1.4 物联网概念的辨析

1. 物联网与互联网

“一花一世界，一叶一菩提。”互联网与物联网之间的关系就像“花”和“叶”的辩证关系一样，既像又不像。互联网创造了虚拟世界，而物联网为我们开辟了一个由虚拟转向现实的新领域。互联网在虚拟世界中实现了人与人的联系，而物联网将在回归到实物的现实世界中实现物与物的联系。虚实相生相伴，两者谁也离不开谁。现阶段来看，物联网是基于互联网之上的一种高级网络形态，物联网和互联网之间的共同点在于它们的部分技术基础是相同的。例如，它们都是建立在分组数据技术的基础之上的。尤其在物联网发展的初级阶段，物联网的部分网络基础设施还是要依靠已有的互联网，对互联网有一定的依附性。

物联网和互联网的不同点是：互联网是一个网络系统，而物联网是一个建立在互联网基础设施之上的庞大的应用系统。用于承载物联网和互联网的分组数据网无论是网络组织形态，还是网络的功能和性能，对网络的要求都是不同的。互联网对网络性能的要求是：“尽力而为”的传送能力和基于优先级的资源管理，对智能、安全、可信、可控、可管、资源保证性等都没有过高的要求，而物联网对网络的这些要求高得多。

物联网与互联网的差别中，“智能”是一个期望值最大的标签，人类总是期待能够借助物联网使信息自觉地、自治地付诸行动。从发展的角度来看，物联网有“青出于蓝而胜于蓝”之势。但是目前，安全问题是物联网的显著短板。

互联网服务的目标是数字信息，而物联网服务的目标是包括信息和物理设施在内的行业应用。物联网系统中有大量资源受限，甚至对实时性要求很高的终端感知节点，特别是在工业物联网系统中，这些节点对数据传输的实时性要求很高，而传统信息系统的安全保护没有考虑这些因素，因此传统的信息安全保护技术不再适合物联网系统。由于“资源受限”引发物联网的安全能力的重新考量，是物联网与互联网在现阶段的重要不同。

而“互联网＋”是互联网创新（包含互联网思维）应用在各个传统产业，使信息技术在其与产业的深度融合中，促使产业结构不断调整、优化、升级的形象化描述。以提高各个产业的效率、效益为美好愿景的“互联网＋”，其本质离不开互联网及其应用场景的升级，以及科学技术作为生产力的强大推动作用。如果说物联网现阶段是“互联网＋things”，那么，物联网高级阶段就是“互联网＋everything”。

2. 传感网、物联网与泛在网络的递进关系

传感网又称无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN），概念源于1978年美国国防部高级研究计划局（DARPA）开始资助卡耐基梅隆大学进行分布式传感器网络的研究项目。它是由一组传感器以自组织方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发布给观察者。而物联网在感知、传输、计算模式等方面都具有比传感网更大的范畴，它不仅包括传感网、RFID、二维码、标识等感知技术，也包括人与物、物与物之间形成联系的网络技术。传感网仅仅是物联网众多感知技术中的一种；而泛在网（Ubiquitous Network）源于泛在计算（Ubiquitous Computing）的延伸，指无所不在的网络。传感网、物联网、互联网和泛在网的关系如图1-6（a）所示。

泛在网是面向泛在应用的各种异构网络的集合，这一概念最早是由施乐（Xerox）首席科学家Mark Weiser于1991年在《21世纪的计算》中提出。泛在网能够实现个人和社会按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，网络具有超强的环境感知、内容感知及智能性，为社会及个人提供泛在的、无所不包的信息服务。“泛在”在现阶段体现为指传感器网络等末梢网络部署和移动通信网络覆盖的泛在化，以及各类物联网业务与应用的泛在化。

物联网与泛在网的概念出发点和侧重点不完全一致，但其目标都是突破人与人通信的模式，建立物与物、人与物之间的通信。物联网更侧重物理世界的应用，泛在网可以理解为物联网的高级形式。

物联网中包含众多感知技术，以及以WSN为代表的多种短距离通信技术和以M2M为代表的移动通信技术等。物联网、互联网、移动网作为智慧星球（智慧地球）的重要组成部分，三者之间又存在着千丝万缕的联系。它们之间的关系如图1-6（b）所示。

3. 物联网2.0

如果说物联网1.0（IoT 1.0）是信息化向物的延伸，那么物联网2.0（IoT 2.0）就是应用牵引的新概念发展模式，iWatch、Google Glass等产品和虚拟现实、3D打印等技术，应用牵引人类对物能够给人类带来便捷的创新思维。就像iPhone之后的手机应用新思潮。逐行业的烟囱式发展引发物联网2.0全面开花。

物联网2.0时代的一些特征如下。

新的物物连接方式引发对所需连接之物的进一步需求；

物物相连进入网格化（局域化、功能化、行业化互联）；

各个行业应用在应用中形成对网络层的具体需求（对于连接带宽需求逐渐稳定并形成发展规划），并逐渐行业标准化；

上层应用逐渐与物联网网络层剥离开来，物联网网络支撑技术（NB-IoT、LoRa等）充分发展、百花齐放；

在感知层将传感器升级为“传感器＋执行器”，使“眼手”能够协调一致；

物联网安全将作为一个相对独立的研究领域，得到足够的重视与发展。

物联网2.0也可以理解为IoE（Internet of Everything），显然，其范围比IoT更大。IoE强调的万物互联概念是任何设备、事物都能通过网络联接起来，并在网络中彼此之间进行通信。“万物互联”（IoE）的时代，所有的物（Everything）将会获得语境感知（Context Awareness）、增强的处理能力和更好的感应能力。将人和物的所有信息纳入网络，人或物将会面对一个数以亿计的网格集合；这些错综复杂的网格创造了前所未有的机会，并将赋予沉默以声音，赋予万物以思考，赋予孤独以生机，赋予黑暗以光明。

4. “物联网＋”与物联网网格

“物联网＋”看起来是个仿照“互联网＋”产生的新名词，实际上诸多产业都在应用。例如：物联网＋农业，会想到土壤、温湿度传感器、温室控制和自动浇水施肥；物联网＋工业，会想到有机械臂的工业机器人在生产线上挥洒自如；物联网＋能源，会想到几乎所有的“物”都得用能源，能源的产生、供给、分配、储能、再生；物联网＋物流，会想到物流的全程可感可控、路径优化、节能减排；物联网＋城市管理，会想到智慧城市；物联网＋环保，会想到用户不仅需要发布的PM指数，还需要清风系统等能够除尘、除污的“实物”；诸如此类。

只是像互联网＋行业应用一样，物联网正在应用于各行各业，并产生乘数效应，于是有了“物联网×”的表述。图1-7是“物联网×”与物联网网格、物联网2.0的阶段示意图。

但是，物联网＋大数据，这一组合只是强调了物联网能够作为大数据被搜集而来的来源而已。例如，“物联网＋大数据”将会使云计算大有可为，到2020年时，92%的工作量将由云数据中心处理。