物聯(lián)網(wǎng)在路上，為啥很少聽(tīng)到日本企業(yè)的聲音？

當我們討論物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候，為何聽(tīng)不到來(lái)自日本企業(yè)的聲音？

 

上個(gè)月在日本橫濱舉行的一場(chǎng)嵌入式/物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)研討會(huì )上，日本自產(chǎn)的開(kāi)放性實(shí)時(shí)操作系統TRON發(fā)明人、東京大學(xué)教授坂村健(Ken Sakamura)公開(kāi)表達了他對日本嵌入式產(chǎn)業(yè)的失望，點(diǎn)名抨擊日本當地的嵌入式系統設計企業(yè)無(wú)能，變得保守和傳統，以及無(wú)法成為全球物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的主導者。

 

“日本就這樣拱手讓德國發(fā)起‘工業(yè)4.0’浪潮，并讓美國主導工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium)”坂村健失望的說(shuō)道，“他們袖手旁觀(guān)，讓其他人去辛苦工作定義物聯(lián)網(wǎng)規則，想坐享其成在最短時(shí)間內利用‘勝出’的全球標準；日本工程師跳過(guò)了開(kāi)發(fā)標準的關(guān)鍵程序，而且眼光過(guò)于狹隘地只想推出商用產(chǎn)品。”

 

坂村健指出，日本的企業(yè)往往是在一個(gè)封閉的環(huán)境下已封閉的思想被孕育，因此大多對“開(kāi)放”有恐懼感；它們可能擅長(cháng)封閉式的物聯(lián)網(wǎng)，但對于開(kāi)放性物聯(lián)網(wǎng)就不一定擅長(cháng)了。更糟的是，日本人缺乏發(fā)展全球標準的經(jīng)驗。相反地，GE與其他領(lǐng)導廠(chǎng)商如AT&T、Cisco、IBM與Intel合作，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟開(kāi)發(fā)能讓世界上任何人使用的技術(shù)標準。

 

那么，日本真的對物聯(lián)網(wǎng)世界毫無(wú)貢獻嗎？

 

確實(shí)，日本并未像德國推動(dòng)了工業(yè)4.0以及美國發(fā)起工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium)那樣，在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準的制訂方面只是袖手旁觀(guān)；不過(guò)日本廠(chǎng)商仍然開(kāi)發(fā)出一系列令人驚艷的嵌入式系統，從打印機、攝像頭到汽車(chē)，而且它們連網(wǎng)的數量變得越來(lái)越多。

 

原因是日本工程師將嵌入式技術(shù)視為看家本領(lǐng)，在相關(guān)必備零部件(包括軟件)的創(chuàng )新上引以自豪，他們擅長(cháng)于改善該類(lèi)嵌入式系統并且將它們連上互聯(lián)網(wǎng)。

 

 

2015年度日本橫濱嵌入式技術(shù)/物聯(lián)網(wǎng)研討會(huì )

 

在今年度的日本嵌入式/物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研討會(huì )上就能看到不少日本廠(chǎng)商的創(chuàng )新成果，包括Lapis Semiconductor整合了多個(gè)傳感器的單芯片、三菱(Mitsubishi)的高頻電源供應器、NEC為隨選無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )(on-demand wireless networks)開(kāi)發(fā)的超低功耗喚醒模塊，以及日本自產(chǎn)實(shí)時(shí)操作系統iTRON現在能與Linux在多核心處理器上平行運作。

 

低功耗喚醒模塊

 

物聯(lián)網(wǎng)終端節點(diǎn)即使長(cháng)期處于待機狀態(tài)，所消耗的電力也可能需要幾個(gè)月就更換一次電池，但這對于某些應用來(lái)說(shuō)并不是很方便，例如埋在土壤中的傳感器設備；為此NEC開(kāi)發(fā)了一款新型喚醒模塊(wake-up module)，待機時(shí)耗電僅1mW (NEC表示，通常WLAN模塊耗電量是1W、Zigbee是60mW，藍牙則是72mW)，并能偵測接收2.4GHz的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )訊號。

 

 

能準確識別細小零件“指紋”的工具

 

在工廠(chǎng)或零部件通路，要以具安全性又易于管理的方案追蹤各種零部件是個(gè)挑戰，因為很多電子零部件的尺寸小到無(wú)法刻上序號或是貼RFID標簽；為此NEC的工程師找到一種方法，能識別不同螺絲表面上的差異，然后將那些數據儲存在云端，用以識別每個(gè)不同的零件。

 

不過(guò)NEC的團隊也發(fā)現這種以攝像頭為基礎的系統在開(kāi)發(fā)上面臨一些挑戰；首先他們得在擷取零部件影像時(shí)，根據光線(xiàn)條件進(jìn)行調整，因為光線(xiàn)可能會(huì )影響拍攝的結果。其次，該系統還是可能在識別每個(gè)零件時(shí)遇到困難，特別是當零部件表面因為刮痕而有所改變時(shí)；還有腐蝕也讓這種零部件識別方式變得棘手。

 

 

為物聯(lián)網(wǎng)打造的軟件平臺

 

一家成立于2001年的日本軟件平臺開(kāi)發(fā)商Ubiquitous，可提供一系列的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，支持網(wǎng)絡(luò )架構、HomeKit、ECHONET Lite與物聯(lián)網(wǎng)數據庫及其管理。該公司在現場(chǎng)展示的是為汽車(chē)廠(chǎng)商所設計的一個(gè)云端平臺，支持駕駛人臉部識別、健康狀態(tài)監測(例如新率等生命征象)，并可追蹤駕駛人是如何駕駛車(chē)輛。

 

 

 

 

為CAN總線(xiàn)提供安全性保障

 

同樣是新創(chuàng )公司的Trillium致力于開(kāi)發(fā)為CAN總線(xiàn)加密以及管理密鑰的技術(shù)，該公司的SecureCAN加密技術(shù)在展會(huì )現場(chǎng)獲得廣大回響；Trillium執行長(cháng)David Uze,表示，他們一開(kāi)始鎖定的是汽車(chē)應用領(lǐng)域，卻驚訝地發(fā)現CAN總線(xiàn)的應用在日本不限于汽車(chē)，也應用于打印機、攝像頭等設備，而且也會(huì )擔心未經(jīng)保護的CAN總線(xiàn)可能遭受黑客攻擊。

 

 

 

 

日本最紅的人形機器人Pepper

 

日本人對于人形機器人的熱愛(ài)世界聞名，而現在當地市場(chǎng)最紅的人形機器人非Pepper莫屬；這款由軟銀(SoftBank Mobile)與法國公司Aldebaran Robotics合作開(kāi)發(fā)的機器人，號稱(chēng)能“理解使用者的情緒”，配備了4支麥克風(fēng)、兩個(gè)HD攝像頭(在嘴巴與頭部)，還有一個(gè)3D深度傳感器(裝在眼睛后方)。

 

 

 

 

在展會(huì )現場(chǎng)有不少Pepeer現身，除了擔任攤位的招待，還像個(gè)好奇的小朋友能與經(jīng)過(guò)的人互動(dòng)提問(wèn)。Pepper體重30公斤、身高120公分，據說(shuō)這種「嬌小」設計是為了讓機器人看起來(lái)不那么嚇人、而是讓人感覺(jué)可愛(ài)。Pepper不會(huì )打掃，但知道如何取悅主人──會(huì )講笑話(huà)還會(huì )跳舞，可惜因為它沒(méi)有腳、是以輪子移動(dòng)所以能跳的姿勢有限。

 

車(chē)用以太網(wǎng)絡(luò )影音橋接方案

 

東芝(Toshiba)正大力推動(dòng)Ethernet AVB (Ethernet AVB)車(chē)用以太網(wǎng)絡(luò )影音橋接技術(shù)，該技術(shù)是由產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟AVnu Alliance所開(kāi)發(fā)，以標準以太網(wǎng)絡(luò )為演進(jìn)基礎，支持實(shí)時(shí)影音與控制應用；東芝與飛思卡爾半導體(Freescale)合作展示了一款AVB軟件開(kāi)發(fā)工具NetNucleus AVB，該工具是針對飛思卡爾的i.MX6處理器與Kinetis為控制器優(yōu)化。

 

 

利用Ethernet AVB技術(shù)，圖左側顯視器顯示的影像畫(huà)面能實(shí)時(shí)傳輸至右側的顯示器，號稱(chēng)完全不延遲

 

Ethernet AVB的關(guān)鍵優(yōu)勢在于號稱(chēng)可透過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳遞高畫(huà)質(zhì)、大容量的影音內容，而且幾乎沒(méi)有延遲；例如在車(chē)內傳送不經(jīng)過(guò)壓縮的視訊內容。東芝與飛思卡爾的開(kāi)發(fā)工具目前正透過(guò)AVnu Alliance進(jìn)行認證程序，預計明年4月正式上市。

 

 

 

 

一旦該迷你模塊(29mm×20mm×3.5mm)接收到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )訊號，就會(huì )將訊號傳送到網(wǎng)絡(luò )上其他的終端節點(diǎn)并將它們喚醒；NEC表示，該模塊特別適合隨選無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )應用。如上圖所示，載著(zhù)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的玩具拖車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì )觸發(fā)該喚醒模塊并開(kāi)啟同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的物聯(lián)網(wǎng)感測設備，然后玩具拖車(chē)就能收集數據。

 

高頻電源供應器

 

三菱電機展示的是該公司開(kāi)發(fā)的高頻電源供應技術(shù)(high-frequency power supply technology)，能支持廣泛應用領(lǐng)域的無(wú)線(xiàn)充電；該公司開(kāi)發(fā)的轉換器尺寸只有手掌大小，能以6.78MHz的高頻輸出1kW功率，轉換效率號稱(chēng)高達95%。

 

 

 

 

 

土壤環(huán)境感測設備

 

Lapis Semiconductor展示了一款土壤環(huán)境傳感器(soil environment sensor)單芯片，可量測土地的酸堿值、導電率以及溫度；該5mm×5mm大小的芯片內含三種不同的傳感器，Lapis表示，要在單芯片整合多個(gè)傳感器的關(guān)鍵在于避免傳感器的訊號相互干擾。這種傳感器的應用不只在農業(yè)領(lǐng)域，還包括環(huán)保與防災應用。

 

 

 

 

此外Lapis還發(fā)表了名為L(cháng)azurite的一系列模塊，該產(chǎn)品內建該公司自家開(kāi)發(fā)的微控制器，能用以收集傳感器的數據并透過(guò)920MHz (即IEEE802.15 .4e/g)頻率傳送數據。Lapis可提供內建該模塊的原型開(kāi)發(fā)工具，使用者將工具連結PC即可立即開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)設備。

 

 

安防攝像頭解決方案

 

新成立不久但歷史其實(shí)很悠久的索思未來(lái)科技，在現場(chǎng)展示其三大技術(shù)，包括電視、攝像頭以及解決方案(methodology)──所謂的解決方案是協(xié)助客戶(hù)更快速地設計系統，該公司的工程師團隊能提供客戶(hù)包括ARM架構處理器平臺、前端設計以及軟件方面的支持。

 

此外索思未來(lái)科技也展示了安防攝像頭解決方案，結合由母公司富士通開(kāi)發(fā)的圖像處理器技術(shù)，以及松下開(kāi)發(fā)的H.264編解碼方案；而富士通所設計、已有15年歷史并獲得各種影像產(chǎn)品廣泛應用的Milbeaut圖像處理器，則是該IP攝像頭解決方案的核心。

 

 

 

 

該攝像頭透過(guò)魚(yú)眼鏡頭360度擷取整個(gè)展場(chǎng)的影像，能偵測展場(chǎng)的異常狀況發(fā)出警報，或是針對可疑人物的動(dòng)向進(jìn)行追蹤(如上圖的粉紅色軌跡)。