物联网带动大数据发展

文 贝叶思咨询 闫成印

物联网在未来10～20年面临着战略性的发展机遇及应对大数据的挑战，考虑到物联网应用本身所产生的大数据应用以及建立于这些大数据基础之上的数据挖掘价值，有必要将大数据发展理念灌输到物联网发展的全过程中，从而实现以物联网带动大数据发展，以大数据推动物联网发展的目标。

2011年来自于麦肯锡的一份报告将全球发展大数据的行动与讨论激发起来，一时间大数据成为业内瞩目的话题。贝叶思咨询认为，大数据提出的背景是互联网高度发展、移动互联网初试牛刀、云计算由虚入实、互联网到移动互联网再到物联网进入面临未来10～20年的战略性发展机遇，尤其是互联网到物联网的跨越进程将极大程度地带动大数据的发展与应用。

图1 2012-2020年大数据服务市场规模预测

大数据的提出与讨论将信息化引入新境界

麦肯锡全球研究院于2011年5月推出的关于大数据的研究报告《大数据的下一个前沿：创新、竞争和生产力》非常有代表性地提出了大数据发展的问题，而之后关于大数据的行动与讨论将全球信息化发展引入一个新的境界。《大数据的下一个前沿：创新、竞争和生产力》对大数据的定义以及相关的研究成为其后相关研究机构与学者们的重要参考。

大数据主要表现出四大特征（4V）：一是增长速度加快（Velocity），产业数据源多样化，数据加速量增长；二是规模成倍扩大(Volume)，非结构化数据规模远大于结构化数据，已经步入Z B（Zettabyte）时代；三是数据类型越发多样化(Varity)，数据表现出异构化（非结构化、半结构化和结构化）和多样性（数据、文本、音频、图像、视频等）特征；四是价值成倍增长（Value），在研发、营销、人资、采购等诸多方面的潜在价值越来越大。大数据的增长是以新摩尔定律的速度进行的，正是考虑到大数据的4V特征，在充分挖掘其内在的价值便具有了空前重要的意义。

产生于互联网时代的大数据的研究价值正更多地呈现在人们面前。关于数据挖掘与数据分析的一个经典故事是啤酒与尿布的故事，而关于大数据营销则在微博里传播着另外一个故事，透过这则故事让人们看到大数据时代信息化需要追求的一种新的境界。这里不去重述关于那则在沃尔玛发生的啤酒与尿布的故事，但还是要引述后一个故事，故事梗概是：美国一名男子闯入他家附近的Target店铺(一家美国零售连锁超市)进行抗议：“你们竟然给我17岁的女儿发婴儿尿片和童车的优惠券。”店铺经理立刻向来者致歉，其实经理并不知道这是其公司运行大数据的结果。一个月后，这位父亲来道歉，原来是他的女儿当时的确怀孕了。这则故事似乎再次提醒人们如今是大数据时代，大数据将开启智慧之门，而信息化正将走入大数据的境界。

在一些发达国家，大数据已经成为国家级的发展战略。美国政府已经提出了一个“大数据的研究和发展计划”，六个联邦政府的部门和机构宣布新的2亿美元的投资提高从大量数字数据中访问、组织、收集发现信息的工具和技术水平。欧洲各国也都在大力推进大数据项目的研究，英国认为大数据可以每年为其带来数亿英镑的成本节约。

仅以大数据服务业务所形成的市场规模来统计，这一市场已经成为潜力巨大的市场。结合有关研究机构的数据，贝叶思咨询认为，2012年大数据服务形成的市场规模将达到近百亿美元，而到2020年，这一市场的规模有望达到1000亿美元以上。截至目前，包括IBM、SAP、ORACLE等在内的IT巨头们已经发起了多起针对于大数据业务发展的购并，足见其对大数据发展机遇的重视与期待。从另外一个侧面，我们也可以得出结论，在大数据领域里正涌现出一批有一定实力的厂商，他们很好地把握了市场机遇，成为IT巨头们不可忽视的竞争力量。

从物联网的构成分析大数据溯源与需求

在互联网向移动互联网拓展的进程中，大数据的机遇与挑战已经明显表现出来，一方面是产生数据的终端已经由PC转向了包括PC、功能手机、智能手机、平板电脑等在内的多样化终端，多终端、多样化、加速增长的数据价值已经开始得到了市场中嗅觉敏锐的厂商的关注，近些年来，一批基于大数据业务的软件与服务厂商、硬件厂商开始出现并发展起来。然而，从互联网向物联网的跨越式发展将会让大数据的挑战与机遇更加彰显。

表1 物联网的构成分析

图2 物联网的三层结构

根据之前业内对物联网的研究，将物联网分为三层：感知层、网络层和应用层，如图2所示。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。应用层是物联网与应用的深度融合，包括与所有相关实体信息化应用需求结合的层面，借助于数据采集、传输、处理与应用实现智慧化的信息化应用，这一层面上，实现物联网与各行各业各类实体与各类专业技术的深度融合，与各行各业的具体信息化需求结合实现智慧化应用，从而通过全面的智慧化应用将人类的信息化推向一个新的境界。

根据贝叶思咨询的观点，在以上三个组成部分之外，应该再增加一个实体层，从而，将物联网的结构形成一个闭环架构，如图3所示。在物联网的构成当中，我们可以找到互联网存在的区间、移动互联网的区间以及物联网所延伸的区间，一个原本为主体的互联网延伸到了所有实体后，数据与信息的产生范围也加倍增加了。

物联网背景下的大数据成倍增长主要表现在以下一些方面。一是联网实体的扩大化。举例来看，如图2中提到的绿色农业，原本农业的数据采集是采用人工手段来进行的，一般只对少量类型、分时间段、特定的信息进行采集，而一旦将农业生产全面纳入物联网之后，要对与之相关的种子、化肥、土壤、气温、湿度、光度、化学成分、物理成分、空气组成、PH值、各种养分等进行监测，再结合图像、视频等的采集，这些通过物联网就可以实现，有利于全面提升农业的科学生产水平，这一过程中，就将产生大量的数据。考虑到农业生产与运营过程中需要接入物联网的其他相关数据，可以说物联网采用传感器等感知采集技术加之以视频采集系统会产生大量辅助农业生产提升的有价值的数据。

二是从应用层出发则需要考虑的是以应用为核心数据需求的增长。由于物联网技术可以实现全面感知，并且可以解决人力不能及的全时感知效果，因此，很多相关的应用会因物联网技术而产生出来，这些是在传统的互联网条件下所不能实现的，而应用数量的增加，无疑将对相关数据提出成倍增加的需求。以上述绿色农业的物联网应用为例，比如增加对农药残留成分的追踪与控制这一应用，就需要特定的化学传感器来实时采集各类与农作物及产品相关的数据指标，而这些数据的充分利用可以很好地控制农药残留，实现绿色化。

三是从网络层面考虑，由于数据采集数量的大规模增加，自然需要有相应的传输网络来完成数据的传输、存储与处理，为应用层提供足够的数据传输承载能力。

四是感知层的多样化数据增加需求，目前在物联网领域采用的感知技术包括传感器、RFID、红外技术、蓝牙技术等短距离传输技术，广义上还包括音、视频采集技术、文字与数据采集技术等大量相关采集技术。尤其是传感网技术等的使用是物联网最为重要的技术类型，这些技术将为工业、农业、医疗卫生、服务业等各行业提供更为广泛的数据来源支撑，为大量物联网应用的数据采集提供了丰富源泉。

简而言之，物联网的出发点就是应用需求，而基于物联网的应用将信息化由基于手工控制为主的应用转变到减少人为主观因素从而是以智慧处理为主的应用，从应用的行业与应用的范围来看都有成倍的拓展，而同时考虑到如前述的在传统互联网到移动互联网的阶段上，已经出现的具备4V特征的大数据的发展，可以说物联网在发展之初就需要更好地考虑大数据的价值与挖掘问题，而与以往的大数据不同的是，在物联网领域发展的开始就需要主动、充分地考虑到数据的挖掘利用问题。

物联网大数据的因应对策及其分析

承上所述，物联网从其本身来看，在发展之前就已经迎来了大数据时代，而其发展将对大数据提出更高的要求。因此，物联网在发展进程中要有充分的因应对策，以保证大数据与物联网同步发展。

贝叶思咨询认为，需要考虑两点对策：一是整体规划中将大数据放在更高层面甚至是国家层面进行规划与发展；二是从物联网产业链各层发展中采取因应大数据的相应对策。

首先是要从整体规划角度来看，要求各行业的物联网建设要从全局整体的角度出发进行规划设计，充分考虑大数据发展的需求，避免出现类似于汽车多了才发现路不够用的情况。我国目前已经提出了物联网产业发展“十二五”规划，未来需要对相关规划进一步具体化，具体到在各地区与各行业科学地可落实的层面，形成各主要相关行业的物联网发展规划。

图3 物联网的闭环拼图

其次是从物联网构成的实体层、感知层、网络层与应用层四大环节或者是物联网产业链的角度来看，对于大数据的发展都有要系统的因应对策。在做好整体规划的基础上，应用层将是具备决定意义的一个环节，要根据科学的规划有步骤、分阶段地开发各类行业物联网应用，而应用层的高效性有赖于实体层、感知层与网络层的设计与应用，从这四个环节来看，要以应用统领实体层、感知层和网络层的工作。

再次，需要强调一下网络层对物联网大数据的支撑有一定的独立性，要从国家战略层面的规划升级。物联网大数据发展的战略规划是需要自上而下实施的。而与大数据相关的物联网具体应用的实施是需要自下而上的建设的，而自下而上的建设是有步骤、分阶段的，这就要求以运营商为主体的传输网络层面既要有战略性的发展规划，又要有步骤、分阶段的物联网同步升级与发展计划，以保证最大程度地满足全国物联网大数据产业的快速发展。

最后，贝叶思咨询认为，物联网生于一个互联网高度发达、移动互联网快速兴起而云计算等新技术方兴未艾的大数据时代，物联网在未来10～20年面临着战略性的发展机遇及应对大数据的挑战，考虑到物联网应用本身所产生的大数据应用以及建立于这些大数据基础之上的数据挖掘价值，有必要将大数据发展理念灌输到物联网发展的全过程中，从而实现以物联网带动大数据发展，以大数据推动物联网发展的目标。