1.物联网的缘起和定义 1999年,网络技术及移动计算国际会议在美国召开,会议预测了“传感网是下一世纪人类面临的又一个发展机遇”;2003年,美国《技术评论》把传感网络技术评为是未来改变人类生活的十大技术之首[1];2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,首次正式提出了物联网的概念[2];2009年初,上任伊始的美国总统奥巴马对IBM提出的“智慧地球”给予了迅速的回应,并将之上升为国家战略,引起世界侧目;2009年11月3日,温家宝总理发表讲话,提出要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”,明确告诉世界中国已经把物联网确定为国家科研和产业发展的战略[3]。 那么物联网到底是什么呢?它与智慧地球、传感网又是什么关系呢?这里首先对物联网这个名词和相应的基础给出一个笼统性、理解性和轮廓性的描述。所谓物联网,从狭义上讲,简单的说,就是传感网,但物联网的概念相对传感网要大一些;从广义上讲,就是社会生态系统的智能化或者说地球的智慧化(所谓智慧地球),即实现所有对象(物品)的智能化识别和管理。物联网的基础是芯片技术、微型传感技术、无线传感器网络技术、智能技术、纳米技术、射频识别技术、MEMS(微机电系统)技术的高度发达和信息高速公路(互联网)的广泛应用。 技术革命或技术浪潮来自于科学技术的孕育和蓄积,进入20世纪尤其是20世纪后半叶的世界,“科学技术是第一生产力”的论断在世界范围内得到不断的印证,而计算机和网络技术又在科学技术的发展中发挥着基础和引领的作用,难怪IBM前CEO郭士纳(Louis V. Gerstner)会提出类似于摩尔定律的“15周年定律”,认为计算模式每隔15年就会发生一次变革。只要我们简单回顾一下历史便可印证这种观点的正确,显然,1965年前后发生的变革是以大型机为标志的,而1980年前后发生的变革则是以PC机走进家庭给人们留下深刻的影响,记忆犹新的自然是1995年前后发生的变革,那就是可覆盖世界任何一个角落的互联网革命。按此定律推算,下一个变革的时间焦点应该是2010年,而这一新的变革或浪潮应该是蓄积有时、孕育已久了,爆发当然是自然而然的事情。 物联网是什么?站在变革时间焦点之前来谈这个“圈内”熟稔的概念,不但必要,更具有现实意义。 物联网(IOT)是英文“The Internet of things”的中文翻译,中英名意思很接近,但仍有极微细的差别。单词“Thing”具有物、事物和事情三层意思,在“The Internet of things”中应该是指万事万物,即自然界和人类社会中的万事万物,也即自然界和人类社会中的所有对象(包括过程),而不单指涵盖面已算极大的物品,物品仅仅是“things”的子集,把“things”译成“物品”,“小”了。把“The Internet of things”翻译成“物联网”是可以的,不失简练和准确,但在物联网的详细定义中,不能把“things”解释成物品,而应该用专业技术术语“对象”才更精当。 物联网的定义很简单。物联网就是把所有对象(物品)通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理的无漏网。“无漏”是佛教用语,这里的“无漏”是指“天网恢恢,疏而不漏”,包含比互联网更多、更实、更泛的内容,是互联网向实体对象和虚拟对象的延伸,这种延伸的深度和广度前所未有。 定义的简单说明内涵小,而内涵小至极端便成内核,称为内核性定义。这种内核性内涵必导致其外延的无限庞大,这从一方面说明了物联网的无所不包性。 把物联网定义作一小小的拓展,便涉及了物联网的简单原理。物联网就是在互联网的基础上,利用RFID、传感、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的无漏网。在这个无漏网中,对象(物品)能够彼此进行“交流”,而无须人的干预,其原理是利用RFID等传感技术,通过互联网实现对象(物品)的自动识别和信息的共享。 定义中涉及了传感设备、互联网、连接、识别和管理等关键词,原理简单描述中又涉及了自动识别和信息共享两个术语,至此便可以作一个扩充性定义,也叫总结性、全面性、精确性的定义。 物联网就是指通过诸如射频识别装置、红外感应器、GPS(全球定位系统)、激光扫描仪等各种信息传感设备,按约定的协议,将任何对象与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络。 那么物联网有怎样的表现形态和存在形式呢?形象的说,有了物联网,当司机驾驶中出现误操作时,汽车会自动报警,公文包会提醒主人忘带了什么东西,衣服会告诉洗衣机其对颜色和水温的要求,排放口会对污染物超标发出告警等等。具体来说,物联网就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、工厂排放口、大气监测点、流域断面、水库浮台、生态监测点、大坝、供水系统、油气管道等人们日常工作、生活、娱乐、学习、活动的各种对象(物体)中,然后将它们与互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的融合。