物聯網正在改變着我們的世界。如今，在智能園區、智能城市、工廠，甚至街邊的自動販賣機中，處處可見物聯網的蹤跡。
據前瞻產業研究院的物聯網相關報告預測，全球物聯網設備數量將在一年內（2020-2021年）從307億台增長到358億台。前景一片廣闊，各大企業也早已開始強化布局，積累各自的物聯領域能力。如何落地IoT技術，讓IoT更為快速地進入企業、進入千家萬戶，創造業務價值，是目前行業面臨的挑戰和機遇。
1月12日，由京東科技策划主辦的線上公開課，來自 京東科技IoT產品部的資深架構師黃勇 通過 《智聯萬物，京東IoT技術創新與實踐》 的演講，梳理IoT產業的發展與技術演進歷程，分享京東對IoT領域技術發展的趨勢判斷，展現京東在IoT技術與產業方面的創新與實踐。
IoT發展經歷的起起伏伏
無數人提及未來10年是屬於萬物互聯的時代。無疑，IoT將在未來扮演一個十分重要的角色。1982年，卡內基梅隆大學的學生發明了與 ARPANET 連接的可口可樂機器，從那時到現在，IoT的歷史其實不過短短40余年。這中間，IoT技術經歷着波浪形的成長，時高時低。在中國，IoT同樣是一個新興的產業，直到2011年，我國將IoT納入“十二五”規划，中國才在國家層面有了IoT相關積累，后經過新基建、工業互聯網、產業物聯網發展，IoT在宏觀層面越來越熱，IoT技術基礎也越來越成熟。
那么，IoT究竟意味着什么呢？互聯網與物聯網之間有着一定的聯系，從數字化的對象出發，就可以對兩者進行區分。狹義的互聯網，是指對內容的數字化，而物聯網的數字化對象，則是智能家電、機床、高爐、流水線、車輛等，關注萬物，所以叫做“萬物互聯”。
2020年JDD大會，京東首次系統闡釋了面向未來十年的 新一代基礎設施——京東數智化社會供應鏈 ，即用數智化技術連接和優化社會生產、流通、服務的各個環節，降低社會成本、提高社會效率。在這個長期的目標中，物聯網作為重要的基礎，連接了物理世界和數字世界，為社會供應鏈效率提供穩固的基石。
IoT經典的技術分層
從技術層面講，一般來說物聯網技術分為四層： 感知層 、 網絡層 、 平台層 和 應用層 。
感知層 是物聯網建設的重要成本項，把傳統物件變成智能體的技術都需要一定的成本。感知層涉及到豐富的硬件，但歸納起來主要有三種用途： 一是標識物體， 例如用二維碼、條碼、RFID技術或NFC技術捕獲信息； 二是捕獲數據， 例如用溫度傳感器、加速計、陀螺儀等感知環境和動作； 三是操縱物體， 例如用線性馬達、繼電器等控制物體。
IoT技術發展到現在，感知層仍有一些需要突破的方向：更敏感和更全面的感知能力、解決低功耗的問題，以及解決小型化和低成本問題。
網絡層 實際上也是成本項。網絡層的主要職責是連接感知與平台層，在通過感知層完成數字化后，通過網絡層把數據實時上傳到網絡層進行處理。目前，因為成本、功耗等原因，實時傳輸實際上很難做到，未來這也是一個有待攻克的方向。
網絡層主要有兩種類型，一個是 接入網 ，即貼近邊側的網絡，它可以連接感知層，特別關注組網和協議；另一個是 核心網 ，很多時候會復用現有的網絡，和互聯網的基礎設施趨同。
網絡層未來的突破方向，首先是優化連接成本、連接擴大規模，低成本的聯網技術能提高IoT的便捷性和易得性；另外，通過軟件定義網絡的方式，也能讓IoT的互達性越來越好。
平台層， 當設備的數字化信息被網絡層搬運后，就輪到了平台層進行發揮。平台層主要解決“效率”問題，通過現代的軟件技術思路及落地優化，加快構建速度，降低單設備連接和數據處理成本。
平台層的主要涉及連接管理、應用使能、設備管理與垂直領域效率提高，未來的突破方向可以向着與雲、大數據、AI技術與IoT平台結合的方向，降低物聯網能力的使用門檻。
應用層是在整個IoT鏈路中的價值抓手。最大的挑戰和機遇，是發掘業務價值。
IoT技術趨勢
京東科技認為，萬物智聯技術將遵循這樣一條 發展路徑 ：解決 設備感知 問題→在雲端建立 設備孿生 的實體/數字體，低延遲地把現場的物體反映到雲端，變成數字化的孿生對象→ 場景孿生 ，解決雲邊端一體協同和不同場景數據的融合計算問題→ 數字孿生供應鏈 ，構建生態，創造價值。
在具體的技術點上，京東科技認為IoT有四個重要的方向：
1. 數字孿生， 把物理世界和數字世界聯系在一起，將萬物數字化，改變人類與物理世界交互的方式；
2. 邊緣計算， 隨着網絡技術的延伸，將雲端事務處理遷移到邊緣，以實現低延遲、高性能；
3. 物應用框架， 隨着物應用和物聯網的深化，應用形態會越來越多，應用框架和應用生態也將更加重要，物聯網未來的發展趨勢中，事件驅動的流式計算是將來的IoT應用的一個核心計算形式；
4. IoT數據智能， IoT會產生大量數據，物聯網產生的數據如何與其他數據結合，以及如何解決安全上的問題，都是數據智能方面有挑戰的方向和趨勢。
針對這些發展方向，京東科技在IoT技術方面做了很多探索。目前，業內比較常用的說法，就是“數字化、網絡化、智能化”，這是一些物聯網或和工業互聯網發展一定繞不開的名詞。京東科技認為，簡單的表述，數字化由IoT技術承載，網絡化靠雲能力支撐；智能化發揮AI的優勢。
IoT能力是以孿生為核心的物聯網基礎設施，通過直連、代理等設備接入方式，經過協議適配、設備連接、消息處理后，將其連接到核心能力層的數字孿生世界，向上層提供孿生服務能力。
在這個數字孿生世界里，京東科技目前所做的事情，圍繞着構建設備孿生、場景孿生，以及構建數據處理的能力展開。把物理世界的設備通過各種方式連接到數字孿生世界，在其中進行偏向物特性的基礎處理，提供插件化的業務拓展機制，並把獲得的信息傳遞給上層具體業務領域應用或數據商，如大數據平台、監控或警告系統等。
具體到實踐中，京東科技在 連接設備 、 描述能力 、 表達設備 和 表達場景 等角度進行了一些探索。
1. 連接設備。 京東科技在實際的物聯網落地中，積累了豐富的設備連接經驗。比如在智能家居領域多用Socket等長連接的方式，在較通用的物聯領域會用MQTT協議，而在低功耗領域則采用CoAP協議。在具體的工業項目中，邊側會提供很多網關和更豐富的連接方式。設備連接到雲端后，京東科技主要攻克了高性能集群，水平擴展支持，以及海量設備接入和主題訂閱。
2. 描述能力。 設備連接后，通過代碼方式實現設備的交互邏輯，是一種比較容易的方式，但這種方法的工程效率不一定高。為了解決這類問題，京東科技采用物模型來表達設備運行特性。物模型是京東科技物聯管理平台運轉的重要基礎，簡單來說就是“屬性、事件、服務”，模型之間可以存在嵌套，以反映物理世界對象之間的關系。通過物模型數量的沉淀、可描述角度的增加，平台能力正在不斷提升。
3. 表達設備。 京東科技在核心代碼中深度實現基於物模型的物能力描述方式，結合上下行數據流，實現設備的數字化表達，進而提供物理世界設備的數字化“看”和“動”的能力-設備孿生。值得注意的是，結合實際應用場景和認知深入，京東IoT在設備表達上經歷了一些關鍵的技術實踐變化，從最開始的“設備快照”，演進到后來的“設備影子”，直至現在的設備孿生。
4. 表達場景。 設備不是孤立的，處於業務場景之中；設備孿生也被場景孿生所包含。場景孿生包含設備、人、環境等要素，需要通過場景引擎串接起來，完成一系列場景的任務，實現數字與現實結合的場景能力。
京東 IoT成功落地 消費、社區/地產、能源等領域
但這些僅僅是在IoT平台類技術上的一些探索，沒有業務落地的技術，只能是空中閣樓。京東的IoT業務有哪些落地呢？實際上，經過多年深耕，京東IoT早已在消費、地產/社區、能源等領域積淀了大量成功的落地實踐案例。
京東在 消費領域 具有天然的優勢和根基。2014年，京東開始嘗試做消費物聯網，是從智能家居開始，基於7年多的積累，京東物聯網能力孵化出智能家居服務系統和社區管理系統。這些系統可以連接京東設備或廣泛的第三方設備，結合京東的零售能力、社區服務能力，提供豐富的消費互聯網解決方案。
地產/社區領域 與消費領域有着內在的聯系。智能家居領域的設備接入往往從設備設計階段就開始，大量工作都產生在產品研發階段，發布之后偏向解決並發性能問題和連接穩定性問題；但是在更廣泛的ToB領域，IoT連接設備眾多，且連接的協議不同，頂層標准設計缺失，沒有統一的標准和規范，甚至項目開始時設備已經安裝完，導致設備互聯互通充滿挑戰。進入地產領域，京東在這些問題上積累了較為豐富的經驗。基於京東物聯網基礎能力，為地產商、社區服務商和物業服務人員提供整套基於場景的解決方案和IoT技術能力。
在能源領域， 京東科技有着相當大的投入，並取得了豐富的成果。
在典型的火電站合作項目中，數據采集的方式多樣，數據頻度很高，AI分析對算力的要求較高。京東科技利用 自身在雲服務成本 和 計算效率 方面的優勢，很好的完成數據采集、計算、建模和參數優化的技術過程，幫助降低火電站的生產效率。
從“網”的角度， 京東科技通過與一些能源企業合作，解決邊緣的海量接入問題，驗證了物聯管理平台的並發和擴展性能，打磨了物聯管理平台的業務能力，很好的完成了這項作業。
從IoT的發展歷程中可以看到，IoT還是一個新興的行業，技術和場景應用落地正在奔向快車道。京東作為國內較早一批探索IoT的科技企業，也在跟着雲和萬物互聯的時代，在探索中不斷學習成長。
萬物互聯正當時，消費者端想要獲得更優的體驗，體會到真正的智能帶給生活方式徹底的改變，IoT產品和服務的提供商，下一步的首要任務就是要早日解決數據互聯互通與數據融合的挑戰，從技術角度和商業考量上，掃清IoT進一步發展的障礙。
（獲取演講和視頻資料方式見評論）
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