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物联网的本质是操作系统

爱投斯(IOTOS) 2021-11-23 16:40 发文

物联网(简称“IoT”)并非全新的技术,而是一系列现有技术的有机整合,难点也在于包罗万象。技术几乎涵盖了从底层芯片到上层应用的全部环节,涉及芯片模组、工业控制、嵌入式软硬件、网络传输、通信协议、大数据、AI算法、图形图像、容器虚拟化、前端技术等。

平台是物联网产业链生态的重要组成部分,并且是一个快速增长的市场,预计到2023年将超过220亿美元。物联网平台为企业提供了巨大的价值,使其能够降低开发成本,加快启动并简化流程。近年来,物联网操作系统(IoTOS)作为一个新的概念被频繁提起,相对于平台更加具象化,不那么宽泛,也触达了物联网的本质,即操作系统。Window是对PC内置或外设的一些列硬件集成打通(比如显卡、声卡、键盘、鼠标、硬盘、处理器、摄像头等),向下支持设备驱动开发,向上支持第三方应用开发,中间提供文件存储、应用进程调度、网络通信处理等。Android也类似,只是手机硬件上加了特有的陀螺仪、NFC、指纹、移动网络模块等。

物联网的本质是操作系统

IoT OS类似,打通的是通过网络有线或无线分布到某个智慧化项目场景中的设备(包括系统、传感器等,比如消防、门禁、停车、照明、新风、电梯、温感、液位仪等)。向下支持设备驱动开发,做接口协议转换;向上支持第三方应用开发,提供API数据接口;中间提供数据存储、分发、指令调度、通信处理等。

物联网的本质是操作系统

从操作系统对屏蔽设备硬件差异化、提供统一应用开发能力上讲,IoT OS和Windows、Android无异。区别在于产品形态。内置操作系统的电脑或手机更像是一个硬件产品,边界清晰。而IoT OS是用在智慧化项目场景中,没法像一个硬件拿在手上,而是身处其中,比如大楼、园区、工厂,边界感非常模糊,或者说整个项目场景整体就是一台“机器”,只缘“身在其中”。

这里要区分一个通常误解的概念,“物联网操作系统”确实有像华为鸿蒙、rtThread这类主打面向嵌入式硬件产品的OS,严格意义上这类可以叫“物联网设备操作系统”。而面向集成项目级场景的确切说可以叫做“物联网操作系统平台”。这里讲产业数字化,均指后者。

物联网操作系统相对于物联网平台,更具象化需要体现在以下方面:

产品形态上,不仅有应用API接口,更有图形应用桌面,并且出厂内置通用应用。

部署方式上,私有化部署为主,开箱即用,属于用户私有资产,可以断网离线运行。

使用习惯上,设备驱动能扩展,支持即插即用;业务应用能扩展,支持即装即用。

一旦满足以上具象化特性,IoT OS将在系统集成中大大加速项目交付的整个过程,形成标准化。目前产业数字化升级、物联网项目落地难的症结所正是“非标”。非标往往是利润不透明、商业利益复杂、增加非市场化因素,最终导致难以规模复制的“罪魁祸首”。

由项目解决方案定制开发模式,转为标准产品装机式交付模式,将是物联网集成项目未来主流的落地方式。

物联网集成项目需求通常分为固定的几大块:基础平台、基础应用模块、定制应用模块(现在通常把BIM/GIS等可视化单列出来)、设备系统接口。

以智慧城市为例,据数百份项目需求清单样本统计,不同场景中基础平台90%类似,主要是物联网平台的功能比如设备物模型、API支持、通信支持等;基础应用模块80%类似,主要是用户管理、报警联动、数据报表、视频监控、日志管理、历史曲线、组态工具等;设备系统接口则五花八门,不同场景各不相同;区别最大的是定制应用,不同场景用户需求各不相同,更多是垂直领域烟囱式的产品厂家提供,比如维保派工、台账管理、节能管理等。

基础平台作为操作系统内核,基础应用为内置应用,设备系统接口为驱动程序,定制应用为第三方扩展应用,集成项目在需求上已经具备了物联网操作系统所需要的各项条件。那么技术上能否实现?这里不得不提到中台。

物联网的本质是操作系统

中台就是:“企业级的能力复用平台” ,解决以下3方面问题:

(1)避免因需求多变,场景化、碎片化而响应慢、不灵活;

(2)避免整体推翻重来,快速响应用户应用需求,快速创新、快速迭代;

(3)避免各占山头、重复建设,提取公用服务和组件,打通封闭的数据孤岛。

中台不是凭空产生的,而是建立在业务之上,需求发展过程中避免项目不同重新搭建架构、资源浪费,中台系统完美解决重复造轮子的问题。

按照目前普遍的说法,中台分为6类:

数据中台:提供数据分析能力,帮助企业从数据中学习改进,调整方向。

业务中台:提供重用服务,例如用户中心、订单中心之类的开箱即用可重用能力。算法中台:提供算法能力,帮助提供更加个性化的服务,增强用户体验。

技术中台:提供自建系统部分的技术支撑能力,帮助解决基础设施、分布式数据库等底层技术问题。

研发中台:提供自建系统的管理和技术实践支撑能力,帮助快速搭建项目、管理进度、测试、持续集成、持续交付。

组织中台:为项目提供投资管理、风险管理、资源调度等支持。

基于物联网平台的设备抽象能力,结合中台特性和技术手段,也可以打造出“物联中台”。相对平台,物联中台更要聚焦设备接入方面的核心能力,并且在驱动开发效率、成本、门槛上需要更有优势。结合产品形态和部署方式,物联中台可以往操作系统更进一步。

当然,在用户使用习惯上,如果只有物联中台向下的设备对接能力,没有用户端的友好性和便利性,这不足以成为一个好的工具化产品,更像是一个面向开发者的“裸机”,区别好比不带图形界面的linux和有人机交互系统的windows。这时“物联应用平台”(简称“应用平台”)就显得尤为必要了。

应用平台要有标准的人机交互图形界面,有内置应用,并且能开发扩展,提供基于中台数据的GUI应用开发框架,最好还有设计工具以减轻图形界面的代码开发工作。整体形成一套面向开发人员的开发工具包。这不再是物联中台向上提供标准数据接口这么简单了。

同时,物联网应用有典型的物理空间属性,三维数字孪生也是当下趋势,因此应用平台的开发工具包及设计工具最好也能支持3D。

至此,这就是继物联网平台之后,下一代的3D物联网操作系统平台。

搜索下方地址,了解更多详情。

咨询热线    400-1188-502

产品网址    https://www.iot-os.net/

CSDN博客   https://blog.csdn.net/IOTOS  

Gitee地址  https://gitee.com/iotos_1/iotosdk-python

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