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Arduino和物聯(lián)網(wǎng)

 rookie 2012-09-03

都說物聯(lián)網(wǎng)的春天要來了,也伴隨著越來越成熟的手機(jī)互聯(lián)網(wǎng),每個人都可以暢想出一個無限可能的未來。各個行業(yè),各個領(lǐng)域都要發(fā)生巨變,幻想的時候每個人都 帶著一副笑臉,然而當(dāng)我們要面臨去從當(dāng)中選擇一個方向的時候,卻覺得捉襟見肘。無數(shù)的問題像春筍一樣冒出來,該走哪個方向?選擇什么標(biāo)準(zhǔn)?做產(chǎn)品?平臺? 還是應(yīng)用?有什么現(xiàn)成的資源我們可以利用?優(yōu)勢到底是什么?等等。其實(shí)這些問題這段日子一直在折磨我,看的越多,問題也會越多,很多東西時而清晰時而模糊,所以還是想把這些東西記錄下來,希望有一天能把這些東西捋清楚。

  平心而論,就方向來說,每一個都蘊(yùn)藏著巨大的機(jī)遇,交通、能源、家居、建筑、醫(yī)療,對于我個人而言,會選擇家居、建筑或者醫(yī)療,家居和建筑中間其實(shí)還 是有很多的重疊,比如說安全、防災(zāi)、電器的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制,智能家居涉及到的范圍更大了,它關(guān)注的是如何利用家中的設(shè)備來提升人們生活中各方面的需求,其 中也可以擴(kuò)展到家庭范圍內(nèi)的醫(yī)療、能源控制,等等。希望自己的家人能身體健康,希望爺爺奶奶盡管年紀(jì)大了也不生病,希望家人的病能好,這都是很長遠(yuǎn)的愿 景,我想這也是每個人內(nèi)心深處最期望的東西。

  產(chǎn)品還是 服務(wù)?

  在物聯(lián)網(wǎng)的這條路上,準(zhǔn)備出發(fā)。盡管我們把重心放在了物,但是主體還是人,滿足人的各方面需求是在于提供多方面的服務(wù),這才是物聯(lián)網(wǎng)世界的制高點(diǎn)。 ubiquitous computing 是物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前的一個術(shù)語,在互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前科學(xué)家就已經(jīng)預(yù)見到了,它的意思就是將電腦PC的概念模糊起來,簡單說就是我們不需要每個人都擁有一臺電 腦,環(huán)境、房間中的每一個物體都能計算、聯(lián)網(wǎng),無論墻、門、桌子等等都提供了這樣的功能,但后來發(fā)現(xiàn)這樣實(shí)現(xiàn)很困難,是因為當(dāng)時物體如何連接,數(shù)據(jù)如何分 享,存放的問題還沒有解決,于是ubiquitous computing就只被當(dāng)作一個幻想。

  后來出現(xiàn)的互聯(lián)網(wǎng)幫助我們解決了這個問題,讓互聯(lián)網(wǎng)把各個物體聯(lián)系起來,于是把我們又拉到了ubiquitous computing愿景中,我要提它是因為在 ubiquitous computing的世界中,人們不會關(guān)心是什么傳感器或設(shè)備提供了數(shù)據(jù),更在乎的是這個數(shù)據(jù)中信息的價值,人體健康的信息、生命特征的信息、住處的安全 信息、環(huán)境信息、能源消耗信息,這才是最關(guān)注的。各種各樣的服務(wù),應(yīng)用是建立在這些有價值的信息上。這中間經(jīng)歷的無非是,把設(shè)備的數(shù)據(jù)提取出來,把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 化為有用的信息,在internet上將信息轉(zhuǎn)化為服務(wù),最后把服務(wù)提供給消費(fèi)者。把設(shè)備數(shù)據(jù)提取 涉及到物理環(huán)境的數(shù)以億計的傳感器、不同電子設(shè)備,而把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用的信息涉及到的就是 現(xiàn)在的internet,而把服務(wù)提供給消費(fèi)者 涉及的就是 我們的智能手機(jī)。

  我認(rèn)為除了智能手機(jī)終端,物聯(lián)網(wǎng)世界里其他底層設(shè)備的作用在以后都不如現(xiàn)在重要,因為我在乎的是它的數(shù)據(jù),而不是它的功能,只需要它能聯(lián)網(wǎng)起來就行 了,把數(shù)據(jù)放到網(wǎng)上就行了。不是說制造產(chǎn)品不重要,畢竟中國是制造業(yè)的大國,有雄厚的工業(yè)基礎(chǔ),物聯(lián)網(wǎng)的初始階段,也需要成百上億的設(shè)備來組成它最基本的 傳感架構(gòu),制造業(yè)會在一開始分最早的一杯羹,但是我們知道賣的越多,東西慢慢就會越便宜,一定階段的時候,利潤率就不復(fù)存在了,制造的競爭優(yōu)勢慢慢會下 降,因為有很多的競爭者出現(xiàn),所以在物聯(lián)網(wǎng)這個大的價值鏈條上,最后還是服務(wù)商在持久的賺錢,服務(wù)商做的就是web、手機(jī)。

  數(shù)據(jù)大于功能

  網(wǎng)絡(luò)平臺給數(shù)據(jù)提供了很好的橫向支撐,拓寬了數(shù)據(jù)的廣度,以及加快數(shù)據(jù)的流動。當(dāng)數(shù)據(jù)的橫向、縱向、實(shí)時效應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)出來的時候,它的價值才最后被認(rèn)可,被體現(xiàn)。

  常常看到國內(nèi)的產(chǎn)品過份強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的功能強(qiáng)大,只不過是畫蛇添足。功能多不是特色,反而削弱了人們對產(chǎn)品的感知。產(chǎn)品只有深入挖掘,把一部分做精才行, 那其實(shí)賣的是一個理念。蘋果最初Ipod就是首先把一個音樂播放器挖掘到很深,消費(fèi)者用起來很舒服,第一印象很好,然后最重要通過網(wǎng)上的服務(wù)最終把消費(fèi)者 套牢住。

  這個時代提醒我們,硬件產(chǎn)品 + 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(對于數(shù)據(jù)的處理,把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用的信息) + 社交/社區(qū)功能(用戶群體之間對于這個信息的交流,而不是對于產(chǎn)品的交流,這本質(zhì)是不一樣的) = 應(yīng)用, 這才能說是一個完整的服務(wù)。如果我只是說把產(chǎn)品做到恰如其分,沒有網(wǎng)絡(luò)服務(wù),沒有社交功能,最后只能說這個產(chǎn)品曇花一現(xiàn)而已。核心競爭力, core assets 指的就是這3者的結(jié)合,為了一個長久的愿景而服務(wù)。這里最典型的例子就是nike 的鞋子,鞋子中放入了傳感器,記錄你走路時的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)能夠傳到你的iPhone上面,這樣我們就有一個清晰的認(rèn)識每天的運(yùn)動量等等的信息。只是這樣還不完全,這些信息被放到網(wǎng)上儲存起來,不同的人會分享這些信息,潛在的我能通過這些信息安排健身計劃等等許多額外的服務(wù),許多甚至你都完全想象不到。

  物聯(lián)網(wǎng)的力量:

  國外著名雜志評的 十大物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,多數(shù)是提供了一個大眾平臺,或者是一個中間產(chǎn)品,其中有我要說的第一名: pachube 和第三名: arduino。 它們都是平臺,都是來方便所有的人,即使你不是學(xué)電子,不會編程也能參與進(jìn)來。平臺的效應(yīng)是巨大的,真正要做到一個有影響力的平臺,最重要的一點(diǎn)就是開放 性。硬件領(lǐng)域的開放性就是開源,而網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的開放性,就是開放網(wǎng)絡(luò)API,讓其他網(wǎng)站的人能參與。硬件開源,開放對物聯(lián)網(wǎng)的影響是革命性的,只有這樣它才 擴(kuò)展了人們的想象力、參與性、創(chuàng)造力。北京物聯(lián)網(wǎng)會議上,最讓我亮眼的就是華為、中興兩家公司的開放性平臺,絕對比電信聰明的多。電信告訴我們是它什么領(lǐng) 域都想做:我就想壟斷,不想太多其他人參與;華為,中興是邀請各領(lǐng)域的公司在一起。

  而反觀國內(nèi)電信今年評出的十大物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,只是把各個物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都概括了一遍:1.智能家居,2.智能醫(yī)療,3.智能城市,4.智能環(huán)?!? 一看到這個名單,我有些失望,有些嘔吐。它們無非添加了一些概念,多一些功能,把外包裝做的漂亮一些,而內(nèi)部在我們看來就像平常做的項目中的一些 prototype,糊弄一下外行人,它做的東西很粗糙,沒有做到細(xì)節(jié),沒有做到用戶滿意的那個層面。所以真正到中原混戰(zhàn)的時候,它打不過狼一樣的華為和中興。

  中西對比能明顯看到,西方做的更加實(shí)質(zhì),更貼近大眾,從應(yīng)用、平臺做起,從市場起步。而中國的模式是想從上而下,政府一步步推廣,而沒有從市場方向深 度的探索和挖掘。西方的模式會通過市場考驗很快找到方向,找到一個點(diǎn)。中國雖然會比西方慢上半拍,不急,可以學(xué)習(xí)西方的成功,模仿新的模式。大企業(yè)有大企 業(yè)的生存方式,就像電信這樣,有一個龐大的平臺,占著壟斷的優(yōu)勢它不會擔(dān)心,有政府撐腰它可以從上而下的模式一步步來。而對于小企業(yè)的生存模式,勢必也學(xué) 習(xí)西方的模式,從應(yīng)用、市場起步。西方的多數(shù)小科技企業(yè)的發(fā)展,在沒有政府支持,沒有標(biāo)準(zhǔn)可循的情況下,就是靠找到需求、靠速度、靠深化用戶體驗,積累起 了大量的用戶,這才慢慢越來越大。

  arduino 的力量

  開源硬件的力量是方興未艾,它的趨勢內(nèi)行的人都可以預(yù)見到,上次談到過它的一些優(yōu)勢,中國目前的規(guī)模不算特別的大,但是發(fā)展飛速,基本上是以個人、小 團(tuán)體為主,研究上主要是集中在機(jī)器人領(lǐng)域, 開放硬件:原理及成因 這篇文章也是對它出現(xiàn)到發(fā)展的簡要概括了。盡管是個很簡單的小板子,國外有大公司開始啟用它的平臺,名字我忘記了,而在日本它也非常流行,最近看到 Archiduino的項目就是把它和建筑結(jié)合起來,部署這個東西到建筑的各個角落里收集信息,而收集的信息最后被放到pachube上儲存、分析、以及 顯示出來。

  我把它看成一把萬能的鑰匙,敲開各個領(lǐng)域的門,現(xiàn)在國內(nèi)外的小團(tuán)體用它做研究、小項目、五花八門、形形色色,雖然零零散散,但是一看到它發(fā)出的巨大潛力就興奮不已,它是大眾力量的結(jié)晶,還是一個還待開發(fā)的頑石,需要雕磨加工。它的產(chǎn)業(yè)鏈正在慢慢形成。

  產(chǎn)業(yè)鏈的組成有哪幾部分?產(chǎn)品設(shè)計、原料采購、倉儲運(yùn)輸、制造、訂單處理、批發(fā)經(jīng)營、終端零售……

  產(chǎn)品設(shè)計的角度,全世界有百萬的開發(fā)者在用arduino開發(fā)板以及它的各種plugin的板子,現(xiàn)在已經(jīng)有成千上萬的小應(yīng)用。從原料采購、運(yùn)輸、制 造上來看,基本上大部分國外購買的arduino開發(fā)板都是在中國制造、生產(chǎn)的,然后運(yùn)輸?shù)绞澜绺鞯亟o開發(fā)者們。但是這里我們所說的制造、批發(fā)經(jīng)營、終端 零售還只是限于 開發(fā)板,還不是真正意味上能夠到達(dá)消費(fèi)者手中的產(chǎn)品。這個開發(fā)板就如同半成品,比如鋼鐵,至于制造什么,就要看更上層的系統(tǒng)開發(fā)商了。

  硬件開源的影響

  arduino開源會給國內(nèi)制造業(yè)帶來什么影響呢?想當(dāng)初制造手機(jī)的企業(yè)只有一兩家而已,而當(dāng)手機(jī)板開源后,山寨手機(jī)鋪天蓋地,這就有些恐怖,競爭的 壓力就非常大。而arduino開源又不同的是,它是一個原始板,半成品,到成品還有一個階段,不是任何人都能模仿的。沖擊最大的是那些原本的制造小家電 的企業(yè),原來它們是有一些技術(shù)優(yōu)勢的,但是arduino一來,新加入企業(yè)即使沒有多少年的經(jīng)驗也能開發(fā)出像樣的東西,對傳統(tǒng)的企業(yè)是比較不利的。當(dāng)然長 久來說,對小企業(yè)的優(yōu)勢是巨大的,但是因為是開源,硬件的成本會更低,技術(shù)壁壘會更低,成功的關(guān)鍵是兩個因素: 1 是從硬件產(chǎn)品本身跳出來,加強(qiáng)服務(wù)端,web端的優(yōu)勢; 2 產(chǎn)品的開發(fā)速度是最關(guān)鍵的,當(dāng)你沒有core assets,速度就是成功的關(guān)鍵。

  arduino的產(chǎn)業(yè)鏈

  真正成熟的arduino產(chǎn)業(yè)鏈會是什么樣子?除了有專門生產(chǎn)開發(fā)板的廠家,還有做二次開發(fā)的廠家,那些開發(fā)板不過是最終產(chǎn)品的基本零件。

  一個方向是 實(shí)現(xiàn)小規(guī)模、個性化的生產(chǎn)模式,網(wǎng)絡(luò)化的銷售模式,以及開發(fā)者的App store。

  具體的解釋是:全世界有至少百萬的獨(dú)立,或者小團(tuán)體開發(fā)者,很多人是源于興趣來玩這個的,但是每個開發(fā)者都希望自己開發(fā)的產(chǎn)品能夠在一個平臺賣給全世界的消費(fèi)者,只要他的東西通過這個平臺賣出去了,這個平臺會分享大部分的利潤給開發(fā)者。這和現(xiàn)在Apple和 Android的 手機(jī)應(yīng)用平臺商業(yè)模式差不多,但是復(fù)雜的是這不是簡單的軟件程序,而是硬件產(chǎn)品,誰來認(rèn)證,誰來生產(chǎn),最后再把產(chǎn)品寄給消費(fèi)者都需要經(jīng)過一些繁瑣的過程。 這個平臺需要通過認(rèn)證,聯(lián)系制造工廠生產(chǎn)等等。這里面最大的一個問題是制造成本的問題,盡管是按需生產(chǎn),但如果產(chǎn)品的規(guī)模不上量,到時候還是虧本。

  另一個方向是 企業(yè)從arduino起步,做深層次的二次開發(fā),開發(fā)出的產(chǎn)品是面向一個專門的領(lǐng)域,比如專門在建筑、智能家居的領(lǐng)域,要專門面向一個領(lǐng)域就是為了讓開發(fā)出的產(chǎn)品在這個領(lǐng)域形成集群,優(yōu)勢互補(bǔ)。

  家庭內(nèi)部的各個小器件能夠相連、互通,再加上網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)的服務(wù),用一整套產(chǎn)品形成競爭優(yōu)勢。國外智能家居領(lǐng)域,公司也是做一整套的產(chǎn)品,但賣一般是分 開賣,你今天可以買了小東西,覺得好,明天再繼續(xù)買別的,慢慢的就買了一個系統(tǒng),就像分期付款一樣。而國內(nèi)一下就是買一整套系統(tǒng),一般的用戶買不了,而且 買的大部分不能兼容,不能擴(kuò)展,這是最大的毛病。而arduino 兼容和擴(kuò)展性克服了這些毛病。

  個人覺得目前第二種方式更加具有可行性,需要的是對于某一領(lǐng)域需求深入的認(rèn)識。

  除了應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)的兩個重要的點(diǎn):感知 和 網(wǎng)絡(luò)

  Sensor web – pachube

  從草根的角度, arduino 能夠充當(dāng)一定底層網(wǎng)絡(luò)感知的角色,同時也有其他企業(yè)在建造感知的節(jié)點(diǎn),無論如何感知層大體都屬于硬件的范疇。而感知層如何發(fā)展,最終都是要被接入到互聯(lián)網(wǎng) 中的,于是在全世界都如火如荼研究 wireless sensor network (無線傳感網(wǎng))的同時,這個概念許多人都知道,同時還有另外一個概念就是 sensor web, 它的意義就是把各種各樣的sensor 數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)絡(luò)中,現(xiàn)在有一個公司做的很好,就是我之前提到的十大物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品第一名的 pachube, 它的CEO 和 Founder Usman 我在布魯塞爾見過一回,在北京這次也見到,一起吃了飯,第一次見面的時候也是第一次聽他做演講,非常的有激情,所有的人都受到感染,包括我在內(nèi),非常年 輕、有為,看著就有領(lǐng)導(dǎo)的氣質(zhì)。那時候就覺得他是我的榜樣。而兩三年前他也很我們差不多,在北京的時候,他們說他是喬布斯第二,有些夸張,但物聯(lián)網(wǎng)慢慢發(fā) 展起來,說不定它就會發(fā)展越來越快,越來越厲害。但Usman最牛的地方是他對整個物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向,戰(zhàn)略都很清晰,很多布局很早就開始了。

  簡單說pachube,實(shí)質(zhì)上就是讓人們通過DIY的方式把各種設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)上,它作為云端幫助人們把數(shù)據(jù)保存下來,并通過各種方式(地圖、虛擬現(xiàn)實(shí))展示,以及人們通過PC,各種網(wǎng)絡(luò)客戶端、html、flash、applet,手機(jī)客戶端iPhone、Android、palm來遠(yuǎn)程控制這些設(shè)備。 它做的很全,如果是 真正物聯(lián)網(wǎng)的killer application是什么,那就是 integration,所謂的大集成。pachube帶著web 2.0 的特點(diǎn),但和許多web 2.0 站點(diǎn)不一樣,它要打交道的不僅僅是人,而更多的是形形色色的機(jī)器設(shè)備,這是他的優(yōu)勢,對于底層傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、開源硬件的了解。

  那么它到底有什么應(yīng)用呢?實(shí)在說不好,因為目前它是作為一個開放平臺做起來的,所有的人都可以把數(shù)據(jù)放上去,做什么應(yīng)用或者研究都行。就如同現(xiàn)在的社 交平臺一樣,在社交的基本功能上添加了各種各樣的應(yīng)用。而當(dāng)它的數(shù)據(jù)積累到了一定的階段,它可以做數(shù)據(jù)分析等等,從數(shù)據(jù)平臺向各種垂直的應(yīng)用平臺進(jìn)軍,這 是它策略。它就如同過去的google 和 facebook一樣,現(xiàn)在不大,卻潛力巨大!

  標(biāo)準(zhǔn):

  而目前我在研究的也就是sensor web,所以對sensor web 就相對很熟悉。pachube出來的時候,這個領(lǐng)域還是一片空白,沒有應(yīng)用,更沒有標(biāo)準(zhǔn),于是它做了自己的一些標(biāo)準(zhǔn),盡管這些標(biāo)準(zhǔn)不被真正采納為標(biāo)準(zhǔn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展,還有會更多的sensor web 網(wǎng)站會出來,需要有一套真正的標(biāo)準(zhǔn)來統(tǒng)一。之所以標(biāo)準(zhǔn)重要,我們看看 HTML 就知道,正因為有了統(tǒng)一的HTML 語言,互聯(lián)網(wǎng)才有了今天的繁榮。而sensor web 也會有自己的語言和標(biāo)準(zhǔn),sensorML是其中最被采納的,由OGC制定。這個語言就是說所有的設(shè)備的原始數(shù)據(jù)要放到網(wǎng)絡(luò)上,一定需要被轉(zhuǎn)換成這種格式才能被大部分接納,也就是兼容性更好。sensor web 一定會是個大熱點(diǎn),伴著sensor network 的成熟而成熟,而更多的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也是建構(gòu)在sensor network 和 sensor web 上的。

  在傳感網(wǎng)還有一些協(xié)議,比如熟知的WIFI、ZIGBEE,這些屬于底層的傳輸協(xié)議,各有優(yōu)勢,相互存在??墒俏覀兾磥砻鎸@么多協(xié)議,該如何兼容他們,不必考慮他們誰是誰?這就靠一個更高層的標(biāo)準(zhǔn),是美國制定的IEEE 1451,已經(jīng)被大多數(shù)廠商采納。有了它我們可以說,我不管底層的傳輸協(xié)議是ZIGBEE,還是WIFI,我都能直接通過這個IEEE1451協(xié)議來通信。

  其實(shí)上面都說的很雜,對于我來說,sensor web 是核心,它上面放著各種設(shè)備的數(shù)據(jù),需要對這些數(shù)據(jù)來做分析,把信息提取出來實(shí)時傳給客戶,sensor web 上就是各種領(lǐng)域的應(yīng)用,無論是 醫(yī)療領(lǐng)域還是 建筑領(lǐng)域,所有的數(shù)據(jù)都是放在這上面的,有了數(shù)據(jù)的積累和流動,你就是王了,就如同google一樣。如何把sensor web 和 sensor network 聯(lián)系在一起, 靠的就是那些標(biāo)準(zhǔn)。無論是 IEEE1451 還是 sensorML,這也是核心。目前我在做的似乎就是 利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)一個pachube,畢竟pachube 的很多東西都是自己定義的標(biāo)準(zhǔn)。而底層,arduino 開源同樣也帶來一個巨大的契機(jī)。

  就像我一開始要說的,真正的一個應(yīng)用是:硬件設(shè)備 + 服務(wù) + 手機(jī) = 應(yīng)用。那么就是arduino(醫(yī)療 / 智能家居) + sensor web(醫(yī)療/智能家居) + 手機(jī) = 真正的 killer application。

  這是我個人的一些想法和觀點(diǎn),請指教。

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