1.2 物聯網定義
1.2.1 物聯網的提出和發展
物聯網的英文名稱是Internet of Things。本書將這個詞的提出分為三個形態:萌芽態、發展態和轉化態。萌芽即為概念的初次提出;發展意為隨著科技進步和社會的發展,概念的深度和廣度不斷發展變化;轉化解釋了在事物的生命周期內,為了適應必然經歷的不同環境和條件而進行的內在和外在變化。
首先是萌芽態,人們將國內外普遍公認的MIT Auto-ID中心Ashton教授于1999年在研究RFID時最早提出來的定義稱為萌芽態。其定義為:通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。簡而言之,物聯網就是“物物相連的互聯網”。定義中包含兩個重要的觀點:一是物聯網要以互聯網為基礎發展起來;二是RFID是實現物品與物品連接的主要手段。
其次是發展態,2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯盟(ITU)發布了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了“物聯網”的概念。我們將其歸為發展態。其定義為:物聯網是通過二維碼識讀設備、射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
最后是轉化態,自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”。2012年2月,工信部發布《物聯網“十二五”發展規劃》;2017年1月,工信部發布《物聯網“十三五”發展規劃》。物聯網在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度是在美國、歐盟及其他各國不可比擬的。物聯網的概念已經是一個“中國化”的概念或者說是具有“中國特色”的概念,已經超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍,物聯網已被貼上“中國式”標簽。作為一個“中國式”概念,自然有著中國特色的定義方法,我們將物聯網的這種形態稱為轉化態。當然,理解的角度和深度不同,其定義自然千差萬別。
1.2.2 物聯網內涵
1.2.2.1 不同角度看物聯網
實際上,物聯網的概念來自對互聯網的比較,根據物聯網與互聯網的關系,不同專家、學者各自從不同角度對物聯網給出了略為不同的定義。總結起來可以歸納為以下四種類型。
1. 物聯網是傳感網,不接入互聯網
物聯網就是傳感網,只是給人們生活環境中的物體安裝傳感器,這些傳感器可以更好地幫助我們認識環境,這個傳感器網不接入互聯網絡。例如,上海浦東機場的傳感器網絡,其本身并不接入互聯網,卻號稱是中國第一個物聯網。其根本觀點是認為物聯網與互聯網的關系是相對獨立的兩張網。
2. 物聯網是互聯網的一部分
物聯網并不是一張全新的網,而是早就存在的,它是互聯網發展的自然延伸和擴張,是互聯網的一部分。互聯網是可包容一切的網絡,將來會有更多的物品加入這張網中。也就是說,物聯網包含于互聯網。
3. 物聯網是互聯網的補充網絡
我們通常所說的互聯網是指人與人之間通過計算機結成的全球性的網絡,服務于人與人之間的信息交換。而物聯網的主體則是各種各樣的物品,通過物品間傳遞信息從而達到最終服務于人的目的,兩張網的主體不同。所以,物聯網是互聯網的擴展和補充,物聯網與互聯網是相對平等的兩張網。如果把互聯網比作人類信息交換的動脈,那么物聯網就是毛細血管,兩者相互連通,是互聯網的有益補充。
4. 物聯網是未來的互聯網
從宏觀概念上講,未來的物聯網將使人置身于無所不在的網絡之中,在不知不覺中,人可以隨時隨地與周圍的人或物進行信息的交換,這時,物聯網也就等同于泛在網絡,或者說未來的互聯網。物聯網、泛在網絡、未來的互聯網,它們的名字雖然不同,但表達的都是同一個愿景,那就是人類可以隨時、隨地地使用任何網絡,聯系任何人或物,以達到信息交換的自由。
事實上,物聯網與互聯網的關系是相對獨立的兩張網,只不過兩者在數據傳輸技術上有一定的共性而已。在電話網和互聯網應用中,人們希望所有的人、計算機等是互聯互通的。然而物聯網則不同,一個太湖水質監測系統和中石油的物流系統可以毫無關系。由此本書提出第五種觀點,認為物聯網是可以搭載互聯網這一載體的,基于對物可控、可管理技術的一個個專用網絡的統稱。即在上述第一種定義的基礎之上,結合第三種定義,認為物聯網與互聯網是同時存在的且彼此可以互聯互通、相互補充的兩張網絡。
圖1.1所示為上述五種角度定義的物聯網及其與互聯網的關系圖。

圖1.1 物聯網的五種定義及其與互聯網的關系圖
綜合眾多學者從不同角度對物聯網概念的剖析,本書認為物聯網的內涵應當從基本概念、具體目標、關鍵技術等角度進行定義,將物聯網的功能模塊化分割為幾個相互獨立且有著具體功能的子系統。
1.2.2.2 基本概念
物聯網是指利用現代的信息技術,通過將信息設施和信息設備有機地連接在一起,組成的一張覆蓋所有人和物體并以之為節點的巨大的信息網絡。
1.2.2.3 具體目標
(1)讓所有的物品都與網絡連接在一起,可實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,通過各類可能的網絡接入點,實現物與物、物與人的泛在連接。
(2)可以進行信息交換、傳遞和通信,并能自動地、實時地以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控、管理并觸發相應事件。
(3)可實現安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面等管理和服務功能,實現對“泛在物品”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。該目標可以細化為多個子功能模塊,如智能農業模塊、市政工程模塊、質量監控模塊、公共安全模塊、遠程醫療模塊、智能交通模塊、環境監測模塊、智能家居模塊、災難管理模塊、節能減排模塊、后勤物流模塊等。每個子模塊又由一個或多個子系統構成。