关于物联网的性质分析和应用

每天有超过30亿的人使用网络进行社交并且分享自己的想法。据许多技术专家预测，物联网将很快改变我们的生活方式，也许是微妙的，但确是非常重要的。

物联网承诺通过这个“物”为消费者提供更简单的生活，这个“物”是指我们每天都在用的，并且带有感官、处理、交互和人机通信，与环境进行通信、人与人之间通信的能力并嵌入到其中的一种东西。最终的智能和连接性将会变的前所未有的自动化。再也不用去记住日常生活无数次的重复琐碎的事情，比如：锁门和关灯，我们将转而关注生活更重要的方面。但是，简单概念的表面下却隐藏着巨大的挑战。那么，物联网是否会在沉默中实现其诺言，还是会在重压之下爆发呢？

定义物联网

想象一下在2027年的场景。你的手机闹钟的app开始播放轻音乐。正当你还想在床上多赖上几分钟时，你家里的所有“物”彼此之间开始数据请求了。睡眼朦胧中,你慢慢地的享受淋浴。在你刷完牙后，你决定丢弃一个空的牙膏。垃圾桶立马通过RFID标签及时检测到新加入的东西，然后立马访问你 的亚马逊购物车并且订购更多的牙膏。当你走出卧室，你的雨伞已经收到了今天会下雨的信息，并且镶嵌在雨伞手柄上的一圈LED开始一闪一闪的提醒你应该带上它。

这篇文章的重点是提供一些详情来表达“物”的真正含义。这个仅仅是隔靴挠痒，但是一个智能雨伞和垃圾桶的概念就可以阐述的清清楚楚，那就是说，这个“物”实际上意味着任何东西，当然，前提是假设物联网将全面实现。

图3：技术路线：物联网源：SRI咨询业务智能-Wikipedia.org

“物联网”这个词最初是由英国的技术专家凯文·阿什顿在1999年首次提出。可以说，一些物联网的基础概念，比如通过软件和电子实现自动化的概念等等可以追溯到几十年前。尽管这个思想存在了有一段时间，但是几个底层技术现在才达到成熟并且这个价格点有助于物联网从概念到现实的飞跃式发展。这些技术包括小型、可靠的传感器，低成本的微控制器和无处不在的高速无线网络。就像试图定义“云”，并没有定义上的缺陷。尽管有几乎数不清的物联网的定义，但是他们基本上都遵循以下5个基本原则：

1、感测和数字化各种环境参数的能力比如温度，光通量，以及气压，等等。

2、物联网设备必须能够融合传感器离散数据，处理收集的数据，然后决定作出一个反应。

3、物联网设备可以通过任意数量的致动器，比如激活电子门锁，来与周围环境进行交互。

4、物联网设备必须实现IP地址。物联网设备必须能够通过传感器和其他设备来传达他们所“看到”，再通过基于web的服务和互联网传达给人类。

5、所有这一切都必须实现不需要人类的交互或直接干预。

这五个原则中，其中第四条体现了大众是否会采用物联网的最大挑战。

是否这个物联网真的将变成一个“物”

物联网并不意味着是一场基础设施的革命甚至连发明都谈不上。嵌入式智能，传感器以及致动器，虽然不是一个小事,但也不再是非常巨大的工程问题。现代智能手机可能包含六个传感器并且其处理能力将胜过十年前的高性能台式电脑。从制造“智能”设备的角度可以感知并且和这个世界进行互动，这个物联网是非常可行的。正如前面提到的,面临的挑战是空前庞大的所有物体互连的规模。正是因为这个问题阻止了物联网被大规模采用。

互联网是一个民主化力量,它将打破操作系统和CPU架构之间的区分，这样每个人都可以不管他们独特的计算机连接规范协议。所以你可能 会问，物联网如何进行通信是一个问题，假设设备变成了一个物联网设备，第一件事就应该通过因特网可以相互交流？换句话说,不是互联网,就足以让这些设备相互通信吗?要回答这个问题不需要放到关于“操作系统连接模式”这个命题进行讨论（一个重要的网络的概念），考虑下通过浏览器接收这个万维网与手机终端的社交网络APP进行比较。这两者都依赖于互联网，但存在着根本性的差异,归结为一个比喻：说的语言不同而已。

万维网，它主要目标就是简化这个管理互联网的协议，有太多成功的案例跨不同的操作系统和web浏览器。通过使用标准如HTTP,HTML,和TCP/IP我们能够确保（浏览器插件的想法）如果一个网站在一个浏览器是可见的，那么他在所有浏览器都可见。

另一方面,考虑应用这些苹果的FaceTime和谷歌视频群聊。这两者在功能上都是相似的，允许双向传输，都是在互联网上直播视频。虽然他们都使用常见的协议到某种程度,并不是所有的协议都常见，因此你不能(目前)通过FaceTime联系一个朋友进行视频群聊。同样的原因，为什么苹果和Android有自己的“市场”的应用程序。视频聊天程序的互操作在两个智能手机基本上需要一名翻译，这复杂的事情就是，当你为一个特定的词没有一个确切的翻译时(或动作,在智能手机的情况下)。这同样适用于今天在市场上的物联网产品。

物联网是基于app后的沟通模式，避开了更通用的浏览器模式。事实上，物联网不建立成可互操作性，在没有初级黑客攻击的情况下，并且解决方法是提供最重要的挑战来采用更多的智能设备在消费和工业领域。人们只会容忍缺乏互操作性。

所以物联网可能变有用并且在社会上变得普遍吗？对于所有复杂的工程问题,今天最好的回答是“看情况。”

建立桥梁：物联网如何实现从这到那呢？

俗话说的好，没有答案就是最好的答案，在这个模糊的实体发展中提出有很多可以称做物联网的，我们必须并列两个世界。世界排名第一的取得了巨大的成功在定义共同的协议中，然而世界第二其常见的协议在今天仍和20年前一样难以捉摸。

第一个是基于网络的企业和服务业的世界。在网络生态系统生存的公司在过去的十年里努力让互联网变得更加开放和透明。采用HTML5，在所有的浏览器市场的主要参与者和生活在万维网的公司，对于很多公司，互联网本身就是一个实现“水涨船高”的模型。也就是说,随着互联网变得容易被消费者认为是理所当然的，消费者就越有可能使用互联网来获取整个市场的经济利益。

家庭自动化和工业控制领域充斥着几十个竞争的专利技术和不能兼容的互协议。仅在家庭自动化领域就会有几个协议,如X10的Insteon,UPB,KNX,无线个域网和z - wave，将这个扩展到建筑和工业控制系统,还有很多额外的协议。但参与家庭自动化的技术和工业控制更接近于物联网的东西而不是万维网。因此,如果我们还没有在这两个行业解决互操作性问题，这并不预示着我们应对核心挑战的能力:普通的协议问题,有必要实现一个充分互联的物联网。

也许物联网的道路将是一个迭代的过程。首先,各个细分市场将不得不团结在统一的协议之下，通过相互竞争的公司。汽车行业将不得不采用一种通用的协议,允许汽车相互交谈，无论哪家制造商，家庭自动化行业最终将不得不采用统一的标准，因此消费者不再受到厂商封锁的威胁，原来他们被困在一个特定的协议(产品)只提供一个特定的供应商。最后,他们可能会被迫统一在共同协议，如果他们希望智能手机兼容苹果即将发布的HomeKit和/或谷歌Brillo和Weave产品。

这一战略将导致许多岛屿的事情(即安卓和苹果对岛屿的命名事件)，但它可能是一个更站得住脚的开始,创新产品在未来应该需要一个真正互联的物联网。

阻碍物联网的篱笆

首先,物联网主要是为了更加方便,而不是不解决普遍问题，人们看待物联网的本能反应是通过问“为什么我需要?”。这种类型的技术产品接受的比较慢，因为采用率比较慢，公司很难衡量与其他公司合作下的工程师在相同条件下的工作费用。建立公司这将需要重新设计整个已经在赚钱的产品线，创业公司更有可能采取一个共同的协议,但是他们缺乏影响力。更多的专利思想公司在做同样的事情。这对于采用率更是雪上加霜，标准的开发流程是非常耗时的（看看802.11 WiFi的修订历史）。标准开发同样需要妥协，精益,理想主义创业可能没有资源来支持。虽然我们正在慢慢的从看有线电视转换为看IP电视，伴随着服务比如SlingTV 和HBO Go，物联网可能慢慢孕育,直到有一个文化转变或一个非常大的革新的必备产品,它需要一定程度的互操作性，对于企业来讲这些都是无法忽视的。

当然,还有其他的技术壁垒，除了市场和常见的通信协议问题。考虑到潜在的互联的物体的巨大数量，物联网将不得不采用IPv6提供大约3.4×1038独特的可寻址设备。相对而言，据估计,在世界上所有的海滩只有7.500 x 1018沙粒。目前IPv4只允许四十亿个地址。还有一个数据存储问题:有多少需要存储的新数据将不断地生成,即使只是暂时存储?这并不容易，但毫无疑问是非常重要的。今天，现有壁垒有所减轻，通过行业内以惊人的速度增加新数据中心。

繁星点点

物联网是一个大胆的,有可能改变游戏规则的概念:一个“智能”的世界,不需要人工交互,可以为人们带来极大的便利。此外,物联网将成为一个重要的改变游戏规则的推动者，比如发展智能电网。家电如洗衣机和烘干机能够在“咨询”当地公用事业供应商什么时候电价最便宜之后再决定自己的启动时间。在这一点上,物联网成为不仅提供了便利，更开始变成负责能源管理和金融储蓄的管家。这是一个强大的概念。

可以肯定的是,物联网有很大的前途。根据思科的预计物联网将获得19万亿美元的市场。物联网将会出现前所未有的合作,而不是竞争,将全面实现。若是我们成功，在未来几年,我们可以开始看到成千上万的新智能设备，那么当前智能手机,智能电视和智能手表的热潮就根本不算什么新鲜事。如果有一天我们可以找到一种方法统一成千上万的行业协议并且克服其他障碍来构建一个真正的物联网，它可以帮助我们开辟一个美丽的新世界，这个世界不仅方便,而且可以不动一根手指让经济和生态变得更加美好。