万物互联新时代背景下的工程咨询模式

文/周胜

如今，信息和通信技术的迅速发展正在以惊人的速度改变世界，一个连接一切的新时代——物联网(Internet of Things)已经来临。物联网充分发挥了信息通信技术便捷、快速、智能的特性，可以将数以亿计的物理世界对象连接起来。随着社会经济的发展，物联网越来越受到人们的重视，学术界、工业界、政府对物联网的发展给予极大关注。从智能家居到包括连接的汽车和智能城市，企业会越来越意识到物联网的潜在好处，并通过多样化的应用和用户、网络大数据的积累，将物联网服务嵌入业务流程，形成了各行各业可持续发展的新兴商业方式，这将改变人们的生活方式，也将彻底改变世界运作的方式。

物联网的颠覆性冲击也将带来公共基础设施建设以及相关工程咨询的新的商业模式，基于物联网的工程咨询正在成为工程建设领域内新的快速增长点。因此需要从物联网概念入手，分析物联网的特点与发展趋势，明确基于物联网的工程咨询服务要求。本文还将介绍当前中国物联网工程咨询设计开展情况，并分析了未来可能面临的主要问题。

一、物联网的概念、特点与发展趋势

2005年国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》[1-3]，报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交换，并可自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件，实现人与物、物与物之间的连接，即万物互联。

由于可以通过信息通信技术进行实时感知、智能分析和控制，万物互联新时代的市场潜力巨大[4-5]。根据预测，物联网连网设备每年增长700%，到2020年全球物联网设备将达到260亿个，物联网市场规模将达到1.9万亿美元，全球联网设备带来数据将达到44ZB；中国将成为全球最大的移动蜂窝物联网的连接市场，全球份额将从2014年的29%增长到2020年的37%；从收入和市场规模的角度来看，2016年中国物联网总收入超过9000亿人民币，到2020年将超过1.5万亿元。如果考虑到“一带一路”沿线国家在物联网的发展以及相应新的商业模式影响，这个市场规模将极其庞大，众多国家和企业都将从中受益。

面对这样一个快速发展的市场，其发展特点和趋势可以总结为泛在连接与海量数据、模式重构与智能扩展。首先，泛在连接与海量数据是指物联网的发展将信息服务扩展到了社会的各个方面，从人与人到物与物、人与物极其广泛的互联，更加身临其境的极致产品体验，在医疗、交通、家居、工业控制、环境监测等方面已经有大量应用并形成了海量数据，这就需要在工程咨询中不能仅仅依靠经验，更需要结合复杂且庞大的数据进行规划设计，同时还应具备面向产品用户感知提升的智能运维优化能力。其次，模式重构与智能扩展是指万物互联将打破原先各个行业市场间的壁垒和商业模式的差异性，产业链中分散的利益相关方将通过统一的标准进行串接，而基于海量数据以及云计算、大数据、人工智能等信息通信技术，就可以产生大量商业模式创新，将人类智能向各种物品尤其是人造物进行扩展，促使各行各业重构其商业模式，实现不同行业生态链的融合与协同发展，工程咨询行业也不例外。这就需要工程咨询行业必须先于其他行业关注物联网发展与引入程度，提前做好模式创新、重构与智能扩展的准备。

二、基于物联网的工程咨询服务要求

物联网的问世以及在各个行业的应用，很可能将打破之前的传统工程咨询思维。过去的工程建设思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开，一方面是机场、公路、建筑物等，而另一方面是数据中心、宽带等。而在万物互联新时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，设计、建设、运维也将更加紧密地联系起来，就像软件行业的DevOps（Development和Operations的组合）趋势一样，工程咨询可以通过泛在连接与海量数据、模式重构与智能扩展这两大特点，真正实现设计、运营与质量保障的一体化。这就会带来以下主要的变化，包括：

1.以设计产品为中心到以客户需求为中心的工程咨询理念的转变。随着万物互联时代的发展，客户将拥有海量数据并且能够提出更加明确的技术和性能需求，这与以往客户有很大差异，工程咨询工作不能只围绕设计产品，而是要围绕客户需求，这就需要工程咨询理念的变化，同时也需要对客户数据的快速解读、分析能力。

2.从报告到数据的工程咨询交付物的转变。随着泛在连接在工程建设中的广泛应用，工程咨询交付物也由传统的设计报告向数据进行转变，设计过程的最终评价不再是设计报告的评审，而是设计数据与建设、运维数据的实际对接，这也将带来设计过程、设计内容的重构和新的商业机会。

3.从手工操作到工具平台的工程咨询手段的转变。随着数据量的急剧增加，早期的手工操作的工程咨询手段既无法满足海量数据带来的巨大工作量要求，也容易造成较高的差错，更无法进行智能化、多维度的分析判断，因此必须通过工具平台方式来提高处理效率和质量，而且还可以依托工具平台进一步重构工程咨询服务的工序，直接对接建设、运维工作，充分发挥产业上下游能力，构建平台化的产品生态链。

三、中国在物联网方面的开展情况

中国物联网发展非常迅猛，产业规模从2009 年的1700 亿元跃升至2015 年超过7500 亿元，年复合增长率超过25%，机器到机器应用的终端数量超过1 亿。2017年物联网业务收入比2016年大幅增长86%。

得益于广泛的4G通信网络覆盖，中国移动2017年物联网连接数净增1.1亿，总规模达到2.1亿，已经成为全球最大规模的物联网网络，预计2018年还将新增1.2亿，助力农业、工业、教育、金融、交通、政务、医疗、能源、安防、生态等多个行业的物联网企业，迅猛的发展得益于多项与产业链共同开展的举措。

一是打造产业联盟。在提供构建安全的基础网络环境以及基础的物联网连接管理服务基础上，中国移动构建物联网产业联盟，包括23家理事会成员、近百家合作伙伴，以协同创新、联合推广、产业推动等为目标，发挥各领域领军企业的协同作用，充分利用营销补贴、渠道资源、双创资源等，打造有向心力的生态圈，提升物联网产业链的整体竞争力。

二是推出开放的能力平台。包括连接管理、数据管理和应用开发。中国移动2014 年推出自主研发的OneNET 平台，发布“物联网开放平台OneNET 全球合作伙伴招募计划”，向合作伙伴提供开放API、应用开发模板、组态工具软件等能力，帮助合作伙伴降低应用开发和部署成本，打造开放、共赢的物联网生态系统。2018年中国移动将打造一站式解决方案，解决物联网终端市场碎片化、研发周期长、研发成本高等问题，并提供10亿元NBIoT模组补贴和10亿元4G物联网模组补贴，带动终端成本降低，加快产业端到端成熟。

作为工程咨询机构，中国移动设计院构建了整体的物联网规划设计体系，全面承担并完成了中国移动NB-IoT网络数十万站点的工程咨询工作。在这个过程中，设计院全力开发并全面应用了智能查勘系统，利用手机终端实现了包括相机、罗盘、记事本、手电、地图、测距仪等多项工具的高度集成，通过后台云查勘系统实现了任务实时调度、模板灵活配置、质量标准固化，查勘人员可以通过APP操作，完成大量精细化的参数选择、拍照和上传，即可实现数据的便捷采集，保障了几十万站点现场勘察作业的高质量和高效率。

四、未来工程咨询面临的挑战

虽然物联网对行业发展的重要作用越来越得到认可，但在基于物联网的工程咨询中还需要关注以下问题：

1.网络安全和信息安全

物联网节点分布广，数量多，应用环境复杂，计算和存储能力有限，无法应用常规的安全防护手段，使得物联网的安全性相对脆弱。随着物联网应用在工业、能源、电力、交通等国家战略性基础行业，这些涉及国家重要机密与战略的隐密信息一旦泄露或者发生安全问题，将对国家的总体安全造成极大冲击并造成难以估量的损失。例如乌克兰、美国都发生了物联网终端被木马控制发起攻击导致电网瘫痪、网络瘫痪等情况。同时，个人隐私在物联网中变成各种应用终端里的冰冷数据而且有可能被远端各类用户访问，数据采集变得更为容易，隐私泄露的风险很大。基于物联网的工程咨询必须充分考虑网络安全和信息安全防护要求，确立其使用边界，保障这些涉及隐私的数据不被滥用和盗用，以不能侵犯国家机密和个人隐私为底线，保证信息社会的安全与稳定。

2.数字鸿沟

数字鸿沟是指处于不同社会经济水平的个体、家庭、企业和地理区域之间，在信息通信技术(ICTs)的使用机会和许多活动中的互联网应用方面存在的隔阂。数字鸿沟在不同国家与地区以及各个社会群体之间都存在，它会在一定程度上引起社会阶层分化，加剧社会结构的不平等，甚至引发隐性的政治问题。物联网技术的兴起会在一定程度上导致信息资源的重新分配，在社会层面可能引发新的社会分层，在国家层面可能出现信息主权的不对等，引起数字鸿沟的扩大和分化。在工程咨询应充分考虑不同区域的差异，尽可能通过咨询设计来弥合数字鸿沟。

3.实时性和可扩展性

物联网不同于传统的数值计算，数值计算出现问题本身可能并不会直接造成物理世界大的变化，但物联网中一个控制指令的错误或延时可能会直接导致物理空间的巨大灾难，同时物联网规模将比互联网更大若干数量级。换而言之，实时性和可扩展性在物联网中要比传统的互联网有着更高的要求，物联网的工程咨询应将实时性和可扩展性作为重要考虑因素，允许规模的不断扩展，以及各类物理世界对象持续接入。