物聯網
大家在聽到物聯(lian)網時，腦海中會出(chu)現一個什么(me)樣的印(yin)象呢(ni)?
物(wu)聯(lian)(lian)網的(de)(de)(de)英語是 Internet of Things，縮寫為(wei) IoT，這里(li)的(de)(de)(de)“物(wu)”指的(de)(de)(de)是我(wo)們(men)身邊一(yi)切(qie)能與網絡(luo)相(xiang)連的(de)(de)(de)物(wu)品。例如您(nin)身上穿(chuan)著的(de)(de)(de)衣服、戴著的(de)(de)(de)手表、家里(li)的(de)(de)(de)家用電(dian)器和汽車，或者是房屋本身，甚至正在讀的(de)(de)(de)這本書(shu)，只要能與網絡(luo)相(xiang)連，就都是物(wu)聯(lian)(lian)網說的(de)(de)(de)“物(wu)”。
就像我(wo)們用(yong)互聯(lian)網(wang)在(zai)彼此之間傳遞信息一(yi)(yi)樣，物聯(lian)網(wang)就是(shi)“物”之間通過連接互聯(lian)網(wang)來共享信息并(bing)產生有(you)用(yong)的信息，而且無需人為管理就能運行的機制。這樣一(yi)(yi)來，就創造出(chu)了一(yi)(yi)直未能實現的魔法般的世界。
物聯網的相關動向
物(wu)聯網市(shi)(shi)場(chang)(chang)是由若干個市(shi)(shi)場(chang)(chang)形成的(de)(de)(de)，包括作為“物(wu)”的(de)(de)(de)設備市(shi)(shi)場(chang)(chang)，掌(zhang)管物(wu)與(yu)物(wu)之間聯系的(de)(de)(de)網絡市(shi)(shi)場(chang)(chang)，還有運營管理類(lei)的(de)(de)(de)平臺市(shi)(shi)場(chang)(chang)，分析采(cai)集到(dao)的(de)(de)(de)數據的(de)(de)(de)分析處(chu)理市(shi)(shi)場(chang)(chang)等(圖 1.1)。
圖 1.1 物聯(lian)網(wang)的相(xiang)關(guan)市場
說起(qi)創建物(wu)聯網(wang)市(shi)(shi)場的(de)要(yao)素，那就要(yao)提(ti)到通信模塊價(jia)格(ge)趨向低(di)廉以及(ji)云服(fu)務(wu)的(de)普及(ji)。在平臺、分析處(chu)理(li)和網(wang)絡安(an)全(quan)等方面，針對物(wu)聯網(wang)的(de)產品和服(fu)務(wu)也已經開(kai)始投入市(shi)(shi)場。物(wu)聯網(wang)市(shi)(shi)場今后(hou)的(de)重點在于跟熟悉(xi)各垂直(zhi)市(shi)(shi)場的(de)從業(ye)者加強合作，積極提(ti)供試驗(yan)環境以及(ji)開(kai)發貼(tie)近用戶生活的(de)服(fu)務(wu)項(xiang)目。
“泛在網絡”社會
在講物聯(lian)網所實現(xian)的世界之(zhi)前，我們(men)先從“連接網絡”的觀點(dian)來(lai)回顧(gu)一下歷史。
20 世紀 90 年代初，過去以(yi)大型機為中心(xin)(xin)的(de)集中式(shi)(shi)處理逐(zhu)漸向以(yi)客戶(hu)端服(fu)務器(qi)為中心(xin)(xin)的(de)分布式(shi)(shi)處理轉移。自 20 世紀 90 年代后期(qi)起，新型集中式(shi)(shi)處理圍繞著以(yi)互聯網(wang)和 Web 為代表(biao)的(de)網(wang)絡(luo)形成(cheng)了一(yi)股發展趨勢。這就是 Web 計算的(de)概念(nian)。以(yi)互聯網(wang)為媒介，人們可以(yi)輕松(song)實現 PC、服(fu)務器(qi)、移動設備之間的(de)信息交(jiao)換。
21 世紀(ji)初，一個名為(wei)“泛(fan)在(zai)網(wang)絡(luo)”的(de)(de)概(gai)念開始受(shou)到人們的(de)(de)關注(zhu)。泛(fan)在(zai)網(wang)絡(luo)的(de)(de)理(li)念在(zai)于使(shi)人們能(neng)夠通過“隨(sui)時(shi)隨(sui)地”連接互(hu)聯網(wang)等網(wang)絡(luo)來利用多種多樣的(de)(de)服務(wu)(圖 1.2)。近年來，通過智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)和(he)平板電腦(nao)，甚(shen)至游(you)戲機(ji)、電視機(ji)等一些過去無(wu)法連接到網(wang)絡(luo)的(de)(de)“物(wu)”，就可以隨(sui)時(shi)隨(sui)地訪問互(hu)聯網(wang)。
圖 1.2 泛在網(wang)絡(luo)可以(yi)讓(rang)人們隨時隨地訪問網(wang)絡(luo)
“物”的互聯網連接
隨著寬(kuan)帶的普及，泛在網(wang)(wang)絡(luo)社會(hui)日益得到(dao)實(shi)現。此外，能(neng)搭(da)載在機(ji)器上的超低功耗(hao)傳(chuan)感器投(tou)入市場、無線通(tong)信技術進步等，都促(cu)使除(chu)了(le)電腦、服(fu)務(wu)器和(he)智能(neng)手機(ji)等傳(chuan)統連接互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)的 IT 相(xiang)關設備以(yi)(yi)外，各(ge)種各(ge)樣(yang)的“物(wu)”也可以(yi)(yi)連接互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)(圖 1.3)。以(yi)(yi)汽(qi)車、家用(yong)電器以(yi)(yi)及房屋為(wei)開端，近來，眼鏡和(he)手表、飾品這(zhe)些戴在身上的“物(wu)”也連接上了(le)互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)并開始得到(dao)應用(yong)，如 Google Glass 和(he) Apple Watch。
圖 1.3 連接(jie)互聯網的(de)(de)各種各樣的(de)(de)“物”
形(xing)形(xing)色色的“物(wu)”都能與互聯網相連(lian)(lian)，這(zhe)一點(dian)大(da)家都已經了解了。那么這(zhe)種“相連(lian)(lian)”會產生(sheng)什么呢(ni)?它又是如何給人(ren)們的生(sheng)活帶(dai)(dai)來方(fang)便的呢(ni)?下面，就來看看物(wu)聯網帶(dai)(dai)給我們的世界吧(ba)。
機器對機器通信所實現的事
在(zai)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)實現方面(mian)，近年來機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)對(dui)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)通(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)等(deng)關(guan)鍵技術備(bei)受人們(men)關(guan)注(圖 1.4)。物(wu)聯(lian)網(wang)和(he)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)對(dui)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)通(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)在(zai)很多方面(mian)可以視作(zuo)同一個意思(si)，但從嚴格意義上來說二者是不同的(de)。機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)對(dui)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)通(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)是不經人為控制的(de)、機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)和(he)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)之間(jian)的(de)通(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin);也(ye)就是說，多數情況下它表示的(de)是機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)和(he)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)自動(dong)交換(huan)信(xin)(xin)(xin)息(xi)的(de)整(zheng)體系統。另一方面(mian)，物(wu)聯(lian)網(wang)則大多含(han)有給信(xin)(xin)(xin)息(xi)接(jie)收者提供服務的(de)含(han)義，它比機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)對(dui)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)通(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)的(de)概(gai)念范圍更廣。
圖 1.4 機器對機器通信所實現的社會
泛在(zai)計(ji)(ji)算(suan)(suan)的(de)(de)世界是(shi)一個(ge)所有(you)的(de)(de)“物(wu)”都內(nei)置(zhi)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)中，隨時隨地可(ke)以得到(dao)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)幫(bang)助的(de)(de)世界。而機(ji)器(qi)對機(ji)器(qi)通信支(zhi)撐(cheng)著泛在(zai)計(ji)(ji)算(suan)(suan)的(de)(de)世界，并通過支(zhi)撐(cheng)社會(hui)的(de)(de)基礎(chu)設施(shi)——智(zhi)能社區和智(zhi)能電網等形(xing)式逐步得到(dao)實現。
此外，機(ji)(ji)器(qi)對機(ji)(ji)器(qi)通(tong)信(xin)(xin)不僅可以(yi)通(tong)過 3G 和 LTE 電(dian)路的(de)(de)信(xin)(xin)息系統(tong)實現(xian)，還可以(yi)通(tong)過本地網絡(luo)中(zhong)的(de)(de)無線(xian)通(tong)信(xin)(xin)和有(you)線(xian)通(tong)信(xin)(xin)來實現(xian)。
除了(le)企業內(nei)的(de)信息(xi)(xi)和互聯(lian)網(wang)的(de)信息(xi)(xi)以外，我們還能夠靈活應用來自機(ji)器的(de)信息(xi)(xi)。這樣一來也就掌握了(le)現實(shi)世(shi)界中(zhong)的(de)情(qing)況(kuang)變動，尤其是(shi)提高了(le)企業中(zhong)的(de)信息(xi)(xi)應用度(du)。
物聯網實現的世界
大家(jia)已經知道，我們可以借助機器(qi)(qi)對機器(qi)(qi)通信采集(ji)和積累信息，并靈活運(yun)用從(cong)信息中分析出的數(shu)(shu)據(ju)來方便我們的生活。那么，如(ru)果(guo)在此基礎上把(ba)數(shu)(shu)百億臺設備都連接上物聯網(wang)，又會(hui)如(ru)何呢?
以(yi)前，人(ren)(ren)們通(tong)(tong)過讓(rang)少數昂貴(gui)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)機械通(tong)(tong)信，來實現(xian)對“物”的(de)(de)(de)遠程控制(zhi)。今后(hou)，人(ren)(ren)們將更多地以(yi)低廉的(de)(de)(de)價格大(da)量生產(chan)面(mian)向用戶的(de)(de)(de)機器(qi)，并讓(rang)這些機器(qi)通(tong)(tong)信。也正因應用了從這些“物”中獲取的(de)(de)(de)數據(ju)(ju)，各種各樣的(de)(de)(de)服務才如(ru)雨后(hou)春筍般(ban)涌現(xian)出來。此外，先進感測技術的(de)(de)(de)普及實現(xian)了人(ren)(ren)類對現(xian)實世(shi)界的(de)(de)(de)掌握(wo)和(he)預測，通(tong)(tong)過實時且海量地搜(sou)集人(ren)(ren)、物、社會和(he)環境的(de)(de)(de)數據(ju)(ju)，也有(you)望進行新型(xing)社會基礎設施的(de)(de)(de)構建，例(li)如(ru)強(qiang)化產(chan)業(ye)競爭(zheng)力、建設都市和(he)社會制(zhi)度(du)、監測災害等異常(chang)情(qing)況(kuang)。
除(chu)了(le)那(nei)些一眼(yan)就能看(kan)明(ming)白的(de)設備(bei)，具有連通(tong)性(xing)(機器和系統間的(de)互聯(lian)(lian)性(xing)和關聯(lian)(lian)性(xing))的(de)設備(bei)也在不斷(duan)地(di)隨處(chu)增加。物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)的(de)趨勢(shi)指的(de)就是這一現象。通(tong)過(guo)本章，我們再深(shen)入地(di)看(kan)一下物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)所實現的(de)是一個怎(zen)樣的(de)世(shi)界。
智能設備
具備連通性的“物”
網絡
Web 系統
數據分析技術
大家認為把這些(xie)因(yin)素組合到一起，將會產生出一個(ge)怎樣的充(chong)滿革新(xin)性的服務呢?
舉個例子，市面上已經出現了很多叫作智能家居的(de)(de)(de)設備，其用途是控(kong)制(zhi)(zhi)智能(neng)住宅。飛利浦 Hue 是一(yi)款能(neng)通過 IP 網絡來(lai)控(kong)制(zhi)(zhi)自(zi)身亮(liang)度和光色的(de)(de)(de)燈泡。Nest 是一(yi)種機(ji)器(qi)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)，它能(neng)學習如何(he)控(kong)制(zhi)(zhi)空調等機(ji)器(qi)以及如何(he)設定這些機(ji)器(qi)的(de)(de)(de)目標值。如果把它們與 Web 系統和可穿(chuan)戴設備等智能(neng)設備組合在一(yi)起，還能(neng)實現(xian)由住宅主動根(gen)據人的(de)(de)(de)動作和身體狀況來(lai)調整環境(圖 1.5)。
圖 1.5 根據人體狀(zhuang)況自(zi)動控制環(huan)境——以(yi)智能家(jia)居為例(li)
可(ke)以說，當(dang)下(xia)的趨勢之一(yi)就是不停留在(zai)單純(chun)的控制(zhi)層面，而是像“憑借(jie)短距(ju)離(li)通(tong)信實(shi)現自主控制(zhi)和自動(dong)化”及“通(tong)過機器(qi)學習實(shi)現自動(dong)判斷”這樣，給事物(wu)增添附加價值。
