物聯(lián)網(wǎng)
大家在聽到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，腦海中會出現(xiàn)一個(gè)什么樣的印象呢?
物聯(lián)網(wǎng)的英語是 Internet of Things，縮寫為 IoT，這里的“物”指的是我們身邊一切能與網(wǎng)絡(luò)相連的物品。例如您身上穿著的衣服、戴著的手表、家里的家用電器和汽車，或者是房屋本身，甚至正在讀的這本書，只要能與網(wǎng)絡(luò)相連，就都是物聯(lián)網(wǎng)說的“物”。
就像我們用互聯(lián)網(wǎng)在彼此之間傳遞信息一樣，物聯(lián)網(wǎng)就是“物”之間通過連接互聯(lián)網(wǎng)來共享信息并產(chǎn)生有用的信息，而且無需人為管理就能運(yùn)行的機(jī)制。這樣一來，就創(chuàng)造出了一直未能實(shí)現(xiàn)的魔法般的世界。
物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)動(dòng)向
物聯(lián)網(wǎng)市場是由若干個(gè)市場形成的，包括作為“物”的設(shè)備市場，掌管物與物之間聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)市場，還有運(yùn)營管理類的平臺市場，分析采集到的數(shù)據(jù)的分析處理市場等(圖 1.1)。
圖 1.1 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)市場
說起創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)市場的要素，那就要提到通信模塊價(jià)格趨向低廉以及云服務(wù)的普及。在平臺、分析處理和網(wǎng)絡(luò)安全等方面，針對物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品和服務(wù)也已經(jīng)開始投入市場。物聯(lián)網(wǎng)市場今后的重點(diǎn)在于跟熟悉各垂直市場的從業(yè)者加強(qiáng)合作，積極提供試驗(yàn)環(huán)境以及開發(fā)貼近用戶生活的服務(wù)項(xiàng)目。
“泛在網(wǎng)絡(luò)”社會
在講物聯(lián)網(wǎng)所實(shí)現(xiàn)的世界之前，我們先從“連接網(wǎng)絡(luò)”的觀點(diǎn)來回顧一下歷史。
20 世紀(jì) 90 年代初，過去以大型機(jī)為中心的集中式處理逐漸向以客戶端服務(wù)器為中心的分布式處理轉(zhuǎn)移。自 20 世紀(jì) 90 年代后期起，新型集中式處理圍繞著以互聯(lián)網(wǎng)和 Web 為代表的網(wǎng)絡(luò)形成了一股發(fā)展趨勢。這就是 Web 計(jì)算的概念。以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，人們可以輕松實(shí)現(xiàn) PC、服務(wù)器、移動(dòng)設(shè)備之間的信息交換。
21 世紀(jì)初，一個(gè)名為“泛在網(wǎng)絡(luò)”的概念開始受到人們的關(guān)注。泛在網(wǎng)絡(luò)的理念在于使人們能夠通過“隨時(shí)隨地”連接互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)來利用多種多樣的服務(wù)(圖 1.2)。近年來，通過智能手機(jī)和平板電腦，甚至游戲機(jī)、電視機(jī)等一些過去無法連接到網(wǎng)絡(luò)的“物”，就可以隨時(shí)隨地訪問互聯(lián)網(wǎng)。
圖 1.2 泛在網(wǎng)絡(luò)可以讓人們隨時(shí)隨地訪問網(wǎng)絡(luò)
“物”的互聯(lián)網(wǎng)連接
隨著寬帶的普及，泛在網(wǎng)絡(luò)社會日益得到實(shí)現(xiàn)。此外，能搭載在機(jī)器上的超低功耗傳感器投入市場、無線通信技術(shù)進(jìn)步等，都促使除了電腦、服務(wù)器和智能手機(jī)等傳統(tǒng)連接互聯(lián)網(wǎng)的 IT 相關(guān)設(shè)備以外，各種各樣的“物”也可以連接互聯(lián)網(wǎng)(圖 1.3)。以汽車、家用電器以及房屋為開端，近來，眼鏡和手表、飾品這些戴在身上的“物”也連接上了互聯(lián)網(wǎng)并開始得到應(yīng)用，如 Google Glass 和 Apple Watch。
圖 1.3 連接互聯(lián)網(wǎng)的各種各樣的“物”
形形色色的“物”都能與互聯(lián)網(wǎng)相連，這一點(diǎn)大家都已經(jīng)了解了。那么這種“相連”會產(chǎn)生什么呢?它又是如何給人們的生活帶來方便的呢?下面，就來看看物聯(lián)網(wǎng)帶給我們的世界吧。
機(jī)器對機(jī)器通信所實(shí)現(xiàn)的事
在物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方面，近年來機(jī)器對機(jī)器通信等關(guān)鍵技術(shù)備受人們關(guān)注(圖 1.4)。物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器對機(jī)器通信在很多方面可以視作同一個(gè)意思，但從嚴(yán)格意義上來說二者是不同的。機(jī)器對機(jī)器通信是不經(jīng)人為控制的、機(jī)器和機(jī)器之間的通信;也就是說，多數(shù)情況下它表示的是機(jī)器和機(jī)器自動(dòng)交換信息的整體系統(tǒng)。另一方面，物聯(lián)網(wǎng)則大多含有給信息接收者提供服務(wù)的含義，它比機(jī)器對機(jī)器通信的概念范圍更廣。
圖 1.4 機(jī)器對機(jī)器通信所實(shí)現(xiàn)的社會
泛在計(jì)算的世界是一個(gè)所有的“物”都內(nèi)置計(jì)算機(jī)中，隨時(shí)隨地可以得到計(jì)算機(jī)幫助的世界。而機(jī)器對機(jī)器通信支撐著泛在計(jì)算的世界，并通過支撐社會的基礎(chǔ)設(shè)施——智能社區(qū)和智能電網(wǎng)等形式逐步得到實(shí)現(xiàn)。
此外，機(jī)器對機(jī)器通信不僅可以通過 3G 和 LTE 電路的信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，還可以通過本地網(wǎng)絡(luò)中的無線通信和有線通信來實(shí)現(xiàn)。
除了企業(yè)內(nèi)的信息和互聯(lián)網(wǎng)的信息以外，我們還能夠靈活應(yīng)用來自機(jī)器的信息。這樣一來也就掌握了現(xiàn)實(shí)世界中的情況變動(dòng)，尤其是提高了企業(yè)中的信息應(yīng)用度。
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的世界
大家已經(jīng)知道，我們可以借助機(jī)器對機(jī)器通信采集和積累信息，并靈活運(yùn)用從信息中分析出的數(shù)據(jù)來方便我們的生活。那么，如果在此基礎(chǔ)上把數(shù)百億臺設(shè)備都連接上物聯(lián)網(wǎng)，又會如何呢?
以前，人們通過讓少數(shù)昂貴的工業(yè)機(jī)械通信，來實(shí)現(xiàn)對“物”的遠(yuǎn)程控制。今后，人們將更多地以低廉的價(jià)格大量生產(chǎn)面向用戶的機(jī)器，并讓這些機(jī)器通信。也正因應(yīng)用了從這些“物”中獲取的數(shù)據(jù)，各種各樣的服務(wù)才如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。此外，先進(jìn)感測技術(shù)的普及實(shí)現(xiàn)了人類對現(xiàn)實(shí)世界的掌握和預(yù)測，通過實(shí)時(shí)且海量地搜集人、物、社會和環(huán)境的數(shù)據(jù)，也有望進(jìn)行新型社會基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建，例如強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)競爭力、建設(shè)都市和社會制度、監(jiān)測災(zāi)害等異常情況。
除了那些一眼就能看明白的設(shè)備，具有連通性(機(jī)器和系統(tǒng)間的互聯(lián)性和關(guān)聯(lián)性)的設(shè)備也在不斷地隨處增加。物聯(lián)網(wǎng)的趨勢指的就是這一現(xiàn)象。通過本章，我們再深入地看一下物聯(lián)網(wǎng)所實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)怎樣的世界。
智能設(shè)備
具備連通性的“物”
網(wǎng)絡(luò)
Web 系統(tǒng)
數(shù)據(jù)分析技術(shù)
大家認(rèn)為把這些因素組合到一起，將會產(chǎn)生出一個(gè)怎樣的充滿革新性的服務(wù)呢?
舉個(gè)例子，市面上已經(jīng)出現(xiàn)了很多叫作智能家居的設(shè)備，其用途是控制智能住宅。飛利浦 Hue 是一款能通過 IP 網(wǎng)絡(luò)來控制自身亮度和光色的燈泡。Nest 是一種機(jī)器控制器，它能學(xué)習(xí)如何控制空調(diào)等機(jī)器以及如何設(shè)定這些機(jī)器的目標(biāo)值。如果把它們與 Web 系統(tǒng)和可穿戴設(shè)備等智能設(shè)備組合在一起，還能實(shí)現(xiàn)由住宅主動(dòng)根據(jù)人的動(dòng)作和身體狀況來調(diào)整環(huán)境(圖 1.5)。
圖 1.5 根據(jù)人體狀況自動(dòng)控制環(huán)境——以智能家居為例
可以說，當(dāng)下的趨勢之一就是不停留在單純的控制層面，而是像“憑借短距離通信實(shí)現(xiàn)自主控制和自動(dòng)化”及“通過機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷”這樣，給事物增添附加價(jià)值。
