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。就目前已經(jīng)實施的幾個物聯(lián)網(wǎng)相關的項目來看，它們已經(jīng)向人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，并幫助人們更好地了解我們這個星球并學會預見問題。

今天的物聯(lián)網(wǎng)

在講述物聯(lián)網(wǎng)目前的發(fā)展狀況之前，有必要為物聯(lián)網(wǎng)明確一下概念。根據(jù) Cisco IBSG 咨詢機構的觀點，物聯(lián)網(wǎng)是物體或物理對象接入互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量超過全球使用互聯(lián)網(wǎng)人數(shù)的一個時間點。

2003 年，地球上共有 63 億人口，但接入互聯(lián)網(wǎng)的設備只有 5 億部。將接入互聯(lián)網(wǎng)的設備除以地球人口總數(shù)，可以看到，平均每人接入互聯(lián)網(wǎng)的設備不到0.08 臺。根據(jù) Cisco IBSG 公司對物聯(lián)網(wǎng)的界定，在2003 年，物聯(lián)網(wǎng)并不存在。

2010 年，隨著智能手機和平板電腦的迅猛發(fā)展，接入互聯(lián)網(wǎng)的設備數(shù)量達到了 125 億部，地球人口共有 68 億。這樣，接入互聯(lián)網(wǎng)的設備達到了平均每人1.84 臺。Cisco IBSG 咨詢公司研究員認為，物聯(lián)網(wǎng)是在 2008-2009 年間問世的（見圖 1）。

Cisco IBSG 咨詢公司預計，到 2015 年，接入互聯(lián)網(wǎng)的設備將有 250 億部，到 2020 年，這一數(shù)字將達到 500 億部。值得一提的是，這些預測數(shù)據(jù)中并沒有考慮到互聯(lián)網(wǎng)技術和設備加速發(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)狀得出的。也就是說，圖 1 中所列出的接入設備數(shù)量很可能是被低估的。因為上述預計性統(tǒng)計包括了目前還沒有上網(wǎng)設備的全球人口數(shù)。如果只考慮上網(wǎng)人數(shù)，那么平均每人的接入設備數(shù)量還要高出很多。

當今世界，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 PlanetarySkin）、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。當帶有計算系統(tǒng)、軟件和服務的千百億感應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?；萜諏嶒炇屹Y深研究員 Peter Hartwell認為，這將使處于目前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段的通訊領域發(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)還是由一些彼此關聯(lián)不大的分散網(wǎng)絡組成的，每一條網(wǎng)絡的架設都是為了解決自己領域內(nèi)的特有問題。例如，汽車里的幾條網(wǎng)絡 ：一條控制汽車發(fā)動機，另一條控制安全系統(tǒng)，還有一條支持通訊服務等。而辦公樓或者居民樓中架設的許多條網(wǎng)絡則分別控制取暖、空調(diào)、空氣干濕、電話通訊、安全和照明等。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這些和其它許多的網(wǎng)絡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）?？梢哉f，物聯(lián)網(wǎng)在開創(chuàng)人類新元素方面擁有更強的優(yōu)勢和更廣闊的發(fā)展前景。

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。這些術語經(jīng)常被用作同義詞使用，但互聯(lián)網(wǎng)首先是網(wǎng)絡的物理層面：交換機、線路和具體的設備等。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傳遞到另一個點。Web 是凌駕于互聯(lián)網(wǎng)之上的協(xié)議層面的概念，它的任務是為互聯(lián)網(wǎng)信息傳遞創(chuàng)造接口。

1 Web技術和互聯(lián)網(wǎng)的演變

Web 技術的發(fā)展經(jīng)歷了幾個明顯的階段。第一個階段是研 究階段。當時 Web 被叫做 ARPANET(Advanced Research Projects Agency Network)，主要由研究類的大學使用。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。

Web 技術發(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，這項技術不僅可以瀏覽產(chǎn)品和服務等信息，還能夠進行交易。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。

2 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的首次進化

與 Web 技術不同的是，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)就具有非常特殊的重要意義，因為在物聯(lián)網(wǎng)上，人們首次看到了互聯(lián)網(wǎng)物理層面上發(fā)生的根本性變化。這樣一個質(zhì)的飛躍將為人們的生活帶來驚人的改變，尤其能夠改變?nèi)藗兊纳?、學習、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、濕度和物理負荷感應領域都有著越來越廣泛的應用，這些應用也有助于人們預測各種問題。

此外，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始滲透到某些原來不可能進入的領域。病人開始嘗試吞咽互聯(lián)網(wǎng)設備來準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)開始進入一個像思科太空互聯(lián)網(wǎng)路由（Internet Routing in Space，Cisco IRIS）計劃框架下的開放宇宙中。

3 人類靠通訊發(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)，圖 3 是人類將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成智慧的一個示意圖。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。積累的信息將會轉(zhuǎn)化成知識。關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，知識會隨著時間的流逝而改變，但智慧卻不會改變，不過，所有過程都源于數(shù)據(jù)的收集。

這里，有必要強調(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)就是一種激進的擴展數(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)技術的發(fā)展將幫助人類更快地向前發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)是人類發(fā)展的重要因素

地球上的人口在不斷增長，這意味著人們將更頻繁地使用自然資源。此外，人們不僅僅想在地球上生存，還想要在一個健康、舒適的環(huán)境中有滋有味地生活，同時也要為自己的親人和朋友創(chuàng)造同樣的環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)在生成、搜集、傳遞、分析和分配全球數(shù)據(jù)方面所擁有的潛力可以使全人類最終獲得知識和智慧，這些所收獲的知識和智慧不僅僅可以滿足人類的生存，還可以保證人類未來數(shù)月、數(shù)年、數(shù)十年、甚至數(shù)世紀的持久繁榮。

1 入網(wǎng)的母牛

在物聯(lián)網(wǎng)的世界里，甚至母牛都能夠接入網(wǎng)絡中來。《經(jīng)濟學家》雜志曾刊登過一篇題為“AugmentedBusiness”的文章，里面描述了關于追蹤牛的新功能。荷蘭一家公司在牛的身體里植入傳感器用來方便養(yǎng)殖戶監(jiān)察它們的健康和運動情況。這項新技術可以提高牛肉的質(zhì)量和產(chǎn)量。一般來說，一頭被植入傳感器的牛每年大約會產(chǎn)生近 200 MB 的數(shù)據(jù)流量。

2 孟買：兩個城市的歷史

物聯(lián)網(wǎng)可以很好地提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造新的商業(yè)模式。除了能夠帶來這些直接的經(jīng)濟利益外，物聯(lián)網(wǎng)在社會領域也具有廣泛的優(yōu)勢。物聯(lián)網(wǎng)最重要的功能就是消除貧富差距。普拉哈拉德（C.K. Prahalad，核心競爭力理論的創(chuàng)始人之一，國際上公認的公司戰(zhàn)略和跨國公司管理領域的專家之一）在他的書（《TheFortune at the Bottom of the Pyramid: EradicatingPoverty Through Profits》）中列舉了孟買小鎮(zhèn)達拉維（亞洲最大貧民窟）和瓦頓路富人區(qū)（與達拉維臨近）居民生活水平方面驚人的對比。

貧民窟達拉維居民要為 1 立方水支付 1.12 美元，富人區(qū)瓦頓路的居民為此僅需支付 3 美分。這種不公平顯而易見。同樣是生活必需品，為什么窮人要比他的富人鄰居支付高出近 37 倍的價格？其主要原因在于窮人區(qū)內(nèi)缺少基礎設施或基礎設施破爛不堪（丟失或被盜等），使得他們獲得水和其它通訊服務要比富人區(qū)困難得多。該作者在接受一家媒體采訪時講道 ：7年前，North Delhi Power 電力公司向達拉維地區(qū)所輸送的電力有一半都沒有收到應得的電費，而印度公共服務局的主要任務之一應該是減少貧困人民的偷盜行為。

普遍安裝傳感器和物聯(lián)網(wǎng)接入體系可以使當局獲得更多的信息，并有助于更好地確認和解決問題。只有增加了公共服務局的盈利能力，才能為貧困地區(qū)發(fā)展基礎設施創(chuàng)造可能。降低稅率可以提高工作效率，但這反過來也將幫助盜賊成為文明公民。

3 提高中老年人生活質(zhì)量

人人都會變老，到本世紀中葉，將有 10 億人達到或超過 65 歲，物聯(lián)網(wǎng)可以大幅度提高這些老年人的生活質(zhì)量。例如，可讀取身體健康狀況和傳遞報警信號的小型手持設備對于老年人的生活保障具有跨越式的重要意義。

物聯(lián)網(wǎng)的問題

1 向IPv6過渡

2010 開始世界 IPv4 自由地址已所剩無幾。盡管普通的互聯(lián)網(wǎng)用戶并沒有覺察出任何不妥，但這一事實確實會對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生影響，因為數(shù)十億傳感器需要被分配全新的 IP 地址。IPv6 可以借助自動排列設置和更為有效的信息安全手段簡化對網(wǎng)絡的管理。

2 傳感器充電

為了使物聯(lián)網(wǎng)能夠全方位地發(fā)揮作用，它的傳感器必須持續(xù)作業(yè)。可以想象，這意味著部署在全球甚至全宇宙的數(shù)十億設備將需要數(shù)十億塊電池，而這完全是不可能實現(xiàn)的，需要另尋它路 ：傳感器必須能夠獨立從周圍環(huán)境中獲取電能，如運動、光和空氣流等。目前，全球在這一領域已經(jīng)取得了很大的進步。有學者宣稱，納米發(fā)電機非常適合商用，它實質(zhì)上是一款能夠?qū)⑷祟愔w運動（甚至是手指的活動）轉(zhuǎn)換成電能的靈變芯片。在 2011 年 3月第 241 次美國化學學會上也曾宣布過該項發(fā)明。美國喬治亞理工學院華裔科學家王忠林認為：納米發(fā)動機的發(fā)明是人類通往利用肢體運動產(chǎn)生電能的便攜式發(fā)電機之路上重要的里程碑事件。在未來，納米發(fā)電機將全面革新我們的生活。它們將超越人類想象的任何可能。

3 標準

雖然目前在物聯(lián)網(wǎng)標準方面已經(jīng)取得了進步，但等待我們的還有更多的工作，特別是在個人信息安全保護、建筑和通訊領域。IEEE（Institute of Electricaland Electronics Engineers，美國電氣和電子工程師協(xié)會）就是試圖通過借助各種網(wǎng)絡實現(xiàn) IPv6 轉(zhuǎn)換標準化來解決上述問題的組織機構之一。

還有什么？

歷史經(jīng)常會重蹈覆轍。思科公司領導在其發(fā)展的各個階段都會強調(diào)，要研究“網(wǎng)中網(wǎng)”的科學。目前，物聯(lián)網(wǎng)正在朝這一方向發(fā)展，即在統(tǒng)一標準的管理下，各種網(wǎng)絡與多個傳感器相互融合、相互作用。要想實現(xiàn)這一目標，需要公司、國家、標準制定機構和科研院所做出共同的努力。

為了能夠讓普通互聯(lián)網(wǎng)用戶使用物聯(lián)網(wǎng)，運營商和其它市場參與者應不斷開發(fā)能夠大幅提高人們生活質(zhì)量的應用程序。物聯(lián)網(wǎng)不應該成為“為技術而技術”的產(chǎn)物，它應該向每個人展示自己的價值。總而言之，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展演變的新階段。因為人類社會的進步在很大程度上都取決于原始數(shù)據(jù)向有用信息、知識和智慧的轉(zhuǎn)變。物聯(lián)網(wǎng)可以為我們的生活帶來更多積極的元素，它的發(fā)展會有多快，最終都取決于人類本身。