第07版:信息通信
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规制碎片化物联网 物模型以小单元承大乾坤
编辑:陈艳敏
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规制碎片化物联网 物模型以小单元承大乾坤

本报记者 刘晶
 

9月20日,又一个巨头推出了自己的物模型。已经拥有1.4亿物联网连接用户的中国电信在新发布的物联网平台3.0版本中,首次上线了20多个物模型。在去年,阿里推出了自己的物模型,百度智能云也采用物模型方式实现物联网的云控制。物联网平台型公司越来越重视物模型,这些物模型做什么用?物模型在物联网的发展中又会起到什么作用?

物模型是数字孪生必要组件

物模型是指将物理空间中的实体数字化,并在平台侧构建该实体的数据模型,即物理空间中的实体在云端的一种数字化表示。在物联网平台中,定义物模型即定义产品的功能,构建产品中一类终端设备实体的数据模型。

在开发者完成对产品的功能定义后,应用系统会自动生成该产品的物模型。此时物模型定义该产品中的终端设备进行数据传输的数据格式及传输规则。同时物模型从属性、服务两个维度描述该产品的定位、功能以及对外提供服务的范围。物模型采用轻量级的JSON格式,易于机器解析和生成,同时易于开发者阅读和编写。

物模型的属性是用于描述终端设备运行时的状态,应用系统可发起对属性的读取和设置请求。物模型的属性和数据集中的每一个元素对应,用户生成数据集时需要选择各字段分别对应的属性标识符。

服务功能是用于描述终端设备可被外部调用的能力或方法,可设置输入参数和输出参数。相对于属性,服务可通过一条指令实现更复杂的业务逻辑,如执行某项特定的任务。

中国电信天翼物联使能平台运营中心负责人朱明说:“中国电信物联网开放平台解决异构网络、协议适配、海量连接、设备管理、规则引擎、应用管理、数据存储等物联网应用开发问题,缩短开发周期,降低开发运维成本,促进个人、企业物联网产品创新升级。”

“物模型是中国电信打造数字孪生地球的必要组件。”朱明说。为了更方便实现终端应用的解耦、数据共享和融通,天翼物联科技有限公司提出并制定了一系列物模型。多种物联网场景都可以使用物模型,例如在智慧社区中,有烟感探测器、地磁检测器、车牌识别器、大气监测仪、水质监测仪、智能门禁、智能门锁、智能水表、智能路灯、智能垃圾桶、井盖监控等,都是典型的物模型在智慧消防、智慧停车、环境监测、智能安防等各个方面的应用。

物模型将转变物联网碎片化现状

当前物联网碎片化严重,开发周期长,投入成本高,标准不统一,物联网行业内多家企业已经关注到物模型的重要性,致力于物联网平台物模型的产业共创与生态共建。

阿里云的物模型主要从属性、服务和事件三个维度分别描述了该实体相关通信数据,以使对接厂家强制使用物模型的方式进行,ICA联盟成员单位通过ICA数据标准平台创建新的物模型,审核通过后,数据将直接同步至阿里云物联网平台。

百度智能云提供的物模型由一个或多个属性构成,可以用它来表示一类(或者同一型号的一批)设备。基于物模型可以创建物影子,物影子反映物理世界中的一个物(设备),是物在云端的“影子”,运行时,物将监控值上报给物影子,物影子会用一个JSON文档存储设备的最后一次上报状态,能实现与时序数据库等其物联网平台天工产品的无缝对接,提供楼宇等多个场景的模型构建工具。

中国电信提供基于行业内终端厂商合作研究讨论后的标准物模型,经确定后由运营人员在平台预定义标准物模型的属性、参数和服务。中国电信物联网使能平台提供平台用户标准物模型及自定义物模型进行终端接入,同时提供多种服务类型,如指令下发、指令下发响应、数据上报和事件上报等,用户可以更方便地基于物模型的接口来处理传输数据,并且利用物联网平台实现对终端的实时控制。“中国电信的物模型全兼容阿里的物模型,方便客户以更低成本、更快速度地和中国电信物联网开放平台3.0对接。”朱明表示。

物模型将改变物联网开发生态

“现在我们有20多个物模型上线,到今年年底会有大约100个物模型。”朱明说,“这些物模型可以让开发者更简便地对接到服务上来。”

常见的物联网解决方案包括了终端、云端以及应用端三大部分。随着行业发展,从更广泛的角度来看,大数据及人工智能的数据分析也包含于物联网解决方案之中。

传统的物联网开发非常强调流程性,即终端、云端测验应用端三个步骤的开发需要依次进行。而依托于物联网的物模型的发展与建设,物联网开发的两端可以齐头并进,终端侧与应用侧开发基于物模型可以同时进行,应用侧无需等待终端开发完成之后再进行开发,极大程度的节省了人力和物力成本。

物模型对于物联网行业的作用可以具体分为三个层面。首先,物模型缩短了芯片模组商、平台商、设备商、运营商、集成商的认知与决策周期,使整个IoT产业链能够达成统一。并且通过物模型切入,实现用户快速创建IoT产品与设备、开发IoT应用,简化终端设备对接到平台进行设备管理的流程,大大消除两个阵列之间的壁垒。

其次,在硬件设备厂商与应用服务厂商之间,通过产品的物模型描述,可以快速了解产品是什么、能做什么和能提供哪些外部服务和资源这三大类信息,为垂直行业IoT应用开发提供统一访问接口、标准化开发工具、增值服务,帮助用户缩短开发时间,快速融入物联网应用领域。硬件设备厂商参考平台提供的标准化物模型,在线下开发终端时能够极大降低开发难度,减少开发与测试工作量。若硬件设备厂商有其他业务需求,可以在标准物模型的基础上增加自定义字段。在应用侧,应用服务厂商通过物模型中定义属性和服务,在平台生成业务层编解码,同时运用物模型能力,可对标准物模型进行复用,也可用自定义物模型进行定制开发,提升开发效率。

最后,与合作伙伴共创物模型,促进生态发展。通过标准物模型,解耦硬件及部署,智能应用更易被开发和分发;通过硬件及固件标准化,实现一次开发、批量生产、多场景接入;对于项目集成软硬一体标准化产品,成本大幅下降,业务规模化落地。

“现在5G来了,5G的物联网场景太碎片化,终端、平台和应用都需整合,所以运营商假如完全做连接,生态是打不通的。”天翼物联党委委员张兴生说,“天翼物联在物联网平台上做了很多功能增强,假如运营商不去做的话,很多企业都在改革中进行摸索,就会出现标准、进度不统一的局面,导致行业很难繁荣。所以在物联开放平台的构建上,我们也在积极转型,这和阿里等很多企业一样,都在为整个物联网领域的5G发展做贡献。”

 
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