解读物联网
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问题13:目前阶段对物联网做什么样的定义比较恰当?

回答这个问题比较困难,因为这是一个仁者见仁、智者见智的事。不过我们可以先对目前已经存在的定义的内涵进行分析,再来说明我们的一些想法。

1.有代表性的定义

目前可以搜集到的关于物联网比较有代表性的定义主要有以下6种。

定义1:将所有物品通过射频标签(RFID)和条形码等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能识别和管理。

定义2:由具有标识、虚拟个性的物体或对象所组成的网络,这些标识和个性信息在智能空间通过智能的接口与用户、社会和环境进行通信。

定义3:物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特征和智能的接口,并与信息网络无缝整合。

定义4:Wikipedia对物联网的定义是:“The Internet of Things refers to a network of objects,such as household appliances”。

定义5:物联网是以感知为目的,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。其突出的特征是通过各种感知方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等进行信息的传递与交互,再采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提升人们对物质世界的感知能力,实现智能化的决策与控制。

定义6:物联网是在互联网、移动通信网等通信网络的基础上,针对不同应用领域的需求,利用具有感知、通信与计算能力的智能物体自动获取物理世界的各种信息,将所有能够独立寻址的物理对象互联起来,实现全面感知、可靠传输、智能处理,构建人与物、物与物互联的智能网络信息服务系统。

2.对上述定义的分析与比较

定义1显然是早期从事RFID技术研究的科学家提出的。它是1999年由美国MIT的Auto-ID研究中心的科学家提出的,它反映出该研究中心的研究重点是将RFID自动感知技术与互联网技术相结合,实现全球范围的物品流通的自动识别、数据共享与智能处理。在从事无线传感器网络研究的科学家没有介入的情况下,认为RFID是能够实现物与物互联的最主要的技术与应用,这种定义方法是很自然的。但是,一旦人们认识到RFID只是感知手段之一时,这种定义就暴露出一定的局限性。

定义2是2008年5月欧洲智能系统集成技术平台(EPoSS)在《Internet of Things in 2020》研究报告中提出的。定义2比定义1站的角度高一些,它分析和预测了未来物联网的发展,但它仍然是将RFID及相关的识别技术作为未来物联网发展的基石,比较侧重于RFID的应用与物体的智能化问题。在研究与应用的过程中,人们对RFID技术的认识不断地被扩展、延伸和完善。

定义3是在欧盟第7框架下的RFID与物联网项目组(Cluster of European Research Projects on The Internet Of Things:CERP-IoT)研究报告中提出的。欧盟第7框架下RFID与物联网项目组的工作是:协调欧洲不同RFID项目与系统之间的组网、技术的平衡与研究效果的最大化,在不同项目之间建立协同机制。2009年9月在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上,欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士对物联网的描述是:物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与互联网无缝连接。它将物联网看成是未来Internet的一个组成部分,一个“动态”、“全球”网络基础设施,具有“标准协议”、“互操作”与“自组织”,以及物理的和虚拟的物“身份标识、物理属性、虚拟特征和智能接口”的特征,强调与信息网络无缝整合。这些描述与该项目组的研究目标是一致的。

定义4是英文百科Wikipedia对物联网的定义,顾名思义是:物联网是像家用电器一样的物体互联的网络。Wikipedia同时也指出:物联网是将传感器装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上,通过互联网连接起来,进而运行特定的程序,实现远程控制。Wikipedia的定义比较通俗和易于理解。

定义5是在2009年《关于支持无锡建设国家传感器创新示范区(国家传感网信息中心)情况的报告》中提出的。这个定义比较符合目前国内技术人员对于物联网的认识水平与研究现状。但是,在文字上有需要商榷之处。由于感知是物联网的“手段”,而不是“目的”,如果将文字改写为“物联网是以感知为手段”会更准确一些。

定义6是作者在《物联网工程导论》中提出的。我们认为:“物联网是在互联网、移动通信网等通信网络的基础上,针对不同应用领域的需求,利用具有感知、通信与计算能力的智能物体自动获取物理世界的各种信息,将所有能够独立寻址的物理对象互联起来,实现全面感知、可靠传输、智能处理,构建人与物、物与物互联的智能网络信息服务系统。”

理解物联网的定义与技术特征,需要注意以下3个基本问题:

1)物联网是在互联网基础上发展起来的,它与互联网在基础设施上有一定程度的重合,但它不是互联网概念、技术与应用的简单扩展。

2)互联网扩大了人与人之间信息共享的深度与广度,而物联网更加强调它在人类社会生活的各个方面、国民经济的各个领域广泛与深入的应用。

3)物联网的主要特征是:全面感知、可靠传输、智能处理。物联网的基础是感知技术,支撑环境是计算机网络、移动通信网及其他可以用于物联网数据传输的网络,核心价值应该体现在对自动感知的海量数据的智能处理,利用所产生的知识形成反馈控制指令,通过人与执行机制的结合,“智慧”地处理物理世界的问题。

作者非常同意邬贺铨院士关于物联网的“与其说物联网是网络,不如说是一种智能信息服务系统”的看法。物联网是一种新的计算模式,它使人类对客观世界具有更透彻的感知能力、更全面的认知能力、更智慧的处理能力,可以在提高人类的生产力、效率、效益的同时,改善人类社会发展与地球生态的和谐性、可持续发展的关系。