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    霧里看花物聯網

    人類歷史上經歷過數次重大的技術革命創新，它帶來了文明的發展，但同時也帶來了毀滅文明的更有效手段，現在輪到了物聯網。席卷全球的金融風暴過后，大家把產業復蘇的希望寄托到它身上，因為，物聯網被稱為是繼計算機、互聯網之后世界信息產業的第三次浪潮，世界各國爭相制定發展戰略。去年11月，物聯網被確定為中國今后7大戰略性新興產業之一。

    在中國，有業內專家預測：“物聯網產業將是下一個萬億元級規模的產業，甚至超過互聯網30倍，潛力無窮。”然而，一個新的泡沫也在形成之中。一篇科技戰略分析報告中有如下一段分析：“首先，引進技術的便利在一定程度上造成了我國缺乏核心基礎技術的積累；其次，行政性分權造成的條塊分割，削弱了戰略性新興產業協作攻關的能力；再次，戰略性新興產業技術路線界定模糊，導致產業投資一哄而上。”這恰恰就是對目前中國物聯網發展狀況的描述。

    各地都在爭先恐后地發展物聯網，北京已啟動物聯網五年規劃：“到2012年，規劃建成首個物聯網應用資源共享服務、信息交換、傳感信息網絡、超級計算和云計算中心等共性基礎支撐平臺，完成政府、社會、企業三方面幾十個示范應用園區。”同時，上海、杭州、成都、南京等市，山東、廣東、河南、東北三省、福建等地政府也表示，將全力進軍物聯網。再以長三角為例，不少城市都在試點物聯網，包括國家級示范基地的無錫，但都局限在應用領域，如高鐵物聯網應用等。有些城市并沒有很好地對物聯網的產業化進行梳理。

    如果大家都一窩蜂而上，那么也極有可能出現一窩蜂而下的結果，現在全國是一片物聯網熱，一頭是政府熱，各地政府紛紛上馬物聯網項目；一頭是小企業熱，趁機出售傳感設備。中國工程院副院長鄔賀銓說：“在低碳概念的號召下，我國風電、光伏等產業一哄而上，重復建設、產能迅速過剩。物聯網是信息化發展的大勢所趨，但是物聯網項目的上馬要注意避免重蹈覆轍，避免泡沫化。”

    物聯網是從英語（Internet of Things，IoT）直譯過來的，其譯法通俗、但在科學上并不準確。表面上，它是把物與物聯接起來，是把物接入到原來的信息互聯網中。加入到物聯網的物可分為兩大類：僅能提供自身信息的和同時可以收集其他信息的物，后一類就是技術上所稱的“傳感器”。現在人們所討論的物聯網，實質上是把僅能提供自身信息的物及電子科技領域已研究多時的“傳感網”加入到互聯網物體，這樣的聯接使整個網絡具備“獲取信息的能力”，從而也就起了質的變化，使它在組成結構上增加了成為智能網絡的條件。

    許多人在談到物聯網時都會狹隘地想到物流行業的貨物追蹤系統或保安監視報警系統。其實，這只是兩個非常普遍的低層次應用案例。真正的意義在于，將傳感器網絡融合到信息互聯網，使物聯網獲得極高的功能與智能潛力。

    基于物聯網的功能，學術界在上世紀末提出過一個新概念：“環境智能”（或曰智能環境）（Ambient Intelligence ，AmI）。在一個具備環境智能的世界，隱藏于物聯網的各種器件與設備非常協調地工作著，提供信息與智能來支持并幫助人類輕松地生活和完成各種工作。這就是物聯網的目標。

    要發展物聯網，首先需要明確物聯網的準確定義。遺憾的是，現在各行業好像還沒有統一的認識。

    傳感器網絡實現“泛在計算”

    傳感器網絡是當前國際上備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究領域。傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協作地實時監測、感知和采集各種環境或監測對象的信息；通過嵌入式系統對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網絡，以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端，從而真正實現“泛在計算”的理念。

    傳感器網絡的研究采用系統發展模式，因而必須將先進微電子技術、微細加工技術、系統級芯片SoC(System-on-Chip)設計技術、納米材料與技術、現代信息通信技術、計算機網絡技術等融合，以實現其微型化、集成化、多功能化及系統化、網絡化，特別是實現傳感器網絡特有的超低功耗系統設計。

    傳感器網絡具有十分廣闊的應用前景，在軍事、國防、工農業、城市管理、生物醫療、環境監測、搶險救災、防恐反恐、危險區域遠程控制等許多領域都有重要的科研價值和巨大實用價值，已經引起了世界許多國家軍界、學術界和工業界的高度重視，并成為進入21世紀以來公認的新興前沿熱點研究領域，被認為是將對21世紀產生巨大影響力的技術之一。這也是為何許多工業發達國家將傳感器技術作為未來科學研究與發展重點的一個重要原因。

    過去，互聯網上的信息是人放上去的，而“物”的加入，特別是傳感器網絡的加入使得信息來源一下擴大到非常廣闊的范圍，并且網絡一經建立，信息更新就無需再依賴于人，可隨時反映信息收集對象的歷史及即時狀況。更重要的是，所有這些信息都是有針對性需求的特定信息，因此就像極高品位的礦藏一樣有價值。

    “人工智能”再靠近

    從信息到思維再到輸出結果，整個過程就是智能。數學大師萊布尼慈曾大膽預言：“通過計算可以達到智能。”這種期望，一直在推動著人類的科學探索歷程。我們可以造出人工智能嗎？

    上個世紀五十年代中期，科學家發明了第一代真空管計算機，緊接著在五十年代末期，科學家們發明了第二代晶體管計算機，在六十年代中期又發明了第三代集成電路計算機，六十年代末期有了第四代的大規模集成電路計算機。

    1981年10月，日本率先開始研制“智能計算機”，并于1982年4月制訂了為期10年的“第五代計算機技術開發計劃”，總投資為1000億日元。

    按照設想，第五代計算機是為適應未來社會信息化的要求而提出的，與前四代計算機有著本質區別，堪稱計算機發展史上的一次重要變革。該“智能計算機”將信息采集、存儲、處理、通信同人工智能結合在一起，主要面向知識處理，具有形式化推理、聯想和理解的能力，能夠幫助人們進行判斷、決策、開拓未知領域和獲取新的知識。

    第四代及之前的電子計算機雖然已具有一些相當幼稚的“智能”，但它不能進行聯想（即根據某一信息，從記憶中取出其他有關信息的功能）、推論（針對所給的信息，利用已記憶的信息對未知問題進行推理得出結論的功能）、學習（對新問題的內容高度靈活地加以運用并進行記憶的功能）等人類頭腦最普通的思維活動，也不能真正聽懂人的說話，讀懂人的文章。

    第五代計算機的研究領域主要包括人工智能、系統結構、軟件工程和支援設備以及對社會的影響等。日本通產省全力支持了該項計劃，組織富士通、NEC、日立、東芝、松下、夏普等8大著名企業配合首席科學家淵一博的研究所共同開發。然而到1992年，因最終沒能突破關鍵性的技術難題，無法實現自然語言人機對話、程序自動生成等目標，導致該計劃最后階段研究的流產。

    應該說，“五代機”計劃不能算做完全失敗，它在前兩個階段基本上達到了預期目標。1992年6月，日本展示了它研制的五代機原型試制機，由64臺處理器實現了并行處理，已初步具備類似人左腦的先進功能，可以對蛋白質進行高精度分析，已經在基因研究中發揮出作用。1992年，日本重新開始實施“現實世界計算機”計劃，接著研制具有類似于人類右腦功能的計算機。

    對人類思維認知的研究從來都是科學界的熱點，目前，人們主要從三個方面來研究思維科學：“邏輯思維”（左腦）、“形象思維”（右腦），以及“頓悟”（靈感）。人工智能的研究，從最初“基于法則推理”的簡單專家系統開始，已經進入到運用人腦結構及運行仿生學的“人工智能神經系統”，正朝著真正的人工智能逼近。

    與第五代計算機不同，物聯網超出了單計算機的范圍，從量變走向了質變。云計算給它提供了巨大的計算能力，互聯網給它提供了海量的信息，傳感網給了它“主動”收集所需信息的能力——傳感器網絡中具有計算能力的各個網絡節點，就能夠模仿人腦神經系統的神經元，提供經過智能加工的信息給整個大智能系統，進行更深層次的綜合加工利用。

    因此，物聯網使我們進一步靠近人工智能。從事物聯網研究的人，都應當對思維科學有所熟悉，才能夠充分認識到從物聯網到智能網的潛力，才能夠引導自己的思路，從而得出創新性的成果。