工業大資料漫談16:物聯網(IOT)與工業大資料的關係
上一次談了談工業大資料和工業4.0的關係,今天來聊一聊物聯網和工業大資料的關係。
我們先看一看什麼是物聯網是怎麼來的。物聯網的概念其實起源很早,1999年,在美國召開的移動計算和網路國際會議首先提出了物聯網(Internet of Things)這個概念。提出者是1999年MIT Auto-ID中心的Ashton教授,他在研究RFID時提出了結合物品編碼、RFID和網際網路技術的解決方案。當時的提法是基於網際網路、RFID技術、EPC標準,在計算機網際網路的基礎上,利用射頻識別技術、無線資料通訊技術等,構造一個實現全球物品資訊實時共享的實物網際網路“Internet of things”(簡稱物聯網),這也是在2003年掀起第一輪物聯網熱潮的基礎。
2005年11月17日,在突尼西亞舉行的資訊社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)釋出《ITU網際網路報告2005:物聯網》,引用了“物聯網”的概念。物聯網的定義和範圍已經發生了變化,覆蓋範圍有了較大的拓展,不再只是指基於RFID技術的物聯網。
根據ITU的描述,在物聯網時代,通過在各種各樣的日常用品上嵌入一種短距離的移動收發器,人類在資訊與通訊世界裡將獲得一個新的溝通維度,從任何時間任何地點的人與人之間的溝通連線擴充套件到人與物和物與物之間的溝通連線。物聯網概念的興起,很大程度上得益於國際電信聯盟2005 年以物聯網為標題的年度網際網路報告。然而,ITU的報告對物聯網缺乏一個清晰的定義。
雖然目前國內對物聯網也還沒有一個統一的標準定義,但從物聯網本質上看,物聯網是現代資訊科技發展到一定階段後出現的一種聚合性應用與技術提升,將各種感知技術、現代網路技術和人工智慧與自動化技術聚合與整合應用,使人與物智慧對話,創造一個智慧的世界。物聯網技術被稱為是資訊產業的第三次革命性創新。物聯網的本質概括起來主要體現在三個方面:一是網際網路特徵,即對需要聯網的物一定要能夠實現互聯互通的網際網路絡;二是識別與通訊特徵,即納入物聯網的“物”一定要具備自動識別與物物通訊(M2M)的功能;三是智慧化特徵,即網路系統應具有自動化、自我反饋與智慧控制的特點。
從技術架構上來看,物聯網可分為三層:感知層、網路層和應用層,如下圖所示。
感知層由各種感測器以及感測器閘道器構成,包括二氧化碳濃度感測器、溫度感測器、溼度感測器、二維碼標籤、RFID 標籤和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當於人的眼耳鼻喉和面板等神經末梢,它是物聯網獲識別物體,採集資訊的來源,其主要功能是識別物體,採集資訊。
網路層由各種私有網路、網際網路、有線和無線通訊網、網路管理系統和雲端計算平臺等組成,相當於人的神經中樞和大腦,負責傳遞和處理感知層獲取的資訊。
應用層是物聯網和使用者(包括人、組織和其他系統)的介面,它與行業需求結合,實現物聯網的智慧應用。
從物聯網的介紹可以看出,物聯網對工業大資料的作用最主要的是實現了資料採集,它最大的貢獻在於把IT領域的資料採集從傳統的採集計算機相關資料擴充套件到實物領域,通過各種最新的感測器等技術,可以採集各類裝置的資料,並通過網際網路進行資料的傳輸。
可以說,沒有物聯網前期的廣泛推廣,就沒有後期工業大資料的概念,沒有物聯網,工業大資料就是無源之水,無本之木。工業大資料一方面要通過物聯網進行工業資料的採集,另一方面,還要通過物聯網進行資料和執行指令的下達。可以說,物聯網是工業大資料的物質和技術基礎。
反過來,也可以說工業大資料是物聯網的一個應用,它處於物理網的應用層,是物聯網範疇內的最高階應用,它實現了物聯網的資料匯聚和處理,並得到了傳統技術得不到的輔助決策支援。未來,結合人工智慧技術,大資料技術,物聯網技術,整個人類的生活將發生翻天覆地的變化。