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2.1 物联网的前世今生

2.1.1 物联网起源与发展

最广为人知的物联网起源,要追溯到1991年,剑桥大学特洛伊计算机实验室的科学家们常常要下楼去看咖啡煮好了没有,但又怕影响工作,为了解决麻烦,他们编写了一套程序,咖啡壶旁边安装了一个便携式摄像头,利用终端计算机的图像捕捉技术,以3帧/秒的速率传递到实验室的计算机上,以方便工作人员随时查看咖啡是否煮好,这就是物联网最早的雏形。1993年,作为首个X-Windows系统案例,“特洛伊咖啡壶服务器”事件还被上传到了网上,获得了近240万点击量。

但真正意义上的物联网术语出现在1994年。1994年麻省理工学院的Auto-ID中心的创始人之一凯文·阿什顿是第一个使用“Internet of Things.”的人。阿什顿对于物联网的想法集中在使用射频识别(Radio Frequence Identifier,RFID)技术将设备连接在一起的事实。这类似于今天的物联网,但与主要依赖于IP网络让设备交换的广泛信息显著不同。RFID标签提供的功能比较有限。因为我们知道1994年无线网络仍处于起步阶段,与蜂窝网络一样,还没有切换到一个完全基于IP的配置。在这种情况下,将很难想象物联网中所有的设备都有一个独一无二的IP地址。另外,在IPv4的情况下,如果所有的设备都加入网络的话就没有足够的IP地址进行分配了。不过因为RFID不会要求每个设备都需要IP地址或实际直接连接互联网,它似乎是一个更便宜和更可行的解决方案。

2005年,此时的物联网已经不再局限于RFID,已经扩展到任何物与物之间的信息互联,物联网的覆盖范围有了更大的拓展。物联网的大规模运用已经成为现实,物联网已经不再只是少数高端互联家电。如今,连接到物联网的各种类型的设备都很常见,从电视机到温控器,以及连接到互联网的汽车。

这当中云计算的发展发挥了至关重要的作用,使现代物联网成为可能。这是因为云计算用于存储信息,为处理分析数据提供了一个低成本、永远在线的方式。价格便宜和高度可用的云计算基础设施可以很容易地运行物联网设备的存储和云计算任务。反过来,物联网设备可以更便宜、更精简、更灵活。

总体来说,物联网是一次技术的革命,它的发展依赖于一些重要领域的动态技术革新,包括射频识别(RFID)技术、无线传感器技术、智能嵌入技术、网络通信技术、云计算技术和纳米技术等。

最后,但并非不重要的问题就是安全和隐私,这仍然是物联网巨大的隐患。物联网设备为消费者带来了一个全新的在线隐私的问题。这是因为这些设备不仅可以收集用户的姓名和电话号码的个人信息,而且也可以监控你在家中的一切或你午餐吃什么。在发现有媒体对重大数据泄露事件进行披露之后,消费者对在公共或私有云上放置过多的个人数据是谨慎的,需要有更充分的安全隐私保护措施。物联网供应商在解决这些安全问题之后,才能使物联网设备充分发挥它们的全部潜力。

另外一个问题是物联网技术的发展缺乏一个统一开放的标准,出现了很多私有、孤立的物联网技术,比如 SigFox、LoRaWAN等,这会阻碍物联网进一步发展与应用。标准化是任何一项技术广泛应用和拓展的必要条件,几乎所有在商业上成功的技术都要经历标准化阶段,才能实现更大的市场占有率。如今,3GPP的强势介入势必会整合和推动物联网技术的大规模发展与商用。

2.1.2 物联网在美国—智慧地球

1995年,克林顿政府提出了“信息高速公路”的国家振兴战略,大力发展互联网,推动了全球信息产业的革命,美国经济也受惠于这一战略,并在20世纪90年代中后期享受了历史上罕见的长时间繁荣。奥巴马就任美国总统后,2009年1月28日与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”,作为仅有的两名代表之一,IBM公司首席执行官彭明盛提出了“智慧的地球”这一概念。

IBM认为建设智慧的地球需要3个步骤:

第一,各种创新的感应科技开始被嵌入到各种物体和设施中,从而使得物质世界极大程度地实现数据化,提供海量数据来源;

第二,随着网络的高度发达,人、数据和各种事物都将以不同方式接入网络;

第三,先进的技术和超级计算机则可以对这些堆积如山的数据进行整理、加工和分析,将生硬的数据转化成实实在在的洞察,并帮助人们做出正确的行动决策。

同时,IBM提出将在六大领域建立智慧行动方案,分别是智慧的电力、智慧的医疗、智慧的城市、智慧的交通、智慧的供应链、智慧的银行。

物联网就是这些所谓智慧型基础设施中间的一个基本概念。新能源和物联网是奥巴马认为的全球经济新引擎。如今“智慧的地球”已经上升为美国的国家战略。

2.1.3 物联网在中国—感知中国

当然,物联网技术不仅仅是工业化国家的“宝藏”,同时也为发展中国家提供了更多便利,为他们带来诸多领域的应用,比如在医疗诊断、污水处理、能源产业、环境卫生和食品安全等领域的广泛应用。

2009年8月7日,温家宝总理到中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察,在得知国内传感网核心技术还未达到全球最领先水平后,温总理表示:“当计算机和互联网产业大规模发展时,我们因为没有掌握核心技术而走过一些弯路。在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术。”温总理指出,至少三件事情可以尽快去做:

一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来;

二是在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展;

三是尽快建立中国的传感信息中心,或者叫作“感知中国”中心。

2009年11月3日,温总理发表了题为“让科技引领中国可持续发展”的重要讲话,在这次讲话中,物联网被列为国家五大新兴战略性产业(新能源、新材料、生物科学、信息网络和空间海洋开发)之一。要求“着力突破传感网、物联网关键技术,早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机。”

2010年3月5日,温总理在十一届人大三次会议上做政府工作报告时指出:“要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。积极推进新能源汽车、‘三网’融合取得实质性进展,加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。”

这是“物联网”首次被写进政府工作报告,也意味着物联网的发展进入了国家层面的视野,已经被提升到国家战略。人们通常将2010年定位为物联网元年。据悉,中国已经规划2020年之前投入3.86万亿元资金用于物联网研发。

2016年,物联网再次受到国务院重视。2016年3月5日,国务院总理李克强在做政府工作报告时强调“促进大数据、云计算、物联网广泛应用”。10月31日,李克强总理为世界物联网无锡峰会发去贺信,对世界物联网博览会的召开表示热烈祝贺,希望利用博览会平台,交流创新思想,深化相互合作,带动创业创新,造福人类社会。

2017年4月,工业和信息化部召开NB-IoT工作推进会,共同培育NB-IoT产业链,并要求年底建设基于标准NB-IoT的规模外场。展望2020年,NB-IoT技术将孵化成熟为无处不在的蜂窝物联网覆盖,NB-IoT的良好前景无限拓展了信息通信的商用领域。 llyzEzi6ms9Y8i9LVx3XVpRYtsncw8aCLX9aGnXSL1gozMnAIPwLnSrJX68qAfni

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