物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)發(fā)展階段及層級(jí)探討

王密 汪玉梅

摘 要：隨著信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)需求的不斷提高，人工智能、智慧應(yīng)用將不斷地融入人們的生產(chǎn)生活當(dāng)中。該文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)發(fā)展的市場(chǎng)需求、商業(yè)模式、體系架構(gòu)、技術(shù)落地等階段進(jìn)行簡(jiǎn)述，就物聯(lián)網(wǎng)智慧應(yīng)用層、平臺(tái)服務(wù)層、平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層等一般應(yīng)具備的功能模塊進(jìn)行探討，以期在如何將萬(wàn)物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)與智慧應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，以及普適化方面做一些探索。

關(guān)鍵詞：智慧業(yè)務(wù);數(shù)據(jù)支撐平臺(tái);物聯(lián)網(wǎng);智慧體;人工智能;信息通信技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393.03文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302（2019）07-00-04

0 引 言

智慧業(yè)務(wù)（Intelligent Business，IB）就是在萬(wàn)物互聯(lián)中，通過(guò)能夠感知的客觀世界，部署具有一定感知、辨別、記憶、計(jì)算和執(zhí)行能力的各種信息傳感和執(zhí)行設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息傳輸、協(xié)同和交互，由平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行適配、理解、聯(lián)想、分析、再計(jì)算、再記憶，并按照約定規(guī)則形成判斷、情感、中庸、包容、決定、文化、知識(shí)，最后按一定規(guī)則進(jìn)行處理的過(guò)程。實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)、互通、互操作的物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）是實(shí)現(xiàn)智慧業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，是當(dāng)下和將來(lái)網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的重要方向，也是人工智能（Artificial Intelligence，AI）實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵發(fā)展階段。

21世紀(jì)以來(lái)，隨著硬件技術(shù)的更新?lián)Q代、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，公眾對(duì)和諧、平安、幸福、智能、便捷等社會(huì)管理服務(wù)的智慧需求，運(yùn)營(yíng)商對(duì)技術(shù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型價(jià)值提升的需要，形成了各種硬件制造商、軟件服務(wù)商、系統(tǒng)集成商搶占技術(shù)業(yè)務(wù)制高點(diǎn)的戰(zhàn)略布局?；谖锫?lián)網(wǎng)的智慧業(yè)務(wù)發(fā)展如日中天，各種智慧業(yè)務(wù)應(yīng)用如雨后春筍不斷涌現(xiàn)并逐鹿市場(chǎng)。但智慧業(yè)務(wù)在應(yīng)用中部署落地的實(shí)際應(yīng)用情況卻參差不齊，它的核心來(lái)自于各智慧業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)方、服務(wù)提供商、產(chǎn)品供應(yīng)商等。這些商家只著眼于提供各種硬件、軟件、平臺(tái)、數(shù)據(jù)模型和簡(jiǎn)單的應(yīng)用，而不是向受眾者提供基于這些硬件、軟件、平臺(tái)、數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用的便捷化、簡(jiǎn)單化、智慧化、信息化、低成本化的服務(wù)能力和自身價(jià)值的持續(xù)性、可運(yùn)營(yíng)化的持續(xù)服務(wù)。

1 智慧業(yè)務(wù)分類

智慧社會(huì)包含多種多樣的智慧業(yè)務(wù)內(nèi)容，智慧業(yè)務(wù)可以有多個(gè)維度分類。按照國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類，本文把智慧業(yè)務(wù)分為20個(gè)門類、96個(gè)大類、432個(gè)中類、1 094個(gè)小類，在20個(gè)門類之下，還可以分為更細(xì)的大類、中類、小類、甚至更小的類別。按照物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)服務(wù)對(duì)象的不同，把物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)[1]分為智慧個(gè)人、智慧家庭[2]、智慧行業(yè)、智慧公服4類，如圖1所示。

雖然物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)有不同的分類，但在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)發(fā)展推廣時(shí)，它的不同性、差異性是人們?cè)诳紤]其應(yīng)用層、平臺(tái)層、傳輸層和感知層必須要考慮的因素。而相通性和通用性是人們?cè)诎l(fā)展推廣物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)落地時(shí)普適化的基礎(chǔ)，比如物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)的感知層因數(shù)據(jù)采集、動(dòng)作行為、組網(wǎng)方式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析、應(yīng)用要求等需求不一致，導(dǎo)致其感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層根據(jù)需求不同而存在差異和變化，但感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層的硬件、軟件、基本架構(gòu)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式卻是一致的。這就為人們?cè)诂F(xiàn)有技術(shù)方式下，根據(jù)不同需求在各種行業(yè)中快速?gòu)?fù)制、推廣并應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)提供了基礎(chǔ)和保障條件。

2 物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)商業(yè)化推動(dòng)

將物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)商業(yè)化分為需求分析階段、市場(chǎng)模式階段、體系建立階段、技術(shù)實(shí)現(xiàn)階段共4個(gè)階段。分析階段為需求層，市場(chǎng)模式階段分為商業(yè)模式層和市場(chǎng)營(yíng)銷層，體系建立階段為體系層，技術(shù)實(shí)現(xiàn)階段分為應(yīng)用層、平臺(tái)層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層[3]。物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)階段及分層[4]見(jiàn)圖2。

2.1 需求分析階段

需求分析包括市場(chǎng)、技術(shù)和業(yè)務(wù)基礎(chǔ)現(xiàn)狀等方面，市場(chǎng)分析主要是與社會(huì)生產(chǎn)生活息息相關(guān)的物資方面的吃、穿、住、行，精神方面的文化、體育、娛樂(lè)，生活品質(zhì)方面的便捷、可靠、智能，生產(chǎn)方面的科技、集成、自動(dòng)、智能、高質(zhì)量等一系列市場(chǎng)需要。技術(shù)分析主要是對(duì)業(yè)務(wù)涉及范圍內(nèi)高速、寬帶、融合、可靠的信息基礎(chǔ)設(shè)施和無(wú)所不在的信息網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及成熟可靠的物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)技術(shù)支撐等的技術(shù)摸底和預(yù)判。

2.2 市場(chǎng)模式階段

物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)商業(yè)模式與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)模式有很大的不同，它不是一個(gè)點(diǎn)成功就行，而是需要從整個(gè)鏈和面來(lái)通盤考慮、規(guī)劃和實(shí)施，它沒(méi)有一個(gè)完全固定的商業(yè)模式，必須根據(jù)不同的用戶、不同的行業(yè)、不同的需求來(lái)深入細(xì)致的分析和探究。市場(chǎng)營(yíng)銷層包括市場(chǎng)營(yíng)銷、項(xiàng)目落地、知識(shí)體系傳遞3個(gè)步驟，這是一個(gè)終極環(huán)節(jié)，也是價(jià)值兌現(xiàn)的“最后一公里”。在為用戶提供物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)時(shí)，不但需要告訴用戶需要什么樣的物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)，而且需要讓用戶知道是提供何種有效的工具和標(biāo)準(zhǔn)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)和解決問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)提供商不應(yīng)只著眼于所能提供的各種硬件、軟件、平臺(tái)、數(shù)據(jù)模型，而且要向使用者提供這些硬件、軟件、平臺(tái)、數(shù)據(jù)模型為之服務(wù)的方法。

2.3 體系建立階段

物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)體系化建設(shè)，是物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)提供商對(duì)其提供的解決方案最值得自豪和核心的服務(wù)，這也是區(qū)別于其他物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的地方，是企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中真正的軟實(shí)力。在物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)中，需要建立一個(gè)數(shù)據(jù)采集、動(dòng)作執(zhí)行、數(shù)據(jù)匯聚、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、智慧應(yīng)用、商業(yè)模式、方案集成、運(yùn)營(yíng)服務(wù)的端到端的完整體系架構(gòu)。

2.4 技術(shù)實(shí)現(xiàn)階段

2.4.1 應(yīng)用層

2.4.2 平臺(tái)層

2.4.3 網(wǎng)絡(luò)層

2.4.4 感知層

感知層是由一系列的具有感知、探測(cè)物理世界的物理、化學(xué)、生物屬性的感知子系統(tǒng)，按照一定的規(guī)則對(duì)感知事物及周圍環(huán)境實(shí)施執(zhí)行動(dòng)作的執(zhí)行子系統(tǒng)，對(duì)感知、執(zhí)行、通信、電源等進(jìn)行數(shù)據(jù)信息計(jì)算、存儲(chǔ)、動(dòng)作實(shí)施處理的微處理子系統(tǒng)，對(duì)周圍節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸?shù)耐ㄐ抛酉到y(tǒng)，對(duì)感知設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備、微處理器、通信設(shè)備提供動(dòng)能保障的電源子系統(tǒng)等構(gòu)成。這實(shí)際上就是常說(shuō)的智慧體（Intelligent Body，IB），感知層就是由無(wú)數(shù)的智慧體構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。智慧體常見(jiàn)的功能模塊圖如圖7所示[9]。

傳感子系統(tǒng)[10]就是用物理方法對(duì)外部環(huán)境的溫度、位移、壓力等物理參數(shù)進(jìn)行采集，并將采集的外部環(huán)境變化信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)隨時(shí)間變化的模擬信號(hào)，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換成可供處理的數(shù)字信號(hào)。因此通俗的講，傳感子系統(tǒng)就是把外界輸入的非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成可處理的數(shù)字信號(hào)裝置，包括傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。

執(zhí)行子系統(tǒng)就是對(duì)微處理子系統(tǒng)發(fā)出的對(duì)外部環(huán)境的溫度、位移、壓力等物理參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、改變或?qū)ζ渌s定規(guī)則的行為進(jìn)行動(dòng)作，它可能需要將微處理子系統(tǒng)發(fā)出的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為一個(gè)隨時(shí)間變化的模擬信號(hào)，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換成可供處理的模擬信號(hào)。因此通俗的講，執(zhí)行子系統(tǒng)就是把微處理器對(duì)外界的調(diào)整、變化轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的動(dòng)作裝置。

微處理子系統(tǒng)包含一個(gè)內(nèi)置存儲(chǔ)器、定時(shí)器、處理器、輸入輸出裝置等，具有智慧處理的能力。它運(yùn)行智慧體中的軟件，控制傳感子系統(tǒng)、執(zhí)行子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)、電源子系統(tǒng)等協(xié)調(diào)工作。微處理子系統(tǒng)是整個(gè)智慧體的核心，它把其他所有子系統(tǒng)和外圍相關(guān)子系統(tǒng)組合在一起來(lái)完成智慧體的感知、處理、通信、節(jié)能和多智慧體網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)協(xié)議等任務(wù)。

通信子系統(tǒng)是連接智慧體與其他智慧體及網(wǎng)絡(luò)的通信樞紐，通信子系統(tǒng)對(duì)內(nèi)可采用總線方式連接，對(duì)外可采用有線、無(wú)線方式連接。

電源子系統(tǒng)是提供直流電源給傳感子系統(tǒng)、執(zhí)行子系統(tǒng)、微處理子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)正常工作所需能量的系統(tǒng)。

3 結(jié) 語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)要變成可持續(xù)、可推廣、可復(fù)制、便捷、智慧、共贏、可擴(kuò)展的運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)，應(yīng)該首先從市場(chǎng)、技術(shù)和業(yè)務(wù)基礎(chǔ)現(xiàn)狀等方面做深、做實(shí)需求分析，在完善詳細(xì)的需求分析之上，建立一種核心是服務(wù)的智慧業(yè)務(wù)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式;其次，建立并提供一套體系化完備、可落地的端到端物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)體系;最后，根據(jù)需求分析、商業(yè)模式和體系架構(gòu)，選擇并采用低成本、高可靠、標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展、易復(fù)制的主流和前沿技術(shù)落地物聯(lián)網(wǎng)智慧業(yè)務(wù)的應(yīng)用層、平臺(tái)層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層，確保為用戶提供端到端的運(yùn)營(yíng)服務(wù)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]謝錦輝，秦龍，姚瓊.物聯(lián)網(wǎng)與廣播電視[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[2]吳巍，駱連合，王召福.物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[3]徐勇軍，劉禹，王峰.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[4]付麗華，金明濤，李志，等.RFID技術(shù)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2017.

[5]王志良，付洪威，姚紅串，等.物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2016.

[6]楊眾杰.云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2018.

[7]何強(qiáng)，譚虎，何龍，等.企業(yè)遷云實(shí)戰(zhàn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

[8]張中荃.接入網(wǎng)技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2013.

[9]田景文，高美娟.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用（基于IPv6）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[10]宋雪臣，單振清.傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目式教程[M].北京：人民郵電出版社，2015.