2.1.1 物联网的概念
物联网强调物与物的互联,被看作一种通过各种信息传感设备使现实世界中各种物体互相连通而形成的网络,使得所有物品都有数字化、网络化标识,方便人们识别、管理与共享。在英文表述中,物联网称为“Internet of Things”,具有更为深广的含义,强调“Any Things Connection(任何物体的连接)”,而“Things(物体)”不但包括现实世界的物,也包括各种计算设备与虚拟空间的人工物体,还包括用户。
维基百科对物联网的定义较为简单:像家用电器一样的物体的互联网。物联网实际上包含了物与物之间、物与人之间、人机之间、人与人之间等各种“主体”之间的互联。自20世纪90年代以来,互联网日益普及,人机交互、人与人之间的社会性交互、计算机与计算机之间的通信已经得以实现。因此,在当前对物联网的研究与实践中,主体内容是现实世界中物的互联。
传感网、泛在网和物联网的区别及联系如图2-1与表2-1所示。
表2-1 传感网、泛在网和物联网的区别及联系
泛在网是一个整合了多种网络的更加综合全面的网络系统,实现了信息的无缝连接,其范围大于物联网。传感网与物联网之间属于局部与整体的关系。其中,物联网更强调物与物之间的连接,注重物体的标识与指示,突出物的本质属性;传感网则强调对技术与设备的客观表述,注重对物体信号的感知。泛在网、物联网与传感网之间的关系如图2-1所示。
图2-1 传感网、泛在网和物联网的区别及联系
从物联网的内涵来看,首先关注的是人与周边的和谐交互,而各种感知设备与网络是实现物物互联的方式和手段;在最终的网络形态上,不但涉及互联网的内容,同时还有一部分属于智能系统(如推理、情境建模、业务触发等领域)范畴。由于涵盖了物与人的关系,因此物联网涵盖的内容更为丰富。物联网在概念的指向上强调了从物到物的信息交互,因而如何阐述物与物之间的关系就变得尤为重要。这里涉及的“物”是指物理世界中的实体存在,也包括人的实体属性;而“人”是指控制层面中人的意志,物联网中所有活动均为人的意愿服务;网络与标准规范是物联网运行环境中的两个重要组成要素,其主要是为信息交互提供外界环境支持。物联网运行规律如图2-2所示。
图2-2 物联网运行规律
物联网通过信息采集过程,将实体的“物”转变为信息和数据放入运行环境中。物联网运行过程中的核心是信息,有效信息在网络传输过程中遵循一定的标准和规范,最终传递到“人”,由人来进行相应的操作和处理,从而实现对“物”的集中控制。物联网将物、人和运行环境三个要素有机结合,保证了整个运行过程的自由周转。
综上所述,物联网是利用感知手段将物的属性转化为信息,在相关标准规范的约束下通过传输介质进行物与物之间的信息交互,进而实现物与物之间的控制与管理的一种网络。