緒論 物聯(lián)網(wǎng)，未來已來

想象一下，將來的某一天我們的生活將像電影《2001：太空漫游》和《少數(shù)派報告》中一樣，身邊的事物都可以與我們產(chǎn)生互動。每天醒來睜眼的同時窗簾自動拉開，洗臉時鏡子上自動顯示當(dāng)日路況和天氣，廚房里的咖啡機感應(yīng)到你起床已經(jīng)提前煮好了咖啡，私人虛擬助理替你選好了當(dāng)天的衣服，出門坐上無人駕駛汽車前往上班的自動化大樓，人臉識別門禁系統(tǒng)讓你不需多停留就進入公司，辦公室的恒溫感應(yīng)器讓你的工作環(huán)境保持恒溫恒濕……事實上，這些場景早已不僅僅是科幻電影的專屬。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速普及與商業(yè)化，萬物互聯(lián)的生活方式正快速地進入我們的現(xiàn)實生活。

舉個簡單的例子，國內(nèi)的硬件科技公司小米旗下的物聯(lián)網(wǎng)平臺正在用自己的能力讓我們享受到科幻電影里的場景。米家平臺已經(jīng)連入了超過8500萬個終端，每日活躍度超過1000萬。仔細觀察米家的硬件產(chǎn)品，我們就能深刻地體會到什么是物聯(lián)網(wǎng)生活方式：小米電視、電視盒子、空氣凈化器、凈水器、恒溫壺、PM2.5檢測儀、掃地機器人、電飯煲、路由器、運動手環(huán)、電動滑板、體脂秤、智能攝像機、床頭燈、吸頂燈、智能音箱、投影電視，等等。想象一下，生活中的設(shè)備還有什么是沒被覆蓋到的呢？所有的這些設(shè)備都具備聯(lián)網(wǎng)能力，通過在運行中收集數(shù)據(jù)并做出反應(yīng)，它們相互配合，讓我們的生活更加智能化、自動化。

這不僅僅只是一個幻覺。事實上，商業(yè)世界里，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為一股席卷整個產(chǎn)業(yè)的旋風(fēng)。由于應(yīng)用場景多，潛力巨大，國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)市場在過去幾年內(nèi)經(jīng)歷了一個極高速度的增長。在2012年，物聯(lián)網(wǎng)概念提出的早期，整個市場規(guī)模只有3650億元，而在市場的支持與各個廠商的大力投入下，2018年整個物聯(lián)網(wǎng)市場的規(guī)模會達到1.5萬億元（見圖1）。

這種市場熱情的出現(xiàn)并不是沒有理由的。隨著整個產(chǎn)業(yè)鏈成本的降低、技術(shù)的進步，新產(chǎn)品研發(fā)與商業(yè)化轉(zhuǎn)化的步伐越來越快，成本也不再像過去那樣高昂。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)到了爆發(fā)的最好時機，各方面的原因都在推動著這個新興行業(yè)在轉(zhuǎn)眼間“顛覆”整個商業(yè)世界。圖2展示了近年來嚴(yán)格意義上的物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備增長的狀況及之后整個市場存量的預(yù)測。

從硬件成本上來講，物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)已經(jīng)成為必然。在上游產(chǎn)業(yè)鏈中，隨著摩爾定律的不斷累積，半導(dǎo)體成本在過去3年內(nèi)降低了50%, MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微機中系統(tǒng)）傳感器成本下降了35%，其他技術(shù)成本也有極大的下降，例如RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）標(biāo)簽的成本從15美分降低到5美分，下降接近67%；數(shù)據(jù)存儲的成本從2010年的每吉字節(jié)25美分降低到2.5美分，這給數(shù)據(jù)傳輸與存儲提供了良好的基礎(chǔ)條件。此外，隨著工藝水平以及設(shè)計水平的不斷提升，傳感器的最小體積已經(jīng)可以達到1mm2的等級，這給傳感器的布置降低了難度，能夠讓更多精密設(shè)計的儀器與設(shè)備重新改造成為物聯(lián)網(wǎng)時代的一分子。

物聯(lián)網(wǎng)不僅是在客觀條件上已經(jīng)到了爆發(fā)的前夕，國家的各種政策也在一步一步地有序推出。這種政策的主觀孵化讓數(shù)以千計的創(chuàng)業(yè)者、學(xué)者看到了行業(yè)發(fā)展的活力，從而更加努力地推動整個行業(yè)的快速進步。例如，我國學(xué)界也在此支持下不斷地在國際上發(fā)聲并獲得了相應(yīng)席位。2014年9月3日，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO/IEC JTCI）的33個成員投票表決，通過了由中國提出的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)國際標(biāo)準(zhǔn)，正式宣告中國獲得了世界物聯(lián)網(wǎng)最高國際標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)，開創(chuàng)了ISO 60多年、IEC 100多年來首次由中國從提出方案到編寫標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)未來信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的歷史性里程碑。這突顯了中國在物聯(lián)網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定中處于世界領(lǐng)先地位，彰顯了中華民族的無窮智慧和無限創(chuàng)造力，也標(biāo)志著人類由第三次信息化革命進入第四次物聯(lián)網(wǎng)智慧革命時代的歷史性進程。

除我國外，其他國家也很注重物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的布局，所以這種政策優(yōu)惠更像是一場全球的競爭，得先機者得天下。這種政策導(dǎo)向引起了資本市場的巨大反應(yīng)，在過去幾年中，大量的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的并購、投資（見表1）進入我們的視野，金額之大、速度之快都是前所未有的。這種資本的密集扎堆同時也促進了整個行業(yè)在人才與技術(shù)方面的更新與集中，給整個行業(yè)爆發(fā)提供了良好條件。

這種不斷的并購事件反映了整個行業(yè)的發(fā)展熱情以及未來行業(yè)的規(guī)模。多方面因素共同作用的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)已經(jīng)走到了爆發(fā)邊緣，隨著市場熱度的升高，物聯(lián)網(wǎng)走上風(fēng)口是自然而然的事。

但從另一個角度來講，物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)下的爆發(fā)并不是一個偶然，而是多種技術(shù)同時成熟而導(dǎo)致的最終結(jié)果。當(dāng)下潮流的熱詞，如大數(shù)據(jù)、云計算、5G、芯片、AI、區(qū)塊鏈等，每個顛覆了時代的技術(shù)都與物聯(lián)網(wǎng)息息相關(guān)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)像是物聯(lián)網(wǎng)的大腦。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)的末端通過各種方法感知世界的時候，物理信號變成了數(shù)字信號傳入大數(shù)據(jù)分析中心。如果沒有大數(shù)據(jù)分析能力，整個物聯(lián)網(wǎng)就失去了存在的意義，從終端傳來的海量數(shù)據(jù)無法及時地轉(zhuǎn)化成有效信息并通過物聯(lián)網(wǎng)中的驅(qū)動器對環(huán)境做出反應(yīng)。就好比一臺內(nèi)存溢出的計算機，無法及時處理輸入的信息，無論用戶怎樣操作，它也不會對指令做出任何反應(yīng)。缺失了及時對海量數(shù)據(jù)處理的能力，物聯(lián)網(wǎng)就難以與外界進行交互，也就失去了它的實際應(yīng)用價值。

云計算的出現(xiàn)能夠讓大數(shù)據(jù)分析技術(shù)運行得更加“聰明”。通過虛擬化的方式整個網(wǎng)絡(luò)的分析中心可以根據(jù)需要調(diào)用適當(dāng)?shù)挠嬎闩c存儲資源。這就像是讓人的大腦高效地運行，當(dāng)只用左半腦的時候就把右半腦關(guān)閉，以避免能量的浪費。這種方式極大地降低了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)者的開發(fā)成本，開發(fā)者沒有必要按照網(wǎng)絡(luò)最大容量購買大量主機服務(wù)器設(shè)備（盡管大多時候運算無法達到峰值，很多設(shè)備只能被閑置），而是只需要支付租用云計算服務(wù)提供商虛擬設(shè)備的費用，就能不受硬件控制隨心所欲地設(shè)計自己的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。這對于開發(fā)者來說，無疑是一件大好事。高效、廉價為物聯(lián)網(wǎng)的落地提供了巨大的便利。人工智能（Artificial Intelligence,AI）的任務(wù)則是在資源使用策略更高級的情況下，增加整個分析中心的智商。AI技術(shù)憑借在分析和模式識別上的巨大優(yōu)勢，可以進一步降低計算的時間成本，使整個系統(tǒng)更加智能化，反應(yīng)更加及時，應(yīng)用更加多樣化、人性化。

5G技術(shù)則像是物聯(lián)網(wǎng)的血液。高速大容量的數(shù)據(jù)傳輸意味著整個網(wǎng)絡(luò)允許更大信息量的傳遞，就好像血管變粗，血液中有了更多的血紅蛋白，能夠為整個肌體適應(yīng)更高強度活動打下良好的基礎(chǔ)。其實還不只是如此， 5G技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠讓物聯(lián)網(wǎng)適應(yīng)更大數(shù)據(jù)傳輸量以及更高低延遲要求的任務(wù)，而且能夠拓展整個網(wǎng)絡(luò)部署的范圍，增加網(wǎng)絡(luò)廣度，使物聯(lián)設(shè)備能夠盡可能地融入我們的生活。

芯片和區(qū)塊鏈技術(shù)也是為物聯(lián)網(wǎng)賦能的技術(shù)之一。更高計算能力的芯片、更小體積的芯片不斷出現(xiàn)，能夠使整個物聯(lián)網(wǎng)的傳感器模組更小、更智能。在不影響部署的前提下，它們可以完成更多的任務(wù)，提高電池的使用效率，是整個傳感器的心臟。芯片技術(shù)的成熟代表著物聯(lián)網(wǎng)在硬件條件上進入了切實可行的狀態(tài)。區(qū)塊鏈能夠以獨特的數(shù)據(jù)記錄方式，讓物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)揮最大的作用，為人們提供更多的服務(wù)。

綜上所述，正是在不同技術(shù)同時成熟的情況下，物聯(lián)網(wǎng)才真正有了落地的可能，才能真正地將科幻電影里的自動化生活照進現(xiàn)實。