當我們討論物聯網的時候，為何聽不到來自日本企業的聲音？

 

上個月在日本橫濱舉行的一場嵌入式/物聯網(IoT)技術研討會上，日本自產的開放性實時操作系統TRON發明人、東京大學教授坂村健(Ken Sakamura)公開表達了他對日本嵌入式產業的失望，點名抨擊日本當地的嵌入式系統設計企業無能，變得保守和傳統，以及無法成為全球物聯網(IoT)的主導者。

 

“日本就這樣拱手讓德國發起‘工業4.0’浪潮，并讓美國主導工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium)”坂村健失望的說道，“他們袖手旁觀，讓其他人去辛苦工作定義物聯網規則，想坐享其成在最短時間內利用‘勝出’的全球標準；日本工程師跳過了開發標準的關鍵程序，而且眼光過于狹隘地只想推出商用產品。”

 

坂村健指出，日本的企業往往是在一個封閉的環境下已封閉的思想被孕育，因此大多對“開放”有恐懼感；它們可能擅長封閉式的物聯網，但對于開放性物聯網就不一定擅長了。更糟的是，日本人缺乏發展全球標準的經驗。相反地，GE與其他領導廠商如AT&T、Cisco、IBM與Intel合作，為工業物聯網聯盟開發能讓世界上任何人使用的技術標準。

 

那么，日本真的對物聯網世界毫無貢獻嗎？

 

確實，日本并未像德國推動了工業4.0以及美國發起工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium)那樣，在物聯網產業標準的制訂方面只是袖手旁觀；不過日本廠商仍然開發出一系列令人驚艷的嵌入式系統，從打印機、攝像頭到汽車，而且它們連網的數量變得越來越多。

 

原因是日本工程師將嵌入式技術視為看家本領，在相關必備零部件(包括軟件)的創新上引以自豪，他們擅長于改善該類嵌入式系統并且將它們連上互聯網。

 

 

2015年度日本橫濱嵌入式技術/物聯網研討會

 

在今年度的日本嵌入式/物聯網技術研討會上就能看到不少日本廠商的創新成果，包括Lapis Semiconductor整合了多個傳感器的單芯片、三菱(Mitsubishi)的高頻電源供應器、NEC為隨選無線網絡(on-demand wireless networks)開發的超低功耗喚醒模塊，以及日本自產實時操作系統iTRON現在能與Linux在多核心處理器上平行運作。

 

低功耗喚醒模塊

 

物聯網終端節點即使長期處于待機狀態，所消耗的電力也可能需要幾個月就更換一次電池，但這對于某些應用來說并不是很方便，例如埋在土壤中的傳感器設備；為此NEC開發了一款新型喚醒模塊(wake-up module)，待機時耗電僅1mW (NEC表示，通常WLAN模塊耗電量是1W、Zigbee是60mW，藍牙則是72mW)，并能偵測接收2.4GHz的無線網絡訊號。

 

 

能準確識別細小零件“指紋”的工具

 

在工廠或零部件通路，要以具安全性又易于管理的方案追蹤各種零部件是個挑戰，因為很多電子零部件的尺寸小到無法刻上序號或是貼RFID標簽；為此NEC的工程師找到一種方法，能識別不同螺絲表面上的差異，然后將那些數據儲存在云端，用以識別每個不同的零件。

 

不過NEC的團隊也發現這種以攝像頭為基礎的系統在開發上面臨一些挑戰；首先他們得在擷取零部件影像時，根據光線條件進行調整，因為光線可能會影響拍攝的結果。其次，該系統還是可能在識別每個零件時遇到困難，特別是當零部件表面因為刮痕而有所改變時；還有腐蝕也讓這種零部件識別方式變得棘手。

 

 

為物聯網打造的軟件平臺

 

一家成立于2001年的日本軟件平臺開發商Ubiquitous，可提供一系列的物聯網解決方案，支持網絡架構、HomeKit、ECHONET Lite與物聯網數據庫及其管理。該公司在現場展示的是為汽車廠商所設計的一個云端平臺，支持駕駛人臉部識別、健康狀態監測(例如新率等生命征象)，并可追蹤駕駛人是如何駕駛車輛。

 

 

 

 

為CAN總線提供安全性保障

 

同樣是新創公司的Trillium致力于開發為CAN總線加密以及管理密鑰的技術，該公司的SecureCAN加密技術在展會現場獲得廣大回響；Trillium執行長David Uze,表示，他們一開始鎖定的是汽車應用領域，卻驚訝地發現CAN總線的應用在日本不限于汽車，也應用于打印機、攝像頭等設備，而且也會擔心未經保護的CAN總線可能遭受黑客攻擊。

 

 

 

 

日本最紅的人形機器人Pepper

 

日本人對于人形機器人的熱愛世界聞名，而現在當地市場最紅的人形機器人非Pepper莫屬；這款由軟銀(SoftBank Mobile)與法國公司Aldebaran Robotics合作開發的機器人，號稱能“理解使用者的情緒”，配備了4支麥克風、兩個HD攝像頭(在嘴巴與頭部)，還有一個3D深度傳感器(裝在眼睛后方)。

 

 

 

 

在展會現場有不少Pepeer現身，除了擔任攤位的招待，還像個好奇的小朋友能與經過的人互動提問。Pepper體重30公斤、身高120公分，據說這種「嬌小」設計是為了讓機器人看起來不那么嚇人、而是讓人感覺可愛。Pepper不會打掃，但知道如何取悅主人──會講笑話還會跳舞，可惜因為它沒有腳、是以輪子移動所以能跳的姿勢有限。

 

車用以太網絡影音橋接方案

 

東芝(Toshiba)正大力推動Ethernet AVB (Ethernet AVB)車用以太網絡影音橋接技術，該技術是由產業聯盟AVnu Alliance所開發，以標準以太網絡為演進基礎，支持實時影音與控制應用；東芝與飛思卡爾半導體(Freescale)合作展示了一款AVB軟件開發工具NetNucleus AVB，該工具是針對飛思卡爾的i.MX6處理器與Kinetis為控制器優化。

 

 

利用Ethernet AVB技術，圖左側顯視器顯示的影像畫面能實時傳輸至右側的顯示器，號稱完全不延遲

 

Ethernet AVB的關鍵優勢在于號稱可透過網絡傳遞高畫質、大容量的影音內容，而且幾乎沒有延遲；例如在車內傳送不經過壓縮的視訊內容。東芝與飛思卡爾的開發工具目前正透過AVnu Alliance進行認證程序，預計明年4月正式上市。

 

 

 

 

一旦該迷你模塊(29mm×20mm×3.5mm)接收到無線網絡訊號，就會將訊號傳送到網絡上其他的終端節點并將它們喚醒；NEC表示，該模塊特別適合隨選無線網絡應用。如上圖所示，載著一個物聯網網關的玩具拖車經過時，會觸發該喚醒模塊并開啟同一個網絡中的物聯網感測設備，然后玩具拖車就能收集數據。

 

高頻電源供應器

 

三菱電機展示的是該公司開發的高頻電源供應技術(high-frequency power supply technology)，能支持廣泛應用領域的無線充電；該公司開發的轉換器尺寸只有手掌大小，能以6.78MHz的高頻輸出1kW功率，轉換效率號稱高達95%。

 

 

 

 

 

土壤環境感測設備

 

Lapis Semiconductor展示了一款土壤環境傳感器(soil environment sensor)單芯片，可量測土地的酸堿值、導電率以及溫度；該5mm×5mm大小的芯片內含三種不同的傳感器，Lapis表示，要在單芯片整合多個傳感器的關鍵在于避免傳感器的訊號相互干擾。這種傳感器的應用不只在農業領域，還包括環保與防災應用。

 

 

 

 

此外Lapis還發表了名為Lazurite的一系列模塊，該產品內建該公司自家開發的微控制器，能用以收集傳感器的數據并透過920MHz (即IEEE802.15 .4e/g)頻率傳送數據。Lapis可提供內建該模塊的原型開發工具，使用者將工具連結PC即可立即開發物聯網設備。

 

 

安防攝像頭解決方案

 

新成立不久但歷史其實很悠久的索思未來科技，在現場展示其三大技術，包括電視、攝像頭以及解決方案(methodology)──所謂的解決方案是協助客戶更快速地設計系統，該公司的工程師團隊能提供客戶包括ARM架構處理器平臺、前端設計以及軟件方面的支持。

 

此外索思未來科技也展示了安防攝像頭解決方案，結合由母公司富士通開發的圖像處理器技術，以及松下開發的H.264編解碼方案；而富士通所設計、已有15年歷史并獲得各種影像產品廣泛應用的Milbeaut圖像處理器，則是該IP攝像頭解決方案的核心。

 

 

 

 

該攝像頭透過魚眼鏡頭360度擷取整個展場的影像，能偵測展場的異常狀況發出警報，或是針對可疑人物的動向進行追蹤(如上圖的粉紅色軌跡)。