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物聯(lián)網(wǎng)讓信息傳播不走“常規(guī)路”
作者:RFID世界網(wǎng) 收編
來源:CIO時代
日期:2010-05-17 10:01:20
摘要:在大多數(shù)組織中,信息都是沿著熟悉的路徑傳播。專有的信息存儲在數(shù)據(jù)庫里,并在報告中對其進行分析,然后沿著管理鏈逐級上報。信息還可以源于外部——從公共來源收集信息,從互聯(lián)網(wǎng)獲取信息,或者從信息供應商那里購買信息。
在大多數(shù)組織中,信息都是沿著熟悉的路徑傳播。專有的信息存儲在數(shù)據(jù)庫里,并在報告中對其進行分析,然后沿著管理鏈逐級上報。信息還可以源于外部——從公共來源收集信息,從互聯(lián)網(wǎng)獲取信息,或者從信息供應商那里購買信息。
但是,可以預見的信息傳播途徑正在發(fā)生變化:物質(zhì)世界本身正在成為一種信息系統(tǒng)。在這種稱為物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)中,嵌入各種實物——從公路路面到心臟起搏器——之中的傳感器和致動裝置,通過有線和無線網(wǎng)絡(luò),并通常利用與聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)同樣的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)彼此聯(lián)接。這些網(wǎng)絡(luò)生成大量數(shù)據(jù),并流入計算機中進行分析。當物品既可以感知環(huán)境,又可以相互通訊時,它們就成為能了解復雜性,并迅速對其做出響應的工具。在所有這一切中,具有革命性意義的是,這些實物信息系統(tǒng)現(xiàn)在正開始被部署運用,它們有的甚至可在基本無人干預的情況下工作。
形如藥丸的微型攝像機已能穿過人體的消化道,并傳回數(shù)千幅圖像,以查明疾病的來源。與遙感衛(wèi)星和地面?zhèn)鞲衅魇占臄?shù)據(jù)無線聯(lián)接的精密農(nóng)機設(shè)備,可以考慮作物的生長條件,并調(diào)整農(nóng)田各個不同部分的種植方式——例如,對那些需要更多營養(yǎng)的地塊增加施肥量。在日本,廣告牌可以對路過的行人進行觀察,評估他們符合哪種消費者特征,并根據(jù)這些評估結(jié)果馬上改變顯示的廣告內(nèi)容。
確實,在一些物聯(lián)網(wǎng)中,有著未來發(fā)展的蛛絲馬跡,也有對企業(yè)的早期預警。隨著創(chuàng)造價值新方式的出現(xiàn),主要基于當今靜態(tài)信息架構(gòu)的業(yè)務(wù)模式面臨著挑戰(zhàn)。當一位消費者的購買偏好在一個特定地點被實時感知到時,動態(tài)定價也許會增加購買的可能性。知道了一種產(chǎn)品的使用頻率或使用強度,就可以創(chuàng)造更多的選擇——例如,可以對產(chǎn)品收取使用費,而不是直接出售。通過在制造流程中密布大量傳感器,就能實現(xiàn)更精確的控制,提高生產(chǎn)效率。當對運營環(huán)境中的危險因素持續(xù)不斷地進行監(jiān)測,或物品本身可以采取糾正措施,以避免損害發(fā)生時,就能降低風險和成本。充分利用這些能力的企業(yè)要比不這樣做的競爭對手處于更有利的地位。
物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用尚需時日,但是,由于其支撐技術(shù)的不斷完善,這一天正漸行漸近。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步,以及通訊協(xié)議的進一步標準化,使人們有可能在幾乎任何時間和任何地點,通過這些傳感器采集數(shù)據(jù)。為此,越來越小的硅芯片正在獲得越來越強大的能力,同時,遵循摩爾定律的發(fā)展模式,其成本卻在不斷下降。大量增加的存儲和運算能力(其中一些是通過云計算實現(xiàn)的)使得有可能以極大的規(guī)模和不斷降低的成本進行數(shù)據(jù)處理。
對于科技型企業(yè)和處在技術(shù)應用前沿的企業(yè)來說,這些都已經(jīng)不是新聞。但是,隨著這些技術(shù)日趨成熟,企業(yè)運用這些技術(shù)的范圍將會擴大?,F(xiàn)在,對于各行各業(yè)的企業(yè)高管來說,構(gòu)建自己關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)可能帶來的潛在影響和機遇的思路正當其時。我們注意到,正在出現(xiàn)6種各具特色的應用類型,它們分屬兩個主要門類:第一類是信息與分析;第二類是自動化與控制(見圖表)。
信息與分析
當利用新的網(wǎng)絡(luò)把來自產(chǎn)品、企業(yè)資產(chǎn)或運營環(huán)境的數(shù)據(jù)聯(lián)接起來時,它們就會生成更有用的信息和分析,從而可以大大改進決策。一些組織已經(jīng)開始在目標領(lǐng)域里部署這些應用,而一些更具革命性、要求更高的應用仍然處于概念或?qū)嶒炿A段。
1. 跟蹤行為
當在產(chǎn)品中嵌入傳感器后,企業(yè)就可以跟蹤這些產(chǎn)品的運動,甚至監(jiān)測與它們的互動。利用這些行為數(shù)據(jù),就可以對業(yè)務(wù)模式進行精確調(diào)整。例如,一些保險公司主動提出在客戶的汽車上安裝位置傳感器,從而使這些企業(yè)能根據(jù)一輛汽車的駕駛方式以及行駛?cè)ハ?,確定其保單價格。保單的定價可以依據(jù)駕駛一輛汽車的實際風險,而不是基于一些代用指標(如司機的年齡、性別或居住地)來定制。
或者,考慮將傳感器和網(wǎng)絡(luò)連接嵌入一輛租賃汽車的可能性:可以將其短期租借給一家汽車服務(wù)機構(gòu)的登記會員,而租車中心已變得沒有必要,可以對每輛汽車的使用情況進行優(yōu)化安排,以獲取更高收入。Zipcar汽車共享服務(wù)公司已率先采用了這種租車模式,而一些更成熟的汽車租賃公司也紛紛開始跟進。在零售業(yè),能記錄購物者特征數(shù)據(jù)(存儲在他們的會員卡上)的傳感器,可以通過在銷售點提供額外的信息,或提供價格折扣,幫助促成購買。一些零售市場領(lǐng)軍企業(yè),如特易購(Tesco),在這些應用方面一馬當先。
在企業(yè)對企業(yè)(B2B)市場上,物聯(lián)網(wǎng)的一種眾所周知的應用包括,當通過供應鏈運送產(chǎn)品時,利用傳感器跟蹤安放在產(chǎn)品上的RFID(無線射頻識別)標簽,從而改進庫存管理,同時降低運營資金和物流成本。可能使用貨物跟蹤技術(shù)的范圍正在不斷擴大。在航空業(yè),傳感器技術(shù)正在催生各種新的業(yè)務(wù)模式。噴氣發(fā)動機制造商可以保有其產(chǎn)品的所有權(quán),同時根據(jù)航空公司所使用的發(fā)動機動力向其收取費用。飛機制造商正在建造帶有網(wǎng)絡(luò)傳感器的機身,這些傳感器可以向自己的電腦不斷發(fā)送產(chǎn)品磨損和開裂的數(shù)據(jù),從而可以主動進行維護保養(yǎng),并減少非計劃檢修時間。
2. 增強對環(huán)境的認知
從部署在基礎(chǔ)設(shè)施(如道路和建筑物)或報告環(huán)境條件(包括土壤濕度、洋流或天氣)的大量傳感器中所獲得的數(shù)據(jù),可以增強決策者對實時事件的認知,尤其是當這些傳感器與先進的顯示或可視化技術(shù)一起使用時,更是如此。
例如,保安人員可以使用與視頻、音頻和振動探測器相結(jié)合的傳感器網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)未經(jīng)授權(quán)擅闖禁區(qū)的人員。一些先進的安全系統(tǒng)已經(jīng)采用了這些技術(shù)的一些要素,而隨著傳感器變得體積更小、功能更強大,軟件系統(tǒng)變得更善于分析和顯示獲取的信息,人們正在計劃更深入而廣泛的應用。航空公司和貨運企業(yè)的物流管理人員已在利用一些初步的功能,獲取有關(guān)天氣條件、交通狀況以及車輛位置的實時信息。這樣,這些管理人員就能增強其不斷調(diào)整運輸路徑的能力,從而降低交通擁堵代價,提高網(wǎng)絡(luò)的有效能力。在另一種應用中,執(zhí)法人員可以獲得來自聲波傳感器的瞬時數(shù)據(jù),根據(jù)這些數(shù)據(jù)就能定位開槍的位置。
3. 傳感器驅(qū)動的決策分析
物聯(lián)網(wǎng)還可以支持更廣泛、更復雜的人力規(guī)劃和決策。技術(shù)要求——與先進的軟件系統(tǒng)相聯(lián)接的龐大存儲和計算資源,這種軟件系統(tǒng)可將分析數(shù)據(jù)生成各種圖形顯示——也相應提高。
例如,在石油和天然氣行業(yè),下一階段的油氣勘探和開發(fā)可以依靠廣泛安放在地殼中的傳感器網(wǎng)絡(luò),來提供潛在油氣田的位置、結(jié)構(gòu)和儲量規(guī)模數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)比用現(xiàn)有數(shù)據(jù)驅(qū)動方法獲得的數(shù)據(jù)更準確。其回報是:降低開發(fā)成本,提高原油產(chǎn)量。
至于零售業(yè),一些企業(yè)正在研究如何收集和處理成千上萬購物者逛商店過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。傳感器讀數(shù)和視頻攝像會記錄購物者在各個商品展區(qū)逗留多長時間,并記錄他們最終購買了什么商品。根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行模擬演示,將有助于通過優(yōu)化零售布局來提高銷售收入。
在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域,傳感器和數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)提供了以相對較低的成本,實時監(jiān)測病人行為和癥狀的可能性,使醫(yī)生能夠更好地診斷疾病,并制訂專門的治療方案。例如,在目前正在進行的少數(shù)醫(yī)療試驗中,為慢性病患者配備了傳感器,從而可以持續(xù)不斷地監(jiān)測他們在日?;顒又械纳眢w狀況。其中一項試驗招收了一些患有充血性心力衰竭癥的病人。這些病人通常只有在醫(yī)生定期上門巡診時才能監(jiān)測其體重、血壓、心率和心律。而現(xiàn)在,安放在病人身上的傳感器可以持續(xù)不斷地遠程監(jiān)測病人的許多生理跡象,可以向醫(yī)務(wù)人員發(fā)出病人身體狀況的早期預警,否則,就可能導致意外的住院治療和昂貴的急診搶救。在美國,僅僅通過對充血性心力衰竭患者進行更好的管理,每年就能減少10億美元的住院治療和急診費用。
自動化與控制
將數(shù)據(jù)作為自動化和控制的基礎(chǔ),意味著將通過物聯(lián)網(wǎng)收集的數(shù)據(jù)和分析轉(zhuǎn)換為可通過網(wǎng)絡(luò)反饋給執(zhí)行機構(gòu)的指令,然后由執(zhí)行機構(gòu)來改變流程。形成從數(shù)據(jù)到自動操作的閉環(huán)控制系統(tǒng),可以提高生產(chǎn)率,因為有了這些可對復雜情況進行自動調(diào)節(jié)的系統(tǒng),就使許多人工干預變得沒有必要。較早采納這些技術(shù)的企業(yè)正在引入一些比較基本的應用,這些應用提供了立竿見影的回報。隨著這些技術(shù)的進一步發(fā)展,先進的自動化系統(tǒng)將會被各種組織所采用。
1. 流程優(yōu)化
物聯(lián)網(wǎng)正在開辟改進工藝流程的新領(lǐng)域。在一些行業(yè)(如化工生產(chǎn)),正在安裝大批傳感器,以實現(xiàn)更大范圍的監(jiān)測。這些傳感器將數(shù)據(jù)送入電腦,由電腦對其進行分析,然后向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出信號,由其對工藝流程進行調(diào)整——例如,改變混合物成分、溫度或壓力。當一個實物工件沿著產(chǎn)品裝配線運動時,還可以利用傳感器和制動器使其改變位置,以確保其到達機床的最佳位置(在加工中,工作位置的很小偏差都可能造成故障,乃至損壞機床)。在整個生產(chǎn)流程中,這種經(jīng)過改進的調(diào)整操作要增加數(shù)百次,從而可以大大降低損耗、能源成本和人工干預。
例如,在紙漿和造紙行業(yè),由于需要對石灰窯爐的溫度頻繁進行手動調(diào)節(jié),限制了生產(chǎn)率的提高。一家企業(yè)通過使用嵌入式溫度傳感器,利用其采集的數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)窯爐火焰的形狀和強度,從而將生產(chǎn)率提高了5%。由于將溫度的變化減小到接近于零,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,而且消除了操作人員對生產(chǎn)過程頻繁進行干預的必要性。
2. 優(yōu)化資源消耗
利用網(wǎng)絡(luò)化的傳感器和自動反饋機制(往往通過提高動態(tài)定價能力的方式),可以改變對稀缺資源(包括能源和水資源)的使用模式。例如,一些公用事業(yè)公司,如意大利的Enel公司和美國的太平洋天然氣和電力公司(PG&E),正在部署“智能”電表,這種電表可以為住宅和工業(yè)用戶提供表明用電量和實時電費的可視顯示。(傳統(tǒng)的住宅用電按每度固定價格計費掩蓋了一個事實,即在一整天之中,發(fā)電成本存在很大差異。)基于分時定價和更清晰的信息,住宅用戶可以在高峰時段關(guān)閉空調(diào)或推遲使用洗碗機。商業(yè)客戶則可以將能源密集型的流程和生產(chǎn)從高電價的用電高峰時段轉(zhuǎn)換到低電價的非用電高峰時段。
作為全球能源需求增長最快的細分市場之一,數(shù)據(jù)中心也開始采用與信息反饋聯(lián)系在一起的用電管理技術(shù)。電力消耗往往占到一臺典型設(shè)備使用期間全部費用的一半,但大多數(shù)管理者對設(shè)備的耗能模式缺乏詳細認識。獲得這種認識并非易事,因為根據(jù)不同的工作負荷,服務(wù)器耗電量達到峰值的時間也有所不同。此外,許多服務(wù)器都是每周7天、每天24 小時開機運行,但大部分是在最小負荷狀態(tài)下使用,因為它們都依賴于各種特定的運行方式。制造商已經(jīng)開發(fā)出能監(jiān)測每臺服務(wù)器用電情況的傳感器,并采用了能平衡計算負荷、以及可取消未充分利用的服務(wù)器和存儲設(shè)備的軟件。格林菲爾德數(shù)據(jù)中心已經(jīng)采用了這項技術(shù),在幾年之內(nèi),該技術(shù)有可能成為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的標準配置。
3. 復雜自治系統(tǒng)
要求最嚴格的物聯(lián)網(wǎng)應用涉及對不可預知的環(huán)境條件,以及由自動化系統(tǒng)引導的瞬時響應進行快速、實時探測。這種機器決策模仿人類的反應,盡管是在大大提高了的性能水平上。例如,汽車行業(yè)正在加緊開發(fā)能夠檢測到即將發(fā)生的碰撞,并采取避讓動作的系統(tǒng)。在高檔汽車中,采用了一些基本的應用技術(shù)(如自動剎車系統(tǒng))。通過更廣泛地部署這些技術(shù),每年因減少潛在的交通事故而節(jié)省的成本就可能超過1,000億美元。一些企業(yè)和研究機構(gòu)正在試驗某種形式的汽車自動駕駛儀,它可驅(qū)使網(wǎng)絡(luò)化汽車按照協(xié)同模式,以高速公路的速度行駛。這項技術(shù)將會減少“幽靈擁堵”的數(shù)量,這種交通擁堵是由一些很小的干擾因素(如突然亮起的剎車燈)引起的,它會引起連鎖反應,進而形成交通堵塞瓶頸。
在其他一些行業(yè),科學家正在試驗利用大批機器人來維修設(shè)備或清理有毒廢棄物,而國防部門正在研究的一些系統(tǒng)將能協(xié)調(diào)指揮無人駕駛機群的飛行。盡管這些自治系統(tǒng)面臨著研究開發(fā)和不斷完善的挑戰(zhàn),但它們能在提高安全性、降低風險和成本上帶來巨大的效益。這些實驗還可以激發(fā)有關(guān)如何在人類難以到達或高度危險的惡劣自然環(huán)境中(如深海、戰(zhàn)場和受污染地區(qū))完成任務(wù)的新思維。
下一步如何發(fā)展?
物聯(lián)網(wǎng)具有巨大的發(fā)展前景,然而,在這些系統(tǒng)被廣泛接受之前,還必須解決商業(yè)上、政策上和技術(shù)上的各種挑戰(zhàn)。率先采用物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)必須證明,這種以傳感器驅(qū)動的新型業(yè)務(wù)模式能夠創(chuàng)造卓越的價值。行業(yè)團體和政府監(jiān)管部門應該研究有關(guān)數(shù)據(jù)保密和數(shù)據(jù)安全的規(guī)則,尤其是對涉及到敏感的消費者信息的數(shù)據(jù)使用。政府、企業(yè)和風險分析專家必須與保險公司一起,制定針對自動化系統(tǒng)錯誤決定的法律責任框架。在技術(shù)方面,必須將傳感器和執(zhí)行機構(gòu)的成本降低到能激勵人們廣泛使用的水平。必須不斷提高聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及對其提供支持的標準水平,使數(shù)據(jù)能在傳感器、計算機和執(zhí)行機構(gòu)之間自由流動。匯總和分析數(shù)據(jù)的軟件,以及圖形顯示技術(shù)的水平也必須提高,使海量數(shù)據(jù)能被人類決策者所理解,或能對其進行綜合分析,以更恰當?shù)刂笇ё詣踊到y(tǒng)工作。
在企業(yè)內(nèi)部,信息模式的巨大變革將對組織結(jié)構(gòu),以及決策方式、運營管理和流程構(gòu)建產(chǎn)生影響。例如,產(chǎn)品開發(fā)將需要反映獲取和分析信息的更大可能性。
企業(yè)現(xiàn)在就可以開始采取行動,通過采用新技術(shù),優(yōu)化那些傳統(tǒng)方式無法帶來理想回報的業(yè)務(wù)流程,奠定自己在這些變革中的地位。提高能效和優(yōu)化流程是很不錯的初期目標。應該在開發(fā)實驗室對各種新興技術(shù)進行實驗,并進行小規(guī)模試點,一些老牌企業(yè)可以尋求與為目標行業(yè)創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)能力的創(chuàng)新技術(shù)提供商建立合作伙伴關(guān)系。
但是,可以預見的信息傳播途徑正在發(fā)生變化:物質(zhì)世界本身正在成為一種信息系統(tǒng)。在這種稱為物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)中,嵌入各種實物——從公路路面到心臟起搏器——之中的傳感器和致動裝置,通過有線和無線網(wǎng)絡(luò),并通常利用與聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)同樣的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)彼此聯(lián)接。這些網(wǎng)絡(luò)生成大量數(shù)據(jù),并流入計算機中進行分析。當物品既可以感知環(huán)境,又可以相互通訊時,它們就成為能了解復雜性,并迅速對其做出響應的工具。在所有這一切中,具有革命性意義的是,這些實物信息系統(tǒng)現(xiàn)在正開始被部署運用,它們有的甚至可在基本無人干預的情況下工作。
形如藥丸的微型攝像機已能穿過人體的消化道,并傳回數(shù)千幅圖像,以查明疾病的來源。與遙感衛(wèi)星和地面?zhèn)鞲衅魇占臄?shù)據(jù)無線聯(lián)接的精密農(nóng)機設(shè)備,可以考慮作物的生長條件,并調(diào)整農(nóng)田各個不同部分的種植方式——例如,對那些需要更多營養(yǎng)的地塊增加施肥量。在日本,廣告牌可以對路過的行人進行觀察,評估他們符合哪種消費者特征,并根據(jù)這些評估結(jié)果馬上改變顯示的廣告內(nèi)容。
確實,在一些物聯(lián)網(wǎng)中,有著未來發(fā)展的蛛絲馬跡,也有對企業(yè)的早期預警。隨著創(chuàng)造價值新方式的出現(xiàn),主要基于當今靜態(tài)信息架構(gòu)的業(yè)務(wù)模式面臨著挑戰(zhàn)。當一位消費者的購買偏好在一個特定地點被實時感知到時,動態(tài)定價也許會增加購買的可能性。知道了一種產(chǎn)品的使用頻率或使用強度,就可以創(chuàng)造更多的選擇——例如,可以對產(chǎn)品收取使用費,而不是直接出售。通過在制造流程中密布大量傳感器,就能實現(xiàn)更精確的控制,提高生產(chǎn)效率。當對運營環(huán)境中的危險因素持續(xù)不斷地進行監(jiān)測,或物品本身可以采取糾正措施,以避免損害發(fā)生時,就能降低風險和成本。充分利用這些能力的企業(yè)要比不這樣做的競爭對手處于更有利的地位。
物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用尚需時日,但是,由于其支撐技術(shù)的不斷完善,這一天正漸行漸近。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步,以及通訊協(xié)議的進一步標準化,使人們有可能在幾乎任何時間和任何地點,通過這些傳感器采集數(shù)據(jù)。為此,越來越小的硅芯片正在獲得越來越強大的能力,同時,遵循摩爾定律的發(fā)展模式,其成本卻在不斷下降。大量增加的存儲和運算能力(其中一些是通過云計算實現(xiàn)的)使得有可能以極大的規(guī)模和不斷降低的成本進行數(shù)據(jù)處理。
對于科技型企業(yè)和處在技術(shù)應用前沿的企業(yè)來說,這些都已經(jīng)不是新聞。但是,隨著這些技術(shù)日趨成熟,企業(yè)運用這些技術(shù)的范圍將會擴大?,F(xiàn)在,對于各行各業(yè)的企業(yè)高管來說,構(gòu)建自己關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)可能帶來的潛在影響和機遇的思路正當其時。我們注意到,正在出現(xiàn)6種各具特色的應用類型,它們分屬兩個主要門類:第一類是信息與分析;第二類是自動化與控制(見圖表)。
信息與分析
當利用新的網(wǎng)絡(luò)把來自產(chǎn)品、企業(yè)資產(chǎn)或運營環(huán)境的數(shù)據(jù)聯(lián)接起來時,它們就會生成更有用的信息和分析,從而可以大大改進決策。一些組織已經(jīng)開始在目標領(lǐng)域里部署這些應用,而一些更具革命性、要求更高的應用仍然處于概念或?qū)嶒炿A段。
1. 跟蹤行為
當在產(chǎn)品中嵌入傳感器后,企業(yè)就可以跟蹤這些產(chǎn)品的運動,甚至監(jiān)測與它們的互動。利用這些行為數(shù)據(jù),就可以對業(yè)務(wù)模式進行精確調(diào)整。例如,一些保險公司主動提出在客戶的汽車上安裝位置傳感器,從而使這些企業(yè)能根據(jù)一輛汽車的駕駛方式以及行駛?cè)ハ?,確定其保單價格。保單的定價可以依據(jù)駕駛一輛汽車的實際風險,而不是基于一些代用指標(如司機的年齡、性別或居住地)來定制。
或者,考慮將傳感器和網(wǎng)絡(luò)連接嵌入一輛租賃汽車的可能性:可以將其短期租借給一家汽車服務(wù)機構(gòu)的登記會員,而租車中心已變得沒有必要,可以對每輛汽車的使用情況進行優(yōu)化安排,以獲取更高收入。Zipcar汽車共享服務(wù)公司已率先采用了這種租車模式,而一些更成熟的汽車租賃公司也紛紛開始跟進。在零售業(yè),能記錄購物者特征數(shù)據(jù)(存儲在他們的會員卡上)的傳感器,可以通過在銷售點提供額外的信息,或提供價格折扣,幫助促成購買。一些零售市場領(lǐng)軍企業(yè),如特易購(Tesco),在這些應用方面一馬當先。
在企業(yè)對企業(yè)(B2B)市場上,物聯(lián)網(wǎng)的一種眾所周知的應用包括,當通過供應鏈運送產(chǎn)品時,利用傳感器跟蹤安放在產(chǎn)品上的RFID(無線射頻識別)標簽,從而改進庫存管理,同時降低運營資金和物流成本。可能使用貨物跟蹤技術(shù)的范圍正在不斷擴大。在航空業(yè),傳感器技術(shù)正在催生各種新的業(yè)務(wù)模式。噴氣發(fā)動機制造商可以保有其產(chǎn)品的所有權(quán),同時根據(jù)航空公司所使用的發(fā)動機動力向其收取費用。飛機制造商正在建造帶有網(wǎng)絡(luò)傳感器的機身,這些傳感器可以向自己的電腦不斷發(fā)送產(chǎn)品磨損和開裂的數(shù)據(jù),從而可以主動進行維護保養(yǎng),并減少非計劃檢修時間。
2. 增強對環(huán)境的認知
從部署在基礎(chǔ)設(shè)施(如道路和建筑物)或報告環(huán)境條件(包括土壤濕度、洋流或天氣)的大量傳感器中所獲得的數(shù)據(jù),可以增強決策者對實時事件的認知,尤其是當這些傳感器與先進的顯示或可視化技術(shù)一起使用時,更是如此。
例如,保安人員可以使用與視頻、音頻和振動探測器相結(jié)合的傳感器網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)未經(jīng)授權(quán)擅闖禁區(qū)的人員。一些先進的安全系統(tǒng)已經(jīng)采用了這些技術(shù)的一些要素,而隨著傳感器變得體積更小、功能更強大,軟件系統(tǒng)變得更善于分析和顯示獲取的信息,人們正在計劃更深入而廣泛的應用。航空公司和貨運企業(yè)的物流管理人員已在利用一些初步的功能,獲取有關(guān)天氣條件、交通狀況以及車輛位置的實時信息。這樣,這些管理人員就能增強其不斷調(diào)整運輸路徑的能力,從而降低交通擁堵代價,提高網(wǎng)絡(luò)的有效能力。在另一種應用中,執(zhí)法人員可以獲得來自聲波傳感器的瞬時數(shù)據(jù),根據(jù)這些數(shù)據(jù)就能定位開槍的位置。
3. 傳感器驅(qū)動的決策分析
物聯(lián)網(wǎng)還可以支持更廣泛、更復雜的人力規(guī)劃和決策。技術(shù)要求——與先進的軟件系統(tǒng)相聯(lián)接的龐大存儲和計算資源,這種軟件系統(tǒng)可將分析數(shù)據(jù)生成各種圖形顯示——也相應提高。
例如,在石油和天然氣行業(yè),下一階段的油氣勘探和開發(fā)可以依靠廣泛安放在地殼中的傳感器網(wǎng)絡(luò),來提供潛在油氣田的位置、結(jié)構(gòu)和儲量規(guī)模數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)比用現(xiàn)有數(shù)據(jù)驅(qū)動方法獲得的數(shù)據(jù)更準確。其回報是:降低開發(fā)成本,提高原油產(chǎn)量。
至于零售業(yè),一些企業(yè)正在研究如何收集和處理成千上萬購物者逛商店過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。傳感器讀數(shù)和視頻攝像會記錄購物者在各個商品展區(qū)逗留多長時間,并記錄他們最終購買了什么商品。根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行模擬演示,將有助于通過優(yōu)化零售布局來提高銷售收入。
在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域,傳感器和數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)提供了以相對較低的成本,實時監(jiān)測病人行為和癥狀的可能性,使醫(yī)生能夠更好地診斷疾病,并制訂專門的治療方案。例如,在目前正在進行的少數(shù)醫(yī)療試驗中,為慢性病患者配備了傳感器,從而可以持續(xù)不斷地監(jiān)測他們在日?;顒又械纳眢w狀況。其中一項試驗招收了一些患有充血性心力衰竭癥的病人。這些病人通常只有在醫(yī)生定期上門巡診時才能監(jiān)測其體重、血壓、心率和心律。而現(xiàn)在,安放在病人身上的傳感器可以持續(xù)不斷地遠程監(jiān)測病人的許多生理跡象,可以向醫(yī)務(wù)人員發(fā)出病人身體狀況的早期預警,否則,就可能導致意外的住院治療和昂貴的急診搶救。在美國,僅僅通過對充血性心力衰竭患者進行更好的管理,每年就能減少10億美元的住院治療和急診費用。
自動化與控制
將數(shù)據(jù)作為自動化和控制的基礎(chǔ),意味著將通過物聯(lián)網(wǎng)收集的數(shù)據(jù)和分析轉(zhuǎn)換為可通過網(wǎng)絡(luò)反饋給執(zhí)行機構(gòu)的指令,然后由執(zhí)行機構(gòu)來改變流程。形成從數(shù)據(jù)到自動操作的閉環(huán)控制系統(tǒng),可以提高生產(chǎn)率,因為有了這些可對復雜情況進行自動調(diào)節(jié)的系統(tǒng),就使許多人工干預變得沒有必要。較早采納這些技術(shù)的企業(yè)正在引入一些比較基本的應用,這些應用提供了立竿見影的回報。隨著這些技術(shù)的進一步發(fā)展,先進的自動化系統(tǒng)將會被各種組織所采用。
1. 流程優(yōu)化
物聯(lián)網(wǎng)正在開辟改進工藝流程的新領(lǐng)域。在一些行業(yè)(如化工生產(chǎn)),正在安裝大批傳感器,以實現(xiàn)更大范圍的監(jiān)測。這些傳感器將數(shù)據(jù)送入電腦,由電腦對其進行分析,然后向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出信號,由其對工藝流程進行調(diào)整——例如,改變混合物成分、溫度或壓力。當一個實物工件沿著產(chǎn)品裝配線運動時,還可以利用傳感器和制動器使其改變位置,以確保其到達機床的最佳位置(在加工中,工作位置的很小偏差都可能造成故障,乃至損壞機床)。在整個生產(chǎn)流程中,這種經(jīng)過改進的調(diào)整操作要增加數(shù)百次,從而可以大大降低損耗、能源成本和人工干預。
例如,在紙漿和造紙行業(yè),由于需要對石灰窯爐的溫度頻繁進行手動調(diào)節(jié),限制了生產(chǎn)率的提高。一家企業(yè)通過使用嵌入式溫度傳感器,利用其采集的數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)窯爐火焰的形狀和強度,從而將生產(chǎn)率提高了5%。由于將溫度的變化減小到接近于零,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,而且消除了操作人員對生產(chǎn)過程頻繁進行干預的必要性。
2. 優(yōu)化資源消耗
利用網(wǎng)絡(luò)化的傳感器和自動反饋機制(往往通過提高動態(tài)定價能力的方式),可以改變對稀缺資源(包括能源和水資源)的使用模式。例如,一些公用事業(yè)公司,如意大利的Enel公司和美國的太平洋天然氣和電力公司(PG&E),正在部署“智能”電表,這種電表可以為住宅和工業(yè)用戶提供表明用電量和實時電費的可視顯示。(傳統(tǒng)的住宅用電按每度固定價格計費掩蓋了一個事實,即在一整天之中,發(fā)電成本存在很大差異。)基于分時定價和更清晰的信息,住宅用戶可以在高峰時段關(guān)閉空調(diào)或推遲使用洗碗機。商業(yè)客戶則可以將能源密集型的流程和生產(chǎn)從高電價的用電高峰時段轉(zhuǎn)換到低電價的非用電高峰時段。
作為全球能源需求增長最快的細分市場之一,數(shù)據(jù)中心也開始采用與信息反饋聯(lián)系在一起的用電管理技術(shù)。電力消耗往往占到一臺典型設(shè)備使用期間全部費用的一半,但大多數(shù)管理者對設(shè)備的耗能模式缺乏詳細認識。獲得這種認識并非易事,因為根據(jù)不同的工作負荷,服務(wù)器耗電量達到峰值的時間也有所不同。此外,許多服務(wù)器都是每周7天、每天24 小時開機運行,但大部分是在最小負荷狀態(tài)下使用,因為它們都依賴于各種特定的運行方式。制造商已經(jīng)開發(fā)出能監(jiān)測每臺服務(wù)器用電情況的傳感器,并采用了能平衡計算負荷、以及可取消未充分利用的服務(wù)器和存儲設(shè)備的軟件。格林菲爾德數(shù)據(jù)中心已經(jīng)采用了這項技術(shù),在幾年之內(nèi),該技術(shù)有可能成為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的標準配置。
3. 復雜自治系統(tǒng)
要求最嚴格的物聯(lián)網(wǎng)應用涉及對不可預知的環(huán)境條件,以及由自動化系統(tǒng)引導的瞬時響應進行快速、實時探測。這種機器決策模仿人類的反應,盡管是在大大提高了的性能水平上。例如,汽車行業(yè)正在加緊開發(fā)能夠檢測到即將發(fā)生的碰撞,并采取避讓動作的系統(tǒng)。在高檔汽車中,采用了一些基本的應用技術(shù)(如自動剎車系統(tǒng))。通過更廣泛地部署這些技術(shù),每年因減少潛在的交通事故而節(jié)省的成本就可能超過1,000億美元。一些企業(yè)和研究機構(gòu)正在試驗某種形式的汽車自動駕駛儀,它可驅(qū)使網(wǎng)絡(luò)化汽車按照協(xié)同模式,以高速公路的速度行駛。這項技術(shù)將會減少“幽靈擁堵”的數(shù)量,這種交通擁堵是由一些很小的干擾因素(如突然亮起的剎車燈)引起的,它會引起連鎖反應,進而形成交通堵塞瓶頸。
在其他一些行業(yè),科學家正在試驗利用大批機器人來維修設(shè)備或清理有毒廢棄物,而國防部門正在研究的一些系統(tǒng)將能協(xié)調(diào)指揮無人駕駛機群的飛行。盡管這些自治系統(tǒng)面臨著研究開發(fā)和不斷完善的挑戰(zhàn),但它們能在提高安全性、降低風險和成本上帶來巨大的效益。這些實驗還可以激發(fā)有關(guān)如何在人類難以到達或高度危險的惡劣自然環(huán)境中(如深海、戰(zhàn)場和受污染地區(qū))完成任務(wù)的新思維。
下一步如何發(fā)展?
物聯(lián)網(wǎng)具有巨大的發(fā)展前景,然而,在這些系統(tǒng)被廣泛接受之前,還必須解決商業(yè)上、政策上和技術(shù)上的各種挑戰(zhàn)。率先采用物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)必須證明,這種以傳感器驅(qū)動的新型業(yè)務(wù)模式能夠創(chuàng)造卓越的價值。行業(yè)團體和政府監(jiān)管部門應該研究有關(guān)數(shù)據(jù)保密和數(shù)據(jù)安全的規(guī)則,尤其是對涉及到敏感的消費者信息的數(shù)據(jù)使用。政府、企業(yè)和風險分析專家必須與保險公司一起,制定針對自動化系統(tǒng)錯誤決定的法律責任框架。在技術(shù)方面,必須將傳感器和執(zhí)行機構(gòu)的成本降低到能激勵人們廣泛使用的水平。必須不斷提高聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及對其提供支持的標準水平,使數(shù)據(jù)能在傳感器、計算機和執(zhí)行機構(gòu)之間自由流動。匯總和分析數(shù)據(jù)的軟件,以及圖形顯示技術(shù)的水平也必須提高,使海量數(shù)據(jù)能被人類決策者所理解,或能對其進行綜合分析,以更恰當?shù)刂笇ё詣踊到y(tǒng)工作。
在企業(yè)內(nèi)部,信息模式的巨大變革將對組織結(jié)構(gòu),以及決策方式、運營管理和流程構(gòu)建產(chǎn)生影響。例如,產(chǎn)品開發(fā)將需要反映獲取和分析信息的更大可能性。
企業(yè)現(xiàn)在就可以開始采取行動,通過采用新技術(shù),優(yōu)化那些傳統(tǒng)方式無法帶來理想回報的業(yè)務(wù)流程,奠定自己在這些變革中的地位。提高能效和優(yōu)化流程是很不錯的初期目標。應該在開發(fā)實驗室對各種新興技術(shù)進行實驗,并進行小規(guī)模試點,一些老牌企業(yè)可以尋求與為目標行業(yè)創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)能力的創(chuàng)新技術(shù)提供商建立合作伙伴關(guān)系。