工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數據不同怎么辦？

導讀：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數據不同怎么辦？構建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備端所面臨的核心問(wèn)題是如何解決數據的異構性。一般來(lái)說(shuō)，設備端的數據異構性問(wèn)題比服務(wù)端較為突出，且經(jīng)常不能單純依靠軟件技術(shù)來(lái)解決。

這里將傳感層和傳輸層合并在一個(gè)章節中講述，主要是這兩個(gè)層次之間的界限其實(shí)是具有一定的模糊性的。正如前面說(shuō)過(guò)的，越來(lái)越多的設備將傳輸層功能作為一個(gè)技術(shù)模塊內置在其中從而成為所謂的智能設備。

1.1數據異構性

所謂“萬(wàn)事開(kāi)頭難”，數據的獲取是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統業(yè)務(wù)流程的根本驅動(dòng)力，在現實(shí)中也常常是實(shí)施代價(jià)最大的部分，常見(jiàn)的原因主要有：

1.1電氣信號的異構性

對于需要向非智能設備、傳感器、執行器等采集數據的工業(yè)網(wǎng)關(guān)而言，第一個(gè)面臨的問(wèn)題就是與采集對象對接的電氣信號是不同的。這些“啞終端”的往往采用的是用于過(guò)程控制系統的近場(chǎng)通信技術(shù)，比如：各類(lèi)串口技術(shù)、工業(yè)總進(jìn)線(xiàn)技術(shù)，甚至更加原始的模擬量或數字量信號點(diǎn)。當然，也不排除有些帶有網(wǎng)絡(luò )功能的智能設備也通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)將數據合并上傳。所以，作為傳輸層的工業(yè)網(wǎng)關(guān)，首先就要面臨對各種電氣信號的對接能力。

1.2通信協(xié)議的異構性

不同的電氣信號接口，其采用的數據通信協(xié)議一般是不同的。甚至同樣的電氣信號接口下，比如各類(lèi)串口，其表征數據的應用層協(xié)議也可能是不同的。作為工業(yè)網(wǎng)關(guān)為了減輕服務(wù)端處理數據的負擔，一般來(lái)說(shuō)都要在傳輸前完成從異構到系統內容易數據協(xié)議的轉換。

1.3數據數量的異構性

設備端和服務(wù)端之間最常見(jiàn)的關(guān)于數據數量的失配就是原始數據的缺失。物聯(lián)網(wǎng)系統的業(yè)務(wù)往往需要更多角度的數據，但是傳統設備的數據信號的設置往往僅僅為了滿(mǎn)足過(guò)程控制的需要就可以了。比如一臺水泵的控制系統，僅僅為了滿(mǎn)足水泵的啟停和運行工況的變化，而可能不會(huì )關(guān)注其震動(dòng)、材料疲勞等問(wèn)題，因此也就不會(huì )部署相應的傳感器，也就沒(méi)有相應的數據。這個(gè)時(shí)候的解決方式有兩種：一種是加裝傳感器，另一種是根據現有的數據利用某個(gè)合理的公式來(lái)推測，也就是通過(guò)數據整合來(lái)在一定的精度下提供所需要的數據。

當然并不能否定數量失配是數據過(guò)多，即：物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)端可能只需要設備的一個(gè)相對宏觀(guān)的狀態(tài)，比如是否正常運行還是處于某種故障中，但是現場(chǎng)并沒(méi)有某個(gè)設備可以直接給出表征這種狀態(tài)的數據，而是需要網(wǎng)關(guān)自己根據采集到的多個(gè)數據綜合判斷。

數量的異構性問(wèn)題，又可成為數據完整性問(wèn)題。

1.4數據質(zhì)量的異構性

原始數據還可能有其他的質(zhì)量上的失配情況，比如時(shí)序數據的噪音、采樣頻率、單位等的不同。

噪音可能來(lái)源于最原始的數據源，也可能來(lái)源于傳感網(wǎng)絡(luò )中的傳輸過(guò)程，甚至在工業(yè)網(wǎng)關(guān)內部的電路或不恰當的數據處理引入。比如原始的數據A/D轉換過(guò)程的電氣噪音，時(shí)序數據在設備或網(wǎng)關(guān)中某個(gè)進(jìn)程間通信的管道的阻塞等等。

對于采樣頻率的不同，常見(jiàn)的情況是服務(wù)端需要的采樣頻率相對原始數據的頻率較低。一般采取再采樣的方式來(lái)處理。簡(jiǎn)單的處理方式可以是在網(wǎng)關(guān)中利用一個(gè)緩存來(lái)存放該數據，一個(gè)任務(wù)不斷以來(lái)自設備的頻率寫(xiě)入該數據的值，而另一個(gè)任務(wù)以需要發(fā)送的頻率來(lái)讀取該設備的值即可。如果對原始數據的確切采集時(shí)間有較為嚴格的要求，可以在讀取的任務(wù)中根據時(shí)間戳來(lái)進(jìn)行適當的插值計算。當然還有的做法是網(wǎng)關(guān)上不做任何關(guān)于采樣頻率的處理，而交由服務(wù)端來(lái)進(jìn)行，但是這種處理方式，會(huì )增加服務(wù)端和網(wǎng)絡(luò )層的壓力。

數據單位的不同，一般也稱(chēng)為倍率問(wèn)題。處理方式相對簡(jiǎn)單，也就是在工業(yè)網(wǎng)關(guān)中增加倍率的設置，并自動(dòng)將每個(gè)采集到的數據乘以該倍率后再發(fā)送。

物聯(lián)網(wǎng)平臺是什么？

物聯(lián)網(wǎng)平臺并沒(méi)有一個(gè)標準的定義，就如物聯(lián)網(wǎng)并不是一項新技術(shù)，而是已有技術(shù)在新情景和新用例中的應用。每一個(gè)行業(yè)巨頭都可以根據自己的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，整合業(yè)務(wù)和產(chǎn)品線(xiàn)，抽離共性技術(shù)、業(yè)務(wù)流程等重組出一個(gè)“業(yè)務(wù)平臺”，并稱(chēng)之為物聯(lián)網(wǎng)平臺。例如，系統服務(wù)/軟件廠(chǎng)商通過(guò)開(kāi)放開(kāi)發(fā)工具、API來(lái)搭建一個(gè)AEP平臺；工業(yè)巨頭將某一細分領(lǐng)域的Kown-how數字化并封裝成一套解決方案，便能夠提供一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。

當然，一個(gè)平臺的構建并沒(méi)有說(shuō)的那么簡(jiǎn)單，它是一個(gè)系統的工程，需要上下游的資源整合優(yōu)化，以及根據業(yè)務(wù)需求和頂層規劃進(jìn)行有邏輯的重組，而不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的疊加。

基于平臺供應商數量眾多的現實(shí)，大多數的供應商只能提供平臺能力的一部分。實(shí)際上，這類(lèi)公司并不能稱(chēng)為物聯(lián)網(wǎng)平臺提供商。如果僅僅提供連接管理或者應用使能這類(lèi)簡(jiǎn)單功能，那么只能被稱(chēng)為連接管理平臺或者應用使能平臺，而不能稱(chēng)為綜合性物聯(lián)網(wǎng)平臺。

物聯(lián)網(wǎng)平臺可以干什么：

物聯(lián)網(wǎng)平臺基于IaaS（基礎設施即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）、SaaS（軟件即服務(wù)）三種云計算服務(wù)模型，逐步完善了其功能體系，即ICP（基礎設施云服務(wù)平臺）、CMP（連接管理）、DMP（設備管理平臺）、AEP（應用使能平臺）、BAP（業(yè)務(wù)分析平臺）等。

關(guān)鍵技術(shù)：5G網(wǎng)絡(luò )

盡管相關(guān)的技術(shù)還沒(méi)有完全定型，但是5G的基本特征已經(jīng)明確：高速率（峰值速率大于每秒20 Gbit，相當于4G的20倍），低時(shí)延（網(wǎng)絡(luò )時(shí)延從4G的50ms縮減到1ms），海量設備連接（滿(mǎn)足1000億量級的連接），低功耗（基站更節能，終端更省電）。

5G將滲透到未來(lái)社會(huì )的各個(gè)領(lǐng)域，5G將使信息突破時(shí)空限制，提供極佳的交互體驗，為用戶(hù)帶來(lái)身臨其境的信息盛宴，如虛擬現實(shí)；5G將拉近萬(wàn)物的距離，通過(guò)無(wú)縫融合的方式，便捷地實(shí)現人與萬(wàn)物的智能互聯(lián)。5G將為用戶(hù)提供光纖般的接入速率，“零”時(shí)延的使用體驗，千億設備的連接能力，超高流量密度、超高連接數密度和超高移動(dòng)性等多場(chǎng)景的一致服務(wù)，業(yè)務(wù)及用戶(hù)感知的智能優(yōu)化，同時(shí)將為網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，最終實(shí)現“信息隨心至，萬(wàn)物觸手及”。 物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。這有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò )；其二，其用戶(hù)端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識別技術(shù)與普適計算等通信感知技術(shù)，廣泛應用于網(wǎng)絡(luò )的融合中，也因此被稱(chēng)為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展，與其說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò )，不如說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應用。

具體有哪些技術(shù)？例如農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、醫療物聯(lián)網(wǎng)、交通物流物聯(lián)網(wǎng)等等，這些技術(shù)都在不斷的發(fā)展和進(jìn)步。