導(dǎo)  讀

阿基米德發(fā)現(xiàn)杠桿原理之后，曾經(jīng)發(fā)出一句名言：給我一個支點(diǎn)，我能撬動整個地球。那么“杠桿”思維在物聯(lián)網(wǎng)中如何體現(xiàn)？在文中你將看到：

• 什么是“杠桿”思維？它和傳統(tǒng)思維有哪些差異？

• 在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有哪些成功使用“杠桿”的例子？

• 有哪些現(xiàn)成的資源可以作為物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的“杠桿”？

這是我在【物女心經(jīng)】專欄寫的第97篇文章。

今天我想討論一個比較“虛”的話題：思維模式。在以前的文章中，我曾經(jīng)提到，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)不僅僅是技術(shù)，它還帶來了方法論層面的變革；更進(jìn)一步，它還將不斷啟迪和改變你的思維方式。

當(dāng)時(shí)我給出的例子是在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域思維模式的變化。原有的通用性芯片的發(fā)展思路顯然不能滿足萬物互聯(lián)的需求，針對不同場景研發(fā)不同種類的芯片成為一種新的解題方式。越來越多的IoT公司正在自行研發(fā)芯片，以滿足智能家居、智能攝像頭、自動駕駛汽車等特定場景的應(yīng)用。

如果沒有意識到應(yīng)更新固有的思維進(jìn)行芯片研發(fā)，有可能影響到技術(shù)路徑的選擇，或者對不同任務(wù)的優(yōu)先級給出錯誤的排序，無形中增加了企業(yè)的試錯成本。

什么才是物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)具備的思維模式呢？答案不唯一。本文探討我認(rèn)為最重要的一個：“杠桿”思維。阿基米德發(fā)現(xiàn)杠桿原理之后，曾經(jīng)發(fā)出一句名言：給我一個支點(diǎn)，我能撬動整個地球。那么“杠桿”思維在物聯(lián)網(wǎng)中是否存在，如何找到，如何利用？在文中你將看到：

• 什么是“杠桿”思維？它和傳統(tǒng)思維有哪些差異？

• 在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有哪些成功使用“杠桿”的例子？

• 有哪些現(xiàn)成的資源可以作為物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的“杠桿”？

不追求曾經(jīng)擁有

先說一個故事，我在第一次讀到它的時(shí)候深受觸動。

2007年，喬布斯宣布蘋果iPhone正式上市。這個消息震驚了世界，更震驚了諾基亞。當(dāng)年晚些時(shí)候，谷歌也推出了安卓的初始版本。為了構(gòu)筑自己對抗蘋果和谷歌的防御壁壘，同年諾基亞豪擲81億美元，收購了一家名為Navteq的公司。

Navteq是一家導(dǎo)航和地圖公司，是道路交通傳感器的主導(dǎo)者。僅在歐洲，Navteq的傳感器就覆蓋了13個國家、35個大型城市、40萬公里的道路。諾基亞認(rèn)為控制了交通傳感器，就能將實(shí)時(shí)交通的監(jiān)控能力握在手里，為用戶提供更多服務(wù)。

這一策略在諾基亞看來簡直天衣無縫。Navteq在交通傳感器行業(yè)處于壟斷地位，再無更佳選擇，81億雖是天價(jià)但諾基亞將其視作幾乎可以堵住競爭對手在同一領(lǐng)域的超車機(jī)會，忍忍肉疼也就過去了。

但是同一件事情，谷歌是怎么考慮的呢？谷歌花了11億美元買下以色列的一家初創(chuàng)公司W(wǎng)aze。與自己研發(fā)傳感器硬件的思路不同，Waze非常懂得借助新興信息交互模式“杠桿”。他們的方式是將位置信息眾包出去，利用用戶手機(jī)上現(xiàn)成的GPS傳感器獲取交通信息。

由于增加每個新的“人體交通傳感器”成本幾乎為0，只用了短短兩年，Waze的數(shù)據(jù)量就趕上了諾基亞并購的Navteq。4年之后，Waze的數(shù)據(jù)量是后者的10倍?，F(xiàn)在，Waze的數(shù)據(jù)量超過了后者的100倍。

追求曾經(jīng)“擁有”還是借“杠桿”撬動未來，高下立判。

通過這個例子，你可以看出在勝負(fù)的背后，思維模式的差異幾乎從一開始就宣判了兩條技術(shù)路徑的終局。諾基亞耗費(fèi)大量金錢購買實(shí)體的傳感器設(shè)備，谷歌則只是借助用戶的手機(jī)作為“眾包傳感器”這就是杠桿思維的實(shí)例之一。

擁有實(shí)體傳感器不是目的，把資源握在自己手里也不是目的，得到實(shí)時(shí)交通信息才是目的。比自己研發(fā)或者購買更重要的，是優(yōu)先考慮有哪些現(xiàn)成的“杠桿”資源可以借力，或者看看誰已經(jīng)領(lǐng)先解決了相關(guān)的問題。

在實(shí)體物理世界，“租賃”取代“購買”、“杠桿”代替“擁有”的思路還算容易理解，在物聯(lián)網(wǎng)的虛擬世界，杠桿思維的作用更為關(guān)鍵。

如今產(chǎn)品的研發(fā)周期不再是月度或者季度，而是每天甚至每小時(shí)，完全依靠自己的能力進(jìn)行研發(fā)在很多情況下往往來不及，必須懂得借助“杠桿”，以最低的成本獲取技術(shù)和工具。

擁抱開源

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，最常見的“杠桿”是什么？開源工具。

懂得使用開源工具，不僅可以提高研發(fā)效率，而且意味著企業(yè)可以獲得數(shù)十或者上百位開發(fā)者的幫助，可以借助開源社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，從此駛上研發(fā)與學(xué)習(xí)的“快車道”。

擁抱開源，對于物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來說，這種做法不是可選項(xiàng)，而是必選項(xiàng)。開源工具不僅是工具，更是一種社群力量。開源具有雙向性，一方面是使用現(xiàn)有的開源工具，另一方面是將自己研發(fā)的工具放到開源平臺，吸引更多的生態(tài)開發(fā)者和合作者。

軟件領(lǐng)域的開源范式誕生于1991年，Linus Torvalds創(chuàng)造了Linux，形成了第一個全球范圍的開源社群。1998年，IBM進(jìn)行了一份調(diào)查，詢問100名CIO是否在其公司內(nèi)使用開源軟件，95%的人回答“沒有”。諷刺的是，同樣的問題，當(dāng)調(diào)查對象換為程序員時(shí)，95%的人回答“有”。這次調(diào)查的結(jié)論極大地顛覆了IBM的預(yù)期，從此IBM決定進(jìn)行重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，逐步走向開源。

2008年3個極客創(chuàng)立了一家名為GitHub的公司。GitHub的兩個做法徹底改變了開源社群，一是GitHub集成了即時(shí)通信功能，開發(fā)者可以互相審核、評論和打分，二是GitHub有分布式的版本控制系統(tǒng)，而不是中央性的代碼庫。

GitHub更像是一個程序員的社交網(wǎng)絡(luò)，核心是人與人的彼此協(xié)作，而不僅僅是開源代碼本身。根據(jù)官方發(fā)布的數(shù)據(jù)，到2017年GitHub社區(qū)擁有2400萬開發(fā)者，他們在6700萬個開源庫中工作，其中有接近70萬名中國用戶。

綜上，擁抱開源的好處顯而易見，它可以縮短研發(fā)周期節(jié)省成本，降低系統(tǒng)性試錯的風(fēng)險(xiǎn)，并享受群體智慧以及持續(xù)更新帶來的好處。

接下來我們談?wù)勗谖锫?lián)網(wǎng)領(lǐng)域擁抱開源，使用開源這一“杠桿”思維的例子。

還是從一個故事說起，主人公是博世。隨著公司的發(fā)展，博世意識到需要建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)平臺將數(shù)百萬物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理起來。經(jīng)過評估，他們面臨3種選擇：

1. 自己研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)平臺

2. 將物聯(lián)網(wǎng)平臺的研發(fā)任務(wù)外包給第三方

3. 使用開源的物聯(lián)網(wǎng)平臺

很快，第2個選項(xiàng)被否決了，博世不希望將核心平臺外包給OEM，承擔(dān)不必要的風(fēng)險(xiǎn)。之后被否決的是第1個選項(xiàng)，自己研發(fā)的成本高、周期長，還不一定能滿足需求。在看到了開源軟件的優(yōu)勢之后，博世判斷未來5-7年開源將是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重要趨勢，因此決定采用開源的物聯(lián)網(wǎng)平臺。

博世選擇性的加入了開源社群，并制定了“開源優(yōu)先”戰(zhàn)略，創(chuàng)建了6個不同的物聯(lián)網(wǎng)開源項(xiàng)目，在最近的一篇博客文章中，博世總結(jié)了擁抱開源帶來的切實(shí)好處：

• 開源項(xiàng)目的調(diào)用，大大提高了團(tuán)隊(duì)的開發(fā)效率。博世的軟件質(zhì)量獲得了持續(xù)提升，不必“擁有”開發(fā)者就可以借助他們的群體智慧。同時(shí)博世內(nèi)部工程師的學(xué)習(xí)速度通過與開源社群互動，得到了很好的鍛煉提升。

• 開源有利于迎擊競爭對手，開源物聯(lián)網(wǎng)平臺相比專用物聯(lián)網(wǎng)平臺具有更好的生態(tài)基礎(chǔ)。通過開源社群的互動，博世可以更好的與Red Hat、Sierra Wireless、Cloudera等生態(tài)伙伴合作，提供完整解決方案。

• 博世的客戶可以對開源物聯(lián)網(wǎng)平臺的未來方向、重大決策產(chǎn)生更大的影響，并且參與到極為透明的開發(fā)過程當(dāng)中。

最新IoT開源趨勢匯總

最后，技術(shù)路徑的選擇對于物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來說尤為重要，在此我列舉一些值得關(guān)注的開源項(xiàng)目，可以作為物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的備選“杠桿”。

• 值得關(guān)注的邊緣計(jì)算開源項(xiàng)目

EdgeXFoundry：是一個簡單的互操作性框架，獨(dú)立于操作系統(tǒng)，支持任何硬件和應(yīng)用程序，促進(jìn)設(shè)備、應(yīng)用程序和云平臺之間的連接。EdgeX的主要任務(wù)是簡化和標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算，同時(shí)保持其開放性。EdgeX Foundry的最新版本，從原本的Java語言轉(zhuǎn)移至Go語言，使用Go進(jìn)行了重新改寫，使其能夠在Raspberry Pi和其它小型計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。

Akraino：與EdgeX相似，Akraino同樣由Linux基金會發(fā)布，是一個開源的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算項(xiàng)目，其種子代碼已向Linux社區(qū)開放。Akraino專注于邊緣計(jì)算技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，加快建設(shè)邊緣網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)，英特爾向其開放了網(wǎng)絡(luò)邊緣虛擬化軟件開發(fā)套件。Akraino Edge Stack代碼基于AT&T的Network Cloud開發(fā)，是在虛擬機(jī)（VM）和容器中開發(fā)運(yùn)行的運(yùn)營商級計(jì)算應(yīng)用程序。

StarlingX：是Intel和WindRiver開源的邊緣計(jì)算項(xiàng)目，該項(xiàng)目是基于WindRiver的產(chǎn)品Titanimu Cloud R5版本基礎(chǔ)上修改而來。StarlingX項(xiàng)目于今年5月份成立，是由OpenStack基金會（OSF）支持的試點(diǎn)項(xiàng)目。StarlingX試圖提供新服務(wù)，用來幫助填補(bǔ)開源邊緣云生態(tài)系統(tǒng)中的空白，以滿足運(yùn)營商和工業(yè)應(yīng)用的場景和邊緣計(jì)算領(lǐng)域的嚴(yán)格要求。

Kubernetes：是一個容器的編排工具，基于Docker+K8s的新型PaaS平臺具有敏捷部署、彈性伸縮、靈活調(diào)度、故障自動恢復(fù)等優(yōu)勢，充分滿足業(yè)務(wù)擴(kuò)展中的資源支持。Linux基金會和Eclipse基金會正在合作，將把在超大規(guī)模云計(jì)算環(huán)境中已被普遍使用的Kubernetes（簡稱K8s），帶入到物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算場景中。

• 值得關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)開源項(xiàng)目群

Eclipse IoT：Eclipse 基金會是一個非常關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的開源組織。Eclipse IoT社區(qū)里面有很多物聯(lián)網(wǎng)模塊化開源項(xiàng)目，這些項(xiàng)目各有特色，都還蠻有幫助。Eclipse基金會IoT工作組發(fā)表了文章《物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的3種軟件協(xié)議需求》，分別針對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的3類設(shè)備：

1. 資源受限的設(shè)備

2. 連接智能物件的網(wǎng)關(guān)設(shè)備

3. 物聯(lián)網(wǎng)云平臺

針對上面的3類設(shè)備，Eclipse IoT分別給出了解決方案。開源的操作系統(tǒng)有RIOT、FreeRTOS、Zephyr和Linux；通信協(xié)議有Eclipse Paho和Wakaama；針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的方案有Eclipse Kura框架；針對智能家居應(yīng)用市場的有Eclipse SmartHome；針對工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的有Eclipse 4DIAC，它支持IEC61499標(biāo)準(zhǔn)；在物聯(lián)網(wǎng)云平臺方面，Eclipse有Kapua和OM2M架構(gòu)；對于云端分析和虛擬化有Eclipse BIRT；Eclipse Mosquitto是MQTT服務(wù)端的一種實(shí)現(xiàn)；此外還有提供連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的Eclipse Hono API協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

• 值得關(guān)注的IIoT開源趨勢

管理殼（Administration Shell）：管理殼的重要性還沒有引起足夠重視，它的理念是給工業(yè)設(shè)備穿上一層數(shù)字“馬甲”，對資產(chǎn)特性及技術(shù)功能進(jìn)行遵循標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化描述，相當(dāng)于使用統(tǒng)一的“服裝”封裝設(shè)備的各種信息。有了管理殼提供的這套可用軟件平臺查詢、讀取的自我描述式的數(shù)字化“資產(chǎn)說明書”，資產(chǎn)由此而變得可管理、可操作。

由德國電氣行業(yè)協(xié)會ZVEI組織支持開發(fā)的OpenAAS是第一個管理殼的參考實(shí)現(xiàn)。它是專為開發(fā)團(tuán)組設(shè)立的開放型智能體項(xiàng)目，不僅僅開源，而且可以經(jīng)由GitHub進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。第一個管理殼的參考實(shí)現(xiàn)是按照ICT規(guī)范（通用建模語言）、基于免費(fèi)的OPC UA而發(fā)展出來。

機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS：ROS是Robot Operating System的縮寫，原本是斯坦福大學(xué)的一個機(jī)器人項(xiàng)目，目前是由OSRF公司維護(hù)的開源項(xiàng)目。類似于PC端的操作系統(tǒng)，ROS對機(jī)器人的硬件進(jìn)行了封裝，不同的機(jī)器人、不同的傳感器，在ROS里可以用相同的方式表示，供上層應(yīng)用程序調(diào)用。

ROS為開發(fā)者提供了一系列非常有用的開源工具，可大大提高開發(fā)效率：

• OROCOS：主要側(cè)重于機(jī)器人底層控制器的設(shè)計(jì)

• OpenRave：用于做運(yùn)動規(guī)劃的平臺

• Player：一款優(yōu)秀的二維仿真平臺，可以用于平面移動機(jī)器人的仿真

• OpenCV：機(jī)器視覺開源項(xiàng)目

• OMPL：運(yùn)動規(guī)劃開源項(xiàng)目

• Visp：一個開源視覺伺服項(xiàng)目

• Gazebo：一款優(yōu)秀的開源仿真平臺，可以實(shí)現(xiàn)動力學(xué)仿真、傳感器仿真等

• ORK：一個物體識別與位姿估計(jì)開源庫

• PCL：一個開源點(diǎn)云處理庫

……

• 值得關(guān)注的AI開源趨勢

邊緣AI開源項(xiàng)目：邊緣智能是我反復(fù)提到的一種趨勢，AI正在逐步滲透到邊緣設(shè)備。

值得關(guān)注的開源項(xiàng)目比如RISC-V處理器框架，它具有架構(gòu)簡單、功耗面積低等特點(diǎn)，已經(jīng)走過了仿真驗(yàn)證和流片驗(yàn)證的階段，降低了中小企業(yè)的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。一款名為GAP8的低能耗AI處理器便是基于RISC-V開源處理器框架，主要設(shè)計(jì)目標(biāo)就是解決其它AI處理器無法解決的應(yīng)用難題。

AI PaaS開源項(xiàng)目：AI PaaS降低了人工智能的使用門檻，巨頭們也彼此默契的采用開源策略推進(jìn)AI的應(yīng)用，因此越來越多的創(chuàng)新項(xiàng)目嘗試基于開源的AI PaaS平臺，開發(fā)面向不同行業(yè)和場景的人工智能應(yīng)用。