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网络的本质:从M2M到物联网

2018年05月04日 19:44来源:未知手机版

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原标题:网络的本质:从M2M到物联网

来源:物联江湖

作者:王一鸣

物联网智库 转载

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即使在没有网络的情况下,自动化设备也能够实现自身与物理世界“感知采集-计算控制-执行操作”的信息环路。

任何一种信息系统的价值,都在于“信息价值环路”。在技术层面,“信息环”的构建一直处在变动和发展的状态中。当我们对实现“信息环”的技术进行抽象化地理解,便能从信息环的发展趋势中看到网络的未来。

一、自动化设备的信息环路

即使在没有网络的情况下,自动化设备也能够实现自身与物理世界“感知采集-计算控制-执行操作”的信息环路。设备能够自主地调整其周边的物理环境(也称为“物理交互”),能够影响事物发展的过程,“激励”现实世界根据其目标产生变化。自主的决策控制能力,使得设备可以脱离人的操控和干预而自动化运行,这让各行业的生产效率大为提高。

对于自动化设备,信息处理的本质就是形成一个“现实世界-虚拟世界”的控制信息环路。

工程师们通过将各种机械部件、电子元器件系统化地组装起来,制造出自动化设备。设备中主要的信息处理模块包括:传感器、控制器、计算器(存储器)、执行器。如果生产应用的环境比较稳定,设备操作对象的状态简单,决策的逻辑也不复杂,那么计算器和控制器可以共存于同一块芯片或计算模块内;但如果环境的变化较多,设备的工作情况复杂,那么就需要单独的计算器(存储器)来实现复杂的逻辑计算。

图参考:《中兴通讯技术》2011年2月?第1期 -《从云计算到海计算:论物联网的体系结构》

二、M2M设备的信息环路

自动化的设备可以在相对稳固的环境中独立运作,但它通常都不能离开专属的生产环境,设备对动态环境的适应性较低,并且无法与外界互动,以实现更为复杂的逻辑功能。此外,如果设备出现故障、生产流程出现问题,还是需要监管人员留在现场进行监控和维护,这样并不利于企业的成本控制和效率提升。

如果能将设备运行的状态信息、以及环境和其它生产资料的现状,通过网络传送到一个集中化的平台进行监管,并且能通过这个中心平台反向控制设备的运行,那不仅能够提高生产设备的适应性,还能降低人员成本,提高资产管理的效率。

所以,“M2M(Machine-to-Machine)”的概念就诞生了。从字面来看,“M2M”是指“机器和机器之间建立连接”,不过从常见的应用形式来看,“M2M”主要是基于“2端”连接的应用:“终端”设备和“云端”应用。通用“端到端”的M2M系统解决方案,即是指:企业资产由M2M设备或模块,通过无线/有线的通信方式连接到集中化的管理应用平台。

一方面,企业资产(机器、工具、耗材等)的各类状态信息,经过M2M设备采集后传递到管理应用平台;另一方面,管理应用平台也可以下发操作指令给M2M设备,控制相应的机械设备。

图参考:《从M2M到物联网(架构、技术及应用)》---机械工业出版社

对于企业的资产:纯粹的机械设备或生产原材料,可以通过M2M设备上的传感设备实时地侦测其物理、化学等状态;而一部分具有计算能力的生产设备,则可以通过增加通信模块实现与集中管理平台的连接;此外,对于影响生产的各类环境信息,也可以通过M2M设备上的环境检测传感器进行探测并上报。

M2M的应用使得企业员工省去了很多奔波之苦,降低了企业资产管理的成本,提升了系统的自适应能力,乃至形成了许多新的商业模式和市场领域。

在M2M应用中,数据的传递形成了一个大而长的信息环,这个环使得系统的应用者可以获取设备信息并控制设备的运作。

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