刍议信息领域第三次浪潮

摘 要 在这个大数据、云计算基本占据整个互联网世界的当下，物联网似乎还只是停留在理论和概念。物联网究竟是什么，为何我们要关注并投入巨大的人力物力来研究，未来的社会它将带给我们怎样的福祉，这是我们都需要关注和了解的问题。

【关键词】物联网 理论概念 福祉问题

物联网（Internet of thing， IOT）被看作继计算机、互联网之后信息领域的第三次浪潮。随着通信、互联网、射频识别、数据处理等新技术的发展，物联网作为一种能够实现人与人、人与机器、人与物乃至物与物之间直接沟通的全新网络架构正日渐形成。“智慧地球”、“智慧城市”、“感知中国”等概念的出现，表明物联网正在用其多变的面孔改变我们的世界。

从一般的网站，技术报刊、行业报刊、电子读物、广告宣传、以及技术论坛、行业评估、股票等无一不在热议物联网。

1 物联网概述

物联网的感念并不是现在才出现的，其实在1999年比尔盖茨的《未来世界》的书中就提到了物联网的设想。但物联网本身是对互联网的一种高度的延伸和扩展。而真正影响物联网发展的关键技术在1998年诞生，即EPC技术（电子产品编码技术）。RFID（无线射频技术）的诞生使得物联网进入了快速发展时期。ITU（International Telecommunications Union，国际电信同盟）曾预测，未来的世界是无所不在的互联网的世界，大约到2017年地球上将存在70000亿个传感器为全球70亿人提供服务。这样巨大的未来价值促使各国投入大量的人力物力，深入研究探索物联网，我国也在高度关注、重视物联网的研究。工业和信息化部门都在通力合作，利用现有的信息技术资源打造一流的物联网建设研发团队，培养大量优秀的物联网研发人才。

2 物联网概念

我们今天提到的物联网并不是一个单一的概念，类似于相对论的概念一样，物联网分为狭义的物联网和广义的物联网。

2.1 广义的物联网

广义物联网之“广”，在于自然界中任何形式的物物信息交换、人物信息交换、人人信息交换都在广义物联网的范畴，并且这样的信息交换是在任何时间地点都可能出现。因此，如果将海量的信息交换用一种可以实现的技术进行实时监测和控制，可以想象是多么巨大的工程。广义物联网更像是我们对于未来的憧憬和向往，是一种人类高度利用、控制下的社会形态。

2.2 狭义的物联网

狭义物联网之“狭”，代表目前社会正大力发展并且在不远的将来必然收获成果的物联网模式，即利用传感器将每一个确定的数据采集对象进行设备“武装”，形成一个小型的信息收集装置，利用互联网实现采集数据的快速回收，充分发掘互联网的进行数据处理和分析。达到精确控制采集对象的目的。关于物联网的定义，几个专家口中便有几个不同的版本。因为目前对于物联网还没有一个共识性的解释和定义，但简单归纳一下就是通过RFID、Infrared Sensor（红外传感器）、GPS、扫描器等信息传感设备，按照统一制定的标准、规范，将自然界中数据采集对象反馈的信息准确无误地传送到互联网，让“物”纳入互联网的范畴，进而实现对对象本身智能化的跟踪、识别、管理、控制的一种新型网络。不难看出，物联网是互联网的一种泛化，无论从理论层面还是到技术层面都离不开互联网的支出，离开了互联网，物联网不过空中楼阁，缺乏现实意义。

互联网并不是物联网出现的主要因素，而是基于无线射频识别技术的成熟。无线射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，从实验室走向普通大众的日常生活，RFID只经历了短短几年的发展。现如今无论在生产车间看到的员工门禁卡扫描，还是在超市结账时需要条形码扫描器进行的商品价格采集，又或是大学生校园中流行的“一卡通”都是基于这种射频技术产生的。无线射频识别技术广泛应用于社会各种领域的同时会出现很多问题，即收集到数据的处理问题。依靠“单机”进行数据处理仅仅能满足小型企业或者个体的需求，这里的“单机”指没有接入互联网的数据处理设备。如果采集对象数量过于庞大，相应产生的数据也是几何倍数的增长，一旦采集数据量上升到PB级别，单机将无法满足执行这种操作的需求。由此催生出新的技术组合形式，即无线射频技术与互联网结合。带来的好处是显而易见的，处理能力极大的提高，存储成本也会大大降低，还为用户节省了大量人员维护的成本。最重要的一点，通过互联网不仅实现了人与人之间的沟通，还拓展为人与物之间跨地域的沟通。物联网正是这种由电子标签（射频标签）、读写器、数据处理系统、编码解析与寻址系统以及信息服务系统和互联网组成的。换一句话说，无线射频识别技术与互联网的碰撞产生了物联网的火花。

2.3 物联网体系架构

物联网体系架构主要分为三层。有下而上分别是感知控制层、网络传输层、应用服务层，这一点类似于互联网的OSI（Open System Interconnect）七层参考模型。

感知控制层按其功能划分可以分为两个部分，其一是由多媒体信息、RFID、二维码和基于各种原理的各式传感器构成的信息采集系统。另外为了与网络传输层实现互通，短距离通信技术和协同信息处理技术也是感知控制层不可缺少的部分，这部分用到的技术主要是蓝牙、ZigBee、红外线等。

网络传输层主要包含一些网络支撑技术，Internet、移动互联网、无线传感器网络构成了该层的基础。互联网覆盖范围的扩大同时加剧了物联网的扩张，互联网为物联网提供了大数据量的信息传输和远距离通信的安全和保障。

最高一层是应用服务层，其主要面对被服务的人群，即SOA架构。目前互联网世界广泛采用的分布式数据处理、数据挖掘等技术为服务的实效性、有效性提供保证。

3 结语

可以预见，未来社会中物联网的价值产出将远远大于其他科技产出。物联网的重要性也会凸显。首当其冲，在日益严峻的环境保护问题上，物联网可以提供更多及时可靠的气候检测报告帮助决策分析。其次将传感器置于每辆汽车内，利用实时传递回的路况信息提高道路运输效率。最后智能家居、智能医疗、智能物流、智能农业等领域的应用也将彻底改善人的生活品质。

作者信息

郭晨晨（1992-），男，山西省长治市人。现为山西师范大学数计学院硕士研究生。

作者单位

山西师范大学数计学院 山西省临汾市 041000