物聯網的誕生過程及其發展你知道嗎?

出版圈郭志敏發表於2013-05-02

編者按:本文摘自《你不可不知的網際網路知識》中的物聯網一節。這不是非什麼隨便的應景書籍,而是對過去幾十年來全球數字文化發展成果的一次整體閱兵,是對相關的科技和文化發展脈絡的全面理清。當然,這仍然是一本科普書籍,而非艱深的專業文獻。作者在深入淺出地講述每一個主題的過程中,會不時穿插各種趣聞掌故、名人名言,來增加閱讀的趣味性。同時,在每個章節中,作者也羅列了相應的大事年表,使讀者能夠對各項技術和思潮過去的發展軌跡以及未來的發展趨向一目瞭然。

當前,網際網路由各種專用計算機和計算裝置之間的連線構成。而物聯網概念探索的則是,如果智慧聯網電腦晶片被植入越來越多的產品和地方——從電力系統到家用電器,從街道到建築,甚至衣物等等,那會出現什麼可能呢?這種情況可能讓我們對生活方方面面建立起精確互通的瞭解,並可能極大地幫助我們更好地理解和調整資源的使用方式。

“物聯網”一詞最早出現在1999年左右,但直到近年它才成為一種實實在在的可能。隨著強勁電腦晶片和網路的成本下降,這種新型網際網路概念(由感測器組成,能實現自組配置)所必需的組網技術也在進步。今天,一系列技術組合已經讓此類觀念實現了有限的商業應用。這些技術包括能通過無線訊號短距離讀取內容的電子標籤,裝置之間的短距離無線通訊,裝置架構內的感測器網路,以及實時定位技術——通過無線標籤確定某個空間內任一時刻的物體位置。

無線標籤是該領域近來一項特別重要的發展。近年來,射頻識別技術(RFID)進步可觀,從而帶來了廉價而十分可靠的晶片,這種晶片能夠輕鬆地貼合在日常物品上,進而可逐一識別這些物品並追蹤它們的移動軌跡,就像為每臺電腦分配一個IP地址一樣。此類標籤目前最大的應用領域是集裝箱,通過附著其上的標籤,人們可以識別和追蹤數百萬集裝箱。

遠端控制

一旦住宅或商業場所裝配了足夠多的感測裝置,可實時監控從氣溫到光線等各種事物,便有可能建立出極為精確的虛擬模型。此類技術已經處於開發階段,人們正在試驗通過這些虛擬模型,遠端監控家中、辦公室中,甚至公共空間中的情況。未來,人們若想監控和調節家中或辦公室中任何電器的狀態,只需在世界任意角落開啟該空間的網路模型進行操控即可,並能實時觀察到系統調節後的結果。另外還可設定通知項,一旦任何調節跳脫出預先設定的引數,系統便會向操控者發出提示。

旅行及城市 此類技術最顯見的應用之一是在交通領域。詳細的實時車輛位置資訊對許多層面都有著深刻影響,包括編定和控制公共交通執行時間表,提供車輛(從汽車到自行車等等)前後位置的資訊。

和當前網際網路一樣,隨著越來越多的物體被連線起來,此類網路的強大程度也可能呈現幾何倍數的提升。城市裡的建築等設施被新增標籤以後,便可向空間內的任何人提供相應的資訊和位置,這就使智慧城市網路成為可能,這種網路可以向人們分享各類資訊,從店鋪型別及營業時間,到平均消費、服務內容、有無免費車位,再到公共交通座位和商鋪中的存貨,等等。

大事年表:

公元1997年,香港地鐵採用無線智慧卡
1999年,“物聯網”一詞誕生
2001年,一些荷蘭圖書館開始使用無線標籤
2005年,拉斯維加斯賭場開始使用無線標籤籌碼
2010年,RFID晶片產量暴增

除城市外,此類技術在工商業領域也具備同樣的潛能。比如,為實現高效耕種、養護和採收,農民已經在廣泛使用GPS系統。裝配了下一代精確感測器之後,整個作業流程將更為精確,對區域的準確地形也會反應更敏銳。

改變行為 在越來越多的日常物品與活動之中引入智慧網路,還存在另一種強大的可能性,即有助於改變人們的行為,因為智慧網路能夠提供有關人們行為效果的實時資訊,同時能夠將這些資訊與他人的行為資訊進行對比。

“未來已經來臨,只是尚未均勻地呈現在每個人面前。”
——威廉•吉布森(William Gibson),美國推理小說家

比如,在能源消費等方面,實時顯示每家每戶或企業的用電情況的技術已經十分成熟,它往往會讓人們更瞭解自己的能耗情況,並更樂於調整能源使用狀況。比如,關閉裝置或將之替換為更省能源的裝置後,顯示能耗及每分鐘用電量的即時下降狀況。

家用物品間的智慧網路,以及不同家庭的資訊對比,能夠讓人們以及智慧網路本身相互“學習”,發現更省能源的方法和裝置。同樣,在區域層面,智慧電網能對需求做出實時反應,這樣可能極大地提高用電效能並大幅減少斷電的機率。

個性化

將智慧技術引入更多物品,可能會讓物品識別出使用者的身份,並依此給予相應的回應,做到個性化反應。很多人對這種可能抱有矛盾心理。這種個性化反應包括,公告牌和商鋪展示個性化廣告和價格,博物館和圖書館根據個人興趣或閱讀史而自動展示相關資訊,等等。有些人對這種個性化趨向表示支援,因為這是城市真正智慧化的表現,讓城市適應居民;另一些人則認為,這種追蹤和識別技術會破壞隱私,侵犯自由,應當被抵制,或者在使用過程中要保持高度謹慎。

“當我們有辦法將來自其他生命體的資料連入網路之中……情況會變得相當有趣。”
——湯姆•弗里曼(Tom Freeman)

自動化 物聯網的變革潛能與全球網際網路系統如此強大的源泉頗為相似,即對於海量資料的採集和分析。或許未來與當下有所不同,但隨著這一分析過程的日益自動化,在對複雜系統進行快速分析和反應的過程中將會極少需要人類直接輸入。

比如,房屋內的電力和供暖系統或許能根據每個房間的人員數量自動做出調節。更大踏步的發展則是在工商業許多層面的自動化程式中,在運載工具、物品和建築中內建智慧晶片,讓它們“瞭解”彼此的相對位置、自身狀態,以及何種操作順序效率最高,等等。

正如網際網路和全球資訊網的發展所展示出的,網路的力量會隨著其規模呈現幾何級數的增長,物品之間的電子互聯最終將會遠遠超越簡單的自動化流程,而為模擬整個國民經濟和貿易體系的運作開啟了新的模式。此類互聯在今天看來似乎十分遙遠,但只要建立起足夠多嚴密而可擴充套件的協議,再伴隨足夠廉價可靠的技術的發展,那麼,用不了幾十年,只需幾年,相應基礎設施就可能準備就緒。

結論:為萬事萬物建立數字投射

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