物联网驱动数字化转型

文/Tanja Rueckert
SAP公司物联网及客户创新部门执行副总裁

物联网对商业的影响

在Gartner的2015年新兴技术成熟度曲线图上，物联网已经处于了过热期的峰值。领先的分析师和咨询公司也持续就物联网对经济的影响做出大胆预测——麦肯锡公司预计，全球物联网市场规模可望在2025年达到每年3.9～11.1万亿美元；而波士顿咨询集团的数据则显示，在过去几年中，风险投资家们已经在物联网领域投资了数十亿美元。

在瑞士达沃斯举办的“2016年世界经济论坛”上，有人预测物联网将开启继“蒸汽时代”、“电气时代”与“信息时代”之后的一个全新的“机器时代”，从而带来人类历史上第4次工业革命。物联网无所不在的连接将会使数以千亿计的设备联网，并且将机器智能带到新的高度。藉此，物联网将实现业务流程的彻底数字化，带来无可比拟的运营效率和商业模式的颠覆式创新。

技术进步在上述的远景中扮演着显著的角色，以下的技术突破则是实现该远景必不可少的因素：

与摩尔定律相吻合的计算能力的持续提升；
云技术的到来；
（预测性的）大数据分析；
新的机器学习能力；
更低的传感器和存储成本。

对于那些认为物联网将自然而然到来的公司来说，上述前瞻性的判断意味着物联网的演进以及颠覆性初创公司的物联网创新将会置他们于危险之中。共享经济对传统商业模式也带来了类似的威胁，并且有可能导致这种“等等看”的消极应对态度。但是共享经济在技术和经济上的复杂程度，远不及物联网。

本文将探讨为什么SAP认为很多人低估了物联网对未来的影响，以及今天物联网与他们的息息相关性。坐待物联网的来临或者袖手旁观将导致错失进军数字经济以及建立竞争优势的机会。为了支撑这一观点，本文将通过一个端到端的场景展示物联网的价值，并鼓励IT和商业领袖们大处着眼，小处着手，快速行动。

我们还将对战略合作伙伴关系的重要性加以分析。没有哪个公司能够凭借一己之力主导万物互联（IoE）的发展。这依赖于一个整合的生态系统。这就是为什么SAP对于与华为建立战略合作伙伴关系甚感欣慰，引以为傲，并且基于对双方合作的陈述形成本文的结论。



图1 SAP眼中的企业物联网

SAP眼中的物联网以及执行路径

SAP公司在企业应用软件市场拥有超过40年的领导地位。公司已经开始着手帮助企业实现物联网，建立无所不在的连接，从而形成“物-洞察-行动”的闭环。基于图1所示的端到端数据和处理流程，SAP的解决方案为企业创造了智能的洞察并且驱动他们采取有影响的行动，涉及范围从处于边缘的设备和机器到处于企业数字化核心的业务流程。凭借先进的机器学习算法，这些解决方案随着时间的推移会更加有效，这是因为不断积累的数据可以提高事件预测的准确度并且支持自动化的预防措施。

现实生活中的客户案例已经证明，这些闭环的场景不仅带来无与伦比的运营效率，也孕育着全新的商业模式，例如将传统产品与灵活的付费使用的结算方式相结合的创新服务。早期的采用者们已经发现物联网是确保其生存，并且在高度颠覆性的数字经济中获得竞争优势的一个手段。

这些端到端的闭环场景要求图2所示的完整的物联网栈。SAP通过与关键的公司建立合作伙伴关系实现这一物联网栈。

在“联网的万物”这一层，各种物理设备和传感器相互连接并生成数据。“物联网骨干”这一层则连接核心业务流程和物。基于SAP的HANA云平台（HCP），SAP提供安全、开放和可扩展的物联网平台。HCP提供常见的服务和标准化的接口和应用软件编程接口（API），通过与数字化的核心相集成支持“可重构”和闭环的业务流程。HCP还在顶层支持差异化的IoT分析和应用。客户与合作伙伴构建、扩展和集成物联网应用，从可重复使用的物联网应用服务中受益。

对于SAP来说，使能和培育一个丰富的生态系统，并为客户提供一个集成的、可互操作的环境是物联网成功的关键。

无保护、分布式的互联的物体很容易被黑客通过互联网控制，或者在物理上将整个网络以及边缘数据暴露在众多的网络攻击下。因此，除了这一生态系统，还必须提供涵盖整个物联网栈的端到端安全保障。

基于端到端物联网安全架构，SAP致力于确保数据的安全传输和存储，并且运用安全机制和强大的加密技术确保数据的完整性和恰到好处的访问控制。



图2 物联网栈

数字化转型

通过强大的技术栈实现的端到端物联方案将极大地影响商业结果，并且从根本上改变传统的商业模式。通过一个航运港口的数字化改造案例我们可以看到物联网技术是如何被部署从而创造前所未有的商业价值。

一个繁忙的港口有赖于繁荣的经济和优越的地理位置。对于一个在繁忙的港口从事终端管理业务的企业而言，效率和效益是至关重要的。终端管理业务的关键问题包括如何增加港口吞吐量、减少闲置时间、节约能源，以及增加收入。

SAP的答案是利用物联网技术实时连接港口的每一个物体。港口的业务流程可分为以下几个阶段：

等待船只抵达；
执行卸货/装货操作；
运送集装箱到堆场；
在堆场和货运代理商之间运送集装箱。

在港口，所有必需的信息提前几天被输入到终端操作系统（TOS）。系统基于输入的静态数据调度所需的所有活动。然而，在当今瞬息万变的世界，基于静态数据的调度不能总是满足客户或运营的需要。不论何时何地，只要有可能，客户更愿意使用基于物联网的动态调度解决方案，以应对迟到的和计划之外的变更。当自动识别系统（AIS）发现一艘船的抵港时间被延迟时，所分配资源——吊车和运输车辆——的顺序需要自动重新安排，而不是撤销。如果GPS数据表明运输集装箱的车辆遇到了交通堵塞，龙门起重机的卸货操作时间会实时进行重新计算，以避免过早卸货而导致的不必要的集装箱队列。实时的基于位置的服务（LBS）平台自动连接港口周边范围内的所有车辆。有了LBS，车辆驾驶员将看到港口地面交通状况的全貌，并获取到达货运站、停车场和加油站的最佳路线。在像德国汉堡这样的主要港口，SAP交付的基于物联网的LBS服务（图3）已经得到广泛应用，显著提升了港口的物流运作。

除了增加作业的效率，物联网正在通过创造新的服务帮助港口对传统业务流程实施数字化改造。“跟踪和追踪”是港口所提供的最有价值的服务之一。该服务在物流生命周期范围内使用各种物联网技术，如射频身份识别（RFID）、AIS和GPS，全方位跟踪以下类型的详细信息：

哪个集装箱对应一个特定的货物包；
某个集装箱由哪艘船只运载；
当前船只位置以及预计到达日期和时间；
预计通关时间；
预定卸货日期和时间；
当前车辆位置和预计交货日期和时间。

上述类型的细节信息对于货运代理公司、采购代理商和货主的业务都至关重要。在传统的业务流程中，他们必须向多方获取这些信息，而且往往结果有限。这就给港口管理运营商提供了直接的商业机会。他们可以整合、整理所有这些割裂的信息并通过集中的跟踪和追踪服务将信息提供给各类利益相关者。任何港口，一旦部署了最新的信息支持服务，其竞争力就会立竿见影地得到提升，从而为供应商和客户提供更好的服务。

一旦货物被转移到货运代理公司，物流生命周期就进入陆地运输阶段。为了将商业机会扩大到港口区域之外，一些较大的港口终端管理企业还拥有大型的车队。这些企业的陆路运输部门必须持续聚焦质量和安全提升来作为其服务的重要组成部分。

市场上有很多车辆联网方面的应用，例如SAP互联运输，来解决这一需求。商业市场上有众多的专注安全最佳实践的陆地运输管理工具。这些车辆联网应用通过车载诊断（OBD）设备收集各种传感器数据，例如天气、噪音水平、二氧化碳浓度、GPS信号，甚至可穿戴设备发出的数据。这些数据被发送到中央服务器，通过进一步的整合提供增值功能，例如驾驶员疲劳度分析、车辆健康检查、驾驶行为分析、实时任务监控、系统性能与驾驶员表现分析，以及燃油使用分析。根据计算结果，动态的任务规划和机械/行为优化可以通过机器对机器（M2M）或者图形化（UI/UX）的形式展示给人，并且集成到企业运输管理和人力资本系统中，例如员工关怀和培训计划。

对于交通运输行业来说，航运港口是信息流和物流最为繁忙的一个典范。其积累的大量过去以及当前的货物信息提供了巨大的机会，通过挖掘这些数据可以识别出特定的模式从而找到商业价值。港口管理企业可以建立业务平台，服务现有的利益相关者以及发展来自世界各地进出口贸易市场的潜在客户。数据挖掘技术为港口运营商提供了得天独厚的优势，帮助他们利用关键影响因素，例如季节性、经济因素、天气和气候来分析所有类别商品的供给和需求方面的变化。通过为供应商提供风险评估并且利用分析结果，港口管理者能够提供采购咨询服务，例如基于制造所需的上游原材料的供应状况对未来需求进行预测。这样的业务创新可以帮助港口管理企业转型成为采购代理商甚至金融服务提供商。

物联网是实现智能港口的一个关键杠杆，而物联网的核心则是连通性。港口内、外的每一项资产，包括船只、起重机、车辆、集装箱和货物，都可以通过基于物联网的智能设备很好地连接起来。所有的设备都与一个强大的数据分析引擎单独连接，该引擎被配置从整个系统中提取情报，从而确保每一个设备都针对自己的任务进行了优化，保障绿色生产，改进工作安全水平。



图3 基于物联网的航运港口数字化转型

SAP与华为战略

为了加强SAP与华为之间的战略合作伙伴关系，共同开发物联网市场的机会，双方决定更紧密地合作，以充分利用各自的优势。华为是全球领先的通信和网络设备供应商，其物联网智能网关是远程数据采集的重要边缘设备。而SAP则在高性能内存计算和企业应用领域拥有市场主导地位。两家公司将共同提供全面的端到端解决方案，将市场对物联网的应用推进到一个新的水平。

例如在运输行业，美国的行车安全文化指数显示，车祸是造成死亡的主要原因之一。在2013年，美国有大约32719人死于车祸，已经有近三分之一的美国人有朋友或亲属在车祸中丧生或受重伤。SAP正在开发一个基于物联网的交通解决方案，通过利用公共交通工具（例如校车）、长途客车和重型车辆收集的物联网数据保障司机和乘客的安全。

华为计划在车辆内安装智能物联网网关设备。当车辆行驶在道路上的时候，不同种类的传感器数据，如OBD和GPS数据，将被收集并保存到物联网网关的本地存储模块SAP SQLAnywhere中。根据可配置的数据上传政策，物联网数据将通过3G或Wi-Fi网络被实时或定期上传到SAP HANA数据库。然后SAP HANA使用其强大的内存计算能力来执行各种分析，例如司机的驾驶行为和疲劳检测，从而允许车队管理人员更加了解所管理车辆的状态，采取更加审慎的措施。

该解决方案已经被成功地推介给一些大型企业，包括欧洲的一家全球领先的电信运营商和一家知名的电梯制造商，以及墨西哥和中国的几家重型设备制造商。

此次的合作还仅仅是SAP与华为之间的战略联盟在物联网领域的一个起点。SAP和华为将进一步在各自擅长的领域努力，以便在更广泛的生态系统内以前所未有的方式使能完整的物联网栈。
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