物聯(lián)網(wǎng)帶動大數(shù)據(jù)發(fā)展

文 貝葉思咨詢 閆成印

物聯(lián)網(wǎng)在未來10～20年面臨著戰(zhàn)略性的發(fā)展機(jī)遇及應(yīng)對大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)，考慮到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用本身所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)應(yīng)用以及建立于這些大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的數(shù)據(jù)挖掘價(jià)值，有必要將大數(shù)據(jù)發(fā)展理念灌輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)發(fā)展的全過程中，從而實(shí)現(xiàn)以物聯(lián)網(wǎng)帶動大數(shù)據(jù)發(fā)展，以大數(shù)據(jù)推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)。

2011年來自于麥肯錫的一份報(bào)告將全球發(fā)展大數(shù)據(jù)的行動與討論激發(fā)起來，一時(shí)間大數(shù)據(jù)成為業(yè)內(nèi)矚目的話題。貝葉思咨詢認(rèn)為，大數(shù)據(jù)提出的背景是互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)展、移動互聯(lián)網(wǎng)初試牛刀、云計(jì)算由虛入實(shí)、互聯(lián)網(wǎng)到移動互聯(lián)網(wǎng)再到物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入面臨未來10～20年的戰(zhàn)略性發(fā)展機(jī)遇，尤其是互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的跨越進(jìn)程將極大程度地帶動大數(shù)據(jù)的發(fā)展與應(yīng)用。

圖1 2012-2020年大數(shù)據(jù)服務(wù)市場規(guī)模預(yù)測

大數(shù)據(jù)的提出與討論將信息化引入新境界

麥肯錫全球研究院于2011年5月推出的關(guān)于大數(shù)據(jù)的研究報(bào)告《大數(shù)據(jù)的下一個(gè)前沿：創(chuàng)新、競爭和生產(chǎn)力》非常有代表性地提出了大數(shù)據(jù)發(fā)展的問題，而之后關(guān)于大數(shù)據(jù)的行動與討論將全球信息化發(fā)展引入一個(gè)新的境界?！洞髷?shù)據(jù)的下一個(gè)前沿：創(chuàng)新、競爭和生產(chǎn)力》對大數(shù)據(jù)的定義以及相關(guān)的研究成為其后相關(guān)研究機(jī)構(gòu)與學(xué)者們的重要參考。

大數(shù)據(jù)主要表現(xiàn)出四大特征（4V）：一是增長速度加快（Velocity），產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)源多樣化，數(shù)據(jù)加速量增長；二是規(guī)模成倍擴(kuò)大(Volume)，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)規(guī)模遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，已經(jīng)步入Z B（Zettabyte）時(shí)代；三是數(shù)據(jù)類型越發(fā)多樣化(Varity)，數(shù)據(jù)表現(xiàn)出異構(gòu)化（非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和結(jié)構(gòu)化）和多樣性（數(shù)據(jù)、文本、音頻、圖像、視頻等）特征；四是價(jià)值成倍增長（Value），在研發(fā)、營銷、人資、采購等諸多方面的潛在價(jià)值越來越大。大數(shù)據(jù)的增長是以新摩爾定律的速度進(jìn)行的，正是考慮到大數(shù)據(jù)的4V特征，在充分挖掘其內(nèi)在的價(jià)值便具有了空前重要的意義。

產(chǎn)生于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的大數(shù)據(jù)的研究價(jià)值正更多地呈現(xiàn)在人們面前。關(guān)于數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)分析的一個(gè)經(jīng)典故事是啤酒與尿布的故事，而關(guān)于大數(shù)據(jù)營銷則在微博里傳播著另外一個(gè)故事，透過這則故事讓人們看到大數(shù)據(jù)時(shí)代信息化需要追求的一種新的境界。這里不去重述關(guān)于那則在沃爾瑪發(fā)生的啤酒與尿布的故事，但還是要引述后一個(gè)故事，故事梗概是：美國一名男子闖入他家附近的Target店鋪(一家美國零售連鎖超市)進(jìn)行抗議：“你們竟然給我17歲的女兒發(fā)嬰兒尿片和童車的優(yōu)惠券。”店鋪經(jīng)理立刻向來者致歉，其實(shí)經(jīng)理并不知道這是其公司運(yùn)行大數(shù)據(jù)的結(jié)果。一個(gè)月后，這位父親來道歉，原來是他的女兒當(dāng)時(shí)的確懷孕了。這則故事似乎再次提醒人們?nèi)缃袷谴髷?shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)將開啟智慧之門，而信息化正將走入大數(shù)據(jù)的境界。

在一些發(fā)達(dá)國家，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為國家級的發(fā)展戰(zhàn)略。美國政府已經(jīng)提出了一個(gè)“大數(shù)據(jù)的研究和發(fā)展計(jì)劃”，六個(gè)聯(lián)邦政府的部門和機(jī)構(gòu)宣布新的2億美元的投資提高從大量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中訪問、組織、收集發(fā)現(xiàn)信息的工具和技術(shù)水平。歐洲各國也都在大力推進(jìn)大數(shù)據(jù)項(xiàng)目的研究，英國認(rèn)為大數(shù)據(jù)可以每年為其帶來數(shù)億英鎊的成本節(jié)約。

僅以大數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)所形成的市場規(guī)模來統(tǒng)計(jì)，這一市場已經(jīng)成為潛力巨大的市場。結(jié)合有關(guān)研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，貝葉思咨詢認(rèn)為，2012年大數(shù)據(jù)服務(wù)形成的市場規(guī)模將達(dá)到近百億美元，而到2020年，這一市場的規(guī)模有望達(dá)到1000億美元以上。截至目前，包括IBM、SAP、ORACLE等在內(nèi)的IT巨頭們已經(jīng)發(fā)起了多起針對于大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的購并，足見其對大數(shù)據(jù)發(fā)展機(jī)遇的重視與期待。從另外一個(gè)側(cè)面，我們也可以得出結(jié)論，在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域里正涌現(xiàn)出一批有一定實(shí)力的廠商，他們很好地把握了市場機(jī)遇，成為IT巨頭們不可忽視的競爭力量。

從物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成分析大數(shù)據(jù)溯源與需求

在互聯(lián)網(wǎng)向移動互聯(lián)網(wǎng)拓展的進(jìn)程中，大數(shù)據(jù)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)已經(jīng)明顯表現(xiàn)出來，一方面是產(chǎn)生數(shù)據(jù)的終端已經(jīng)由PC轉(zhuǎn)向了包括PC、功能手機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦等在內(nèi)的多樣化終端，多終端、多樣化、加速增長的數(shù)據(jù)價(jià)值已經(jīng)開始得到了市場中嗅覺敏銳的廠商的關(guān)注，近些年來，一批基于大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的軟件與服務(wù)廠商、硬件廠商開始出現(xiàn)并發(fā)展起來。然而，從互聯(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)的跨越式發(fā)展將會讓大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇更加彰顯。

表1 物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成分析

圖2 物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)

根據(jù)之前業(yè)內(nèi)對物聯(lián)網(wǎng)的研究，將物聯(lián)網(wǎng)分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，如圖2所示。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，主要是識別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智能處理中心等。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與應(yīng)用的深度融合，包括與所有相關(guān)實(shí)體信息化應(yīng)用需求結(jié)合的層面，借助于數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)智慧化的信息化應(yīng)用，這一層面上，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與各行各業(yè)各類實(shí)體與各類專業(yè)技術(shù)的深度融合，與各行各業(yè)的具體信息化需求結(jié)合實(shí)現(xiàn)智慧化應(yīng)用，從而通過全面的智慧化應(yīng)用將人類的信息化推向一個(gè)新的境界。

根據(jù)貝葉思咨詢的觀點(diǎn)，在以上三個(gè)組成部分之外，應(yīng)該再增加一個(gè)實(shí)體層，從而，將物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形成一個(gè)閉環(huán)架構(gòu)，如圖3所示。在物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成當(dāng)中，我們可以找到互聯(lián)網(wǎng)存在的區(qū)間、移動互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)間以及物聯(lián)網(wǎng)所延伸的區(qū)間，一個(gè)原本為主體的互聯(lián)網(wǎng)延伸到了所有實(shí)體后，數(shù)據(jù)與信息的產(chǎn)生范圍也加倍增加了。

物聯(lián)網(wǎng)背景下的大數(shù)據(jù)成倍增長主要表現(xiàn)在以下一些方面。一是聯(lián)網(wǎng)實(shí)體的擴(kuò)大化。舉例來看，如圖2中提到的綠色農(nóng)業(yè)，原本農(nóng)業(yè)的數(shù)據(jù)采集是采用人工手段來進(jìn)行的，一般只對少量類型、分時(shí)間段、特定的信息進(jìn)行采集，而一旦將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全面納入物聯(lián)網(wǎng)之后，要對與之相關(guān)的種子、化肥、土壤、氣溫、濕度、光度、化學(xué)成分、物理成分、空氣組成、PH值、各種養(yǎng)分等進(jìn)行監(jiān)測，再結(jié)合圖像、視頻等的采集，這些通過物聯(lián)網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)，有利于全面提升農(nóng)業(yè)的科學(xué)生產(chǎn)水平，這一過程中，就將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。考慮到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)營過程中需要接入物聯(lián)網(wǎng)的其他相關(guān)數(shù)據(jù)，可以說物聯(lián)網(wǎng)采用傳感器等感知采集技術(shù)加之以視頻采集系統(tǒng)會產(chǎn)生大量輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提升的有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

二是從應(yīng)用層出發(fā)則需要考慮的是以應(yīng)用為核心數(shù)據(jù)需求的增長。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全面感知，并且可以解決人力不能及的全時(shí)感知效果，因此，很多相關(guān)的應(yīng)用會因物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而產(chǎn)生出來，這些是在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)條件下所不能實(shí)現(xiàn)的，而應(yīng)用數(shù)量的增加，無疑將對相關(guān)數(shù)據(jù)提出成倍增加的需求。以上述綠色農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為例，比如增加對農(nóng)藥殘留成分的追蹤與控制這一應(yīng)用，就需要特定的化學(xué)傳感器來實(shí)時(shí)采集各類與農(nóng)作物及產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，而這些數(shù)據(jù)的充分利用可以很好地控制農(nóng)藥殘留，實(shí)現(xiàn)綠色化。

三是從網(wǎng)絡(luò)層面考慮，由于數(shù)據(jù)采集數(shù)量的大規(guī)模增加，自然需要有相應(yīng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)來完成數(shù)據(jù)的傳輸、存儲與處理，為應(yīng)用層提供足夠的數(shù)據(jù)傳輸承載能力。

四是感知層的多樣化數(shù)據(jù)增加需求，目前在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域采用的感知技術(shù)包括傳感器、RFID、紅外技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等短距離傳輸技術(shù)，廣義上還包括音、視頻采集技術(shù)、文字與數(shù)據(jù)采集技術(shù)等大量相關(guān)采集技術(shù)。尤其是傳感網(wǎng)技術(shù)等的使用是物聯(lián)網(wǎng)最為重要的技術(shù)類型，這些技術(shù)將為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、服務(wù)業(yè)等各行業(yè)提供更為廣泛的數(shù)據(jù)來源支撐，為大量物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集提供了豐富源泉。

簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)的出發(fā)點(diǎn)就是應(yīng)用需求，而基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將信息化由基于手工控制為主的應(yīng)用轉(zhuǎn)變到減少人為主觀因素從而是以智慧處理為主的應(yīng)用，從應(yīng)用的行業(yè)與應(yīng)用的范圍來看都有成倍的拓展，而同時(shí)考慮到如前述的在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)到移動互聯(lián)網(wǎng)的階段上，已經(jīng)出現(xiàn)的具備4V特征的大數(shù)據(jù)的發(fā)展，可以說物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展之初就需要更好地考慮大數(shù)據(jù)的價(jià)值與挖掘問題，而與以往的大數(shù)據(jù)不同的是，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展的開始就需要主動、充分地考慮到數(shù)據(jù)的挖掘利用問題。

物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的因應(yīng)對策及其分析

承上所述，物聯(lián)網(wǎng)從其本身來看，在發(fā)展之前就已經(jīng)迎來了大數(shù)據(jù)時(shí)代，而其發(fā)展將對大數(shù)據(jù)提出更高的要求。因此，物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展進(jìn)程中要有充分的因應(yīng)對策，以保證大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)同步發(fā)展。

貝葉思咨詢認(rèn)為，需要考慮兩點(diǎn)對策：一是整體規(guī)劃中將大數(shù)據(jù)放在更高層面甚至是國家層面進(jìn)行規(guī)劃與發(fā)展；二是從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各層發(fā)展中采取因應(yīng)大數(shù)據(jù)的相應(yīng)對策。

首先是要從整體規(guī)劃角度來看，要求各行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)要從全局整體的角度出發(fā)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，充分考慮大數(shù)據(jù)發(fā)展的需求，避免出現(xiàn)類似于汽車多了才發(fā)現(xiàn)路不夠用的情況。我國目前已經(jīng)提出了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃，未來需要對相關(guān)規(guī)劃進(jìn)一步具體化，具體到在各地區(qū)與各行業(yè)科學(xué)地可落實(shí)的層面，形成各主要相關(guān)行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。

圖3 物聯(lián)網(wǎng)的閉環(huán)拼圖

其次是從物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的實(shí)體層、感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層四大環(huán)節(jié)或者是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，對于大數(shù)據(jù)的發(fā)展都有要系統(tǒng)的因應(yīng)對策。在做好整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，應(yīng)用層將是具備決定意義的一個(gè)環(huán)節(jié)，要根據(jù)科學(xué)的規(guī)劃有步驟、分階段地開發(fā)各類行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，而應(yīng)用層的高效性有賴于實(shí)體層、感知層與網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，從這四個(gè)環(huán)節(jié)來看，要以應(yīng)用統(tǒng)領(lǐng)實(shí)體層、感知層和網(wǎng)絡(luò)層的工作。

再次，需要強(qiáng)調(diào)一下網(wǎng)絡(luò)層對物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的支撐有一定的獨(dú)立性，要從國家戰(zhàn)略層面的規(guī)劃升級。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃是需要自上而下實(shí)施的。而與大數(shù)據(jù)相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)具體應(yīng)用的實(shí)施是需要自下而上的建設(shè)的，而自下而上的建設(shè)是有步驟、分階段的，這就要求以運(yùn)營商為主體的傳輸網(wǎng)絡(luò)層面既要有戰(zhàn)略性的發(fā)展規(guī)劃，又要有步驟、分階段的物聯(lián)網(wǎng)同步升級與發(fā)展計(jì)劃，以保證最大程度地滿足全國物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

最后，貝葉思咨詢認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)生于一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)、移動互聯(lián)網(wǎng)快速興起而云計(jì)算等新技術(shù)方興未艾的大數(shù)據(jù)時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)在未來10～20年面臨著戰(zhàn)略性的發(fā)展機(jī)遇及應(yīng)對大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)，考慮到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用本身所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)應(yīng)用以及建立于這些大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的數(shù)據(jù)挖掘價(jià)值，有必要將大數(shù)據(jù)發(fā)展理念灌輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)發(fā)展的全過程中，從而實(shí)現(xiàn)以物聯(lián)網(wǎng)帶動大數(shù)據(jù)發(fā)展，以大數(shù)據(jù)推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)。