及時(shí)章農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概述
不要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感到陌生，事實(shí)上它已經(jīng)走入了我們的生活，我們身邊的許多應(yīng)用已經(jīng)使用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。例如，我們正在使用的各種公交卡、門(mén)禁卡、停車場(chǎng)出入卡、飯卡等，卡片內(nèi)置了射頻識(shí)別芯片，所應(yīng)用的就是物聯(lián)網(wǎng)的射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)。卡片的內(nèi)置芯片具有感應(yīng)裝置，使用時(shí)只要將卡片置于能感應(yīng)的范圍內(nèi)，“滴”的一聲，就能完成身份識(shí)別，非常方便快捷。
及時(shí)節(jié)物聯(lián)網(wǎng)的含義
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)還是個(gè)新名詞，與“互聯(lián)網(wǎng)”僅一字之差，而實(shí)際上物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)大有不同。物聯(lián)網(wǎng)的英文名字為Internet of Things,簡(jiǎn)稱IOT。
從字面上看，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的網(wǎng)絡(luò)，能夠讓物體具有智慧，可以實(shí)現(xiàn)智能的應(yīng)用。美國(guó)的沃爾瑪集團(tuán)就采用了射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)進(jìn)行供應(yīng)鏈管理的優(yōu)化，獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，那時(shí)國(guó)內(nèi)有人呼吁要加快中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，以改善中國(guó)物流行業(yè)存在的種種問(wèn)題。當(dāng)然物流領(lǐng)域的應(yīng)用只是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用初期的典型代表，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎我們的想象。
一、物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)高頻度熱詞，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的概念，有多種解釋。比較有代表性的有以下幾種。
1)百度定義物聯(lián)網(wǎng):是通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
2)維基百科定義物聯(lián)網(wǎng):把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理；物聯(lián)網(wǎng)就是把感應(yīng)器裝備嵌入各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合。
3)ITU (國(guó)際電信聯(lián)盟)定義物聯(lián)網(wǎng):By embedding short-range mobile transceivers into a wide array of additional gadgets and everyday items,enabling new forms of communication between people and people,between people and things,and between things themselves(在日常用品中通過(guò)嵌入一個(gè)額外的小工具和廣泛的短距離的移動(dòng)收發(fā)器，使人與人之間、人與物之間以及物與物之間形成信息溝通的形式)。
From anytime,anyplace connectivity for anyone,we will now have connectivity for anything(任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人，我們現(xiàn)在都能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)連接)。
總之，物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，與任何物體之間的連接，達(dá)到智能化識(shí)別和管理的目的。其中，身份識(shí)別是ITU物聯(lián)網(wǎng)的核心。
小知識(shí)]
ITU (國(guó)際電信聯(lián)盟)是一個(gè)國(guó)際組織，主要負(fù)責(zé)確立國(guó)際無(wú)線電和電信的管理制度和標(biāo)準(zhǔn)。它的前身是在巴黎創(chuàng)立的國(guó)際電報(bào)聯(lián)盟，是世界上最悠久的國(guó)際組織之一。它的主要任務(wù)是制定標(biāo)準(zhǔn)，分配無(wú)線電資源，制定各個(gè)國(guó)家之間的國(guó)際長(zhǎng)途互連方案。它也是聯(lián)合國(guó)的一個(gè)專門(mén)機(jī)構(gòu)，總部設(shè)在瑞士的聯(lián)合國(guó)第二大總部日內(nèi)瓦。
4)EOPSS (歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺(tái))定義物聯(lián)網(wǎng):Things having identities and virtual personalities operating in smart spaces using intelligent interfaces to connect and communicate within social,environmental,and user contexts(在智慧空間中，具有身份和虛擬人物操作的東西，使用智能接口連接和溝通社會(huì)、環(huán)境和用戶語(yǔ)境)。
除此之外，還有一個(gè)廣義的物聯(lián)網(wǎng)概念，也就是實(shí)現(xiàn)全社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的智能化，實(shí)現(xiàn)所有物品的智能化識(shí)別和管理。我們可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與任何物的連接。
從眾多的定義中，我們不難看出物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上具有以下特點(diǎn)。
1)物聯(lián)網(wǎng)是物與物相互連接的網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)是其重要特征：物聯(lián)網(wǎng)中物的概念包括機(jī)器、動(dòng)物、植物以及人，也包括我們?nèi)粘Ｋ佑|和所看到的各種物品。所以，物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上與人們常提到的互聯(lián)網(wǎng)有很大不同。互聯(lián)網(wǎng)是機(jī)器與機(jī)器的連接，構(gòu)建了一個(gè)虛擬的世界。而物聯(lián)網(wǎng)的概念則是真實(shí)物與真實(shí)物的連接，將物與物按照特定的組網(wǎng)方式進(jìn)行連接，并且實(shí)現(xiàn)信息的雙向有效傳遞。
2)物聯(lián)網(wǎng)能夠讓物體自動(dòng)自發(fā)，智慧是其另一個(gè)重要特征：智慧感知是物聯(lián)網(wǎng)賦予物體的一個(gè)全新屬性，這將大大拓展人類對(duì)于這個(gè)世界的感知范圍，在不久的將來(lái)我們就能夠看懂動(dòng)物、植物以及物品的內(nèi)心。例如，桌上的一個(gè)橘子，雖然我們通過(guò)肉眼能夠識(shí)別出它是一個(gè)橘子，但是如果不去嘗一嘗，我們并不知道它是偏甜還是偏酸。未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)將可以幫助我們，通過(guò)感知技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)橘子進(jìn)行判斷并將相關(guān)的信息反饋給我們。
3)物聯(lián)網(wǎng)大大拓展了人類的溝通范圍：物聯(lián)網(wǎng)將人類的溝通范圍從單一的人與人之間的溝通擴(kuò)展到了物體與物體、人與物體之間(圖1-1)。物聯(lián)網(wǎng)即實(shí)現(xiàn)了這樣的人類理想，它被賦予了人類的智慧，借助通信網(wǎng)絡(luò)，建立起物體與物體之間、物體與人類之間的通信，擴(kuò)展了人類的溝通范圍，實(shí)現(xiàn)人類與物體之間的“直接對(duì)話”。
圖1-1物聯(lián)網(wǎng)概念示意圖
4)物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)更多智能的應(yīng)用：有了物聯(lián)網(wǎng)，物體具有智慧，可以被感知，并且能夠?qū)崿F(xiàn)與人類之間的溝通，因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于物體的智能管理。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)物體的智能管理，可以衍生出更多的智能應(yīng)用。
二、物聯(lián)網(wǎng)的主要特點(diǎn)
感知、傳輸與智能處理是物聯(lián)網(wǎng)的3個(gè)顯著特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)相比有所不同，雖然都是能夠按照特定的協(xié)議建立連接的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，但物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用范圍、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及功能實(shí)現(xiàn)等方面都比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)要明顯增強(qiáng)，其中最顯著的特點(diǎn)是感知范圍擴(kuò)大以及應(yīng)用的智能化。
一)感知
物聯(lián)網(wǎng)連接的是物，需要能夠感知物，賦予物智能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物的感知。以前我們對(duì)于物的感知是表象的，現(xiàn)在變成了物與物、人與物之間進(jìn)行廣泛的感知和連接，感知的范圍進(jìn)一步擴(kuò)展，這是物聯(lián)網(wǎng)根本性的變革。
要實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的感知，就要利用RFID、傳感器、二維碼等技術(shù)以便能夠隨時(shí)隨地采集物體的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息。這樣我們就可以對(duì)物體進(jìn)行標(biāo)識(shí)，感知所連接對(duì)象的狀態(tài)，對(duì)物進(jìn)行快速分級(jí)處理。
現(xiàn)在一些智能終端中己經(jīng)內(nèi)置了傳感器，例如，蘋(píng)果公司的iPhone手機(jī)。iPhone通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的感知，可以自動(dòng)地改變其顯示豎屏還是橫屏，以便用戶能夠以合適的方向和垂直視角看到完整的頁(yè)面或者數(shù)字圖片。如圖1-2所示，物聯(lián)網(wǎng)的感知層能夠感知語(yǔ)音、圖像、溫度、濕度等信息并向上傳送。
圖1-2物聯(lián)網(wǎng)感知
二)傳輸
物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)前端感知層收集各類信息，還需要通過(guò)的傳輸網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，這種傳輸具有以下特點(diǎn)。
1)對(duì)感知到的信息進(jìn)行傳輸，及時(shí)而不失真。
2)信息傳遞的過(guò)程應(yīng)是雙向的，即處理平臺(tái)不僅能夠收到前端傳來(lái)的信息，并且能夠順暢安全地將相關(guān)返回信息傳遞到前端。
3)信息傳輸安全、防干擾，防病毒能力、防攻擊能力強(qiáng)，具有高的防火墻功能。如圖1-3所示，物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層包含大型的傳輸設(shè)備、交換設(shè)備，為信息的傳輸提供穩(wěn)定安全的鏈路。
圖1-3物聯(lián)網(wǎng)傳輸
三)智能處理
對(duì)于收集的信息，互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)在這個(gè)過(guò)程中仍然扮演重要角色，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，結(jié)合無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)，構(gòu)成虛擬網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)地對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息控制，完成通信，進(jìn)行相關(guān)處理。真正達(dá)到了人與物的溝通、物與物的溝通。圖1-4物聯(lián)網(wǎng)智能處理在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，通過(guò)相關(guān)指令的下達(dá)，使聯(lián)網(wǎng)的多種物體處于可監(jiān)控、可管理的狀態(tài)，這就突破了手工管理的種種不便。應(yīng)用感知技術(shù)讓物體能夠及時(shí)反饋?zhàn)约核幍臓顟B(tài)，從而實(shí)現(xiàn)智能化管理。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息的智能化處理是對(duì)信息進(jìn)行“非接觸自動(dòng)處理”，通過(guò)各種傳感設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)程獲取，并不需要去實(shí)地采集；對(duì)物流信息實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)對(duì)流通中的物體內(nèi)置芯片，系統(tǒng)就能夠隨時(shí)監(jiān)控物體運(yùn)行的狀態(tài)；在智能處理的全過(guò)程中，都可實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)信息共享。如圖1-4所示，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層包含各行業(yè)的應(yīng)用，依據(jù)系統(tǒng)服務(wù)要求靈活處理。
三、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)辨析
美國(guó)咨詢機(jī)構(gòu)Forrester Research預(yù)測(cè)，到2020年，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達(dá)到30∶1,社會(huì)將進(jìn)入的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。實(shí)際上，物聯(lián)網(wǎng)并不是憑空出現(xiàn)的事物，它的神經(jīng)末梢是傳感器，它的信息通信網(wǎng)絡(luò)則可以依靠傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)等，對(duì)于海量信息的運(yùn)算處理則主要依靠云計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算等計(jì)算方式。
物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)和未來(lái)的泛在網(wǎng)有著十分微妙的關(guān)系，下面就物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)、未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的融合分別論述。
小知識(shí)]
Forrester Research公司是一家獨(dú)立的技術(shù)和市場(chǎng)調(diào)研公司，針對(duì)技術(shù)給業(yè)務(wù)和客戶所帶來(lái)的影響提供務(wù)實(shí)和具有前瞻性的建議。在過(guò)去的25年中，F(xiàn)orrester Research公司已經(jīng)被公認(rèn)為思想的領(lǐng)導(dǎo)者和可信賴的咨詢商，它通過(guò)所從事的研究、咨詢、市場(chǎng)活動(dòng)和高層對(duì)等交流計(jì)劃，幫助那些全球性的企業(yè)用戶建立起市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位。
一)物聯(lián)網(wǎng)的傳輸通信保障——互聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)在“智慧地球”提出之后，引起了強(qiáng)烈的反響。其實(shí)，在這個(gè)概念提出之初，很多人就將它與互聯(lián)網(wǎng)相提并論，甚至有很多人預(yù)言，物聯(lián)網(wǎng)不僅將重現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的輝煌，它的成就甚至?xí)^(guò)互聯(lián)網(wǎng)。不少專家預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將是下一個(gè)萬(wàn)億元級(jí)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，甚至超過(guò)互聯(lián)網(wǎng)30倍。然而，對(duì)于兩者之間的關(guān)系和側(cè)重點(diǎn)，有很多說(shuō)法，下面分別從不同的層面解析兩者的關(guān)系。
說(shuō)法一:物聯(lián)網(wǎng)是應(yīng)用。中國(guó)工程院副院長(zhǎng)鄔賀銓院士在廣州舉行的有關(guān)科技講壇上提出，物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，也是中國(guó)經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。相較于互聯(lián)網(wǎng)的全球性，物聯(lián)網(wǎng)是行業(yè)性的。物聯(lián)網(wǎng)不是把任何東西都聯(lián)網(wǎng)，而是把聯(lián)網(wǎng)有好處而且能聯(lián)網(wǎng)的東西連起來(lái)；物聯(lián)網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)，而是應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)具備三大特征:聯(lián)網(wǎng)的每一個(gè)物件均可尋址，聯(lián)網(wǎng)的每一個(gè)物件均可通信，聯(lián)網(wǎng)的每一個(gè)物件均可控制。
說(shuō)法二:中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊指出物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的下一站，周刊提到物聯(lián)網(wǎng)的定義是把所有物品通過(guò)RFID等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。從這個(gè)意義上講，物聯(lián)網(wǎng)更像是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展，甚至有“物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)”之說(shuō)。
鄔賀銓指出，從某種意義上講，互聯(lián)網(wǎng)是虛擬的，而物聯(lián)網(wǎng)是虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，是網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)實(shí)世界里真正大規(guī)模的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)源于美國(guó)，美國(guó)對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)有著的話語(yǔ)權(quán)；而物聯(lián)網(wǎng)才起步不久，因此，中國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)方面也享有一定的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)。表1-1所示物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的比較進(jìn)一步說(shuō)明了兩者的區(qū)別和聯(lián)系。表1-1物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的比較
比較互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)起源計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)和信息的快速傳播傳感技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展面向?qū)ο笕巳撕臀锖诵募夹g(shù)及所有者網(wǎng)絡(luò)協(xié)議技術(shù)核心技術(shù)主要掌握在主流操作系統(tǒng)及語(yǔ)言開(kāi)發(fā)商手中數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸技術(shù)、后臺(tái)存儲(chǔ)計(jì)算、軟件開(kāi)發(fā)核心技術(shù)掌握在芯片技術(shù)開(kāi)發(fā)商及標(biāo)準(zhǔn)制定者手中創(chuàng)新主要體現(xiàn)在內(nèi)容的創(chuàng)新及形式的創(chuàng)新，例如騰訊、網(wǎng)易等面向客戶的個(gè)性化需求，體現(xiàn)技術(shù)與生活的緊密聯(lián)系，給予開(kāi)發(fā)者充分想象的空間，讓所有物品智能化
從表1-1可以看到，人類是從對(duì)信息積累搜索的互聯(lián)網(wǎng)方式逐步向?qū)π畔⒅悄芘袛嗟奈锫?lián)網(wǎng)前進(jìn)，而且這樣的信息智能是結(jié)合不同的信息載體進(jìn)行的，如一杯牛奶的信息、一頭奶牛的信息和一個(gè)人的信息的結(jié)合而產(chǎn)生判斷的智能。
如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)是把一個(gè)物質(zhì)給你，提供了多個(gè)信息源頭，那么，物聯(lián)網(wǎng)則是把多個(gè)物質(zhì)和多個(gè)信息源頭給你，提供了一個(gè)判斷的活信息。互聯(lián)網(wǎng)教你怎么看信息，物聯(lián)網(wǎng)教你怎么用信息，更智慧是其特點(diǎn)，把信息的載體擴(kuò)充到“物”(包括機(jī)器、材料等)。所以，物聯(lián)網(wǎng)的含義更為廣泛，它連接的是物與物，而物是非智能的。因此，這就要求物聯(lián)網(wǎng)必須是智能的、自治的、感知的網(wǎng)絡(luò)，必須具備協(xié)同處理能力。
因此，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是并行的，且相互影響。在重視物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的同時(shí)，同樣不能輕視互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。加速互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，培育新興產(chǎn)業(yè)，積極研究發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)(Next Generation Internet,NGI),重視移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的重要作用。
二)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向——泛在網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)關(guān)系密切，兩者可以說(shuō)互相影響，同等重要。而對(duì)于泛在網(wǎng)這個(gè)概念，大家倒是有點(diǎn)陌生。在國(guó)家科技重大專項(xiàng)中，泛在網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)并列排在項(xiàng)目五，有著特殊的含義。物聯(lián)網(wǎng)的重大作用主要體現(xiàn)在傳感網(wǎng)的發(fā)展和完備上，而泛在網(wǎng)的重要性主要體現(xiàn)在它的無(wú)所不在、無(wú)所不包、無(wú)所不能，并以實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人、任何物都能順暢的通信為目標(biāo)。
三)未來(lái)趨勢(shì)——網(wǎng)絡(luò)融合
從中國(guó)經(jīng)濟(jì)角度看，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要落腳點(diǎn)，成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的重要抓手。隨著中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的實(shí)施，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用為中國(guó)后金融時(shí)代經(jīng)濟(jì)快速?gòu)?fù)蘇提供了前所未有的機(jī)會(huì),未來(lái)業(yè)務(wù)的發(fā)展和新布局將會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用上。隨著融合的不斷深入，創(chuàng)新的商業(yè)模式將出現(xiàn)更多的新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)。在國(guó)家大力推動(dòng)工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)將是工業(yè)乃至更多行業(yè)信息化過(guò)程中一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的突破口。一旦物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模普及，無(wú)數(shù)的物品需要加裝更加小巧智能的傳感器，用于動(dòng)物、植物、機(jī)器等物品的傳感器與電子標(biāo)簽及配套的接口，裝置數(shù)量將大大超過(guò)目前的手機(jī)數(shù)量，市場(chǎng)巨大。
未來(lái)，網(wǎng)絡(luò)融合將成為趨勢(shì)，這不僅對(duì)業(yè)務(wù)的整合、降低成本、提高行業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力等方面有很大的益處，而且為未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做了準(zhǔn)備。
2010年年初，時(shí)任國(guó)務(wù)院總理主持召開(kāi)了主題為“加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)融合，打造立體通信”的國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，會(huì)議決定加快推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)融合，推進(jìn)三網(wǎng)融合發(fā)展(圖1-5)，實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)互聯(lián)互通、資源共享，為用戶提供數(shù)據(jù)和廣播電視等多種服務(wù)，形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)融合為物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展提供了便利，一方面，可以借助融合后的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)促進(jìn)自身的發(fā)展，另一方面，也會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)自身與互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成熟。
圖1-5三網(wǎng)融合
簡(jiǎn)而言之，三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)的融合。它是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的互聯(lián)互通，深度融合還會(huì)涉及技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、行業(yè)融合、終端融合等，最終提供給客戶一個(gè)個(gè)性化、自動(dòng)化、寬帶化的網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)體融合過(guò)程中，無(wú)線傳輸發(fā)揮重要作用，無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合的重要手段，因此，無(wú)線寬帶、無(wú)線互聯(lián)正在成為近期業(yè)界發(fā)展的新熱點(diǎn)。而無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也恰恰成為未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)之一。
網(wǎng)絡(luò)融合的概念遠(yuǎn)不止“三網(wǎng)融合”中提到的三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的融合，“三網(wǎng)融合”僅僅是網(wǎng)絡(luò)融合概念的冰山一角。縱觀通信行業(yè)近兩年的發(fā)展，我們看到一些網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商已著手與其他網(wǎng)絡(luò)的融合。例如，中國(guó)移動(dòng)加快物聯(lián)網(wǎng)與TD的融合發(fā)展，并在無(wú)錫市建立物聯(lián)網(wǎng)研究院和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，前者重點(diǎn)開(kāi)展TD-SCDMA與物聯(lián)網(wǎng)融合的技術(shù)研究、應(yīng)用開(kāi)發(fā)，后者則用以支撐物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)業(yè)務(wù)。中國(guó)移動(dòng)將物聯(lián)網(wǎng)與TD技術(shù)相結(jié)合，形成兩大應(yīng)用:一是物聯(lián)網(wǎng)和TD終端的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和3G的融合發(fā)展；二是物聯(lián)網(wǎng)和TD無(wú)線城市的結(jié)合，打造“TD物聯(lián)城市”的新理念，實(shí)現(xiàn)泛在網(wǎng)絡(luò)的最終設(shè)想。
事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)融合還包括衛(wèi)星通信與各大網(wǎng)絡(luò)的融合。尤其在我國(guó)，衛(wèi)星寬帶網(wǎng)對(duì)我國(guó)解決農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)的節(jié)目收視、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等業(yè)務(wù)的展開(kāi)有著重要意義，而這個(gè)問(wèn)題是不能在短期內(nèi)解決的。未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將會(huì)在這些偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)現(xiàn)智能化，促進(jìn)這些地區(qū)資源的合理利用和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的通暢則更顯得重要。圖1-6示出了網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展過(guò)程。
網(wǎng)絡(luò)融合的動(dòng)力不是行政命令，而是降低成本，增加利潤(rùn)，同時(shí)，也是用戶的需求和未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。現(xiàn)在的業(yè)務(wù)正朝著綜合化的方向發(fā)展，用戶的需求正驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合。網(wǎng)絡(luò)融合涉及承載網(wǎng)、業(yè)務(wù)控制、終端應(yīng)用等多個(gè)方面，它并不是一蹴而就的，而是一個(gè)長(zhǎng)期的目標(biāo)和過(guò)程。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，它的融合水平也會(huì)提升，這也意味著為我們的生活帶來(lái)更多的便利和技術(shù)支持。網(wǎng)絡(luò)融合不僅為現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)挑戰(zhàn)，也為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了要求。即使是未來(lái)的LTE網(wǎng)絡(luò)，其他后3G、4G網(wǎng)絡(luò)，它們連接的兩端可能是其他如互聯(lián)網(wǎng)、廣播網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)融合對(duì)于這些未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)能否自適應(yīng)地為其他網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)提出新的要求。
圖1-6網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展過(guò)程
1互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化
在網(wǎng)絡(luò)融合的道路上，各型網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展演化，從而適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)大融合的發(fā)展趨勢(shì)。自互聯(lián)網(wǎng)誕生以來(lái)，其發(fā)展就以迅雷不及掩耳之勢(shì)蔓延著，對(duì)于它的研究有很多不同的說(shuō)法，其中一種就是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化論，由中國(guó)科學(xué)院虛擬經(jīng)濟(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)研究中心客座研究員劉峰提出。此說(shuō)法將現(xiàn)在熱門(mén)的物聯(lián)網(wǎng)考慮進(jìn)去，認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化的一部分。
互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化論認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展并不是無(wú)序和混亂的，而是有很強(qiáng)的方向性，其最終目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)人類大腦的充分聯(lián)網(wǎng)，這一目標(biāo)不斷引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)向前發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化的最終結(jié)果是:及時(shí)，實(shí)現(xiàn)人類大腦的充分聯(lián)網(wǎng)；第二，形成一個(gè)與人類大腦高度相似的互聯(lián)網(wǎng)虛擬大腦，如圖1-7所示。
圖1-7互聯(lián)網(wǎng)虛擬大腦示意圖
實(shí)際上，“智慧地球”(圖1-8)互聯(lián)網(wǎng)與虛擬大腦的理論十分相似。互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化論認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是機(jī)器的圖1-8智慧地球聯(lián)網(wǎng)，更是人類大腦的聯(lián)網(wǎng)，其核心觀點(diǎn)是:互聯(lián)網(wǎng)正在向與人腦結(jié)構(gòu)高度相似的方向進(jìn)化，將具有神經(jīng)元、視覺(jué)系統(tǒng)、感覺(jué)系統(tǒng)、聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、記憶系統(tǒng)、大腦皮層、中樞神經(jīng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)等。而“智慧地球”提出互聯(lián)地球的人、機(jī)器和數(shù)據(jù)的觀點(diǎn)，其核心觀點(diǎn)是:物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合。
不論是否存在抄襲現(xiàn)象，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的密切聯(lián)系都是毋庸置疑的。物聯(lián)網(wǎng)需要傳感器端點(diǎn)采集信息并經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或其他通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸、處理(云計(jì)算)，最終實(shí)現(xiàn)用戶終端的遠(yuǎn)程控制。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)密不可分，物聯(lián)網(wǎng)的孕育和發(fā)展離不開(kāi)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持，通常作為物聯(lián)網(wǎng)中樞的云計(jì)算就是依托互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起來(lái)的，可以說(shuō)是互聯(lián)網(wǎng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的雛形。
2泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)融合
由之前的介紹可知，泛在網(wǎng)就是無(wú)處不在的互聯(lián)，把“無(wú)處不在”的特征擴(kuò)展到ICT (Information and Communication Technology)產(chǎn)業(yè)中，滲透到工作生活的各個(gè)方面，這將會(huì)帶來(lái)許多變化，包括終端產(chǎn)品種類的增多、運(yùn)營(yíng)產(chǎn)業(yè)組織模式的多樣化等。
構(gòu)建無(wú)所不在的信息社會(huì)已成為全球趨勢(shì)，而物聯(lián)網(wǎng)正是進(jìn)一步發(fā)展的橋梁。從E社會(huì)(Electronic Society)到U社會(huì)(Ubiquitous Society,泛在社會(huì))(圖1-9)是一條從硬件到軟件和服務(wù)演進(jìn)的路線，也是物聯(lián)網(wǎng)所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。U社會(huì)里，要實(shí)現(xiàn)“4A通信”(Anyone，Anytime,Anywhere,Anything),即能夠?qū)崿F(xiàn)任何人和任何人、任何人和任何事物在任何時(shí)候和任何地點(diǎn)的通信與聯(lián)系，與E社會(huì)相比，多了任何事物，這正是物聯(lián)網(wǎng)所帶來(lái)的變化。部分國(guó)家的U社會(huì)計(jì)劃，無(wú)論是中國(guó)的感知中國(guó)、美國(guó)的智慧地球、日本的U-Japan和I-Japan,還是韓國(guó)的U-Korea和I-Korea，都或多或少體現(xiàn)了這個(gè)無(wú)處不在互聯(lián)、感知的思想，這正是物聯(lián)網(wǎng)所需要實(shí)現(xiàn)的。
圖1-9E社會(huì)人人互聯(lián)U社會(huì)——人物大互聯(lián)
U社會(huì)需要一個(gè)泛在網(wǎng)，泛在網(wǎng)意味著無(wú)處不在的互聯(lián)，信息的無(wú)處不在，這正是物聯(lián)網(wǎng)所要做的事情。物聯(lián)網(wǎng)把信息貫穿到生產(chǎn)及生活各個(gè)方面，大規(guī)模的應(yīng)用將會(huì)有效地促進(jìn)工業(yè)化和信息化的兩化融合，成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力。
以物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)為從信息化向智能化的過(guò)渡，這也是網(wǎng)絡(luò)從虛擬走向現(xiàn)實(shí)、從局域走向泛在的過(guò)程。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上就是信息應(yīng)用的進(jìn)一步深化和智能化。從虛擬走向現(xiàn)實(shí)指的是從傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)所構(gòu)建的虛擬世界走向由物聯(lián)網(wǎng)所構(gòu)建的物與物、人與人及人與物連接的現(xiàn)實(shí)世界。從局域走向泛在指的是打破各行業(yè)信息化應(yīng)用的特定局域網(wǎng)壁壘，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨平臺(tái)、跨地域的互聯(lián)互通。
3融合的前景
網(wǎng)絡(luò)融合將會(huì)帶來(lái)廣闊的天空，無(wú)論是終端、網(wǎng)絡(luò)，還是平臺(tái)，都將會(huì)發(fā)生深刻的變革，而融合后的市場(chǎng)規(guī)模將是單一領(lǐng)域的數(shù)倍，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)融合也無(wú)可避免地帶來(lái)了更為激烈的競(jìng)爭(zhēng)，各自領(lǐng)域的佼佼者在這一融合的領(lǐng)域?qū)⒚媾R更為激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，大的網(wǎng)絡(luò)的融合背景也為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了便利。
隨著中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的形成，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用都已經(jīng)為后金融危機(jī)時(shí)代的中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速?gòu)?fù)蘇帶來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)。無(wú)論是廠商還是運(yùn)營(yíng)商，都將未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展的核心布局在物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用上。
物聯(lián)網(wǎng)具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，不僅能服務(wù)于全球各行各業(yè)的信息共享需求，同時(shí)，一些新技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其本身也將創(chuàng)造未來(lái)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。然而，中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在技術(shù)研發(fā)不夠、區(qū)域分布不平衡、整體投資不足、產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化程度較低等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
未來(lái)幾年或幾十年，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)將不可避免地加入到網(wǎng)絡(luò)融合的浪潮中，芯片技術(shù)和電子標(biāo)簽應(yīng)用與研發(fā)將提速，產(chǎn)業(yè)將由技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用驅(qū)動(dòng)。未來(lái)產(chǎn)業(yè)投資出現(xiàn)新的機(jī)遇，跨產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)將催生新的投資項(xiàng)目，業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)將成為投資者追捧的主要目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)將不僅僅與現(xiàn)有的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)融合，而且與嵌入式系統(tǒng)融合的現(xiàn)象也很突出。云計(jì)算、傳感器技術(shù)等將會(huì)給嵌入式系統(tǒng)帶來(lái)更多機(jī)遇，各種嵌入式設(shè)備如何無(wú)縫、無(wú)線地接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)將成為首要解決的問(wèn)題。產(chǎn)品的互聯(lián)、系統(tǒng)可堆疊和開(kāi)放的架構(gòu)、符合開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的接口等都是對(duì)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的要求。
