物聯(lián)網(wǎng)的起源與特征
物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾蓋茨已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念,只是當時受限于無線網(wǎng)絡、硬件及傳感設備的發(fā)展,并未引起世人的重視 [4] 。1998年,美國麻省理工學院創(chuàng)造性地提出了當時被稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想 [5] 。1999年,美國Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,主要是建立在物品編碼、RFID技術和互聯(lián)網(wǎng)的基礎上。過去在中國,物聯(lián)網(wǎng)被稱之為傳感網(wǎng)。中科院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)的研究,并已取得了一些科研成果,建立了一些適用的傳感網(wǎng)。同年,在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡國際會議提出了,“傳感網(wǎng)是下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇” [4] 。2003年,美國《技術評論》提出傳感網(wǎng)絡技術將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g之首 [4] 。2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報告指出,無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行交換。射頻識別技術(RFID)、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將到更加廣泛的應用 [4] 。
物聯(lián)網(wǎng)的基本特征從通信對象和過程來看,物與物、人與物之間的信息交互是物聯(lián)網(wǎng)的核心。物聯(lián)網(wǎng)的基本特征可概括為整體感知、可靠傳輸和智能處理 [5] 。整體感知—可以利用射頻識別、二維碼、智能傳感器等感知設備感知獲取物體的各類信息??煽總鬏敗ㄟ^對互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡的融合,將物體的信息實時、準確地傳送,以便信息交流、分享。智能處理—使用各種智能技術,對感知和傳送到的數(shù)據(jù)、信息進行分析處理,實現(xiàn)監(jiān)測與控制的智能化。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的以上特征,結(jié)合信息科學的觀點,圍繞信息的流動過程,可以歸納出物聯(lián)網(wǎng)處理信息的功能:(1)獲取信息的功能。主要是信息的感知、識別,信息的感知是指對事物屬性狀態(tài)及其變化方式的知覺和敏感;信息的識別指能把所感受到的事物狀態(tài)用一定方式表示出來。(2)傳送信息的功能。主要是信息發(fā)送、傳輸、接收等環(huán)節(jié),最后把獲取的事物狀態(tài)信息及其變化的方式從時間(或空間)上的一點傳送到另一點的任務,這就是常說的通信過程。(3)處理信息的功能。是指信息的加工過程,利用已有的信息或感知的信息產(chǎn)生新的信息,實際是制定決策的過程。(4)施效信息的功能。指信息最終發(fā)揮效用的過程,有很多的表現(xiàn)形式,比較重要的是通過調(diào)節(jié)對象事物的狀態(tài)及其變換方式,始終使對象處于預先設計的狀態(tài)。
物聯(lián)網(wǎng)( IoT ,Internet of things )即“萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,是互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡,將各種信息傳感設備與網(wǎng)絡結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡,實現(xiàn)任何時間、任何地點,人、機、物的互聯(lián)互通 [2] 。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分,IT行業(yè)又叫:泛互聯(lián),意指物物相連,萬物萬聯(lián)。由此,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。