工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)哪一些問(wèn)題

無(wú)論好或壞，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）已經(jīng)在我們的日常生活發(fā)生；它還在蹣跚學(xué)步的階段，但是發(fā)展模式卻正在快速設(shè)定，如果我們不反復(fù)思考物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)方式，我們可能會(huì)遭遇很多麻煩，特別是在工業(yè)領(lǐng)域。

物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)無(wú)疑已經(jīng)起飛，可穿戴設(shè)備、傳感器、預(yù)測(cè)性維修（predictive maintenance）、生產(chǎn)線分析、連網(wǎng)汽車、資產(chǎn)追蹤、智能電表、智慧家庭、智慧城市、智慧建筑…等等五花八門的應(yīng)用隨處可見(jiàn)；但是這些方案背后的設(shè)計(jì)往往不是都那么“智能”。

或許那些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)是明智且創(chuàng)新的，但通常都太零碎（piecemeal）而且趕著推上市場(chǎng)；被創(chuàng)造出來(lái)的是系統(tǒng)中的系統(tǒng)，并沒(méi)有著重系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)議題。

為了修正物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展軌跡──至少針對(duì)工業(yè)以及其他關(guān)鍵系統(tǒng)，對(duì)象管理小組（Object Management Group，OMG）正積極行動(dòng)；OMG是一個(gè)成立于1989年的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織，三十多年來(lái)協(xié)助將各種不同的連網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)合在一起，最初訂定的CORBA （common object request broker）標(biāo)準(zhǔn)，讓連網(wǎng)軟件對(duì)象能互通。

此外OMG還訂定了DDS （data distribuTIon service）以及UML （unified modeling language）標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在則是將注意力集中于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT），承擔(dān)了工業(yè)因特網(wǎng)聯(lián)盟（Industrial Internet ConsorTIum，IIC）的管理責(zé)任，協(xié)助為工業(yè)應(yīng)用定義共享的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與互通標(biāo)準(zhǔn)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的定義借鑒于OMG的關(guān)鍵任務(wù)國(guó)防系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)UPDM，透過(guò)后者針對(duì)更一般的系統(tǒng)之延伸，也就是UAF （Unified Architecture Framework）；UPDM小組共同主席Matthew Hause與Graham Bleakly，最近與筆者談到了目前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)方法的問(wèn)題，以及他們對(duì)于如何改善的相關(guān)建議。

“我們正嘗試讓人們遠(yuǎn)離會(huì)被黑客入侵的物聯(lián)網(wǎng)，”Bleakley表示：“這是正在發(fā)生的情況，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)被推動(dòng)的方式，是基于你可以讓任何東西與其他任何東西連結(jié)在一起、而且這樣很好的概念；但是問(wèn)題在于，對(duì)安全關(guān)鍵、醫(yī)療、工業(yè)等其他系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如果你抱著這種想法將會(huì)遇到很多麻煩。”

Hause與Bleakly表示，他們提出的想法是以整個(gè)系統(tǒng)的角度來(lái)考慮物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，采用以模型為基礎(chǔ)的系統(tǒng)工程來(lái)定義系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)需求，并描述如何將那些字節(jié)合在一起。

“該方法利用數(shù)學(xué)記號(hào)（notaTIon）來(lái)描述系統(tǒng)，這種模型能為系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生更精確的規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)；”Bleakly表示：“這能避免只有文本（text）時(shí)會(huì)產(chǎn)生的歧異?！币坏┫到y(tǒng)模型被定義出來(lái)，開(kāi)發(fā)者就能利用模擬工具進(jìn)行測(cè)試并精煉模型以及需求。

Hause則指出，這種方法的優(yōu)勢(shì)之一，是能提供將“做什么（What）”與“如何做（How）”分開(kāi)的抽象層次（levels of abstracTIon），采用分層方法例如定義物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)、預(yù)期收入、性能指針等企業(yè)目標(biāo)，并確保目標(biāo)達(dá)成；模型層（model layer）與實(shí)作細(xì)節(jié)是分開(kāi)的，讓需求測(cè)試能獨(dú)立于解決方案之外。

其他的層面可能包括如何處理系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以及系統(tǒng)如何與用戶進(jìn)行互動(dòng)，還有產(chǎn)品支持；Hause解釋：“你可以從定義你需要做什么開(kāi)始，然后決定哪些東西要往什么方向發(fā)展。”

這種方法的另一個(gè)好處是能處理完整規(guī)模的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)；Bleakley指出，這也就是：“讓物聯(lián)網(wǎng)以企業(yè)等級(jí)的規(guī)模運(yùn)作，而不是只處理小型任務(wù)；這種系統(tǒng)會(huì)變得太復(fù)雜，再也不是單一設(shè)計(jì)師能構(gòu)想出來(lái)的。”

不過(guò)Bleakley強(qiáng)調(diào)，并非所有物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的事物都能支持這種正式且周密的設(shè)計(jì)程序：“這是針對(duì)那些絕對(duì)得運(yùn)作的系統(tǒng)，”例如汽車、發(fā)電／配電系統(tǒng)，以及醫(yī)療系統(tǒng)。對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，采用以模型為基礎(chǔ)的系統(tǒng)化方案來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，是非常有意義的。