雾里看花物联网

    人类历史上经历过数次重大的技术革命创新，它带来了文明的发展，但同时也带来了毁灭文明的更有效手段，现在轮到了物联网。席卷全球的金融风暴过后，大家把产业复苏的希望寄托到它身上，因为，物联网被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，世界各国争相制定发展战略。去年11月，物联网被确定为中国今后7大战略性新兴产业之一。

    在中国，有业内专家预测：“物联网产业将是下一个万亿元级规模的产业，甚至超过互联网30倍，潜力无穷。”然而，一个新的泡沫也在形成之中。一篇科技战略分析报告中有如下一段分析：“首先，引进技术的便利在一定程度上造成了我国缺乏核心基础技术的积累；其次，行政性分权造成的条块分割，削弱了战略性新兴产业协作攻关的能力；再次，战略性新兴产业技术路线界定模糊，导致产业投资一哄而上。”这恰恰就是对目前中国物联网发展状况的描述。

    各地都在争先恐后地发展物联网，北京已启动物联网五年规划：“到2012年，规划建成首个物联网应用资源共享服务、信息交换、传感信息网络、超级计算和云计算中心等共性基础支撑平台，完成政府、社会、企业三方面几十个示范应用园区。”同时，上海、杭州、成都、南京等市，山东、广东、河南、东北三省、福建等地政府也表示，将全力进军物联网。再以长三角为例，不少城市都在试点物联网，包括国家级示范基地的无锡，但都局限在应用领域，如高铁物联网应用等。有些城市并没有很好地对物联网的产业化进行梳理。

    如果大家都一窝蜂而上，那么也极有可能出现一窝蜂而下的结果，现在全国是一片物联网热，一头是政府热，各地政府纷纷上马物联网项目；一头是小企业热，趁机出售传感设备。中国工程院副院长邬贺铨说：“在低碳概念的号召下，我国风电、光伏等产业一哄而上，重复建设、产能迅速过剩。物联网是信息化发展的大势所趋，但是物联网项目的上马要注意避免重蹈覆辙，避免泡沫化。”

    物联网是从英语（Internet of Things，IoT）直译过来的，其译法通俗、但在科学上并不准确。表面上，它是把物与物联接起来，是把物接入到原来的信息互联网中。加入到物联网的物可分为两大类：仅能提供自身信息的和同时可以收集其他信息的物，后一类就是技术上所称的“传感器”。现在人们所讨论的物联网，实质上是把仅能提供自身信息的物及电子科技领域已研究多时的“传感网”加入到互联网物体，这样的联接使整个网络具备“获取信息的能力”，从而也就起了质的变化，使它在组成结构上增加了成为智能网络的条件。

    许多人在谈到物联网时都会狭隘地想到物流行业的货物追踪系统或保安监视报警系统。其实，这只是两个非常普遍的低层次应用案例。真正的意义在于，将传感器网络融合到信息互联网，使物联网获得极高的功能与智能潜力。

    基于物联网的功能，学术界在上世纪末提出过一个新概念：“环境智能”（或曰智能环境）（Ambient Intelligence ，AmI）。在一个具备环境智能的世界，隐藏于物联网的各种器件与设备非常协调地工作着，提供信息与智能来支持并帮助人类轻松地生活和完成各种工作。这就是物联网的目标。

    要发展物联网，首先需要明确物联网的准确定义。遗憾的是，现在各行业好像还没有统一的认识。

    传感器网络实现“泛在计算”

    传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究领域。传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息；通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络，以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端，从而真正实现“泛在计算”的理念。

    传感器网络的研究采用系统发展模式，因而必须将先进微电子技术、微细加工技术、系统级芯片SoC(System-on-Chip)设计技术、纳米材料与技术、现代信息通信技术、计算机网络技术等融合，以实现其微型化、集成化、多功能化及系统化、网络化，特别是实现传感器网络特有的超低功耗系统设计。

    传感器网络具有十分广阔的应用前景，在军事、国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和巨大实用价值，已经引起了世界许多国家军界、学术界和工业界的高度重视，并成为进入21世纪以来公认的新兴前沿热点研究领域，被认为是将对21世纪产生巨大影响力的技术之一。这也是为何许多工业发达国家将传感器技术作为未来科学研究与发展重点的一个重要原因。

    过去，互联网上的信息是人放上去的，而“物”的加入，特别是传感器网络的加入使得信息来源一下扩大到非常广阔的范围，并且网络一经建立，信息更新就无需再依赖于人，可随时反映信息收集对象的历史及即时状况。更重要的是，所有这些信息都是有针对性需求的特定信息，因此就像极高品位的矿藏一样有价值。

    “人工智能”再靠近

    从信息到思维再到输出结果，整个过程就是智能。数学大师莱布尼慈曾大胆预言：“通过计算可以达到智能。”这种期望，一直在推动着人类的科学探索历程。我们可以造出人工智能吗？

    上个世纪五十年代中期，科学家发明了第一代真空管计算机，紧接着在五十年代末期，科学家们发明了第二代晶体管计算机，在六十年代中期又发明了第三代集成电路计算机，六十年代末期有了第四代的大规模集成电路计算机。

    1981年10月，日本率先开始研制“智能计算机”，并于1982年4月制订了为期10年的“第五代计算机技术开发计划”，总投资为1000亿日元。

    按照设想，第五代计算机是为适应未来社会信息化的要求而提出的，与前四代计算机有着本质区别，堪称计算机发展史上的一次重要变革。该“智能计算机”将信息采集、存储、处理、通信同人工智能结合在一起，主要面向知识处理，具有形式化推理、联想和理解的能力，能够帮助人们进行判断、决策、开拓未知领域和获取新的知识。

    第四代及之前的电子计算机虽然已具有一些相当幼稚的“智能”，但它不能进行联想（即根据某一信息，从记忆中取出其他有关信息的功能）、推论（针对所给的信息，利用已记忆的信息对未知问题进行推理得出结论的功能）、学习（对新问题的内容高度灵活地加以运用并进行记忆的功能）等人类头脑最普通的思维活动，也不能真正听懂人的说话，读懂人的文章。

    第五代计算机的研究领域主要包括人工智能、系统结构、软件工程和支援设备以及对社会的影响等。日本通产省全力支持了该项计划，组织富士通、NEC、日立、东芝、松下、夏普等8大著名企业配合首席科学家渊一博的研究所共同开发。然而到1992年，因最终没能突破关键性的技术难题，无法实现自然语言人机对话、程序自动生成等目标，导致该计划最后阶段研究的流产。

    应该说，“五代机”计划不能算做完全失败，它在前两个阶段基本上达到了预期目标。1992年6月，日本展示了它研制的五代机原型试制机，由64台处理器实现了并行处理，已初步具备类似人左脑的先进功能，可以对蛋白质进行高精度分析，已经在基因研究中发挥出作用。1992年，日本重新开始实施“现实世界计算机”计划，接着研制具有类似于人类右脑功能的计算机。

    对人类思维认知的研究从来都是科学界的热点，目前，人们主要从三个方面来研究思维科学：“逻辑思维”（左脑）、“形象思维”（右脑），以及“顿悟”（灵感）。人工智能的研究，从最初“基于法则推理”的简单专家系统开始，已经进入到运用人脑结构及运行仿生学的“人工智能神经系统”，正朝着真正的人工智能逼近。

    与第五代计算机不同，物联网超出了单计算机的范围，从量变走向了质变。云计算给它提供了巨大的计算能力，互联网给它提供了海量的信息，传感网给了它“主动”收集所需信息的能力——传感器网络中具有计算能力的各个网络节点，就能够模仿人脑神经系统的神经元，提供经过智能加工的信息给整个大智能系统，进行更深层次的综合加工利用。

    因此，物联网使我们进一步靠近人工智能。从事物联网研究的人，都应当对思维科学有所熟悉，才能够充分认识到从物联网到智能网的潜力，才能够引导自己的思路，从而得出创新性的成果。