導讀：怎樣理解云計算的真諦，編織無所不在的物聯(lián)網，全球嵌入式及移動應用軟件領導廠商風河(Wind River)通過其近日在國內一系列城市舉辦的“風河開發(fā)者大會（Wind River Regional Developer Conference 2011）”對這個問題作出了深入的探討。
云計算也有嵌入式
云，實際上就是高高在上聚在一起的小雨滴，只待隨時降落地面滋潤萬物。相應地，云計算就是通過網絡來匯集并集中式地存儲和處理數(shù)據(jù)資料，并通過網絡隨時隨地提供給使用者。
在云計算的環(huán)境中，我們身邊的設備主要是起到產生信息和使用信息的作用，比如拍照片、錄音錄像和文字錄入編輯，以及顯示那些處理好的信息供我們觀賞或者使用。如果我們手中沒有可以方便地拍照、錄像和打字的手機，以及閱讀和觀賞這些信息的平板電腦，云計算就沒有用武之地。如果沒有傳輸快速而且安全可靠的網絡，我們隨時隨地產生的信息資料既不可能傳送到云端去集中處理，也不可能隨時為我們所用。
所以，云計算不僅對大型服務器和存儲器提出了新要求，也對我們眼前直接看到的那些設備和我們沒有直接看到的網絡傳輸設備提出了新要求。云計算的盛行，一方面意味著集中存儲和處理數(shù)據(jù)資料的能力大幅提高，另一方面也意味著分散產生和使用數(shù)據(jù)資料的設備迅速普及?？梢?，云計算和物聯(lián)網其實是一個事物的兩個方面。如果你從物聯(lián)網這個方面去看，就離不開嵌入式計算。
不論是我們手中的手機、數(shù)碼相機、或者是網絡中的交換機，這些設備外表看上去不像計算機，但其中都“嵌入”了計算機，所以叫做嵌入式系統(tǒng)。在這個世界上，被嵌入在各種設備里面的計算機，其數(shù)量遠遠超過一眼就能看出來的計算機。例如，一部新型小轎車里面可能有好幾十個嵌入式計算機。
在最近召開的風河公司2011年區(qū)域開發(fā)者大會上，風河公司CTO（首席技術官）、嵌入式計算資深專家Tomas Evensen指出，“云計算為嵌入式計算機帶來了巨大的變化，主要體現(xiàn)在兩個方面：第一，原來都是獨立運行的嵌入式計算機，今后幾乎都要通過網絡跟‘云’連接起來；第二，嵌入式計算機本身也將采用云計算的架構來設計，也就是強調硬件的通用化和資源管理的虛擬化?！?nbsp;
相對于一般IT意義的云計算，風河公司提出了“嵌入式云計算”的概念。Tomas指出，“不論是IT云計算，還是嵌入式云計算，都具備通用化硬件、虛擬化管理的特征，因而可以更加有效地降低構件成本，提高資源利用率，同時也顯著提高了系統(tǒng)的整體可靠性。而嵌入式云計算又可分為面向網絡設備的云計算和面向終端設備的云計算。如果是面向網絡設備，其主要任務相對比較單純，就是最大限度地確保網絡數(shù)據(jù)包的高速交換。如果說面向終端設備，情況就比較復雜?！?nbsp;
歸結起來，所謂云計算的架構，其突出特征可以概況為兩個特征：第一，改變過去采用不同硬件設備來完成不同功能，轉而采用通用硬件搭配不同的軟件來實現(xiàn)；第二，把相同的硬件集中起來，采用虛擬化技術來統(tǒng)一分配管理和使用。這兩大特征將會對嵌入式系統(tǒng)帶來非常大的影響?！?nbsp;
物聯(lián)網的軟實力
物聯(lián)網就是讓存在與我們周圍的一切物品都智能化、網絡化，小到手機、照相機和商場里的電子標簽，大到軌道和航空交通運輸、供水供電、機械制造和醫(yī)療設備。
市場研究機構Harbor Research的報告顯示，目前全球在用的微處理芯片數(shù)量已經達到500億個。另一家市場研究機構Beecham Research的報告則顯示，移動通信模塊的出貨量在2009年是2400萬個，預計到2013年將達到8300萬個，年增長幅度達到30%，與此同時物聯(lián)網中間件的市場在2011年即將已經達到29億美元。
微處理器讓無數(shù)的設備擁有了智慧的心，通信模塊讓這些設備具備了聯(lián)網能力。根據(jù)云計算架構的特征，嵌入式系統(tǒng)將從傳統(tǒng)上硬件種類繁多而軟件相對簡單轉為硬件標準化和軟件多樣化的趨勢。也就是說，今后的物聯(lián)網環(huán)境中，各類智能化、網絡化的設備在硬件基礎上將會趨同，更有利于降低成本以及大規(guī)模制造，而軟件將會更加復雜化、多樣化?？梢灶A見，硬件芯片的制造實力也將更加穩(wěn)定地掌握在少數(shù)大集團手中，而嵌入式軟件則將為眾多中小企業(yè)的提供極大的發(fā)揮空間。
風河全球銷售與服務資深副總裁Damian Artt在接受記者采訪時興奮地拿起筆來畫出了一幅圖。他說，“在物聯(lián)網的生態(tài)中，由下向上分別是芯片、軟件內核、操作系統(tǒng)、可靠性、安全性…應用。甚至包括手機鈴聲這樣的簡單應用，不僅市場很大，而且利潤很豐厚，因為層級越往上就越接近消費者——最終出錢的人。相反，越是接近底層的廠商，其利潤空間越是收到擠壓。因此，這些廠商一方面需要依靠薄利多銷來生存與發(fā)展，另一方面也非常需要向上延伸，爭取新的收入來源。縱觀整個產業(yè)鏈，你就不難發(fā)現(xiàn)，一些芯片廠商也正在努力發(fā)展軟件業(yè)務，希望能夠從未來蓬勃發(fā)展的軟件市場中分得一杯羹。而風河所處的位置雖然僅僅比芯片廠高一個層級，但卻已經能夠全面覆蓋軟件內核、操作系統(tǒng)、可靠性和安全性，而把最豐厚的利潤留給應用軟件開發(fā)商。我們要支持設備制造商和應用軟件開發(fā)商實現(xiàn)他們的夢想，這就是我們正在積極推行的‘理念營銷’。”
消除物聯(lián)網的安全隱憂
飄在天上的云，只有化作雨露才能促進萬物生長。從云端到掌中，物聯(lián)網讓這些智能化設備都相互連接起來，讓所有的設備協(xié)同起來，讓它們的工作效率更高，讓我們獲得產品和服務的成本更低，讓我們的一切更加舒適滿意。
當我們的生活與工作對物聯(lián)網和云計算高度依賴的時候，這就意味著所有這些互相連接的設備必須更加安全可靠，不容許出現(xiàn)任何差錯，這就是物聯(lián)網的安全性和可靠性挑戰(zhàn)。畢竟，提心吊膽過日子，是毫無舒適滿意可言的。
因此，一方面我們發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網帶給產業(yè)的最大機會在于應用軟件，另一方面也必須注意到，由此帶來的嚴峻挑戰(zhàn)也必須由嵌入式軟件開發(fā)者來承擔。我們必須更好、更安全地管理運用數(shù)量龐大的同質的硬件，去完成更加多樣化的功能。
風河公司首席技術官Tomas Evensen說，“物聯(lián)網的安全性要求主要從兩個方面來看：一方面，這些設備自己必須是安全可靠的，不僅要可靠地完成設計規(guī)定的功能，更不能發(fā)生故障危害到人員或者其他設備的安全；另一方面，它們必須有能力防護自己，在遭受黑客攻擊和外力破壞的時候仍然能夠正常工作。因此，智能化網絡化的設備在設計開發(fā)就必須遵循更嚴謹?shù)姆椒ǎ诖诉^程中還必須經過嚴格的測試。對于關鍵性的應用，例如國防軍工、公共設施、醫(yī)療器械等方面，還必須通過政府相關法律法規(guī)的許可認證?！?nbsp;
風河公司的專家建議，可以采取以下五個步驟來改善物聯(lián)網的安全性:
第一步：全面評估風險。應該考慮到產品的整個生命周期，包括開發(fā)、運行、維護等階段，把它放在各種實際的環(huán)境中去評估。
第二步：采取安全優(yōu)化的設計。把安全性作為必須考慮的因素，采用最新的隔離與分區(qū)技術、保密通信和入侵防護技術。
第三步：選用高安全性運行平臺。為你的產品選用得到長期實際應用驗證并且符合商業(yè)級規(guī)范的操作系統(tǒng)、中間件和工具。
第四步：應用軟件保護。例如采用“白名單”技術來把來源不明的有危險的軟件排除在設備之外。
第五步：應用全生命周期開發(fā)管理工具。在產品設計開發(fā)階段就規(guī)劃考慮好未來的安全性升級與更新，在產品設計中采用可應變的架構，在使用過程中為客戶配備應急團隊。
在安全優(yōu)化的產品設計架構中，分區(qū)與隔離是一個非常重要的觀念。我們都知道，刺探情報的間諜往往過著驚險刺激、豐富多彩的生活，例如有名的007和一個又一個邦德女郎。但是，負責保護重要信息的人，他們的生活卻必須是最孤立、最簡單的。在物聯(lián)網的環(huán)境中，負責信息安全的部位也應該讓它越小、越簡單越好，前提當然就是你必須擁有極好的分區(qū)隔離技術。因此可以預見，這種技術在物聯(lián)網中的應用也會越來越普及。對于風河公司來說，他們已經在Hypervisor方面積累了極為豐富的經驗，可以提供非常成熟的產品。通過Hypervisor這個虛擬化平臺，可以將所有的硬件資源嚴格地劃分成不同的分區(qū)，不僅確保了安全性，并且提供了極高的性能。
嵌入式軟件是智能化設備的靈魂。作為這個領域的元老級提供商，風河公司在最近舉辦“風河開發(fā)者大會”的日子里，恰好也是其成立30周年的紀念慶典。近年來，網絡迅速普及，于是風河公司將其傳統(tǒng)優(yōu)勢自然延伸到了設備的網絡化領域。
針對未來物聯(lián)網、嵌入式云計算及其安全性，風河公司認為主要需要抓好以下三個層次，就可以讓設備制造廠商在市場上穩(wěn)操勝券。
第一是設備軟件運行平臺。在這個層次上，大家最熟悉的就是手機中的安卓（Android）操作系統(tǒng)。實際上，風河公司不僅在手機、平板電腦和汽車娛樂設備所用的安卓平臺上頗有建樹，而且在其提供的更專業(yè)的VxWorks和高可靠性Linux操作系統(tǒng)早已在航空航天國防和各類大眾公用設施等高安全性領域成為關鍵性的基石，并且獲得了許多國家政府的安全可靠性認證。
第二是開發(fā)維護平臺。為了更快速、更低成本地開發(fā)出更安全的嵌入式軟件，就必須擁有先進并且成熟的軟件開發(fā)、調試和測試工具。例如，針對安卓手機測試，風河推出了自動化的測試軟件平臺，可以替代人工操作，在最短的時間內確保手機產品的質量，不僅達到電信部門的認證要求，更能滿足消費者順暢滿意的使用體驗。
第三是設備在設計開發(fā)維護過程中的咨詢與服務。風河公司憑借自己30年服務與嵌入式軟件市場的經驗，不僅可以幫助電子設備制造商使用好自己的平臺和工具，還可以提供跨行業(yè)的經驗，協(xié)助評估產品開發(fā)過程中可能遇到的風險，并且在最短的時間內解決工作中遇到的問題?！?/P>
風河公司通過其2011年開發(fā)者區(qū)域大會向嵌入式軟件業(yè)界表示，在物聯(lián)網及嵌入式云計算環(huán)境中，風河公司將會是新一代智能化網絡化設備制造商的最佳伙伴，為快速開發(fā)出高質量高安全的設備提供最有力的支持。
