過去幾年對物聯(lián)網(wǎng)的大肆宣傳,讓人們以為各行各業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模部署。其實(shí)并沒有。事實(shí)上,物聯(lián)網(wǎng)的普及是落后于計劃的。您或許記得,曾有人預(yù)測智能互聯(lián)設(shè)備裝置會隨著時間推移而減少,因?yàn)轭A(yù)測者調(diào)查了現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)與預(yù)期增長并不相符。直到近來事態(tài)發(fā)生了轉(zhuǎn)變,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開始飛速推進(jìn),行業(yè)內(nèi)首次開始兌現(xiàn)智能科技的承諾。其實(shí),我們終將到達(dá)物聯(lián)網(wǎng)的引爆點(diǎn)。但為什么是現(xiàn)在?
此前,物聯(lián)網(wǎng)缺少合適的環(huán)境,難以按照需求增長的速度創(chuàng)造創(chuàng)新和實(shí)施機(jī)會。而現(xiàn)在,一個關(guān)鍵條件正在逐漸形成:生態(tài)系統(tǒng)。由一個個獨(dú)立應(yīng)用搭建起來的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),逐漸發(fā)展為成熟、完整的端到端系統(tǒng),并融入了涉及真實(shí)消費(fèi)者的數(shù)據(jù)中心和應(yīng)用場景。這一切得益于推動當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)浪潮的四大技術(shù)支柱。
傳感器捕捉真實(shí)世界的點(diǎn)點(diǎn)滴滴
傳感技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,現(xiàn)在的傳感器擁有超小體積、高效節(jié)能、功能全面,因而成為物聯(lián)網(wǎng)核心的重要資產(chǎn)。按照目前的科技水平,人類世界的任何物理信號都可以轉(zhuǎn)換為電子信號,繼而轉(zhuǎn)換為機(jī)器能夠處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)任何設(shè)想的應(yīng)用場景。無論是家庭娛樂系統(tǒng)的人類情緒監(jiān)測,還是智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的土壤氮飽和度,抑或是預(yù)測性維護(hù)場景中的渦輪機(jī)震動,數(shù)字傳感作為人類環(huán)境感知不可或缺的一部分,在人類生活和科技之間建立起新橋梁。
第二個發(fā)揮作用的推動因素是連接。已經(jīng)確立并經(jīng)過現(xiàn)場驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)目前覆蓋了整個連接范圍,從NFC等超短距離連接到中等距離(WiFi、Thread、Zigbee、V2X),再到廣域網(wǎng)和整座城市(Lte、LoRa)。在廣域網(wǎng)領(lǐng)域,5G承諾即將兌現(xiàn)。目前,第一批5G基礎(chǔ)設(shè)施試運(yùn)行方案已在歐洲、中國和美國推廣落實(shí)。此外,超寬帶(UWB)等更先進(jìn)而強(qiáng)大的技術(shù)也正在實(shí)施,進(jìn)一步縮短連接差距,為全新的應(yīng)用場景提供支持。
與此同時,成熟技術(shù)的采用率正處于強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。就在一個月前,第100個中國城市普及NFC公共交通免接觸支付,讓消費(fèi)者能夠安全便捷地乘坐公共交通工具。毫無疑問,無線連接的全面覆蓋,便捷移動支付設(shè)備快速、經(jīng)濟(jì)的商業(yè)化,以及迅速擴(kuò)展的能力,也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
計算已轉(zhuǎn)向邊緣,AI將服務(wù)于所有人
第三大支柱是“邊緣”:這項(xiàng)根本性創(chuàng)新變革正在將越來越多的智能科技推向邊緣。在邊緣產(chǎn)生數(shù)據(jù)并在數(shù)據(jù)中心處理的舊模式已達(dá)到極限。計算將隨之迅速轉(zhuǎn)向邊緣。實(shí)際上,IDC預(yù)測表明,僅僅一年之后,就有43%的物聯(lián)網(wǎng)計算發(fā)生在邊緣。
出現(xiàn)這種趨勢的理由十分充分。專用邊緣處理可以減少響應(yīng)時間和網(wǎng)絡(luò)擁堵。例如,自動駕駛汽車主要依賴于實(shí)時處理,以瞬間做出正確的決定。通過專用處理,無需建立低效率和無響應(yīng)的集中式云數(shù)據(jù)中心來處理顯著增長的數(shù)據(jù)收集量。專用處理在設(shè)備級別更加可靠,更好地保護(hù)用戶的隱私,因?yàn)樵紨?shù)據(jù)不會上傳到云端。
邊緣處理基于分布式資源,這些資源可能不會持續(xù)連接到網(wǎng)絡(luò),例如自動駕駛汽車、植入式醫(yī)療器械、傳感器高度分布的場合和各種移動設(shè)備等應(yīng)用中。
在這種充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境下,要利用機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)并實(shí)現(xiàn)人工智能(AI),我們需要這樣一種靈活的應(yīng)用程序,能夠不斷的學(xué)習(xí)并迅速的應(yīng)用于新的數(shù)據(jù)。這種能力被稱為推理計算:選取少量的真實(shí)世界的數(shù)據(jù),并根據(jù)預(yù)先訓(xùn)練好的模型來處理它們。為了推理計算在邊緣環(huán)境中工作,需要優(yōu)化處理架構(gòu)和硬件,并對處理能力,能效,安全性和連接性提出某些要求。
能滿足這些要求的先進(jìn)硬件已經(jīng)就位,這對物聯(lián)網(wǎng)普及起到了強(qiáng)大的推動作用。除此之外,另一個主要問題是讓原來的專有技術(shù)實(shí)現(xiàn)大眾化。長久以來,機(jī)器學(xué)習(xí)只能為特定企業(yè)所用,他們擁有復(fù)雜的云架構(gòu),掌握著先進(jìn)算法,并能訪問大量的真實(shí)世界數(shù)據(jù)集,直到最近情況才有所改變。通過一套新工具箱,邊緣節(jié)點(diǎn)開發(fā)者現(xiàn)在也能夠高效地在資源有限的邊緣設(shè)備中集成和運(yùn)行經(jīng)過云訓(xùn)練的ML模型,從而支持廣泛的工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)和汽車應(yīng)用。成為ML專家不再需要大量投資,使成千上萬家產(chǎn)品需要機(jī)器學(xué)習(xí)功能的客戶得償所愿。
一項(xiàng)近期Cisco研究表明,美國只有9%的受訪者表示高度信任物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。換言之,在數(shù)字時代,如果一個人必須時刻警惕冰箱會不會泄露自己的隱私,又何談幸福?
該研究還表明,42%的受訪者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)很有價值。雖然物聯(lián)網(wǎng)采用在各行各業(yè)正在加速推進(jìn),但企業(yè)和終端用戶始終面臨著隱私和安全威脅。這一矛盾說明,物聯(lián)網(wǎng)取得成功的關(guān)鍵在于建立用戶對應(yīng)用的信任。
事實(shí)上,快速推出的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)漏洞,例如針對CPU的 Meltdown和Spectre漏洞、ROCA或Heartbleed攻擊。其中很多事故表明,我們?nèi)找嬉蕾囉谏贁?shù)幾種主導(dǎo)的系統(tǒng)構(gòu)建模塊,但它們并沒有經(jīng)過徹底的安全考驗(yàn)。
正因?yàn)檫@些威脅的出現(xiàn),讓利益相關(guān)者意識到,當(dāng)務(wù)之急是聯(lián)手建立信任。事實(shí)上,改變已經(jīng)發(fā)生。許多相關(guān)框架已經(jīng)落地,如歐洲通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例(GDPR)或2018年加利福尼亞州消費(fèi)者隱私法案(CCPA),樹立了數(shù)據(jù)安全和隱私的通用準(zhǔn)則。在工業(yè)領(lǐng)域,信任憲章(Charter of Trust)等領(lǐng)先企業(yè)倡議體現(xiàn)了對推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)安全、保護(hù)數(shù)字供應(yīng)鏈的有力承諾。
為履行這一承諾并建立信任互聯(lián)網(wǎng),一些先進(jìn)提供商在設(shè)計產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務(wù)時牢記安全測試??缮壴O(shè)計允許在發(fā)生不可避免的安全漏洞事件之后安裝補(bǔ)丁。系統(tǒng)采用彈性設(shè)計,可防止由于攻擊導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)崩潰。此外,對于不同的市場和應(yīng)用,安全要求也存在很大差異,因此在產(chǎn)品和服務(wù)的架構(gòu)中創(chuàng)建了可擴(kuò)展安全功能。
這正是恩智浦安全連接的主旨。恩智浦在為安全生態(tài)系統(tǒng)提供解決方案方面具有成功經(jīng)驗(yàn),例如安全微控制器、NFC、支付、門禁控制、高速網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等,因此我們的工程師和業(yè)務(wù)在創(chuàng)建信任互聯(lián)網(wǎng)方面發(fā)揮了重要作用。該領(lǐng)域的成功離不開系統(tǒng)方法,恩智浦不僅提供安全的產(chǎn)品,還確保為客戶提供安全設(shè)計和隱私設(shè)計解決方案。這種通過設(shè)計確保安全的理念還包含安全制造設(shè)計、安全信任配置和安全交付,從而建立起物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的第四大支柱。
2020年代將見證物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)
新的傳感技術(shù)、跨全球連接、從中心向邊緣的轉(zhuǎn)變、通過先進(jìn)的安全技術(shù)保護(hù)系統(tǒng)和設(shè)備是物聯(lián)網(wǎng)從探索階段邁向?qū)嶋H實(shí)現(xiàn)的重要推動因素。
我們預(yù)計到2025年,互聯(lián)設(shè)備將達(dá)到750億。終端設(shè)備可能達(dá)到數(shù)萬億臺,全新的應(yīng)用和業(yè)務(wù)模式都圍繞著這些設(shè)備展開,從中心向邊緣的轉(zhuǎn)變將帶來巨大的機(jī)會。
這不僅僅是增加價值和創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)模式,而是讓我們的生活更輕松、更簡單、更便捷、更安全。如果科技不能造福人類,就沒有存在的必要。物聯(lián)網(wǎng)有能力改變我們的生活,是否兌現(xiàn)這個承諾,取決于我們自己。