【中國安防展覽網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】 這一次來真的!猶記得2002年左右,我們一群同事,到CMU大學(xué)取經(jīng),學(xué)了一套叫做普及運算的架構(gòu)回來。當(dāng)時一個簡單的案例是室內(nèi)定位,例如在一個大型辦公室園區(qū),你的合作團隊成員在哪邊,設(shè)備儀器在哪邊,是不是有人在使用,其他各式各樣的資源的使用情況等,都可以隨時在自己的計算機一目了然。
那時候有一次演講,我隨口說了一個牙刷的情境,早晨你起來要刷牙時,牙刷會講一個笑話給你聽,讓你刷得特別開心。后來又弄一個魔鏡的,約會前只要看著魔鏡,可以看到各式化妝手法后的臉孔和衣著。
過幾個月后,我又提了一個計劃,叫做*的影像,就是每個重要地點廣設(shè)無線攝影機,然后有個中央控制的機制,需用到的人可以去查詢,所以我們就可以隨時看到北海岸的風(fēng)浪、看到東北角的日出、看到山上的櫻花、2環(huán)路的車陣。
那一段時間,很多的想法蜂擁而至,但并不受到太多關(guān)注,產(chǎn)業(yè)大部分都在為智能手機的大市場而做準(zhǔn)備。離開那個工作前,我們實作了Zigbee完整通訊協(xié)議的程序代碼,稱整個應(yīng)用叫做*的感測控制系統(tǒng)。
這意思跟更早之前,剛開始個人計算機比較普遍的年代一樣,有人開始幻想計算機會統(tǒng)治世界,控制機器人來管理交通、生產(chǎn)、秩序等。有人幻想家里冰箱、電視、洗衣機、門窗等,都可以通過計算機控制,自動服務(wù)它們的主人。
直到Internet互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn),大家又開始幻想一次;移動網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)又再度幻想一次;然后云端運算和社群網(wǎng)絡(luò)普及后,繼續(xù)幻想;但這一次,可能是來真的了!因為:
▲網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)趨于完善
▲Open Data廣度增加
▲半導(dǎo)體技術(shù)讓指令周期大增、功耗和芯片微小化
▲微機電技術(shù)促使各類
傳感器普及,準(zhǔn)確度也提升
▲智能手機普及
這一切都推動人類的世界往新的科技疆域前進,那就是所謂的物聯(lián)網(wǎng),而要看清物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì),應(yīng)逃不出以下6點特征。
1.估算與資料融合 今天,有很多APP可以讓我們隨時隨地看到城市里的交通狀態(tài),上班族除了固定上班路線外,早上起床手機打開看一下路況,自己也就能決定今天要搭什么交通工具、什么時間出發(fā)可以準(zhǔn)時上班。
對APP而言,他們就是通過地圖廠商大數(shù)據(jù)系統(tǒng),提供WebAPI,通過這組API,我們可以查詢到路況、公交車、停車位和共享單車…等實時信息,其中公交車動態(tài)信息就包含路線、去返程、預(yù)估抵達時間,每三十秒更新一次。對應(yīng)的程序可以判斷數(shù)據(jù)后,套在地圖上,或是以簡單的視覺呈現(xiàn)在用戶接口上。
如果是把這個功能放在家里的鬧鐘里,也許可以自動微調(diào)整鬧鐘時間,例如今天路況特別多,“估算”車程耗時長,那鬧鐘就提*分鐘響,鬧鈴音樂撥放后,語音合成講一下路況信息。那主人就可以很清楚了解狀況。
那么交通信息怎么自動上傳到公開數(shù)據(jù)平臺呢?如果幾年前的話,也許需要派駐人員在路邊屬車流量,定期回報。而現(xiàn)在有太多方法可以“估算”了,例如:
微波雷達車輛偵測器,架設(shè)在路口制高點,可以同時監(jiān)控各個方位的車流方向和數(shù)量。
感應(yīng)線圈,埋在馬路上,線圈通電基本上有一個電感量,汽車通過時,電感值產(chǎn)生變化,即可判斷車流量,那如果埋兩個連續(xù)的線圈,就可以估計車速。影像監(jiān)視,在馬路架設(shè)攝影機,借助計算機視覺,識別車輛數(shù)目與移動方向和速度。高速公路上的ETC,用RFID的方式識別汽車經(jīng)過量,兩個ETC判讀點之間可以很準(zhǔn)確算出特定汽車的平均速度。GPS追蹤,公交車上架設(shè)GPS,通過3G網(wǎng)絡(luò)定期回報坐標(biāo),后臺即可算出其速度,再估算路況。
民眾的智能手機,回報GPS方位到GoogleMap,后臺可以估算整體路況,并在GoogleMap上顯現(xiàn)。
交通控制中心的車輛監(jiān)測器
這邊出現(xiàn)很多“估算“字眼,英文叫Estimation,因為每一種傳感器,都會有誤差,通常沒辦法達到百分之一百的準(zhǔn)確度,所以只能估算。要達到很準(zhǔn)確的估算其實是不容易的,這中間需要有傳感器的數(shù)學(xué)模型、算法推導(dǎo)、與實際修正等數(shù)據(jù)融合技術(shù),沒有溝通的話很容易造成使用者的誤解。
2.政府開放資料打開無窮可能 1990年代初期,美國國防部的DARPA開始資助UCLA一項名為Smartdust的研究計劃。這項計劃就是在開發(fā)無線感測網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù),包括為小型傳感器、MEMS技術(shù)、低功率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Mesh網(wǎng)絡(luò)、TinyOS,與傳感器融合與整合,和信息描述與整合技術(shù)等。
在軍事上面的應(yīng)用,若軍隊要去登陸一個區(qū)域,先由飛機從高空撒下一批微型傳感器,這些傳感器到了地面,開始偵測地形地物、并且互相鏈接成一個Mesh網(wǎng)絡(luò)。我方地面人員或是偵察機一接近,即可收到整片網(wǎng)絡(luò)收集到的信息。這種微形傳感器也許可以做到一個一塊錢,那撒下一萬個,也許就可以覆蓋3-5平方公里的區(qū)域。
這種概念就是物聯(lián)網(wǎng)IOT,如果我們把這種無線感測網(wǎng)絡(luò)的概念,放在國土監(jiān)控應(yīng)用上,那么民眾就可以隨時查看地理信息,而且是實時的。今天突然地震,我們剛好在看房子,就可以打開手機APP看一下,到底這種地震對我們正在看的地點影響多大,同時可以查看看這個地點的土地量測探勘結(jié)果,是不是斷層帶、順向坡之類的,以免踩到地雷。
同樣的物聯(lián)網(wǎng)IOT概念,應(yīng)用到天氣觀測,中央氣象臺提供的開放資料平臺,通過webAPI可以讓我們查到天氣預(yù)報、地震海嘯等。也可以應(yīng)用在,比我們早開放的有美國政府的Open Data(data.gov)、英國政府的data.gov.uk等,有需要的話,用一下搜索引擎應(yīng)該可以找得到你要的數(shù)據(jù)服務(wù)。
3.物聯(lián)網(wǎng)IOT成功關(guān)鍵:完整反饋控制系統(tǒng) 個人健康相關(guān)的應(yīng)用也隨著智能手機的普及而興起,其中低功率藍牙的成熟化也許是一個引爆點。平常休息測量一下心跳,運動中量測心跳、運動后量測心跳,整個過程以運動生理學(xué)的論點,至少可以讓我們可以知道自己的運動強度,避免運動時進入無氧區(qū)而缺氧導(dǎo)致暈眩甚至休克。
量化生活已成為許多人的生活型態(tài)
運動時心跳量測的方式,過去比較準(zhǔn)確的是帶著心跳帶,通常待在胸圍下方,心跳帶偵測心臟跳動產(chǎn)生的電壓差,來計算每分鐘的心跳頻率。在戶外運動應(yīng)用,通常使用ANT 的無線通信規(guī)格,一年下來心跳帶只需更換一次硬幣大小的水銀電池。動態(tài)數(shù)據(jù)則傳輸?shù)街С諥NT+的手表或自行車表,這些表通常具有GPS功能,通過記錄運動軌跡、高度變化心跳,計算機就可以計算分析運動速度、消耗熱量、運動強度等信息。
具備藍牙的心跳帶、手表、各類傳感器漸漸蓬勃發(fā)展
一般智能手機大部分不支持ANT+,而是支持藍牙通訊,也因此具備藍牙的心跳帶、手表、各類傳感器就漸漸蓬勃發(fā)展。搭配上智能手機的好處是,今天我們在運動時,資料可以通過4G同步實時傳輸分享到親友端,當(dāng)我們參加自行車賽時,親友就在網(wǎng)絡(luò)的另一端看到賽事情況,知道你在哪一段路上、車速多少、轉(zhuǎn)速多少、心跳多快等。如果你有教練的話,這學(xué)習(xí)效率就會變得很高。
同樣的概念,就有睡眠觀測、血壓量測、血糖測量、體酯體重、體溫等各式的生理信息,搭配醫(yī)療健康服務(wù),家庭醫(yī)師就可以很了解。而長期下來的資料累積,儲存在服務(wù)端或云端,則可以分析出區(qū)域健康信息,這收集到的數(shù)據(jù)集合也就屬于俗稱BigData的一種。
不管個人健康物聯(lián)網(wǎng)如何收集數(shù)據(jù)、過濾數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)都會牽扯到各個專業(yè)領(lǐng)域的分析輔助與服務(wù),有了智能手表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之后,是不是得要有一個反饋修正,才會達到真正的效益呢?
這個反饋修正可能是醫(yī)師給的藥方、慢跑教練給的課程、建議的新跑步鞋、亦或是健康管理師建議換的新床墊。也就是說,物聯(lián)網(wǎng)IOT的成功必須是一個完整的反饋控制系統(tǒng)。
話說近的穿戴式設(shè)備還是很烏龍,譬如晚上睡覺時,智能手表在觀察睡眠,手機放客廳收到一些訊息,手表就震得不停;主人在熟睡,手表快沒電了也在那邊震得不停,本來睡眠質(zhì)量95%,被這樣兩三震隔天一看,變成70%,過兩天就想把這玩意給丟掉,也不要拍賣以免害到別人。
4.提升使用者體驗 物聯(lián)網(wǎng)IOT反饋系統(tǒng)在反復(fù)修正后,終應(yīng)要收斂出符合使用者體驗的一個應(yīng)用情境。
穿戴式設(shè)備過去用在特種部隊和工業(yè)上,在一般生活上畢竟還是剛開始,健康監(jiān)控設(shè)備除非很必要不然其實很少人會喜歡整天戴在身上。例如說:
心跳血壓類的,大家想想哪一種人需要整天戴在身上?嗯,沒錯,就是快要掛掉的人。體溫計,誰好整天帶著?對,就是想要生Baby的女性,需要完整準(zhǔn)確的基礎(chǔ)體溫預(yù)測排卵期。在房屋里面安裝一些偵測器,身上帶著跌倒偵測的,哪種人需要?你應(yīng)該猜到了,獨居老人。谷歌眼鏡呢?工程師、科學(xué)家、還有那些欠扁的人嗎?新聞?wù)f有人帶谷歌眼鏡進夜店,被揍出來。GoPro穿戴式攝影機?也許要自己錄教學(xué)影片的蠻適合的,因為自己一個人兩只手,其實很有限,用人角度自動拍攝,不虧是一個好方法。智能手表?手機放包包的人也許很需要,比較不會漏接電話,另外一種可能是不嫌充電很煩的人吧!
穿戴式設(shè)備鏈接到智能手機,在連結(jié)到云端與服務(wù)反饋,可以變成一個反饋系統(tǒng),現(xiàn)在很發(fā)散,但也許過幾年后,會收斂到一個很有用能滿足特定族群的功能。但這都需要反反復(fù)覆的探討使用者的經(jīng)驗反饋,然后反復(fù)修正改良,就像藝術(shù)雕刻一樣,切了雛型反復(fù)從不同角度觀察體會,同時精雕細(xì)琢才能成就作品。這種以設(shè)計思考方法所開發(fā)出的產(chǎn)品系統(tǒng),才有機會大幅改善人們生活或是創(chuàng)造出跳耀式的利潤。
5.導(dǎo)入設(shè)計思考,從人本出發(fā)
看到這里搞不清楚物聯(lián)網(wǎng)IOT是什么東西也是正常的,太多樣性的應(yīng)用、太多技術(shù)選擇、與太多數(shù)據(jù)。應(yīng)用領(lǐng)域上通天文宇宙探索,下達地理人文;太多技術(shù),半導(dǎo)體、系統(tǒng)、軟硬件、感測與機電系統(tǒng);太多資料,手機連網(wǎng)也屬于物聯(lián)網(wǎng)的一類,光目前每年銷售十億來只的智能手機,每臺每天多來一次網(wǎng)頁搜尋就有十億筆數(shù)據(jù)。以布置交通流量感測為例,一個路段車流量一天如果是一百萬,那一個城市累積一個月的資料也是很可觀。
這里我只能說物聯(lián)網(wǎng)IOT沒有特定技術(shù),也沒有特定解決方案。例如智能電表節(jié)能應(yīng)用,電表通過聯(lián)網(wǎng)與管理系統(tǒng)間通訊,到底是要用PLC、Zigbee、WiFi或是4G得因地制宜。就像節(jié)能廠房里面的照明設(shè)備一樣,讓每座照明燈都聯(lián)網(wǎng),讓后端可以有系統(tǒng)化的做節(jié)能控制,也是有不同的組合。
進入物聯(lián)網(wǎng)IOT時代興盛期,沒辦法眷戀單一技術(shù)組合,科技人必須跳出傳統(tǒng)思維,廣從生活體驗、觀察、發(fā)掘問題、研究、雛形、持續(xù)驗證與修改。就如采用IDEO的Design Thinking Methodology解決問題一樣,一招解萬難,同時考慮到使用者的利益與滿意度、技術(shù)可行性、和商業(yè)價值。
想做好物聯(lián)網(wǎng)IOT設(shè)計,導(dǎo)入DesignThinking是很重要的途徑
舉ETC例子來說,要解決的是收費問題,雖然后面可能隱藏著監(jiān)控的企圖,所以政府決定好的辦法就是讓汽車聯(lián)網(wǎng),當(dāng)然汽車通過監(jiān)控感應(yīng)把位置傳送到后端計費,也就是物聯(lián)網(wǎng)的一種。
6.生態(tài)系統(tǒng)思維的新商業(yè)模式 話說回來,如果我們在規(guī)劃ETC的時候,廣泛詢問用路人的意見,應(yīng)該會得到一個答案:不要收費好,而且可以把ETC基礎(chǔ)建設(shè)全部省下來。別開玩笑了,咱們國家沒這么富有與慷慨,除非挖到大量石油或黃金,否則使用者付費應(yīng)該是比較務(wù)實點。
牽涉到連網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)IOT有別于過去的單一產(chǎn)品,利潤和成本的關(guān)系不再是單純的制造和銷售。過去Sony做了很多創(chuàng)新的產(chǎn)品,例如過去很成功的隨身聽和一時業(yè)界的電子書。
Sony創(chuàng)辦人之一的盛田昭夫,在1979年開始主導(dǎo)推出了Wlakman(隨身聽),搭配耳機席卷了青少年市場,到了1998年,據(jù)統(tǒng)計Walkman在銷售超過兩億五千萬部。過程中一直演進的很順利,從卡帶式、CD、到MP3、然后融入XperiaAndroidPhone。
而電子書方面則差強人意,從2006年e-ink顯示技術(shù)的PRS-500開始,陸續(xù)演進灰階度提升、支持觸控、輕薄化、支持無線網(wǎng)絡(luò)、3G、與多種電子書文件格式等,也建了自己的ReaderStore賣電子書。但2014年二月,Sony宣布結(jié)束美國市場的ReaderStore,讓消費者轉(zhuǎn)換到KOBO。
不管隨身聽或電子書,在近一次互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的革新過程,相較于Applei Pod和Amazon kindle,都可以看到Sony這段時期創(chuàng)新腳步的落后。其中一項很重要原因就是商業(yè)結(jié)構(gòu)的改變,原本單純的設(shè)計制造與銷售,在新的時代里已經(jīng)加入必要的“內(nèi)容服務(wù)”,成本利潤的計算與整體服務(wù)鏈的復(fù)雜化,也不是單純地把電子產(chǎn)品做得很漂亮或C/P值很高就可以生存,搭配內(nèi)容服務(wù)的商業(yè)模式變成現(xiàn)代消費者認(rèn)知的完整產(chǎn)品。
過去我們習(xí)慣把一個實體產(chǎn)品做好,搭配售后服務(wù)也是只有維修這個產(chǎn)品,或提供使用上的咨詢服務(wù)。現(xiàn)在東西聯(lián)網(wǎng)了,賣方責(zé)任和服務(wù)范圍都會加大,在設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)IOT產(chǎn)品的過程,得把視野拉廣。