潮的规模会超越前两次，激发更多创新。要抓住物联网浪潮，就要更好地理解这些新的竞争规则。

智能互联产品不但性能更强、利用率更高，而且能提供跨界乃至超越传统产品的新功能。这些产品将颠覆现有的企业价值链，改变现有的产业结构和竞争本质。同时也将企业暴露在新威胁之下。现有行业版图将被重塑，全新行业将会诞生，智能互联产品将迫使很多公司自问一个最基本的问题：“我们从事的业务到底是什么？” 随着行业边界的极大拓展，公司在其中应该扮演什么样的角色？企业将面临一系列新的战略抉择。

可以通过模拟的一个场景，对物联网时代社会形态的一个侧面有一个感性认识。

电动汽车和无人驾驶技术的成熟将会把物流这个商业环节重塑；先是智能无人送货车按客户要求准时把快递送达。因为每台车都等于是一个移动零售百货店，进而人们购买日常消费品的习惯将变为有购物需求时首先查看附近智能快递车内是否就有所需商品。智能快递车24小时不知疲倦的游走于社区间，随时等待订单触发将商品几分钟内送达消费者的家门。软硬件都准备好了，没什么能阻止这个场景出现。

Google X实验室表示，到2020年，无人驾驶汽车不仅会普及，还将成为“标准”

更深层次讲，例如这个商品是一个还温热的生日蛋糕，那么它有可能是由一台3D打印机在刚才接到订单后来时路上自动打印的。附加这个场景的目的是为了更好理解物联网时代“信息直接驱动工具”的概念。

合肥工大学生搭建的3D蛋糕打印机

智能家居是物联网领域一个最先被预热的市场概念，正以面向年轻、高教育程度背景人群以众筹模式在京东、阿里等电商平台上孵化，每个家电企业都应该高度关注这一现象，因为这种模式预示着，一个创业团队就可以通过与这种拥有巨大流量的平台合作，颠覆一个消费品类的市场。并不用多久就迫使使该品类一线生产商沦为代工者。

阿里等以众筹形式展开的一些项目

简单回顾一下并不遥远的历史启示；第一次IT浪潮里，忽略IT技术的企业被标准化后的现代企业迅速淘汰，连名字都没有留下来，第二次互联网引发的IT浪潮里，传统电视生产商到现在才看懂为什么被本来不在防守视野里的乐视们抢了风头。

竞争不再来自业内，这是技术高度融合后出现的平常现象。技术主导发展的时代，即使是行业巨头，在产业升级过程里被淘汰，也变得平常。至于掌握优势资源的行业领导者为什么纷纷不能抓住机遇转型升级不是这里探讨的主旨，只是这个规律即将在一系列行业上重演，家电业首当其冲。这次会更不一样，颠覆性竞品的出现将甚至不来于企业，而是会扩大到小创业团队甚至个人开发者，这已经不是什么想象，京东、淘宝众筹频道上正在孵化的每一款产品都是证明。

人们每天听到厂商“掌握核心科技”的宣言，却并看不到核心科技体现在哪里。而用一个具备物联网特征的产品来对比就能发现真正拥有“核心科技”的新一代产品与传统产品本质差异是什么。这个案例会让人理解很多目前看来很健康的企业，为什么将在物联网技术框架里猝死或沦为代工者。

目前每月出货量4到5万台，售价约合1500元人民币只有火柴盒大小的NEST智能温控器，开发公司于2014年被谷歌32亿美元收购，早已不是什么新闻。下面简要分析它的工作方式，就能对比出传统家电企业为什么无法研发出这类产品。

NEST是一个家庭温控器，最开始它“并不工作”，经过一周左右时间，它会通过将侦测到的操控记录传递到云端进行分析学习，一旦它掌握了使用者的使用方式、习惯和生活规律，它就可以设计出一套该家庭独有的控温方案，从而正式接管调温工作，用不了多久，用户就会忘记在使用它，一切被自然管理了。正如NEST的CEO说的那样“我们不允许用户去调节它”。这与iOS的设计理念相似。

智能硬件的本质是智能，而智能的本质就是一种具有预判能力并通过自我修正达到目的的行为，更高级一点还可以通过学习来改进自身功能。NEST就做到了这一点，这里就涉及到了机器学习。所以从本质上，这是一家软件技术公司，收集到一定规模的数据，公司很容易把产品扩展到家庭物联网设备其它领域。

另一个事实是，它的控制权占位使得所有被它控制的制冷制热设备在属性定义上沦为原始的工具属性，从上游锁死了这些设备生产商突破和转型升级的可能。这也是Google认为与其潜力相比，这间公司值得用32亿美金去收购的原因所在。而现存的家电企业，大部分没有这种技术基因。

3.物联网时代生态结构分析

不管是一个订单启动了万里之外的一艘油轮、还是台灯通过识别用户表情自动调节色调。正如开始说到的，核心方法论都是实现“信息驱动工具”。

信息层任务是：生成变量—算法处理—下发指令

驱动层任务是：等待命令—执行驱动—反馈结果

物联网发展初期，常见智能硬件分为三大类：

• 以可穿戴产品智能手环为代表的“监控类”产品；

• 以根据空气条件自动运行的空气净化器为代表的“控制类”产品；

• 以根据用户习惯调整自身功能的NEST温控器为代表的“学习类”产品。

以改进一台空调为例，要知道消费者购买一台空调，目的是制冷，这个基本需求没有变，改变的是通过设备智能化升级提升它的使用体验，进而创造更多产品附加值。

这种改进包含3个核心元素：物理层（比如空调本身）、智能层（比如温度传感器）和处理层（可以连接网络并提供控制的信息处理单元）。智能层能加强物理层的功能和价值，而联接层进一步强化智能层的功能和价值，并让部分价值和功能脱离物理产品本身存在。这就使得价值提升形成了良性循环。

一个传统企业是外包研发还是自组团队实现这一目的，这里不去探讨，要探讨的是如果要满足这一市场需求，物联网产业结构内的作业分层。围绕核心方法论及目前主流三类产品形态，下面将从平台层角度、处理层和开发者角度进行分析。

思科预测到2020年发达市场人均就会拥有6台智能设备。这就预示着物联网需要一些足够强大的平台来支持。15年10月9日亚马逊公布了AWS IoT物联网应用平台。平台将能够支持数十亿设备和数万亿条信息，还能在对这些信息进行处理之后发送到AWS终端和其他设备。这条新闻就差不多道尽了今天物联网云平台的设计思路；为万千传感器提供一个接入平台并对数据进行处理后下发指令驱动智能终端。

然而亚马逊这类物联网平台，提供的是一个信息容器，只是基础性建设。对于小厂商来说，要开发智能硬件产品，会面临缺乏软硬件件工程师，无法负担研发费用等问题。这就需要一些具有针对性的平台提供一套更具体的解决方案，可喜的是国内已经有针对这种需求而创建的平台了，比如杭州的氦氪。他们研发了一套模块化的技术架构，这就为中小企业提供了一个产品升级小成本的尝试机会。希望此类平台可以健康发展起来。

氦氪推出的一体化解决模块

然而物联网平台不可能解决下一步企业产品差异化竞争的需求，这一部分创新工作，企业需要关注另一股力量，那就是在开源硬件催发下自主成长起来的创客文化社区。不难发现其中一些完全基于爱好实现的项目已经具备商业化可能，企业可以从这些项目中获取大量灵感。

这篇文章已经太长了，如果你对物联网这个话题感兴趣，请关注“物联网世界”这个微信订阅号（微信号：iot2025），后续会发布一些这篇文章没有讲完的话题，以及一些针对行业应用的偏创意类文章。还会有一些实验项目，如果你感兴趣，完全可以根据介绍一步步自己去实现它们。