物联网基础

    前两天去软件院听了一场由IBM中国研究院王雲院士举办的报告会，用他本人的话来说只能算是一次交流讨论会，因为与大家的双向沟通交流更胜于单向的传输知识。会议的主题是关于现在的热点话题物联网。
    很“不幸”的是，坐在最前的我就第一个被提问到什么是物联网。因为之前在一本杂志上偶然看到物联网的概念，于是用了我理解的两三句话就概括了物联网的定义。但后来，王雲院士没有直接回答到底什么是物联网，而是举了盲人摸象的例子，因为一个抽象的概念从来都没有标准的答案，不同的角度就会有不同的定义，每个人可能都会有自己的理解，可能既是正确的，也是片面的。这番话让我感悟颇深，其实不光一个概念，我们所面临的很多事情也都是没有答案的，是要我们自己去理解和领悟的，如果我们能坚持自己的主张，并不断努力证明自己的观点，那它就是答案。
    课余时间，查到了很多关于物联网信息，对物联网又有了进一步的理解。

定义：
    物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。物联网有两层意思：
1、物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；
2、其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。   
    物联网是通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。因此应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。
    那么，所谓的物联网到底什么是物呢？
1、有相应信息的接收器；
2、有数据传输通路；
3、有一定的存储功能；
4、有CPU；
5、有操作系统；
6、有专门的应用程序；
7、有数据发送器；
8、遵循物联网的通信协议；
9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。

背景：
    物联网的概念是在1999年提出的。物联网是基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”（简称物联网），虽然目前国内对物联网也还没有一个统一的标准定义，但从物联网本质上看，物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，使人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。因为物联网技术的发展几乎涉及到了信息技术的方方面面，是一种聚合性、系统性的创新应用与发展，也因此才被称为是信息产业的第三次革命性创新。
    物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：
1、互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；
2、识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能；
3、智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

原理：
　　物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。比如超市里的付款系统，目前的超市里都是有专门的工作人员核算顾客的消费量，而利用物联网则能实现付款机对货物的自动核算功能，大大提高了购买效率。 　　
   
建设：
　　物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与，并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征，其中，技术上的问题是物联网最为关键的问题，物联网技术是一项综合性的技术，是一项系统，一般来讲，物联网的开展步骤主要如下：
1、对物体属性进行标识，属性包括静态和动态属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；
2、需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；
3、将物体的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。
    当然，要真正建立一个有效的物联网，有两个重要因素：
1、规模性，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用；
2、流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

关键领域：
1. RFID；　 　　
2.传感网；　 　　
3. M2M； 　　
4. 两化融合。

用途：
    物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。 　　
    国际电信联盟于2005年的一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。
    物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到
“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。

问题：
1、国家安全
　　中国大型企业、政府机构，如果与国外机构，进行项目合作，如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏？这不仅是一个技术问题，而且还涉及到国家安全问题，必须引起高度重视。
2、个人隐私
　　在物联网中，射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中，标签有可能预先被嵌入任何物品中，比如人们的日常生活物品中，但由于该物品（比如衣物）的拥有者，不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪，这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此，如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且，这不仅仅是一个技术问题，还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能：任意一个标签的标识（ID）或识别码都能在远程被任意的扫描，且标签自动地，不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品，从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。
3、商业模式
　　在物联网的推广中，商业模式的创新显得尤为重要，没有创新的物联网商业模式很难调动各方的积极性。从前期推广的物联网相关应用来看，目前物联网的主要模式还是客户通过自建平台、识读器、识读终端，然后租用运营商的网络进行通信传输，客户建设物联网应用的主要目的还是从自身管理的角度进行信息的收集。
4、政策法规
　　物联网不仅需要技术，它更是牵涉到各个行业，各个产业，需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面，要制定出适合这个行业发展的政策和法规，保证行业的正常发展。
5、技术标准
　　我互联网发展到今天，标准化问题解决的非常好，全球进行传输的协议TCP/IP协议，路由器协议，终端的构架与操作系统，这些都解决的非常好，因此，我们可以在全世界任何一个角落，使用每一台电脑连接到互联网中去，可以很方便的上网。物联网发展过程中，传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现，可能会采用不同的技术方案。如果各行其是，那结果是灾难的，大量的小而破的专用网，相互无法连通，不能进行联网，不能形成规模经济，不形成整合的商业模式，也不能降低研发成本。因此，尽快统一技术标准，形成一个管理机制，这是物联网马上就要面对问题。
6、管理平台
　　建立一个全国性的，庞大的，综合的业务管理平台，把各种传感信息进行收集，进行分门别类的管理，进行有指向性的传输，是一个大问题。没有这个平台，各自为政的结果一定是效率低，成本高，很难发展起来，也很难起到效果。
7、安全体系
　　物联网目前的传感技术主要是RFID，植入这个芯片的产品，是有可能被任何人进行感知的，它对于产品的主人而言，有这样的一个体系，可以方便的进行管理。但是，它也存在着一个巨大的问题，其他人也能进行感知，比如产品的竞争对手，那么如何做到在感知、传输、应用过程中，这些有价值的信息可以为我所用，却不被别人所用，尤其不被竞争对手所用。这就需要在安全上下功夫，形成一套强大的安全体系。现在应该说，会有哪些安全问题出现，如何应对这些安全问题，怎么进行屏蔽都是一些非常复杂的问题，甚至是不清晰的。但是这些问题一定值得注意，尤其是这个管理平台的提供者。安全问题解决不好，有一天可能有价值的物联网会成为给竞争对手提供信息方便的平台，那么它的价值就会大大的打折扣，也不会有企业愿意和敢于去使用。
8、实际应用
　　物联网的价值不是一个可传感的网络，而是必须各个行业参与进来进行应用，不同行业，会有不同的应用，也会有各自不同的要求，这些必须根据行业的特点，进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商，也不能仅仅依靠所谓物联网企业，因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上，这是非常难的一步，也是需要时间来等待。需要一个物联网的体系基本形成，需要一些应用形成示范，更多的传统行业感受到物联网的价值，这样才能有更多企业看清楚物联网的意义，看清楚物联网有可能带来的商业价值，也会把自己的应用和业务与物联网结合起来。

未来：
　　物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。物联网时代来临使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全，由此形成基于这些功能的新兴产业。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网被视为互联网的应用拓展，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。 　　   
    物联网需要信息高速公路的建立，移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术，物联网将生产要素和供应链进行深度重组，成为信息化带动工业化的现实载体。物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。物联网架构建立需要明确产业链的利益关系，建立新的商业模式，而在新的产业链推动矩阵中，核心则是明确电信运营商的龙头地位。物联网的发展，也是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果，带动的不仅仅是技术进步，而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革，塑造了知识社会的流体特性，推动面向知识社会的下一代创新（创新2.0）形态的形成。移动及无线技术、物联网的发展，使得创新更加关注用户体验，用户体验成为下一代创新的核心。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征，技术更加展现其以人为本的一面，以人为本的创新随着
物联网技术的发展成为现实。

    当然，这场交流会，学会的不仅是知识，很多新解都足够我们思考很久，比如在谈到硬件和软件的区别时，我们很容易脱口而出看得到的是硬件，看不到的是软件。而对于王雲院士而言，从更深层的角度讲，硬件是用物理方法解决数学问题，而软件则是用数学方法解决物理问题。
    还有一个东西也让我也感到很吃惊，王雲院士虽然是一位出生在台湾的中国人，但从他的谈吐中发现，英语几乎是句句不离了，诸如property,challenge,code,physics...这也让我感受到，要想做一个能与世界顶级技术及理念交流的优秀程序员或是开发师，英语也是我们在大学学习中不可忽视的重点，也许它并不能帮助我们掌握或解决更多的技术，但它却是衡量综合能力的一个重要指标。
    我明白，在软件开发这条路上，我才刚走到山脚。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索...