1.物聯網的緣起和定義 1999年,網絡技術及移動計算國際會議在美國召開,會議預測了“傳感網是下一世紀人類面臨的又一個發展機遇”;2003年,美國《技術評論》把傳感網絡技術評為是未來改變人類生活的十大技術之首[1];2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)發布了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,首次正式提出了物聯網的概念[2];2009年初,上任伊始的美國總統奧巴馬對IBM提出的“智慧地球”給予了迅速的回應,并將之上升為國家戰略,引起世界側目;2009年11月3日,溫家寶總理發表講話,提出要著力突破傳感網、物聯網關鍵技術,及早部署后IP時代相關技術研發,使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”,明確告訴世界中國已經把物聯網確定為國家科研和產業發展的戰略[3]。 那么物聯網到底是什么呢?它與智慧地球、傳感網又是什么關系呢?這里首先對物聯網這個名詞和相應的基礎給出一個籠統性、理解性和輪廓性的描述。所謂物聯網,從狹義上講,簡單的說,就是傳感網,但物聯網的概念相對傳感網要大一些;從廣義上講,就是社會生態系統的智能化或者說地球的智慧化(所謂智慧地球),即實現所有對象(物品)的智能化識別和管理。物聯網的基礎是芯片技術、微型傳感技術、無線傳感器網絡技術、智能技術、納米技術、射頻識別技術、MEMS(微機電系統)技術的高度發達和信息高速公路(互聯網)的廣泛應用。 技術革命或技術浪潮來自于科學技術的孕育和蓄積,進入20世紀尤其是20世紀后半葉的世界,“科學技術是第一生產力”的論斷在世界范圍內得到不斷的印證,而計算機和網絡技術又在科學技術的發展中發揮著基礎和引領的作用,難怪IBM前CEO郭士納(Louis V. Gerstner)會提出類似于摩爾定律的“15周年定律”,認為計算模式每隔15年就會發生一次變革。只要我們簡單回顧一下歷史便可印證這種觀點的正確,顯然,1965年前后發生的變革是以大型機為標志的,而1980年前后發生的變革則是以PC機走進家庭給人們留下深刻的影響,記憶猶新的自然是1995年前后發生的變革,那就是可覆蓋世界任何一個角落的互聯網革命。按此定律推算,下一個變革的時間焦點應該是2010年,而這一新的變革或浪潮應該是蓄積有時、孕育已久了,爆發當然是自然而然的事情。 物聯網是什么?站在變革時間焦點之前來談這個“圈內”熟稔的概念,不但必要,更具有現實意義。 物聯網(IOT)是英文“The Internet of things”的中文翻譯,中英名意思很接近,但仍有極微細的差別。單詞“Thing”具有物、事物和事情三層意思,在“The Internet of things”中應該是指萬事萬物,即自然界和人類社會中的萬事萬物,也即自然界和人類社會中的所有對象(包括過程),而不單指涵蓋面已算極大的物品,物品僅僅是“things”的子集,把“things”譯成“物品”,“小”了。把“The Internet of things”翻譯成“物聯網”是可以的,不失簡練和準確,但在物聯網的詳細定義中,不能把“things”解釋成物品,而應該用專業技術術語“對象”才更精當。 物聯網的定義很簡單。物聯網就是把所有對象(物品)通過射頻識別(RFID)等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理的無漏網!盁o漏”是佛教用語,這里的“無漏”是指“天網恢恢,疏而不漏”,包含比互聯網更多、更實、更泛的內容,是互聯網向實體對象和虛擬對象的延伸,這種延伸的深度和廣度前所未有。 定義的簡單說明內涵小,而內涵小至極端便成內核,稱為內核性定義。這種內核性內涵必導致其外延的無限龐大,這從一方面說明了物聯網的無所不包性。 把物聯網定義作一小小的拓展,便涉及了物聯網的簡單原理。物聯網就是在互聯網的基礎上,利用RFID、傳感、無線數據通信等技術,構造一個覆蓋世界上萬事萬物的無漏網。在這個無漏網中,對象(物品)能夠彼此進行“交流”,而無須人的干預,其原理是利用RFID等傳感技術,通過互聯網實現對象(物品)的自動識別和信息的共享。 定義中涉及了傳感設備、互聯網、連接、識別和管理等關鍵詞,原理簡單描述中又涉及了自動識別和信息共享兩個術語,至此便可以作一個擴充性定義,也叫總結性、全面性、精確性的定義。 物聯網就是指通過諸如射頻識別裝置、紅外感應器、GPS(全球定位系統)、激光掃描儀等各種信息傳感設備,按約定的協議,將任何對象與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡。 那么物聯網有怎樣的表現形態和存在形式呢?形象的說,有了物聯網,當司機駕駛中出現誤操作時,汽車會自動報警,公文包會提醒主人忘帶了什么東西,衣服會告訴洗衣機其對顏色和水溫的要求,排放口會對污染物超標發出告警等等。具體來說,物聯網就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、工廠排放口、大氣監測點、流域斷面、水庫浮臺、生態監測點、大壩、供水系統、油氣管道等人們日常工作、生活、娛樂、學習、活動的各種對象(物體)中,然后將它們與互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的融合。