這是我在【物女心經】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，我曾經提到，物聯網已經不僅僅是技術，它還帶來了方法論層面的變革；更進一步，它還將不斷啟迪和改變你的思維方式。
當時我給出的例子是在芯片設計領域思維模式的變化。原有的通用性芯片的發展思路顯然不能滿足萬物互聯的需求，針對不同場景研發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用。
如果沒有意識到應更新固有的思維進行芯片研發，有可能影響到技術路徑的選擇，或者對不同任務的優先級給出錯誤的排序，無形中增加了企業的試錯成本。
什麼才是物聯網企業應當具備的思維模式呢？答案不唯一。本文探討我認為最重要的一個：“槓桿”思維。阿基米德發現槓桿原理之後，曾經發出一句名言：給我一個支點，我能撬動整個地球。那麼“槓桿”思維在物聯網中是否存在，如何找到，如何利用？在文中你將看到：
- 什麼是“槓桿”思維？它和傳統思維有哪些差異？
- 在物聯網領域有哪些成功使用“槓桿”的例子？
- 有哪些現成的資源可以作為物聯網企業的“槓桿”？
不追求曾經擁有
先說一個故事，我在第一次讀到它的時候深受觸動。
2007年，喬布斯宣佈蘋果iPhone正式上市。這個消息震驚了世界，更震驚了諾基亞。當年晚些時候，谷歌也推出了安卓的初始版本。為了構築自己對抗蘋果和谷歌的防禦壁壘，同年諾基亞豪擲81億美元，收購了一家名為Navteq的公司。
Navteq是一家導航和地圖公司，是道路交通傳感器的主導者。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。諾基亞認為控制了交通傳感器，就能將實時交通的監控能力握在手裡，為用戶提供更多服務。
這一策略在諾基亞看來簡直天衣無縫。Navteq在交通傳感器行業處於壟斷地位，再無更佳選擇，81億雖是天價但諾基亞將其視作幾乎可以堵住競爭對手在同一領域的超車機會，忍忍肉疼也就過去了。
但是同一件事情，谷歌是怎麼考慮的呢？谷歌花了11億美元買下以色列的一家初創公司Waze。與自己研發傳感器硬件的思路不同，Waze非常懂得藉助新興信息交互模式“槓桿”。他們的方式是將位置信息眾包出去，利用用戶手機上現成的GPS傳感器獲取交通信息。
由於增加每個新的“人體交通傳感器”成本幾乎為0，只用了短短兩年，Waze的數據量就趕上了諾基亞併購的Navteq。4年之後，Waze的數據量是後者的10倍。現在，Waze的數據量超過了後者的100倍。
追求曾經“擁有”還是借“槓桿”撬動未來，高下立判。
通過這個例子，你可以看出在勝負的背後，思維模式的差異幾乎從一開始就宣判了兩條技術路徑的終局。諾基亞耗費大量金錢購買實體的傳感器設備，谷歌則只是藉助用戶的手機作為“眾包傳感器”這就是槓桿思維的實例之一。
擁有實體傳感器不是目的，把資源握在自己手裡也不是目的，得到實時交通信息才是目的。比自己研發或者購買更重要的，是優先考慮有哪些現成的“槓桿”資源可以借力，或者看看誰已經領先解決了相關的問題。
在實體物理世界，“租賃”取代“購買”、“槓桿”代替“擁有”的思路還算容易理解，在物聯網的虛擬世界，槓桿思維的作用更為關鍵。
如今產品的研發週期不再是月度或者季度，而是每天甚至每小時，完全依靠自己的能力進行研發在很多情況下往往來不及，必須懂得藉助“槓桿”，以最低的成本獲取技術和工具。
擁抱開源
在物聯網領域，最常見的“槓桿”是什麼？開源工具。
懂得使用開源工具，不僅可以提高研發效率，而且意味著企業可以獲得數十或者上百位開發者的幫助，可以藉助開源社區的網絡效應，從此駛上研發與學習的“快車道”。
擁抱開源，對於物聯網企業來說，這種做法不是可選項，而是必選項。開源工具不僅是工具，更是一種社群力量。開源具有雙向性，一方面是使用現有的開源工具，另一方面是將自己研發的工具放到開源平臺，吸引更多的生態開發者和合作者。
軟件領域的開源範式誕生於1991年，Linus Torvalds創造了Linux，形成了第一個全球範圍的開源社群。1998年，IBM進行了一份調查，詢問100名CIO是否在其公司內使用開源軟件，95%的人回答“沒有”。諷刺的是，同樣的問題，當調查對象換為程序員時，95%的人回答“有”。這次調查的結論極大地顛覆了IBM的預期，從此IBM決定進行重大戰略轉移，逐步走向開源。
2008年3個極客創立了一家名為GitHub的公司。GitHub的兩個做法徹底改變了開源社群，一是GitHub集成了即時通信功能，開發者可以互相審核、評論和打分，二是GitHub有分佈式的版本控制系統，而不是中央性的代碼庫。
GitHub更像是一個程序員的社交網絡，核心是人與人的彼此協作，而不僅僅是開源代碼本身。根據官方發佈的數據，到2017年GitHub社區擁有2400萬開發者，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，它可以縮短研發週期節省成本，降低系統性試錯的風險，並享受群體智慧以及持續更新帶來的好處。
接下來我們談談在物聯網領域擁抱開源，使用開源這一“槓桿”思維的例子。
還是從一個故事說起，主人公是博世。隨著公司的發展，博世意識到需要建設物聯網平臺將數百萬物聯網設備管理起來。經過評估，他們面臨3種選擇：
1. 自己研發物聯網平臺
2. 將物聯網平臺的研發任務外包給第三方
3. 使用開源的物聯網平臺
很快，第2個選項被否決了，博世不希望將核心平臺外包給OEM，承擔不必要的風險。之後被否決的是第1個選項，自己研發的成本高、週期長，還不一定能滿足需求。在看到了開源軟件的優勢之後，博世判斷未來5-7年開源將是物聯網領域的重要趨勢，因此決定採用開源的物聯網平臺。
博世選擇性的加入了開源社群，並制定了“開源優先”戰略，創建了6個不同的物聯網開源項目，在最近的一篇博客文章中，博世總結了擁抱開源帶來的切實好處：
- 開源項目的調用，大大提高了團隊的開發效率。博世的軟件質量獲得了持續提升，不必“擁有”開發者就可以藉助他們的群體智慧。同時博世內部工程師的學習速度通過與開源社群互動，得到了很好的鍛鍊提升。
- 開源有利於迎擊競爭對手，開源物聯網平臺相比專用物聯網平臺具有更好的生態基礎。通過開源社群的互動，博世可以更好的與Red Hat、Sierra Wireless、Cloudera等生態夥伴合作，提供完整解決方案。
- 博世的客戶可以對開源物聯網平臺的未來方向、重大決策產生更大的影響，並且參與到極為透明的開發過程當中。
最新IoT開源趨勢彙總
最後，技術路徑的選擇對於物聯網企業來說尤為重要，在此我列舉一些值得關注的開源項目，可以作為物聯網企業的備選“槓桿”。
- 值得關注的邊緣計算開源項目
EdgeXFoundry：是一個簡單的互操作性框架，獨立於操作系統，支持任何硬件和應用程序，促進設備、應用程序和雲平臺之間的連接。EdgeX的主要任務是簡化和標準化工業物聯網邊緣計算，同時保持其開放性。EdgeX Foundry的最新版本，從原本的Java語言轉移至Go語言，使用Go進行了重新改寫，使其能夠在Raspberry Pi和其它小型計算機上運行。
Akraino：與EdgeX相似，Akraino同樣由Linux基金會發布，是一個開源的物聯網邊緣計算項目，其種子代碼已向Linux社區開放。Akraino專注於邊緣計算技術的研發與應用，加快建設邊緣網絡生態系統，英特爾向其開放了網絡邊緣虛擬化軟件開發套件。Akraino Edge Stack代碼基於AT&T的Network Cloud開發，是在虛擬機（VM）和容器中開發運行的運營商級計算應用程序。
StarlingX：是Intel和WindRiver開源的邊緣計算項目，該項目是基於WindRiver的產品Titanimu Cloud R5版本基礎上修改而來。StarlingX項目於今年5月份成立，是由OpenStack基金會（OSF）支持的試點項目。StarlingX試圖提供新服務，用來幫助填補開源邊緣雲生態系統中的空白，以滿足運營商和工業應用的場景和邊緣計算領域的嚴格要求。
Kubernetes：是一個容器的編排工具，基於Docker+K8s的新型PaaS平臺具有敏捷部署、彈性伸縮、靈活調度、故障自動恢復等優勢，充分滿足業務擴展中的資源支持。Linux基金會和Eclipse基金會正在合作，將把在超大規模雲計算環境中已被普遍使用的Kubernetes（簡稱K8s），帶入到物聯網邊緣計算場景中。
- 值得關注的物聯網開源項目群
Eclipse IoT：Eclipse 基金會是一個非常關注物聯網的開源組織。Eclipse IoT社區裡面有很多物聯網模塊化開源項目，這些項目各有特色，都還蠻有幫助。Eclipse基金會IoT工作組發表了文章《物聯網架構的3種軟件協議需求》，分別針對物聯網系統的3類設備：
1. 資源受限的設備
2. 連接智能物件的網關設備
3. 物聯網雲平臺
針對上面的3類設備，Eclipse IoT分別給出瞭解決方案。開源的操作系統有RIOT、FreeRTOS、Zephyr和Linux；通信協議有Eclipse Paho和Wakaama；針對物聯網網關的方案有Eclipse Kura框架；針對智能家居應用市場的有Eclipse SmartHome；針對工業4.0和工業物聯網的有Eclipse 4DIAC，它支持IEC61499標準；在物聯網雲平臺方面，Eclipse有Kapua和OM2M架構；對於雲端分析和虛擬化有Eclipse BIRT；Eclipse Mosquitto是MQTT服務端的一種實現；此外還有提供連接物聯網設備的Eclipse Hono API協議標準。
- 值得關注的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，它的理念是給工業設備穿上一層數字“馬甲”，對資產特性及技術功能進行遵循標準的數字化描述，相當於使用統一的“服裝”封裝設備的各種信息。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字化“資產說明書”，資產由此而變得可管理、可操作。
由德國電氣行業協會ZVEI組織支持開發的OpenAAS是第一個管理殼的參考實現。它是專為開發團組設立的開放型智能體項目，不僅僅開源，而且可以經由GitHub進行深度學習。第一個管理殼的參考實現是按照ICT規範（通用建模語言）、基於免費的OPC UA而發展出來。
機器人操作系統ROS：ROS是Robot Operating System的縮寫，原本是斯坦福大學的一個機器人項目，目前是由OSRF公司維護的開源項目。類似於PC端的操作系統，ROS對機器人的硬件進行了封裝，不同的機器人、不同的傳感器，在ROS裡可以用相同的方式表示，供上層應用程序調用。
ROS為開發者提供了一系列非常有用的開源工具，可大大提高開發效率：
- OROCOS：主要側重於機器人底層控制器的設計
- OpenRave：用於做運動規劃的平臺
- Player：一款優秀的二維仿真平臺，可以用於平面移動機器人的仿真
- OpenCV：機器視覺開源項目
- OMPL：運動規劃開源項目
- Visp：一個開源視覺伺服項目
- Gazebo：一款優秀的開源仿真平臺，可以實現動力學仿真、傳感器仿真等
- ORK：一個物體識別與位姿估計開源庫
- PCL：一個開源點雲處理庫
……
- 值得關注的AI開源趨勢
邊緣AI開源項目：邊緣智能是我反覆提到的一種趨勢，AI正在逐步滲透到邊緣設備。
值得關注的開源項目比如RISC-V處理器框架，它具有架構簡單、功耗面積低等特點，已經走過了仿真驗證和流片驗證的階段，降低了中小企業的應用風險。一款名為GAP8的低能耗AI處理器便是基於RISC-V開源處理器框架，主要設計目標就是解決其它AI處理器無法解決的應用難題。
AI PaaS開源項目：AI PaaS降低了人工智能的使用門檻，巨頭們也彼此默契的採用開源策略推進AI的應用，因此越來越多的創新項目嘗試基於開源的AI PaaS平臺，開發面向不同行業和場景的人工智能應用。
物聯網是一種新技術的集大成者，更是一種新的思維模式。物聯網將引發密集井噴的新商機，在這個過程中，那些率先導入全新的思維模式的企業，必將更有利搶佔新商機。。
如果你把物聯網作為新技術，可以開發一些創新硬件和方案，撬動百億級的市場；如果你把物聯網作為方法論，可以用它變革傳統行業與流程，撬動千億級的市場；如果你把物聯網作為思維方式，有可能改變整個物理世界的互聯方式，撬動萬億級的市場。
文章闡述的“槓桿思維”僅僅是物聯網企業必備的思維模式之一，其餘幾種正在趕來的路上，未來我將一一討論。
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