物聯網
大(da)家在聽到物聯網時，腦海中會出現(xian)一個什么樣的印象呢?
物(wu)(wu)(wu)聯網(wang)的(de)英語是(shi) Internet of Things，縮(suo)寫為 IoT，這里的(de)“物(wu)(wu)(wu)”指的(de)是(shi)我(wo)們身邊一切能與(yu)網(wang)絡相(xiang)連(lian)的(de)物(wu)(wu)(wu)品(pin)。例如您身上穿著(zhu)的(de)衣服、戴著(zhu)的(de)手表、家(jia)里的(de)家(jia)用電器和(he)汽車，或者是(shi)房屋本身，甚至正(zheng)在讀(du)的(de)這本書，只要能與(yu)網(wang)絡相(xiang)連(lian)，就都是(shi)物(wu)(wu)(wu)聯網(wang)說(shuo)的(de)“物(wu)(wu)(wu)”。
就(jiu)(jiu)像我們用(yong)互聯(lian)網在(zai)彼(bi)此之(zhi)(zhi)間傳遞信息(xi)一樣(yang)，物聯(lian)網就(jiu)(jiu)是(shi)“物”之(zhi)(zhi)間通過連接互聯(lian)網來共享信息(xi)并產生(sheng)有(you)用(yong)的(de)信息(xi)，而且無(wu)需(xu)人為管理就(jiu)(jiu)能運行的(de)機(ji)制(zhi)。這樣(yang)一來，就(jiu)(jiu)創造(zao)出(chu)了一直(zhi)未能實(shi)現的(de)魔法般的(de)世界。
物聯網的相關動向
物(wu)聯網市場(chang)(chang)是由若干個市場(chang)(chang)形成的(de)，包括作(zuo)為“物(wu)”的(de)設備市場(chang)(chang)，掌(zhang)管物(wu)與物(wu)之間聯系的(de)網絡市場(chang)(chang)，還有運營管理類的(de)平(ping)臺市場(chang)(chang)，分析(xi)采集到的(de)數據的(de)分析(xi)處理市場(chang)(chang)等(圖(tu) 1.1)。
圖 1.1 物聯網的相關市場
說起創(chuang)建物聯(lian)網(wang)市場的(de)要素，那就(jiu)要提到通信(xin)模(mo)塊價格趨向低廉以(yi)及云服(fu)務的(de)普及。在(zai)平臺(tai)、分析(xi)處理和網(wang)絡安全(quan)等(deng)方面，針對物聯(lian)網(wang)的(de)產品和服(fu)務也已(yi)經(jing)開(kai)始投入市場。物聯(lian)網(wang)市場今后的(de)重點在(zai)于跟熟悉(xi)各垂直市場的(de)從業者加強合(he)作，積極提供試驗環(huan)境以(yi)及開(kai)發貼近用戶(hu)生活的(de)服(fu)務項目(mu)。
“泛在網絡”社會
在(zai)講物聯(lian)網所(suo)實(shi)現的世界之(zhi)前，我們(men)先從“連接網絡”的觀點來(lai)回顧一下歷史(shi)。
20 世紀 90 年(nian)代(dai)初，過去以(yi)(yi)大型機為(wei)(wei)中心的集中式(shi)(shi)處(chu)(chu)理逐漸(jian)向以(yi)(yi)客戶端服(fu)務器為(wei)(wei)中心的分布式(shi)(shi)處(chu)(chu)理轉移。自 20 世紀 90 年(nian)代(dai)后期起，新型集中式(shi)(shi)處(chu)(chu)理圍繞著以(yi)(yi)互(hu)聯(lian)網(wang)和 Web 為(wei)(wei)代(dai)表的網(wang)絡形成了一股發展(zhan)趨勢。這就是 Web 計算的概念。以(yi)(yi)互(hu)聯(lian)網(wang)為(wei)(wei)媒介(jie)，人們(men)可(ke)以(yi)(yi)輕松(song)實現 PC、服(fu)務器、移動設備(bei)之間的信息交換。
21 世紀初，一個名為“泛在網(wang)絡”的(de)概念(nian)開始受(shou)到(dao)人們(men)的(de)關注。泛在網(wang)絡的(de)理念(nian)在于使人們(men)能夠通過“隨(sui)時(shi)隨(sui)地(di)”連接互聯網(wang)等網(wang)絡來利用多種多樣的(de)服(fu)務(wu)(圖 1.2)。近(jin)年來，通過智能手機和(he)平板電腦(nao)，甚至游戲機、電視機等一些過去無(wu)法(fa)連接到(dao)網(wang)絡的(de)“物(wu)”，就可(ke)以(yi)隨(sui)時(shi)隨(sui)地(di)訪問互聯網(wang)。
圖 1.2 泛在網絡(luo)可以讓人們隨(sui)時隨(sui)地訪問網絡(luo)
“物”的互聯網連接
隨著寬帶的普(pu)及(ji)，泛在網絡社會日益得到實現(xian)。此(ci)外，能搭載在機(ji)器(qi)(qi)上的超低功耗傳感(gan)器(qi)(qi)投(tou)入市(shi)場、無線通信技術進步等，都促使除(chu)了(le)(le)電(dian)腦、服務(wu)器(qi)(qi)和(he)智能手(shou)機(ji)等傳統連接互(hu)聯(lian)網的 IT 相關設備以(yi)外，各種各樣的“物”也可(ke)以(yi)連接互(hu)聯(lian)網(圖 1.3)。以(yi)汽車、家用電(dian)器(qi)(qi)以(yi)及(ji)房(fang)屋為(wei)開(kai)端，近(jin)來，眼鏡和(he)手(shou)表、飾品(pin)這些(xie)戴在身上的“物”也連接上了(le)(le)互(hu)聯(lian)網并(bing)開(kai)始得到應用，如(ru) Google Glass 和(he) Apple Watch。
圖 1.3 連(lian)接互聯網的各(ge)種各(ge)樣的“物”
形(xing)形(xing)色(se)色(se)的“物”都能與互(hu)聯網相連(lian)，這(zhe)一(yi)點大家都已經了解了。那么(me)這(zhe)種“相連(lian)”會產生(sheng)什么(me)呢(ni)?它又是如何(he)給(gei)人們的生(sheng)活帶(dai)來方便的呢(ni)?下面，就來看(kan)(kan)看(kan)(kan)物聯網帶(dai)給(gei)我們的世界吧。
機器對機器通信所實現的事
在物(wu)聯網的(de)(de)實現方面，近年來(lai)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)對(dui)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)通信(xin)(xin)等(deng)關(guan)(guan)鍵(jian)技術備受(shou)人(ren)們關(guan)(guan)注(zhu)(圖 1.4)。物(wu)聯網和機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)對(dui)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)通信(xin)(xin)在很多方面可以(yi)視作同一(yi)個(ge)意思(si)，但從嚴格意義(yi)(yi)上來(lai)說(shuo)二者(zhe)是(shi)(shi)不同的(de)(de)。機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)對(dui)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)通信(xin)(xin)是(shi)(shi)不經人(ren)為控制的(de)(de)、機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)和機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)之(zhi)間的(de)(de)通信(xin)(xin);也就是(shi)(shi)說(shuo)，多數情況下它表(biao)示的(de)(de)是(shi)(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)和機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)自動(dong)交換(huan)信(xin)(xin)息的(de)(de)整體系統。另一(yi)方面，物(wu)聯網則大多含有給信(xin)(xin)息接收者(zhe)提供(gong)服(fu)務的(de)(de)含義(yi)(yi)，它比機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)對(dui)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)通信(xin)(xin)的(de)(de)概念范圍更廣(guang)。
圖 1.4 機器對機器通信所實(shi)現的社會
泛在計(ji)算的(de)世界是(shi)一個所(suo)有(you)的(de)“物”都內置計(ji)算機中，隨(sui)(sui)時隨(sui)(sui)地可以得到(dao)計(ji)算機幫助(zhu)的(de)世界。而(er)機器對機器通(tong)信(xin)支撐(cheng)著泛在計(ji)算的(de)世界，并(bing)通(tong)過支撐(cheng)社(she)會的(de)基礎設施——智(zhi)能社(she)區和(he)智(zhi)能電網等(deng)形式逐步得到(dao)實現。
此外，機(ji)器對(dui)機(ji)器通(tong)信(xin)不僅可以通(tong)過(guo)(guo) 3G 和(he) LTE 電路的信(xin)息系統實(shi)現，還可以通(tong)過(guo)(guo)本地(di)網絡(luo)中的無線(xian)通(tong)信(xin)和(he)有線(xian)通(tong)信(xin)來實(shi)現。
除(chu)了(le)企(qi)(qi)業(ye)內的(de)信(xin)息和互聯網的(de)信(xin)息以外，我們(men)還能夠靈活應用來自機器的(de)信(xin)息。這(zhe)樣一來也就掌握(wo)了(le)現實世界中(zhong)的(de)情況變動，尤其是(shi)提高了(le)企(qi)(qi)業(ye)中(zhong)的(de)信(xin)息應用度(du)。
物聯網實現的世界
大家已經知道，我(wo)們(men)可以(yi)借助機(ji)器對機(ji)器通(tong)信(xin)(xin)(xin)采(cai)集和積累信(xin)(xin)(xin)息，并靈活運用從信(xin)(xin)(xin)息中(zhong)分(fen)析(xi)出的數(shu)據來(lai)方便我(wo)們(men)的生(sheng)活。那么，如果在此基礎上把(ba)數(shu)百(bai)億(yi)臺設備(bei)都連接上物(wu)聯網(wang)，又會(hui)如何呢?
以(yi)前，人(ren)(ren)(ren)們(men)通過(guo)讓少數昂(ang)貴的(de)(de)工業機(ji)械通信，來實現(xian)對“物(wu)”的(de)(de)遠程控制(zhi)。今后(hou)，人(ren)(ren)(ren)們(men)將更多地以(yi)低廉的(de)(de)價格大量生產面向用(yong)戶的(de)(de)機(ji)器，并讓這些(xie)機(ji)器通信。也正因應用(yong)了從這些(xie)“物(wu)”中獲(huo)取的(de)(de)數據，各種各樣的(de)(de)服務才如雨后(hou)春筍般涌現(xian)出來。此外，先進感測技術的(de)(de)普及(ji)實現(xian)了人(ren)(ren)(ren)類對現(xian)實世界(jie)的(de)(de)掌(zhang)握(wo)和預測，通過(guo)實時且(qie)海量地搜集人(ren)(ren)(ren)、物(wu)、社(she)會和環(huan)境的(de)(de)數據，也有望進行新(xin)型社(she)會基礎設施的(de)(de)構(gou)建，例如強化產業競爭力、建設都市和社(she)會制(zhi)度(du)、監測災害等異常情況。
除了那些一眼就能看明白的設備，具有(you)連(lian)通性(機(ji)器和系統間的互聯性和關聯性)的設備也(ye)在(zai)不斷地隨處增(zeng)加。物聯網的趨勢指的就是這一現象。通過(guo)本章，我們再深入(ru)地看一下(xia)物聯網所實現的是一個怎樣(yang)的世界。
智能設備
具備連通性的“物”
網絡
Web 系統
數據分析技術
大(da)家認為把這些(xie)因素組合到一起，將會產生出一個怎樣的充滿革新性(xing)的服(fu)務(wu)呢?
舉個例子，市面上已經出現了很多叫作智能家居的(de)(de)設(she)(she)備，其用(yong)途是控(kong)制(zhi)智(zhi)能住(zhu)宅。飛利浦 Hue 是一款能通過(guo) IP 網絡來(lai)控(kong)制(zhi)自身(shen)亮度(du)和光(guang)色(se)的(de)(de)燈(deng)泡。Nest 是一種(zhong)機(ji)器(qi)控(kong)制(zhi)器(qi)，它(ta)能學習如(ru)何控(kong)制(zhi)空(kong)調等(deng)機(ji)器(qi)以及如(ru)何設(she)(she)定這些機(ji)器(qi)的(de)(de)目標值。如(ru)果把它(ta)們與 Web 系統和可(ke)穿戴(dai)設(she)(she)備等(deng)智(zhi)能設(she)(she)備組(zu)合在一起，還能實現由住(zhu)宅主(zhu)動根據人的(de)(de)動作和身(shen)體狀況來(lai)調整環境(圖 1.5)。
圖 1.5 根據人體(ti)狀況自動控(kong)制環境(jing)——以智能(neng)家居為例
可以說(shuo)，當(dang)下的(de)趨勢之一就是不(bu)停(ting)留在單(dan)純的(de)控(kong)制層(ceng)面，而是像“憑借短(duan)距離通(tong)信實(shi)現(xian)自(zi)主控(kong)制和自(zi)動化(hua)”及“通(tong)過機器學習實(shi)現(xian)自(zi)動判斷(duan)”這(zhe)樣，給(gei)事物(wu)增添附加價值。
