如何从网络的本质来定义物联网？

发布时间：2021-06-15 10:12:00 所属栏目：交互来源：互联网

导读：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

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。

一方面，企业资产(机器、工具、耗材等)的各类状态信息，经过M2M设备采集后传递到管理应用平台;另一方面，管理应用平台也可以下发操作指令给M2M设备，控制相应的机械设备。

图参考：《从M2M到物联网(架构、技术及应用)》---机械工业出版社

对于企业的资产：纯粹的机械设备或生产原材料，可以通过M2M设备上的传感设备实时地侦测其物理、化学等状态;而一部分具有计算能力的生产设备，则可以通过增加通信模块实现与集中管理平台的连接;此外，对于影响生产的各类环境信息，也可以通过M2M设备上的环境检测传感器进行探测并上报。

M2M的应用使得企业员工省去了很多奔波之苦，降低了企业资产管理的成本，提升了系统的自适应能力，乃至形成了许多新的商业模式和市场领域。

在M2M应用中，数据的传递形成了一个大而长的信息环，这个环使得系统的应用者可以获取设备信息并控制设备的运作。

三、M2M应用的服务开放：信息环的解耦

不过从一个更高的层面来看，M2M应用仍有不足，其中最大的问题在于应用的复用性不强。在M2M的应用系统中，自上而下的各个功能单元之间处于“紧耦合”的状态。

整个系统通常属于专项开发的应用，涉及的数据和终端设备一般不具有共享的条件;设备和设备、系统和系统之间也不能相互服务。这种由单一应用“独享”设备能力、信息数据的模式，常称为“烟囱式”或“藩篱式”应用。

1.M2M系统中“服务端”和“用户端”的一体化设计

早期，M2M应用的使用者通常比较集中，或是企业内部员工，或是产业链上下游的合作伙伴。由于系统的用户数量不会太多，并且仅限于专业团队使用，操控的输入输出设备也部署得相对集中。

所以，M2M应用中的两个关键部分：服务端(云端)和操控端(用户端)，通常会集成在一起，或是通过内部网络和服务器连接。他们在软件部分形成紧耦合的状态，无法分清系统中的连接层次(操作端和服务端)。

并且，M2M应用系统不会向公众用户开放，也无需在互联网上部署公开的应用入口。如果专业人员有远程进入系统、进行操作的需求，则可以在远程操作终端(电脑)上安装专用的企业VPN连接软件，通过互联网建立专用数据隧道来保证安全使用。

（编辑：开发网_开封站长网）

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