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物聯網產業發展迅速 升級操作系統是關鍵

來源:教育資訊發布者:master 發布時間:2019-09-1137次瀏覽

在剛剛于上海舉行的“世界人工智能大會”上,馬云與馬斯克進行了一場有關未來世界的“尬聊”。作為中美商業領袖的二馬雖然觀點各有不同,但都不約而同的對技術領域投入巨資。馬斯克不斷盛贊中國團隊的執行力,特斯拉位于上海的“超級工廠”不到一年就已完工,使用了大量物聯網高科技。阿里重金打造的平頭哥半導體公司剛剛發布最新的IP核“玄鐵910”和芯片設計平臺“無劍”,這將推動中國物聯網產業的發展并助力中國主導物聯網產業鏈。

物聯網產業正在爆發

物聯網研究機構IoT Analytics收集了全球正在進行的較大規模的1600個物聯網項目,并發布了今年的“Top物聯網項目排名”,結果顯示全球大多數物聯網項目集中在智慧城市(367個)領域,其次是互聯工業(265個)和互聯建筑(193個)領域,大多數(45%)物聯網項目集中在美國,其次是歐洲(35%)和亞洲(16%)。

IoT Analytics還宣布,到2025年全球的物聯網設備將超過220億臺,而且年度符合增長率將保持在2位數。Zebra Technologies發布的《智慧企業指數》(Intelligent Enterprise Index)調查顯示,62%的公司計劃未來將在整個公司部署物聯網,還有42%的企業預計每年至少會在物聯網上花費310萬美元。

物聯網人才缺口巨大

大多數企業對于應用新技術都會顧慮重重,他們的第一反應就是盡快找到人才,而這將會加劇物聯網人才供不應求。隨便打開拉勾等招聘網站,可以發現物聯網相關的空缺比比皆是,平均薪資可達30萬元,而年薪60萬及以上的職位也不在少數。調查顯示,僅中國未來五年就需要1000萬物聯網人才,智慧交通、智慧物流人才缺口都在20萬以上,智慧能源、智慧醫療、傳感器等需求量更是達到100萬。

物聯網被稱為計算機、互聯網之后的又一次信息技術革命,但物聯網并不是憑空出現的,它是一門綜合技術,由于傳感器、連接技術、人工智能、大數據等的快速發展,推動物聯網真正崛起。想成為年薪60萬的物聯網從業人員,要掌握的不僅僅是軟件編程,還需要對硬件、傳感器等有所了解,而最關鍵的基礎領域就是介于軟硬件之間的操作系統。

操作系統是物聯網的關鍵

在物聯網體系里,打通信息流的操作系統主要存在于“端”、“邊緣”和“云”。這些計算能力各不相同的設備都需要由操作系統驅動,從古老的RTOS(實時操作系統)到流行的安卓,再到華為剛剛發布的鴻蒙操作系統,都是為了管理設備的內存、指令器、輸入輸出等硬件,并且為上層應用提供如網絡連接、顯示、聲音等基礎服務。

現代操作系統幾乎都是基于Linux改造,而Linux是最典型的宏內核,將各種服務都繼承于Kernel Space,外部進程想要使用核心系統資源,必須通過int ioctl(int fd, int cmd, …) 來請求。這就類似城市中繁忙的地鐵系統,要想坐地鐵就得買票,如果乘客太多,那就得多等幾趟才能上去。同時,如果想要請求外部傳感器的數據,就必須使用tty設備。

打造自身的操作系統

操作系統是體系管理者,不僅運行在智能設備里,我們每個人的大腦里都有自己的“操作系統”。操作系統是否基于先進理念構架,是否能隨著時代的發展而不斷重構,是每個系統包括我們個人發展的關鍵。隨著下一波物聯網技術浪潮的來臨,我們必須學習可重構操作系統的先進理念,不斷創新不斷升級。

具有遠見的高校如麻省大學阿默斯特就在面向物聯網的電氣和計算機工程(Umass Amherst ECE)課程中開設了可重構計算(Reconfigurable Computing)的課程,從硬件和軟件融合的角度研究如何設計精美的可重構計算架構,為提高學生的動手能力,會選擇物聯網領域的開放研究項目進行深度的設計實踐。

物聯網在不間斷的采集真實世界的數據,能否保證數據的安全,是工商業企業是否愿意部署物聯網的關鍵因素。數據安全的源頭是“端”設備,不止要在硬件及傳輸網保證基本的安全,更重要的是要從操作系統、軟件應用增加安全機制,這樣的工作被稱為“可信計算”(Trustworthy Computing)。

麻省大學阿默斯特開設了可信計算(Trustworthy Computing)課程,方向是對物聯網影響巨大的網絡連接安全。這門課程將介紹網絡安全的基礎理論,并且提供流行的網絡安全軟件的成功實踐,以及在互聯網及公司專有網絡中的實際網絡安全標準。

物聯網是技術更是產業,最關鍵的特性就是連接,但連接的對象從人變成設備。在以人為中心的互聯網里,所有的服務只需有限的智能。要連接起沒有智能的設備并為人類提供“有溫度”的服務,物聯網就不止需要連接,而更重要的是智能。從2014年開始,人工智能在深度學習的推動下發展突飛猛進,人們突然發現,之前收集的大量數據都開始有了意義。要對這些數據在成本可控的條件下進行治理,需要更多的創新。

數據分析(Data Analytics)是治理大規模數據的方法論,人工智能(Artificial Intelligence)是應用數據的方法,大數據(Big Data)是管理數據集的工具,這些學科構成了物聯網數據科學的主體。學習物聯網必須從基礎開始,同時意味著能成為多種學科兼顧的復合型人才。麻省大學阿默斯特為尋求提升的在校大學生和期望拓寬前景的在職人員開設了電氣和計算機工程1+1理學碩士學位課程,涵蓋了物聯網數據科學的主要學科。

麻省大學阿默斯特的教職員工對當今工程科研領域產生了深遠的影響,他們獲得過諸如IEEE終身成就獎、NSF職業獎和IEEE研究員級別的選舉等世界級榮譽獎項,他們的研究領域從新興的納米電子器件、電路和計算體系結構的基礎到大型的復雜集成的電子傳感系統,設計用于檢測從地球物理到生物的各種過程,為當今物聯網的發展做出了卓越的貢獻。

在這個技術大爆炸的時代,想要抓住物聯網發展機遇,需打造可重構的操作系統,并在可信計算的保障下對大規模數據進行分析。就像二馬“尬聊”的那樣,教育才是社會發展的根本,擁有良好“操作系統”的年輕人掙到60萬年薪并不難。預測未來最好的方法就是創造未來。

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