物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IoT)即將改變我們所有的生活,包括改變我們自己。如果這一宣言看起來似乎過于大膽,那么,看看互聯(lián)網(wǎng)是如何影響現(xiàn)代教育、通訊、商業(yè)、科研、國家管理和整個人類社會后就會知道它并沒有過分夸大。而且毫無疑問,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人類歷史上最重要的發(fā)明之一。
現(xiàn)在讓我們來看看物聯(lián)網(wǎng),這是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的全新階段,人類可以把大量的數(shù)據(jù)采集、分析和分配轉(zhuǎn)換成各種信息、知識,甚至是智慧。從這一角度來看,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)明具有重大的意義。目前,我們已經(jīng)實(shí)施了幾個物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的項目,它們向我們展示了其縮小貧富差距的能力,它們可以將世界資源提供給更需要的人們,并幫助我們更好地了解我們的星球并學(xué)會預(yù)見問題。
今天的物聯(lián)網(wǎng)
在我們講述物聯(lián)網(wǎng)目前的發(fā)展?fàn)顩r之前,有必要為物聯(lián)網(wǎng)明確一下概念。根據(jù)Cisco IBSG咨詢機(jī)構(gòu)的觀點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)物體或物理對象接入互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量超過了全球使用互聯(lián)網(wǎng)人數(shù)的一個時間點(diǎn)。
2003年,地球上共有63億人口,但接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備只有5億部。將接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備除以地球人口總數(shù),我們可以看到,平均每人接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備不到0.08臺。根據(jù)Cisco IBSG公司對物聯(lián)網(wǎng)的界定,在2003年時,物聯(lián)網(wǎng)并不存在。
2010年,隨著智能手機(jī)和平板電腦的迅猛發(fā)展,接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量達(dá)到了125億部,地球人口共有68億。這樣,接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備達(dá)到了平均每人1.84臺。Cisco IBSG咨詢公司研究員認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)是在2008-2009年間問世的。
圖1 2008-2009年物聯(lián)網(wǎng)問世
Cisco IBSG咨詢公司預(yù)計,到2015年,接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備將有250億部,到2020年,這一數(shù)字將達(dá)到500億部。值得一提的是,這些預(yù)測數(shù)據(jù)中并沒有考慮到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備加速發(fā)展的因素。圖1中所列出的數(shù)據(jù)主要依據(jù)目前現(xiàn)狀。也就是說,圖中所列出的接入設(shè)備數(shù)量可能是被低估的。因?yàn)樯鲜鲱A(yù)計性統(tǒng)計包括了目前還沒有上網(wǎng)設(shè)備的全球人口數(shù)。如果只考慮上網(wǎng)人數(shù),那么平均每人的接入設(shè)備數(shù)量還要高出很多。
當(dāng)今世界,幾乎沒有什么一成不變的東西,特別是在互聯(lián)網(wǎng)中。像思科的行星皮膚(Cisco Planetary Skin)、惠普的“地球中樞神經(jīng)系統(tǒng)”(HP CeNSE)和智能微塵等都可以接入上百萬個、甚至幾十億個傳感器。在未來,奶牛或其它種類動物,還有植物、水管、鞋子等物體都將能夠接入物聯(lián)網(wǎng),我們的世界將會變得更加美好。當(dāng)帶有計算系統(tǒng)、軟件和服務(wù)的千百億感應(yīng)裝置都能夠接入互聯(lián)網(wǎng)時,我們將能夠聽到地球脈搏的跳動。惠普實(shí)驗(yàn)室資深研究員Peter Hartwell認(rèn)為,這將使處于目前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段的通訊領(lǐng)域發(fā)生革命性變化,也將為我們的生活帶來深刻的變革。
物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)中網(wǎng)
目前,物聯(lián)網(wǎng)是由一些彼此關(guān)聯(lián)不大的分散網(wǎng)絡(luò)組成的,每一條網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)都是為了解決自己領(lǐng)域內(nèi)的特有問題。例如,在汽車?yán)镉羞@樣幾條網(wǎng)絡(luò):一條控制汽車發(fā)動機(jī),另一條控制安全系統(tǒng),還有一條支持通訊服務(wù)等等。在辦公樓或者居民樓中也架設(shè)了許多條網(wǎng)絡(luò),分別控制取暖、空調(diào)、空氣干濕、電話通訊、安全和照明等等。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,這些和其它許多的網(wǎng)絡(luò)都能夠彼此接入和聯(lián)通,并使其在安全、分析和管理方面獲得更多的優(yōu)勢(見圖2)。可以說,物聯(lián)網(wǎng)在開創(chuàng)人類新元素方面擁有更強(qiáng)的優(yōu)勢和更廣闊的發(fā)展前景。
圖2:物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)中網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)的意義何在?
在討論物聯(lián)網(wǎng)的意義之前,需要搞清楚互聯(lián)網(wǎng)和所謂的World Wide Web之間有什么區(qū)別。這些術(shù)語經(jīng)常被用作同義詞使用,但互聯(lián)網(wǎng)首先是網(wǎng)絡(luò)的物理層面:交換機(jī)、線路和具體的設(shè)備等等。互聯(lián)網(wǎng)的主要功能是快速、可靠和安全地將信息從一個點(diǎn)傳遞到另一個點(diǎn)。Web是凌駕于互聯(lián)網(wǎng)之上的協(xié)議層面的概念。它的任務(wù)是為互聯(lián)網(wǎng)信息傳遞創(chuàng)造接口。
一、Web技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的演變
Web技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個明顯的發(fā)展階段。第一個階段是研究階段。當(dāng)時Web被叫做ARPANET(Advanced Research Projects Agency Network),并主要由研究類的大學(xué)使用。第二階段可以稱為是“流行階段”。在此期間,出現(xiàn)了“域名熱”:每家公司都想在互聯(lián)網(wǎng)上建立自己的信息,向人們宣傳自己的產(chǎn)品和服務(wù)。
Web技術(shù)發(fā)展的第三個階段是從靜態(tài)數(shù)據(jù)向動態(tài)信息傳遞過渡,這項技術(shù)不僅可以瀏覽產(chǎn)品和服務(wù)等信息,還能夠進(jìn)行交易。在這一發(fā)展階段,市場上涌現(xiàn)出了像eBay和Amazon.com這樣的公司。此外,這一階段也見證了.com的興與衰。
Web技術(shù)發(fā)展的第四階段(我們目前所處的階段)是“社會”階段或者說是“用戶嘗試階段”。在這一階段中,收購類似Facebook, Twitter和 Groupon這些利潤率較高的公司變得越來越流行。這些公司使人們聯(lián)系得更加緊密,更加方便地接入網(wǎng)絡(luò)并通過文字、照片和視頻等手段與親朋好友和同事們交流個人信息。
二、物聯(lián)網(wǎng):互聯(lián)網(wǎng)的首次進(jìn)化
與Web技術(shù)不同的是,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展首先是數(shù)量變化,幾乎并沒有質(zhì)量上的變更。目前,互聯(lián)網(wǎng)能夠做到ARPANET網(wǎng)絡(luò)時代能做到的一切。在那一時代還有好幾個通訊協(xié)議(如AppleTalk, Token Ring和 IP),現(xiàn)如今只剩下IP了。
在這種情況下,物聯(lián)網(wǎng)具有非常特殊的重要意義,因?yàn)槲覀冊谖锫?lián)網(wǎng)上,首次看到了互聯(lián)網(wǎng)物理層面上發(fā)生了根本性變化。這樣一個質(zhì)的飛躍將為生活帶來驚人的改變,尤其能夠改變我們的生活、學(xué)習(xí)、工作和休閑方式。目前,物聯(lián)網(wǎng)在溫度傳感、壓力、振動、照明、濕度和物理負(fù)荷感應(yīng)領(lǐng)域都有著越來越廣泛的應(yīng)用,這些應(yīng)用也有助于我們預(yù)測各種問題。
此外,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始滲透到某些原來不可能進(jìn)入的領(lǐng)域。病人開始嘗試吞咽互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來準(zhǔn)確診斷某些疾病和查明病因。接入互聯(lián)網(wǎng)的顯微傳感裝置也可以加固在植物、動物和地理建筑上。從另一方面看,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始進(jìn)入一個像思科太空互聯(lián)網(wǎng)路由(Cisco IRIS,Internet Routing in Space)計劃框架下的開放宇宙中。
三、我們靠通訊發(fā)展
人類隨著交流的發(fā)展而發(fā)展。一旦完成了某個發(fā)現(xiàn),就沒有必要再去重新完成。對于新發(fā)現(xiàn)來說,最好要弄清楚信息傳遞和使用的原則,要看看人們通常會怎樣處理這些獲取來的數(shù)據(jù)(見圖3)。該圖中的金字塔上有幾個層面:數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧。數(shù)據(jù)是變成有用信息的“原材料”。原始數(shù)據(jù)本身有可能是完全沒有用的,但收集的大量數(shù)據(jù)會有助于揭示規(guī)律性和發(fā)展趨勢。積累的信息將會化成知識。關(guān)于知識的最簡單概念就是“大家都熟知的信息”。智慧是知識加經(jīng)驗(yàn)。知識會隨著時間的流逝而改變,但智慧卻不會改變。但所有過程都源于數(shù)據(jù)的收集。
圖3:人類將數(shù)據(jù)化成“智慧”
這里,有必要強(qiáng)調(diào)一下數(shù)據(jù)和智慧之間的直接聯(lián)系。數(shù)據(jù)數(shù)量越多,知識和智慧也會更多。物聯(lián)網(wǎng)就是一種激進(jìn)的擴(kuò)展數(shù)據(jù)的方式。數(shù)據(jù)容量的增長加之互聯(lián)網(wǎng)傳遞數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展將幫助人類更快地向前發(fā)展 。(中國貿(mào)促會電子信息行業(yè)分會供稿 編譯:張冬楊)
譯自:2011年7月5日【俄羅斯】IKS