Green Energy Management
 
8月26日,IBM在北京召开了主题为“软件无处不在”的IBM Rational软件创新论坛(Innovate 2011
China)。来自全国不同行业的2000多名IT开发人员、IT咨询专家、企业IT架构规划师、程序设计师、软件应用开发人员和IT项目管理人员,参加了蓝色巨人的“智慧地球”开发盛宴。
据IBM在2010年底对60个国家、33个行业的1500名CEO及3000名CIO进行的调查,2/3的受访者认为,下一轮的价值创造将来自于产品和服务创新。IBM软件集团Rational总经理Kristof
Kloeckner指出:“这些创新很多都是通过软件实现的。例如,把智能手机应用和后端交易能力结合后,手机银行将成为使用最为广泛的银行渠道,这在2020年会实现,中国可能会更早一些。对于汽车,它已不仅是一个轮胎上的数据中心,同时也是一个移动网络设备。其中可能包括40个相互联系的系统,以及背后提供服务的20家组织机构。”


软件和服务交付转型的3个重点步骤


  Kloeckner表示,现在企业面临众多严峻挑战,例如,软件驱动创新方面的复杂性,其本身包括多平台系统和应用所导致的复杂度。还有分散于全球的软件和产品供应链的组织复杂性。另外,来自市场、法律法规及客户需求越来越多的压力,也在推动着企业努力维护现有的运行,这会使软件交付具有很大不可预测性。据IBM的一项调查结果,62%的软件项目都没有按期交付,30%的项目成本是由于返工和需求执行不力导致的。所有这些都要求企业进行深入转型,软件和服务交付的转型。


  上述转型需围绕3个重点步骤:1.整合,把流程、信息等连接起来,实现从需求、制造到开发整个生命周期的可追溯性。2.协作,统一团队、思想及目标,通过快速、敏捷的反应体现市场需求。3.优化,把项目执行和业务目标结合。把开发人员、测试人员、项目经理的优化行为变成商务成果非常重要,可以随着时间改善商务成果,改善收集数据的过程。另外,现在的系统越来越复杂、互联性更高,需要更多关注安全问题。在设计方面就要考虑到安全问题,最终的安全还要得到验证,让安全一直贯穿整个生命周期。


以协作为中心降低复杂性
IBM的协作式设计管理解决方案、协作式生命周期管理解决方案、协作式开发和运营解决方案,以促进不同地域、不同背景开发团队的协作与沟通为中心,提高了透明度,降低了开发复杂性,改善了软件交付质量。


  1.协作式设计管理解决方案的Rational Rhapsody Design Manager and Rational Software
Architect Design
Manage,以简洁的Web用户界面将设计方案纳入开放的生态系统,对所有参与者都是透明的。团队将设计方案与其他开发任务及信息整合在一起,加强所有行动的可追溯性,并且可以分析这些行动对流程的影响。这些功能由一个中央设计中心实现,设计方案可以在该中心内进行保存和维护,还可用于今后参考以及存档和合规。这可以让更广泛的团队成员和软件开发利益方尽早达成共识,防止因项目方向错误而付出高昂代价,并全面改善软件和系统的整个交付过程。


  2.协作式生命周期管理解决方案通过提供集成式的应用生命周期管理(ALM)帮助软件开发团队提高工作效率,避免项目延迟、质量低劣或预算超支。该解决方案将Rational
Requirements Composer、Rational Team Concert和Rational Quality
Manager集成到一个统一的开发平台上,以此促进跨职能的协同合作,帮助团队加快交付速度,并提高质量、产品价值和可预测性。云计算智能商务桌面和私有云功能提供了新的虚拟桌面解决方案,带来Rational
Application Developer和Rational Software Architect的加强功能。


  3.协作式开发和运营解决方案主要针对在云计算、硬件工作负载优化以及敏捷开发等技术的促进下,开发和运营工作对紧密程度开展协调配合的需求。Deployment
Planning &
Automation可以借助软件部署方面的标准化流程和自动化技术,减少项目返工,令现有的开发资产无论在云端或现场服务器上,都可以重用。为了完善身份验证,并对潜在隐患或问题进行纠正,IT
Operations Ticketing System、Tivoli Service Request Manager及Development Team
Solution与生命周期协作开放服务整合在一起,IT操作人员可将相关缺陷和改进请求直接输入软件部署跟踪系统。
IBM软件集团Rational全球产品开发和支持副总裁Harish
Grama解释说:“很多应用开发过程在开发和运营部署之间是脱节的。开发和运营中有不同的工具、不同的方法论,看待数据的方法也不一样。Rational解决方案可以给开发者更多的洞察,让他们知道自己的软件最终会怎样进行部署,同时也能够突破在现实中部署的各种限制条件。如果在程序编写阶段就能对部署进行规划,或者说使部署自动化,这是非常大的优势。如果在部署或在运营阶段能够就所发生的缺陷和问题提出需求,对于运营或部署者,这是另一个非常大的优势。在这个过程中,不需要知道开发过程中使用了什么工具。我们称之为协作的项目管理。”


  此外,在这次论坛上,IBM还发布了一项新功能,即Rational System
Architect,可帮助企业认识、分析和规划其SAP投资,并根据业务的优先重点进行调整,以降低成本、管理变更,并提高整个企业内的软件应用质量。


Rational嵌入式系统在汽车中的应用


  嵌入式软件已经在智能手机、数字电视、汽车电子领域实现了重大产业化应用,预计2011年中国市场规模有望达到4650亿元,将成为增强制造业自主创新能力、从“中国制造向中国创造”转型的关键。 
IBM软件集团Rational全球系统平台开发及嵌入式系统副总裁Meg
Selfe表示,Rational嵌入式系统开发工具及方案主要应用在汽车、航空、电子、能源及电信5个行业,重点关注产品本身的发展;产品之间的互动;系统生命周期与生态环境的融合发展。另外,还要降低开发环境的复杂性。


  现在一辆普通汽车要有数百万行代码,比过去一架航天飞机拥有的代码量还多;而一辆功能先进的医疗急救车有5000多万行代码,且在交付使用的15年内还有约10000个软件构件需要更新、测试、部署和维护。软件开发的重要性可见一斑。


  她举了个例子,通用汽车与IBM合作,基于Rational平台进行雪佛莱增程式纯电动汽车Volt的软硬件开发。通用汽车要求缩短产品开发时间,主要围绕动力电池和电控单元。


  IBM的原则是帮助通用汽车提高开发效率,降低开发过程的复杂性,让其更注重新能源汽车技术的创新性。具体工作,首先,帮客户标准化开发工具,使不同的工程师在开发时能够看到同样的过程、同样的工具,用同样的方式开发产品。其次,帮客户在不同流程选择适合的工具。通过生命周期协作开放服务(OSLC)技术,把软件开发工具和电子开发工具形成了机电一体化的开发环境。需求管理方案采用了Rational
DOORS。


  提高效率、缩短上市时间的一个关键因素是开发流程、代码的可重用性。Rational建立的中央平台以后不仅可以继续开发汽车,还可以重用开发其他产品。最终,Volt从设计到上市仅用了29个月。而在过去,这样的新车项目需要5~7年才能投放市场。


  通用汽车电子和软件总监Kent补充道,Volt的动力电池使用一定时间,电量不足后,可用一个小汽油机发电,同时可以充电。开发过程中软件重用率可达到90%。我们还重新使用双模强混电动单元,在北美,这个软件在混合电动单元的重用率为80%,传统HVAC的重用率为60%。对于仪表线束,车辆接口微处理器的重用率为90%,因此大大缩短了上市时间,降低了开发成本。


  另外,重用还可以更快整合,使中期发布的速度更快;具备更加可预测的产品生命周期和发展序列,可以在管理上花更少的时间,也有可预测的交付规划。通过重用,还可以将之前需要的投资用在其他方面。


  Kent还指出,过去10年汽车的复杂度比过去100年的还要大。通用汽车产品工程所面临的最大挑战是软件部署和实施。通用汽车有成百上千的汽车模型,同时有很多的代码,对于一个流程,全球都分享同样的平台。目前,我们有15条生产线。最主要的战略是通过软件实现更高的价值,降低成本。因此,对重用和高效的需求很迫切。


  目前在中国,众多汽车厂商正在采用Rational汽车系统软件平台开发嵌入式应用程序,用自主创新的信息技术更好管理客户和市场需求、建模编程、完成自动化的功能测试,并实现开发过程的投资回报最大化。Meg
Selfe表示,IBM今后会重点加强与中国本地汽车客户,包括新能源车商的深入合作。

中国对Jazz贡献巨大
智能产品和智能设备的普及将软件设计的复杂性提升到了新的高度,业界对软件开发和软件工程技能的需求将大大增加。根据美国劳工部2010年行业就业报告预测,电脑系统设计及相关专业领域将新增约656400个工作岗位,即在未来十年内达到21%的增长,系统设计将成为需求增长最高的职业之一。


  对于Jazz在中国的发展,Rational总经理Kristof
Kloeckner介绍,目前,来自中国的注册者有7000多名,位居参与国的榜首。每个月有11000多名Jazz独立用户来自中国,有20万名浏览者通过第三方的页面登陆。每年下载数量增长36%。


  2011年建立的JazzHub社区可为软件与系统工程设计专业的学生提供相关工具,并以社区协作方式将软件开发和部署转变成一种真正的社交体验。同济大学等中国高校是首批加入JazzHub社区的大学。2011年IBM在中国举办的Jazz创新大赛也将扩大到两岸三地同时举行。


  另外,Rational正与众多软件开发商和系统集成商,为金融、电信、制造等行业用户提供定制化的软件开发解决方案。例如,恒润科技已经为汽车、通讯、电子、航天航空、教育等行业以及控制、信号处理、测试测量等专业的400多家用户提供了各种产品、服务和解决方案。


充分利用中国软件园的特殊创新方式
 
 
德国汽车厂商在不断强化着工厂节电。支撑这些措施的是以欧洲为中心普及的产业用现场网络标准“PROFINET”,以及面向该标准的通信协议“PROFIenergy”。部分汽车厂商正以采用PROFIenergy为前提,着手调查工厂的耗电情况并开发控制电力供应的系统。



  德国汽车厂商为何现在加紧节电?记者就此采访了PROFINET相关团体PROFIBUS & PROFINET

International(PI)的主席JÖrg Freitag。(采访人:高野 敦)



——请谈一下德国汽车厂商推进节电举措的背景。


  Freitag:就PROFIenergy,我们着眼于作业时间以外及暂时停机等生产设备不运转时的耗电。设备存在着不运转时,即便是耗电量不像峰值时那么大,但仍有一定消耗的问题。



  PROFIenergy对这些设备暂停时利用软件开关来限制电力供应。这是因为手工操作存在限度。这时会在生产现场的现场网络上交换用于控制电力的信号,因此需要对通信协议实施标准化。经由现场网络来控制电力的标准通信协议的概念是约1年半前提出的。



  其契机最初源于德国戴姆勒及德国大众(VW)等就工厂节电而与PI间的磋商。德国汽车厂商认为,设备暂停时即便耗电量不像运转时那么大,也仍然较高。但他们实际上并不掌握设备暂停时的耗电量究竟有多少,也不知道该从什么地方下手来削减电力。



  因此,在PI担任电力管理技术相关工作组主任的德国科隆应用科技大学(Cologne University of Applied

Science)教授Frithjof

Klaseng与汽车厂商,共同就设备运转时及暂停时的耗电情况进行了调查。调查对象为戴姆勒和大众的量产工厂。而该调查本身,以前从未有过相关先例。



——通过该调查获得了什么结果?


  Freitag:在调查中,在1周内以秒为单位计测了工厂各个部位的耗电量。结果表明,某工厂包括非作业时间的周末在内,总耗电量中有近一半是设备暂停时消耗的。



  该调查还计测了不同暂停时长出现的频率。按照时长计测是为了调查耗电可削减余地较大的较长暂停时间究竟有多少。具体地,如果暂停时间在3分钟以上,认为耗电量就能够比现在降低。于是,某工厂时长3分钟以上的暂停时间的比例达到了近90%。



  重要的一点是,在新设工厂的阶段要PROFIenergy的思路纳入工厂设计。这样的话,才能使工厂的耗电量大幅减少。



——是否已经有了支持PROFIenergy的生产设备?


  Freitag:西门子等多家德国生产设备厂商已完成相关研制。目前正就在生产现场的使用与汽车厂商联手开发。



  PROFINET及PROFIenergy以开放标准为特征。这样,设备厂商便可抑制支持这些标准的生产设备的开发成本,用户也可减少对设备及技术人员的培训投资。这些优点可在全球市场,尤其是新兴市场国家发挥。在新兴市场国家,用户大多需要技术支持,因此PI可充分发挥在全球拥有分支机构的优势。PI还将在新兴市场国家推进国家级的标准化活动。

出自:技术在线
 
 
2011年3月11日发生的东日本大地震使得日本的电力政策面临着巨大的更改。其核心是对电力供应方实施构造改革,增加自然能源的比例,不能忽视的是需求方的改革也在同时推进之中。

  要求电力使用方针控制用电量的需求在震前就存在,因为需要通过节能来控制温室气体的排放等。此次地震发生后,这种需求进一步增强。由于切实面临着电力供应不足的风险,企业和消费者对用电的认识发生了较大的变化,节电意识进一步增强。

  这种变化并非只发生在日本。其实需求方的节电,日本之外的国家行动得更早。因为海外,由于发电及供电系统的脆弱性,时常会发生大规模停电,在日常生活中就能切身感受到用电的风险。因此,提高住宅和办公室用电效率的“智能住宅及智能写字楼”备受关注,各国企业竞相涉足有关市场。

  为了探寻这一系列的动向,日经BP清洁技术研究所针对震后智能住宅及智能写字楼的全球市场和今后的业务拓展进行了调查。调查结果发现,2010年为1万亿日元左右的全球市场规模到2015年将迅速增长至约22万亿日元,2020年将激增至65万亿日元(图1,日经BP清洁技术研究所发行的《全球智能住宅及智能写字楼企业年鉴》详细介绍了不同地区和不同项目的详情及计算根据)。

按照不同国家和地区来看,最大的市场是中国。预计中国2020年的市场规模将占全球整体的3分之1以上,达到约24万亿日元。中国由于水资源严重短缺,对环境更加敏感。另外,中国向可提高住宅附加值的领域投资的倾向较为强烈,有望最先形成智能住宅的市场需求。而日本市场虽然受地震影响节电意识提高,但2020年的市场规模只有5万亿日元,还不到中国市场的1/4。


写字楼用途的蓄电池将普及



从不同项目来看全球的智能住宅及智能写字楼市场,用于写字楼的蓄电池配置比例较高。由于安装蓄电池的写字楼可实现电力的稳定供给,这对楼层的租户非常有吸引力。所以写字楼用途的蓄电池将会率先推进。


  另外,在商务区,楼宇之间的电力流通有望扩大,例如向邻近的大楼提供蓄电池服务等。日本在发生地震后,家用蓄电池产品纷纷上市,不过这极有可能只是一时性需求。全球整体的家用蓄电池价格都过高,并不会立即形成市场。预计随着用于写字楼的蓄电池和新一代汽车充电电池需求的增加,通过量产效果降低电池成本后,蓄电池会逐渐渗透到消费者家庭中。


  在智能住宅及智能写字楼市场的构成要素中,插电式混合动力车(PHV)和电动汽车(EV)等新一代汽车也占有较大比例。新一代汽车极有可能实现通过配备的大容量充电电池向供电网和家庭供给电力的“V2G(Vehicle
to Grid)”和“V2H(Vehicle to Home)”。因此,作为智能住宅及智能写字楼的重要构成要素不容忽视。


  充电器等新一代汽车用品市场的规模在2010年只有数千亿日元左右,但到2020年可能会增加两位数、达到数十万亿日元。中国政府在十二五规划(2011~2015年)中制定了积极的普及促进政策。例如“十城千辆”计划和个人购买补助政策等。因此在中国,EV等的开发非常活跃(图2)。欧美也从环境角度出发,正在促进EV等的普及。 
随着全球性的普及,“充电用电力会在晚上7点以后激增”等包括短期需求预测技术在内的新一代汽车充电管理技术渐成焦点,各国及各地区纷纷实施了验证实验。


为用户提供极具魅力的服务


  在构成智能住宅及智能写字楼的要素技术和部件中,可以称之为“主流”的是“智能电表”和“HEMS(家用能源管理系统)”。不过,仅这二者的市场规模并不太大。2020年两个领域合计还达不到2万亿日元。如果瞄准了智能住宅及智能写字楼市场,则太阳能发电系统、新一代汽车以及蓄电池等单价较高的产品最有潜力。尤其是蓄电池还配备于新一代汽车,因此需求非常庞大。


  在2011年,智能住宅及智能写字楼市场还未正式形成,只达到了智能电表刚刚开始普及的程度。这一市场今后会如何发展?又该从何处盈利呢?涉足企业也正在暗中探索业务模式。


  该产业尚处于黎明期。这种情况可能与大约15年前的互联网相同相似。互联网在黎明期源源不断地诞生了很多令人意想不到的服务。智能住宅及智能写字楼产业今后也会出现无数新想法,并形成新的服务。(记者:菊池
珠夫,日经BP清洁技术研究所)