從藍(lán)圖到規(guī)?；渴穑何锫?lián)網(wǎng)終將兌現(xiàn)承諾的四大原因

本文作者：恩智浦半導(dǎo)體總裁Kurt Sievers

物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字和真實(shí)世界建立起奇妙連接，已為現(xiàn)代社會(huì)眾所周知。只是，我們還未實(shí)現(xiàn)。

過(guò)去幾年對(duì)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(méi)有。事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)的普及是落后于計(jì)劃的。您或許記得，曾有人預(yù)測(cè)智能互聯(lián)設(shè)備裝置會(huì)隨著時(shí)間推移而減少，因?yàn)轭A(yù)測(cè)者調(diào)查了現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)與預(yù)期增長(zhǎng)并不相符。直到近來(lái)事態(tài)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)始飛速推進(jìn)，行業(yè)內(nèi)首次開(kāi)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(zhǎng)的速度創(chuàng)造創(chuàng)新和實(shí)施機(jī)會(huì)。而現(xiàn)在，一個(gè)關(guān)鍵條件正在逐漸形成：生態(tài)系統(tǒng)。由一個(gè)個(gè)獨(dú)立應(yīng)用搭建起來(lái)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(chǎng)景。這一切得益于推動(dòng)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(lèi)世界的任何物理信號(hào)都可以轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，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(chǎng)景。無(wú)論是家庭娛樂(lè)系統(tǒng)的人類(lèi)情緒監(jiān)測(cè)，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(cè)性維護(hù)場(chǎng)景中的渦輪機(jī)震動(dòng)，數(shù)字傳感作為人類(lèi)環(huán)境感知不可或缺的一部分，在人類(lèi)生活和科技之間建立起新橋梁。

第二個(gè)發(fā)揮作用的推動(dòng)因素是連接。已經(jīng)確立并經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)目前覆蓋了整個(gè)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(guó)和美國(guó)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(chǎng)景提供支持。

與此同時(shí)，成熟技術(shù)的采用率正處于強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。就在一個(gè)月前，第100個(gè)中國(guó)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(wú)疑問(wèn)，無(wú)線連接的全面覆蓋，便捷移動(dòng)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(jì)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(lái)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(jì)算將隨之迅速轉(zhuǎn)向邊緣。實(shí)際上，IDC預(yù)測(cè)表明，僅僅一年之后，就有43%的物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算發(fā)生在邊緣。

出現(xiàn)這種趨勢(shì)的理由十分充分。專(zhuān)用邊緣處理可以減少響應(yīng)時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)擁堵。例如，自動(dòng)駕駛汽車(chē)主要依賴(lài)于實(shí)時(shí)處理，以瞬間做出正確的決定。通過(guò)專(zhuān)用處理，無(wú)需建立低效率和無(wú)響應(yīng)的集中式云數(shù)據(jù)中心來(lái)處理顯著增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)收集量。專(zhuān)用處理在設(shè)備級(jí)別更加可靠，更好地保護(hù)用戶(hù)的隱私，因?yàn)樵紨?shù)據(jù)不會(huì)上傳到云端。

邊緣處理基于分布式資源，這些資源可能不會(huì)持續(xù)連接到網(wǎng)絡(luò)，例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)、植入式醫(yī)療器械、傳感器高度分布的場(chǎng)合和各種移動(dòng)設(shè)備等應(yīng)用中。

在這種充滿(mǎn)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(chēng)為推理計(jì)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(lái)處理它們。為了推理計(jì)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(duì)處理能力，能效，安全性和連接性提出某些要求。

能滿(mǎn)足這些要求的先進(jìn)硬件已經(jīng)就位，這對(duì)物聯(lián)網(wǎng)普及起到了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。除此之外，另一個(gè)主要問(wèn)題是讓原來(lái)的專(zhuān)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)大眾化。長(zhǎng)久以來(lái)，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(wèn)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(guò)一套新工具箱，邊緣節(jié)點(diǎn)開(kāi)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(guò)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(chē)應(yīng)用。成為ML專(zhuān)家不再需要大量投資，使成千上萬(wàn)家產(chǎn)品需要機(jī)器學(xué)習(xí)功能的客戶(hù)得償所愿。

一項(xiàng)近期Cisco研究表明，美國(guó)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(shí)代，如果一個(gè)人必須時(shí)刻警惕冰箱會(huì)不會(huì)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(jià)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(hù)始終面臨著隱私和安全威脅。這一矛盾說(shuō)明，物聯(lián)網(wǎng)取得成功的關(guān)鍵在于建立用戶(hù)對(duì)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(duì)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?lài)于少數(shù)幾種主導(dǎo)的系統(tǒng)構(gòu)建模塊，但它們并沒(méi)有經(jīng)過(guò)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(shí)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(shù)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(duì)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(jì)產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務(wù)時(shí)牢記安全測(cè)試?？缮?jí)設(shè)計(jì)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(jì)，可防止由于攻擊導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)崩潰。此外，對(duì)于不同的市場(chǎng)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(mén)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(kāi)系統(tǒng)方法，恩智浦不僅提供安全的產(chǎn)品，還確保為客戶(hù)提供安全設(shè)計(jì)和隱私設(shè)計(jì)解決方案。這種通過(guò)設(shè)計(jì)確保安全的理念還包含安全制造設(shè)計(jì)、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(jiàn)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(guò)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(dòng)因素。

我們預(yù)計(jì)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(wàn)億臺(tái)，全新的應(yīng)用和業(yè)務(wù)模式都圍繞著這些設(shè)備展開(kāi)，從中心向邊緣的轉(zhuǎn)變將帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)。

這不僅僅是增加價(jià)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(jiǎn)單、更便捷、更安全。如果科技不能造福人類(lèi)，就沒(méi)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(gè)承諾，取決于我們自己。