AIoT项目的设计/开发/运营之6大步骤和3大关键环节

AIoT用户组提出的管理框架名为IgniteAIoT，它将AIoT项目的设计、开发和运营分解为6大步骤和3大关键环节。今天这篇文章，旨在为你提炼这套方法论的精华内容。

这周过得很有意思。

先是看到新闻里说埃森哲、博世、德国邮政…这么几家公司宣布成立了新的AIoT用户组，做了一场相当正式的启动仪式。

话说各个领域的协会、联盟、用户组…数量众多，你我早就见怪不怪了。

出于习惯，顺着这则新闻，我检索到了AIoT用户组的网站。地址是：http://www.aiot-ug.org/。

打开网站之前，我猜内容估计是解释什么是AIoT、成功案例、组内公司LOGO…

我猜错了。

网站上就一幅图和一句话，“欢迎来到AIoT用户组。你正在使用AI和IoT构建智能互联产品吗？我们邀请你共同分享真实的项目经验。单击上图中的模块，了解我们在做什么。”

真是“字越少，事越大”。点击图中链接，大有乾坤，我太喜欢了。

而且，这个AIoT用户组太会画~图~了~

如果说其它网站大多还在讲“为什么”要做AIoT，那么这个网站则跳级作业，直接呈现“怎么做”。

这里的“怎么做”并不是技术操作手册，而是一套具有实操性的业务推进方法论。

这套方法论主要面向的对象是AIoT产品经理、项目经理、创业者和解决方案架构师，讲述如何利用人工智能AI和物联网IoT构建AIoT智能互联产品和项目。其中的各个部分，已经被提炼为各种系统性的思维框架和工具，用图形的方式展现。

看过网站之后，让我联想起了一本书《蓝海转型（Blue OceanShift）》。

蓝海战略是带领企业走出红海竞争的局限，为开拓未知领域而产生的一种战略。而蓝海转型将蓝海战略落实为一个系统性的进程，使用一系列模型和工具分5个步骤展示如何在红海中开辟蓝海，并总结了实施蓝海转型的3个关键组成部分——蓝海视角、开创市场所需的实用工具与应用指南以及以人为本的进程。

5个步骤和3个关键部分来之不易，是在研究了跨越百年、涵盖30个产业的150项战略行动的基础上，进一步追踪了近30年来开创蓝海的实践项目，总结而得。

话说回来，AIoT用户组的网站上呈现的内容，和《蓝海转型》中的各种模型和框架有异曲同工之妙。

AIoT用户组提出的管理框架名为IgniteAIoT，它将AIoT项目的设计、开发和运营分解为6大步骤和3大关键环节，6大步骤包括：

构建AIoT商业模式

构建AIoT产品架构

DevOps和基础设施

AIoT信任与安全

AIoT可靠和弹性

AIoT验证与确认

3大关键环节包括：

AIoT产品组织

AIoT技术与资源获取

AIoT服务运营

所以今天这篇文章，旨在为你提炼这套方法论的精华内容。

01

步骤1：构建AIoT商业模式

商业模式的创建和验证是开发新的智能互联产品的第一步。

商业模式中包含的4个基本要素：Who、What、How和Value。

Who：目标客户是谁？

What：向客户提供的价值主张是什么？

How：交付价值主张的价值链怎么构成？

Value：价值如何被创造？

随着上述4个基本要素从旧体系转变到新体系，新型商业模式由此诞生。

由于AIoT涉及到商业模式的创新，映射到不同的资产类别，可能会产生不同的变体，比如资产共享模型、从卖产品到卖服务、按照使用付费等。

作为创建AIoT商业模式的第一步，该框架给出了探索潜在模式的地图。

以及对于利益相关方的价值网络模型。

在文章《中央政治局会议重点点名的“工业互联网”，正在成为“数字基建”时代的核心》中，我曾给出过AIoT创新商业模式的多个案例。

比如一家特别传统的铸造企业，宁夏共享集团，将商业模式从“零售”转变为“团购”的例子。这家企业始建于1966年，主导产业为铸造、化工、机械制造、钢结构等。在这个传统行业中，普遍存在着大而不强的现象。行业中工人的劳动强度大、工作环境差、质量难以控制，越来越多的人不愿继续从事这个行业。

针对现状，宁夏共享集团独辟蹊径的建立了线上的模具制造共享模式，并在全国多地建设共享铸造中心。铸件商只需要在线提交订单，共享云平台就会就近给智能工厂的3D打印机下单砂型，通过客户指定的物流公司配送到厂，直接进行成品制作。

这种做法降低了模具的一次性投入成本，以往生产10万件铸件，客户需要支付的单件成本是100元。基于线上共享模式，10家客户有机会可以“团购”，共同分担同一个模具成本，也就是单件成本仅为过去的十分之一，降低到10元左右。

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步骤2：构建AIoT产品架构

Ignite AIoT建议创建和维护一套AIoT解决方案架构，使用全局视角记录关键需求和设计决策。整套产品架构包括以下视角：

AIoT业务视角：以业务模型的输入为基础，强化功能性角度

AIoT使用视角：关注用户、设备和第三方如何使用AIoT解决方案

AIoT功能视角：关注AIoT解决方案的数据和功能组件

AIoT实施视角：关注项目实施

AIoT产品视角：映射到敏捷产品开发

下图显示了在AIoT产品架构的管理过程中，不同角色之间进行协作的总体思路。

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步骤3：DevOps和基础设施

引入DevOps、持续集成/持续交付（CI/CD），从根本上改变了产品开发、集成、测试和部署的方式。DevOps和CI/CD是敏捷开发的关键推动力。

如今DevOps的实践仍主要集中在云和应用程序开发上，对于成功的AIoT产品而言，必须将DevOps扩展到AI和IoT范畴。

DevOps打破了开发和运营之间的障碍，侧重于建设跨职能的团队，专注于所有DevOps利益相关方之间的交叉培训和开放式沟通。

持续集成/持续交付（CI/CD）的核心概念是持续集成、持续交付、持续测试和持续部署。

工厂里的装配线以快速、自动化、可重复的方式基于原材料生产出消费品。同样，AIoT产品交付管道以快速、自动化和可重复的方式从源代码生成发布版本。

启动装配线的过程称为“持续集成”（CI）。

如何完成这项工作的总体设计称为“持续交付”（CD）。

确保质量的过程称为“持续测试”，将最终产品提供给用户的过程称为“持续部署”。

04

步骤4：AIoT信任与安全

安全性需要在AIoT产品设计之初就进行考虑，AIoT的安全性和隐私与我们已经认识到的网络安全有着根本的不同。

OWASP（开放网络应用程序安全项目）已发布了OWASP IoT Top 10，列出了每种AIoT产品必须解决的10大主要安全问题：

易猜测或破解的密码

不安全的网络服务

生态系统接口不安全

缺乏安全更新机制

使用不安全或过时的组件

隐私保护不足

不安全的数据传输和存储

缺乏设备管理

不安全的默认设置

缺乏物理性安全保护措施

为了更好的评估和比较不同场景潜在攻击的严重性，可以使用通用漏洞评分系统（CVSS）进行打分。CVSS使用从0到10的不同分数等级，以帮助对各种安全攻击情形进行排序。

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步骤5：AIoT可靠和弹性

AIoT需要高可靠性是很好理解的，因为单个数据丢失点可能导致企业停工或出现安全问题。有些场景，甚至1%的数据误失率都太高了，因为这相当于每年有3.65天计划外的宕机。很多工业应用需要>99.999%的数据可靠性。

同时随着AIoT格局的不断变化，我们确保产品能够支持面向未来的技术。这需要在设计AIoT产品时，在软硬件方面进行适当的平衡。

兼容性也是在设计AIoT产品时需要关注的问题，新增的AIoT设备最好能够与用户已有的的产品与生态系统无缝地融合。

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步骤6：AIoT验证与确认

几乎所有AIoT产品都面临的挑战是，它需要综合在使用不太成熟的IoT硬件和AI算法的同时，保证产品的质量。

V模型是“内置”了测试和验证功能的产品研发生命周期管理模型，它通常用于开发关键系统，应用于汽车、航空、能源和军工等领域。

它的核心思想是在产品开发的生命周期内，研发活动和测试活动几乎同时开展，这两个并行的动态过程，会极大的较少bug和错误出现的概率。

其中的关键词是“并行”，说起来简单，却是V模型的核心。

由于AIoT涉及到IoT软硬件和AI算法，Ignite AIoT将V模型扩展为V&V模型，并且提示了如何在AIoT系统中找出的关键测试位置。

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关键1：AIoT产品组织

AIoT产品是一种独特的存在，它往往与组织的变革并存。因此，有必要将产品、解决方案、平台、组织架构、参与角色等要素进行通盘考虑：

产品：这是核心，通过AIoT的智能互联产品，为客户提供特定功能和服务；

解决方案：很多场景中，将视角从产品扩展到解决方案级别是很有意义的。通常一种解决方案可以添加企业内部的业务线条，并为客户提供更多价值；

平台：AIoT通常以多边业务平台的形式出现，平台包含了企业自身产品之外的延展性部分，将合作伙伴纳入平台生态系统。

AIoT智能互联产品通常是复杂的生态系统和组织的一部分。一般都会历经长期的多代际产品迭代，以普通耳机为例，演进历程是传统产品逐步叠加IoT和AI，直至成为AIoT产品。

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关键2：AIoT技术与资源获取

对于大多数AIoT项目，所需的技术和资源从哪里获取，是最关键的问题之一。

许多项目负责人并没有相关经验，因此Ignite AIoT整理了如何选择供应商？自研还是外购？采购的流程是什么？并提供了一组对应的模板，提供结构化的方法来解决这些问题。

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关键3：AIoT服务运营

对于AIoT产品来说，除了重视AIoT产品的打造之外，一定要更加重视运营和服务。很多现实案例印证，运营和服务的重要程度远远超过我们想象。

AIoT发展到当前阶段，产品、运营与服务愈发趋向一体化，诞生了很多AIoT新型服务。在这个过程中，如何提供最佳的服务，实现AIoT产品的长期运营，对于每家企业来说都面临着巨大的挑战。

针对这些挑战，Ignite AIoT将服务运营分为两部分：AIoT产品运营支持和AIoT现场服务。

AIoT产品运营支持为用户提供AIoT的应用故障排查支撑，针对AIoT业务运营过程中出现的异常和故障情况进行定位分析，协助用户快速解决问题，并针对常见问题提供产品和流程优化方案。

AIoT现场服务的方式随着技术的进步也在持续变化。设备每天都在产生着大量的数据，如何利用好这些数据，优化自身服务能力，是服务组织未来竞争的关键。

基于AIoT互联设备，服务组织可以监控设备运行状态，在发生故障前提前派出服务人员进行预防，消除遗憾，也可以基于历史运行数据和运行参数趋势，进行预测性的维护，这些方式都能更主动得为客户服务，也能避免客户意外停机的风险。

----写在最后----

没有案例和故事，只讲方法论可能有些枯燥。

为了将它吃透，配合这套管理框架和方法论，AIoT用户组提供为期2.5天的培训。如果你的领悟能力超群，自然可以节约时间和费用。

为了更好的理解这个方法论，还有本书值得阅读，名为《企业物联网：互联产品与服务的推进战略和最佳实践（Enterprise IoT）》。

本文小结：

这里有一整套AIoT的各种模型和工具库：

https://www.ignite-aiot.org/index.php?title=AIoT_Template_Library

参考资料：

1. http://www.aiot-ug.org/

2. https://www.ignite-aiot.org/

责任编辑：YYX