物聯(lián)網(wǎng)圖強(qiáng)軟件先行

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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(shí)，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)保”的社會(huì)服務(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(huì)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(huì)推動(dòng)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(jí)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(huì)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(huì)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(huì)?？梢院敛豢鋸埖卣f，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。

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(dòng)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(dòng)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。