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。
文前注释:
本文涉及内容较多,有许多概念在我此前的文章中有所提及。我将其中比较重要的关键字进行了罗列,如读者需要加深理解,可进一步阅读我此前的文章:
“信息环”、“信息价值环路”:参见《物联网的价值之一:是因为信息成“环”》
“面向接受者的非对称通信”、“啁啾”:参见《边缘网络接入方式,特别向你上传过的那张纸条》
“共享”单车:参见《共享单车技术含量,一篇文章全说透了》
“语义化”:参见《为什么说物联网技术是门语言》
技术的组合进化:参见《想理解物联网,先从“技术本质”入手》
“汇聚流”、“价值流”:参见《先理解这些概念,再说你懂物联网》
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。