深入理解物联网三大难点：（一）业务需求

根据Gartner的一项研究，理解客户需求是物联网项目三大难点之一。(还有两个难点是什么，本文后面会提到。）

今天我先讲下物联网需求。

许多人认为，物联网需求很简单，不就是采集设备的数据进行远程监控。但实际上，客户需要的远比你想象的多：

远程管理：远程安装软件、远程固件更新、远程培训、远程配置、远程桌面、远程文件传输。
在线质控：远程对设备进行QC质量控制。
远程诊断：提高设备首次维修成功率，降低维修成本。
产品即服务：将产品以服务形式进行销售。
远程监视：远程SCADA组态可视化监视。
远程优化：监控分析工艺参数，优化运行。
自动调度：根据设备情况自动触发各种业务动作。
预防性维护：提高设备利用率，降低设备故障率。
远程维修：远程维修，降低维修成本，提高客户满意度。
跟踪定位：例如车队管理。
付款：利用电子或生物钱包自动付款。
耗材更换：通过物联网自动触发耗材更换。
集成：集成各类设备、数据、应用。
人机语音交互：通过人机语音交互实现各类应用。
审计及合规性：通过物联网技术自动审计。

下面我对每一类需求做个说明。

1.远程管理

远程管理包括：远程安装软件、远程固件更新、远程培训、远程配置、远程桌面、远程文件传输。

这几个需求很好理解。比如医疗器械卖出去后，需要培训软件的使用。如果都要上门培训，那么成本就很高。那么通过远程培训就可以降低售后成本。

远程安装软件、远程固件升级、远程培训、远程配置、远程桌面等也是同样道理。

2.在线质控

大家去医院验血，一般不会会注意检验科内的化验仪器。实际上，在IoT概念为大家熟悉之前好多年，有的仪器早就用上了物联网技术，比如Sysmex血细胞分析仪。

Sysmex基于Axeda ServiceLink，二次开发了Sysmex网络通信系统（SNCS, Sysmex network communication system）。它将医院化验室的Sysmex血液检测仪器通过网络连到远程的血液检测仪监控系统。这一系统再跟CRM客户关系管理系统、在线质控系统、工单申报系统、文档系统、报表系统和现场服务调度系统进行整合。从而实现了对血液检测仪器的远程诊断、远程监控、故障分析、固件更新、故障工单管理等功能。

这里我们说下在线质控。医院的医生看病，都要以化验单作为重要参考依据。因此化验结果准不准非常重要。因此医院的检验科的检验设备和检验人员需要质量控制，才能保证每位患者的化验结果的准确性。原本是人工上报检测仪器的质控纸质结果，再进行人工的分析。而有了SNCS系统，只需要通过物联网传输即可。

当然除了化验室的机器，超声设备、CT设备、电子病历也有在线质控的需求。对于其他行业，比如水质监测和机器振动监测，也有在线质控的需求。

3.远程诊断

在远程设备出现问题时，通常需要去现场查看设备状态，发现问题，然后进行维修。

这样子就会带来几个问题：一是设备维修时间长，二是首次维修成功率低，三是出差去客户现场成本高，四是客户满意度下降。

有了远程诊断服务，维修工程师就可以先远程查看设备运行状况，分析故障原因，然后尝试远程修复问题。如果远程无法修复，则准备好相应的配件和工具，派具备维修该故障能力的工程师到现场维修。

4.产品即服务

对于机械等行业，远程租赁这一商业模式很普遍。远程租赁本质上就是Product as a Service产品即服务，把产品当服务卖。

对于这种模式，需要用物联网技术对租赁的产品进行使用量的采集和上传，并在客户不续费的情况下进行锁机等强制性的远程控制。

5.远程监视

远程SCADA监控用于对远程的设备进行监控。

例如Ignition这个SCADA软件其主要架构是现场的边缘计算网关将现场PLC的数据采集后通过mqtt协议发送到远程的服务器，然后在服务器上提供Web组态软件可视化。

6.远程优化

设备制造商卖了许多设备到不同地区不同客户手里。由于现场环境和使用水平维护情况不同，因此设备运行效率也不同。

特别是空调冷冻机组、锅炉、水泵、空压机、注塑机、温控仪之类的设备，其运行效率受工艺参数和工况影响很大。

因此，对这些设备，如果采集其数据，然后进行数据分析，然后进行优化，就可以节能增效。

分析优化，根据IIC的说法，分几个层面，

单个站点的分析和优化
多站点的对比
多个客户的对比

对于优化结果，采取的行动也分为几种：

根据优化结果，软件自动闭环控制
管理人员根据优化结果人工决策
根据规划周期采取行动

7.自动调度

1. 在物联网设备发生告警时，自动创建工单通知相应人员进行维修。

2.需要更换耗材时，自动与CRM相应人员对接。

3.根据CRM的销售发货记录，自动在物联网平台创建对应的设备。

4.根据采集上传的数据进行预防性维护，及时通知维修人员进行售后维修。

8.预防性维护

对于采集的数据进行预防性维护，可以大大提高价值。

比如一个有心脏病的病人根据医嘱每天称量体重一次。如果哪天体重超过了医生设定的阈值，就会给医生发送通知。然后医生就会找病人进行干预。这样就可以提供更好的医疗服务，甚至可以挽救生命。

对于设备制造商的机器，跟人一样，也是同样道理。

9.远程维修

对于一些执行关键任务的设备，比如医院的影像科的设备、电梯等，出现故障停工1天，都会给客户带来很大损失。

传统做法是在一个中心城市放一个售后工程师团队，对这个城市周边辐射的区域进行售后维修。出现问题就赶过去。售后成本高，响应慢，客户满意度差。

通过远程维修，可以快速准确地解决现场设备的问题。从而提高客户满意度和设备运行时间。

10.跟踪定位

跟踪定位也是物联网常见的应用场景。而最常见的跟踪定位应用就是车队管理。

在车上安装卫星定位模块，用于确定车辆位置速度信息，车载网关通过OBD或CAN总线等采集车辆实时状态数据。

11.付款

物联网也可以用于自动付款。比如基于汽车的电子钱包，就可以做很多事情：如加油站自动扣款、充电桩自动付款、无人值守全自动洗车机自动付费、无人值守超市自动付费、停车场付费等。

至于扣款方式，可以是这辆车绑定的具有支付功能的电子或生物钱包：如微信钱包、· 支付宝、银行卡、绑定了银行卡的会员卡、区块链电子钱包、预付费的卡券、刷人脸等。

12.耗材更换

耗材更换也是物联网的一个重要应用。

亚马逊有一个可编程的Wi-Fi按钮，它可以和AWS云端的lambda服务、iot core、SNS、dynamodb无缝结合。从而实现工厂里OEE计算、告警通知、下订单、开车库门、远程开关机、打电话、监控使用情况、远程控制家里的东西。

这个按钮可以用于耗材补充更换。比如家里没鸡蛋了，只要按下这个按钮，就可以自动从网上下单购买鸡蛋。

aws iot button

对于联网的医疗仪器可以主动补充耗材。通过物联网技术监控化验室的检验仪器需要的化学试剂和生物试剂的剩余量。当剩余量低于设定的阈值，就自动触发告警去补货。

自动补货可以有多种通知方式，如在线通知、自动下单、打电话下单、电话主动告知、到店里购买。

13.集成

Gartner 的研究表明，物联网集成是三个技术难点之一（另外两个是网络安全、明确和管理物联网的业务需求），物联网实施成本一半用于集成开发。

既然集成这么费劲，那为什么还要去做这么费力的事呢？因为根据信息第五定律，信息与其他信息组合后价值会增加。因此集成其他系统可以带来商业价值。

比如智能体重秤如果只是简单显示体重曲线，并不会给用户带来很大价值。但是如果这个体重秤把数据发送到在线医疗服务，两者进行集成，在用户体重超过医嘱设定的阈值，就可以通知医生进行干预。

对于物联网集成来说，有三个集成点：设备、数据和应用。对于这三个集成点来说，都要注意范围限定。比如有哪些型号设备协议需要集成，需要与哪些后端数据服务进行集成，需要在哪几个交互端（web端、移动端、小程序等）开发应用。

14.人机语音交互

人机语音交互是人与物之间重要的接口之一。通过语音交互，理论上人可以控制一切事物。

mycroft是一个基于树莓派开发的可扩展的开源智能音箱，内置TTS（文本到语音）和STT（语音到文本）的语音双向翻译功能。

mycroft音箱分解图

它的核心是mycroft-core软件，用Python开发，可以扩展让开发人员开发不同的skill技能插件。不同技能插件可以理解不同的语音交互命令，并根据命令去执行相应的业务逻辑。不同开发人员开发了许多技能插件，贡献给mycroft社区。用户就有很多种技能插件可以装到自己的mycroft音箱内，这个音箱就会拥有很多技能，越来越强大。

mycroft core 架构

Mycroft的技能插件叫msk skill。它的开发流程，其实很简单，就是要求skill开发人员填写插件信息，然后动态生成插件的代码框架和测试用例，然后开发人员去实现这个skill的api接口。

比如要让这个音箱能够根据主人的命令去京东买12个鸡蛋。那么很简单，只需要创建一个skill插件，然后用Python在这个插件里根据STT引擎拿到主人的命令文本，根据命令再去调用京东到家的商超生鲜类的REST API创建新订单接口即可。

15.审计及合规性

对于有些行业来说，比如工地施工、环境监控等，需要对设备进行严格的审计和合规性。

既然物联网可以让每一个物件都可以寻址，每一个物件都可以控制，每一个物件都可以通信。那么用它来做审计也是有广阔的应用空间。