物聯(lián)網(wǎng)圖強軟件先行

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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)，這應該是國內(nèi)外業(yè)界的共識，這也是為什么泛在計算、智慧地球等概念是由作為軟件和IT服務商的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)計劃。按物聯(lián)網(wǎng)的定義，任何末端設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，筆者認為，所有嵌入式軟件都是為物聯(lián)網(wǎng)服務的。圖1所示M2M/泛在計算及物聯(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”和各種應用子系統(tǒng)早已經(jīng)存在于工業(yè)和日常生活中。筆者認為，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵在于把現(xiàn)有的智能物件和子系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)應用的大集成（Grand Integration）和“管控營一體化”，為實現(xiàn)“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡纳鐣?，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)絡化，反過來會對末端設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產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 因此，筆者認為，要占領物聯(lián)網(wǎng)制高點，軟件和中間件的作用至關重要，應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)的軟件領域，美國長期引領潮流，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項目，這是一個研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)中間件和“網(wǎng)絡化嵌入式系統(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)標準，唯獨沒有物聯(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)象很讓人擔心。 筆者認為，如果我們的軟件不夠強，制定物聯(lián)網(wǎng)標準也一定是紙上談兵，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地一定是低層次重復建設造成生產(chǎn)過剩，我們在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)永遠不會有話語權，更談不上占領什么制高點。

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，早年在美國國家實驗室從事“云計算”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潮流的中間件生產(chǎn)商; SAP等大型（ERP）應用軟件廠商的產(chǎn)品也是基于中間件架構的; 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)務基礎中間件，也許是各國軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的惟一機會?？梢院敛豢鋸埖卣f，能否做大做強中間件，是整個中國IT產(chǎn)業(yè)能否做大做強的關鍵。 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)展提供了新的機遇，圖2展示了歐盟Hydra物聯(lián)網(wǎng)中間件計劃的技術架構，值得我們借鑒。

物聯(lián)網(wǎng)中間件處于物聯(lián)網(wǎng)的集成服務器端和感知層、傳輸層的嵌入式設備中。 服務器端中間件稱為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎中間件，一般都是基于傳統(tǒng)的中間件（應用服務器、ESB/MQ等）構建，加入設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)議的模塊和運行環(huán)境。中間件的特點是它固化了很多通用功能，但在具體應用中多半需要二次開發(fā)來實現(xiàn)個性化的行業(yè)業(yè)務需求，因此所有物聯(lián)網(wǎng)中間件都要提供快速開發(fā)（RAD）工具。

服務器端軟件

基于中央服務器的“大集成”（Grand Integration）是物聯(lián)網(wǎng)應用系統(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等技術理念對物聯(lián)網(wǎng)應用同樣適用，原有面向互聯(lián)網(wǎng)應用的基于MVC三層架構的應用服務器中間件，包括基于Java 技術的IBM Webshpere和Oracle BEA Weblogic，以及基于.NET技術的微軟應用服務器，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)這個機遇推出自己的面向物聯(lián)網(wǎng)應用的專用中間件產(chǎn)品，并提出了一些新的應用模式, 如Axeda公司仿照當年Siebel的CRM成功經(jīng)驗提出了DRM（設備關系管理），還有基于OMA（Open Mobile Alliance）標準的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)務基礎中間件及其行業(yè)套件系列產(chǎn)品的研發(fā)，服務于智能建筑、智能交通、消防安防、能源環(huán)境、光電水務等行業(yè)業(yè)務。

物聯(lián)網(wǎng)應用要從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）營運商）扮演著重要角色。MMO的ADC中心服務器上運行的軟件系統(tǒng)需要支持多租戶（Multi-Tenants）SaaS應用模式。這種系統(tǒng)最開始是由M2M虛擬營運商（MVNO）開發(fā)營運的，但后來由于越來越多看好M2M業(yè)務的移動營運商的直接參與，M2M虛擬營運商（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備提供商的一個內(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。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中間件技術架構（圖3）在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的服務器端和嵌入式系統(tǒng)中都得到了廣泛的應用。