物聯(lián)網(wǎng)圖強(qiáng) 軟件先行

　　控制物聯(lián)網(wǎng)“中樞神經(jīng)” 

　　物聯(lián)網(wǎng)軟件和中間件處于DCM三層架構(gòu)的中上層和頂層，如果把物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和人體做比較，感知層好比人體的四肢，傳輸層好比人的身體和內(nèi)臟，那么應(yīng)用層就好比人的大腦，軟件和中間件是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的靈魂和中樞神經(jīng)，這應(yīng)該是國內(nèi)外業(yè)界的共識，這也是為什么泛在計(jì)算、智慧地球等概念是由作為軟件和IT 服務(wù)商的IBM提出的原因。 

　　軟件巨頭微軟的CEO比爾·蓋茨早在1995 年《未來之路》一書中就提到和看到了物聯(lián)網(wǎng)的潛力，Google也推出了PowerMeter等物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃。按物聯(lián)網(wǎng)的定義，任何末端設(shè)備和智能物件只要嵌入了芯片和軟件都是物聯(lián)網(wǎng)的連接對象，筆者認(rèn)為，所有嵌入式軟件都是為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的。圖1所示M2M/泛在計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)的廠商市場格局中，軟件廠商占據(jù)了絕對主導(dǎo)地位。 

　　在物聯(lián)網(wǎng)概念被大眾理解和接受以后，大家才發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)并不是什么全新的東西，上萬億的末端“智能物件”和各種應(yīng)用子系統(tǒng)早已經(jīng)存在于工業(yè)和日常生活中。筆者認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于把現(xiàn)有的智能物件和子系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的大集成(Grand Integration)和“管控營一體化”，為實(shí)現(xiàn)“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡纳鐣?wù)，軟件(包括嵌入式軟件)和中間件將作為核心和靈魂起到至關(guān)重要的作用。這并不是說發(fā)展傳感器等末端不重要，而是在大集成工程中，系統(tǒng)變得更加智能化和網(wǎng)絡(luò)化，反過來會對末端設(shè)備和傳感器提出更高的要求，如此循環(huán)螺旋上升會推動整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 因此，筆者認(rèn)為，要占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)制高點(diǎn)，軟件和中間件的作用至關(guān)重要，應(yīng)該得到國家層面的高度重視。 

　　在包括物聯(lián)網(wǎng)軟件在內(nèi)的軟件領(lǐng)域，美國長期引領(lǐng)潮流，基本上壟斷了世界市場，歐盟(世界級的軟件廠商只有SAP一家在歐洲)早已看到了軟件和中間件在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要性，從2005年開始資助了Hydra項(xiàng)目，這是一個(gè)研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)中間件和“網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)軟件”的組織，已取得不少成果。目前在中國有很多傳感器、傳感網(wǎng)、RFID研究中心及產(chǎn)業(yè)(生產(chǎn))基地，也有很多人呼吁建立物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，唯獨(dú)沒有物聯(lián)網(wǎng)軟件和中間件研發(fā)基地和組織，這種本末倒置的現(xiàn)象很讓人擔(dān)心。 筆者認(rèn)為，如果我們的軟件不夠強(qiáng)，制定物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也一定是紙上談兵，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地一定是低層次重復(fù)建設(shè)造成生產(chǎn)過剩，我們在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)永遠(yuǎn)不會有話語權(quán)，更談不上占領(lǐng)什么制高點(diǎn)。 

　　中間件是 

　　物聯(lián)網(wǎng)軟件的核心 

　　如果說軟件是物聯(lián)網(wǎng)的靈魂，中間件(Middleware)就是這個(gè)靈魂的核心。筆者作為一直從事中間件研發(fā)的工作者，早年在美國國家實(shí)驗(yàn)室從事“云計(jì)算”中間件的研發(fā)，后來又在IBM和BEA(現(xiàn)Oracle)等著名中間件公司從事商業(yè)中間件研發(fā)，回國后作為中國中間件理事會成員之一長期從事中間件的普及與推廣。中間件與操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫并列成為三足鼎立的“基礎(chǔ)軟件”，這一理念經(jīng)過多年的探討已經(jīng)被國內(nèi)業(yè)界和政府主管部門認(rèn)可，但在國內(nèi)長期 “重硬輕軟”的大環(huán)境下，中間件產(chǎn)業(yè)并未得到足夠的重視。 

　　筆者認(rèn)為，除操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和直接面向用戶的客戶端軟件以外，凡是能批量生產(chǎn)、高度復(fù)用的軟件都算是中間件。中間件有很多種類，如通用中間件、嵌入式中間件、數(shù)字電視中間件、RFID中間件和M2M物聯(lián)網(wǎng)中間件等等，無處不在。IBM、 Oracle、微軟等軟件巨頭都是引領(lǐng)潮流的中間件生產(chǎn)商; SAP等大型(ERP)應(yīng)用軟件廠商的產(chǎn)品也是基于中間件架構(gòu)的; 國內(nèi)的用友、金蝶等軟件廠商也都有中間件部門或分公司。在操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫市場格局早已確定的情況下，中間件，尤其是面向行業(yè)的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)中間件，也許是各國軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的惟一機(jī)會。可以毫不夸張地說，能否做大做強(qiáng)中間件，是整個(gè)中國IT產(chǎn)業(yè)能否做大做強(qiáng)的關(guān)鍵。 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)中間件的發(fā)展提供了新的機(jī)遇，圖2展示了歐盟Hydra物聯(lián)網(wǎng)中間件計(jì)劃的技術(shù)架構(gòu)，值得我們借鑒。 

　　物聯(lián)網(wǎng)中間件處于物聯(lián)網(wǎng)的集成服務(wù)器端和感知層、傳輸層的嵌入式設(shè)備中。 服務(wù)器端中間件稱為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)中間件，一般都是基于傳統(tǒng)的中間件(應(yīng)用服務(wù)器、ESB/MQ等)構(gòu)建，加入設(shè)備連接和圖形化組態(tài)展示等模塊; 嵌入式中間件是一些支持不同通信協(xié)議的模塊和運(yùn)行環(huán)境。中間件的特點(diǎn)是它固化了很多通用功能，但在具體應(yīng)用中多半需要二次開發(fā)來實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的行業(yè)業(yè)務(wù)需求，因此所有物聯(lián)網(wǎng)中間件都要提供快速開發(fā)(RAD)工具。 

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　　部分嵌入式中間件及功能 

　　服務(wù)器端軟件 

　　基于中央服務(wù)器的“大集成”(Grand Integration)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的主要形式，大集成包括原有的消除信息孤島的EAI信息集成和智能物件以及物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)的集成。EAI、 SOA、ESB/MQ、SaaS等技術(shù)理念對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用同樣適用，原有面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基于MVC三層架構(gòu)的應(yīng)用服務(wù)器中間件，包括基于Java 技術(shù)的IBM Webshpere和Oracle BEA Weblogic，以及基于.NET技術(shù)的微軟應(yīng)用服務(wù)器，仍將扮演重要的角色。這些廠家必將利用它們現(xiàn)有的優(yōu)勢推出面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的新的中間件產(chǎn)品，例如IBM推出的WebSphere EveryPlace Device Manager。 

　　一些非傳統(tǒng)中間件廠商也試圖抓住物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)機(jī)遇推出自己的面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的專用中間件產(chǎn)品，并提出了一些新的應(yīng)用模式, 如Axeda公司仿照當(dāng)年Siebel的CRM成功經(jīng)驗(yàn)提出了DRM(設(shè)備關(guān)系管理)，還有基于OMA(Open Mobile Alliance)標(biāo)準(zhǔn)的MDM(Mobile Device Management), 以及IDM(Intelligent Device Management)等。 

　　同方軟件也從2003年開始從事M2M物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)中間件及其行業(yè)套件系列產(chǎn)品的研發(fā)，服務(wù)于智能建筑、智能交通、消防安防、能源環(huán)境、光電水務(wù)等行業(yè)業(yè)務(wù)。 

　　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要從Networks of Things(物連網(wǎng)) 走向真正的Internet of Things(物聯(lián)網(wǎng))，MMO(M2M Mobile Operator，即M2M(虛擬)營運(yùn)商)扮演著重要角色。MMO的ADC中心服務(wù)器上運(yùn)行的軟件系統(tǒng)需要支持多租戶(Multi- Tenants)SaaS應(yīng)用模式。這種系統(tǒng)最開始是由M2M虛擬營運(yùn)商(MVNO)開發(fā)營運(yùn)的，但后來由于越來越多看好M2M業(yè)務(wù)的移動營運(yùn)商的直接參與，M2M虛擬營運(yùn)商(如美國的 JasperWireless等公司)“被迫”成了M2M SaaS軟件或中間件提供商，而中國移動和同方合資的同方合志公司是中國目前最大的MMO。 

　　嵌入式軟件 

　　嵌入式系統(tǒng)越來越多地以中間件的形式出現(xiàn)，由第三方專業(yè)的軟件廠商提供，而不是直接由嵌入式設(shè)備提供商的一個(gè)內(nèi)部軟件部門開發(fā)提供，這種產(chǎn)業(yè)分工更明確的方式更利于發(fā)揮軟硬件專業(yè)廠家的優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，做大做強(qiáng)。表1展示了部分嵌入式中間件及其功能。 

　　OSGi聯(lián)盟推出的OSGi中間件技術(shù)架構(gòu)(圖3)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的服務(wù)器端和嵌入式系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用。