關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一些想法
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物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)" width="550" height="341" />
互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展必然要走向物聯(lián)網(wǎng)。然而,真正的物聯(lián)網(wǎng)與目前的互聯(lián)網(wǎng)之間究竟有何本質(zhì)區(qū)別呢?這一問題一直被大家所忽視,這其實(shí)也就是為什么當(dāng)前中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展雜亂無章的根本原因。本文只從技術(shù)角度來討論這一基本問題,而不涉及一切非技術(shù)因素。
從本質(zhì)上看,如今的互聯(lián)網(wǎng)之誕生、目的、功能架構(gòu)設(shè)計(jì)等等都只解決了一個(gè)問題,那就是無數(shù)臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信問題。而當(dāng)前所有的計(jì)算機(jī)其實(shí)都只實(shí)現(xiàn)了一個(gè)功能,二進(jìn)制數(shù)據(jù)的處理計(jì)算。采用形象的說法,當(dāng)前基于計(jì)算機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)帶給人類的作用就是,把人類的溝通方式改變成以下方式:首先把人類所要溝通的信息通過傳感器和計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的二進(jìn)制數(shù)據(jù),然后通過互聯(lián)網(wǎng)傳遞到目標(biāo),并再通過計(jì)算機(jī)和傳感器將數(shù)據(jù)盡量逼真地還原成原來的信息。在這種互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)下,不管是哪個(gè)人,也不管是人類的哪種溝通信息,都將轉(zhuǎn)換成完全相同的二進(jìn)制數(shù)據(jù)來進(jìn)行傳輸。盡管有各種加密算法和協(xié)議來區(qū)分這種不同需求,但是,與原始的面對(duì)面溝通方式相比,互聯(lián)網(wǎng)溝通方式在帶來效率和快捷的同時(shí),也存在致命的兩個(gè)缺陷:一是安全性,二是多樣性。
人們期待物聯(lián)網(wǎng)來解決這兩個(gè)缺陷。從字面上去理解,物聯(lián)網(wǎng)似乎是“物”體之間的“聯(lián)”系“網(wǎng)”絡(luò),可是從本質(zhì)上去理解,物聯(lián)網(wǎng)其實(shí)是人類對(duì)安全性和多樣性的渴望。因?yàn)?,一方面,人類希望所有?ldquo;物”,比如,冰箱、微波爐、身體狀況、甚至是思想,都能方便及時(shí)地相互聯(lián)系起來,這就是人類多樣性的需求,而另一方面,對(duì)某單個(gè)人來說,與他或她相聯(lián)系的“物”又必須是本人有關(guān)系的物,或是私有“物”。因此,物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間最本質(zhì)的技術(shù)區(qū)別就是,物聯(lián)網(wǎng)是人類多樣而又私有“物”之間的溝通網(wǎng)絡(luò),而互聯(lián)網(wǎng)是單一而公開的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。舉個(gè)例子說明,真正物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是這樣的,與我相關(guān)的所有東西都能和我及時(shí)快速地聯(lián)系,比如,自己和家人的安全健康、房屋車輛的實(shí)時(shí)狀況、社交網(wǎng)絡(luò)的智能動(dòng)態(tài)等等,然而同時(shí),我不同方面的需求又能保密地溝通,比如,自己和家人的健康狀況只希望讓指定的醫(yī)生和醫(yī)院知道,而不能泄露發(fā)送給學(xué)?;蚱渌?,甚至,給醫(yī)生的健康數(shù)據(jù)也不一定是原始數(shù)據(jù),而是根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)而過濾處理后的數(shù)據(jù),這就是人類溝通中的高級(jí)形式:意會(huì)。
那么,如何超越互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)安全性和多樣性的統(tǒng)一呢?我們從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(軟件)和物理接入(硬件)兩方面來分析物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)區(qū)別。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面,目前互聯(lián)網(wǎng)的七層模型應(yīng)該很難也不需要改變,這意味著,物聯(lián)網(wǎng)也應(yīng)該以TCP/IP的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議進(jìn)行傳輸通信。物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵區(qū)別應(yīng)該在于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的底下兩層---鏈路層和物理層---的區(qū)別。說的通俗些,在未來真正物聯(lián)網(wǎng)中,每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)終端(相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)里的計(jì)算機(jī))應(yīng)該是特色的硬件(不同場景、不同用戶需要不同的傳感器和數(shù)據(jù)處理方式)和特色的軟件(針對(duì)不同場景、不同客戶的原始數(shù)據(jù)處理加工的不同算法)的結(jié)合體。其中的特色軟件是嵌入硬件之中,是可以適度的用戶自我調(diào)整的算法集,該軟件既能根據(jù)不同的需求數(shù)據(jù)采取不同的處理方法,而且還有能完全保護(hù)單一用戶的加密及安全算法,更重要的是,這些軟件算法不是完全通用,而是與用戶終端硬件緊密聯(lián)系的,這樣才能保證安全性和多樣性的一致。
物理接入方面,鑒于同時(shí)滿足高密度高容量接入和高保密性兩方面的要求,目前基于射頻波段(不管是2.4GHz還是UWB的60GHz)都無法同時(shí)滿足真正物聯(lián)網(wǎng)這兩個(gè)本質(zhì)的要求,因此肯定要被紅外光的無線接入方式所取代。這不是成本問題,而是技術(shù)本身的局限性問題。關(guān)于這一點(diǎn),美國的戰(zhàn)略遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在其他國家之前面。最近美國宣布的紅外激光照明技術(shù)的突破就是這一戰(zhàn)略中很重要的一環(huán)。對(duì)于這一戰(zhàn)略的其它技術(shù)單元,在當(dāng)前的光通信行業(yè)里已經(jīng)漸出端倪,比如,已經(jīng)走向技術(shù)成熟的硅基光電子就是未來替代手機(jī)等智能終端的解決方案。
國內(nèi)還整天在討論什么5G、UWB、物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)等貌似新穎實(shí)則脫離技術(shù)本質(zhì)的物聯(lián)網(wǎng)方案,卻不知美國正在謀劃一個(gè)既IC產(chǎn)業(yè)之后的下一個(gè)統(tǒng)領(lǐng)制造業(yè)和科技的新產(chǎn)業(yè),這就是硅基紅外激光產(chǎn)業(yè),它可以完全替代現(xiàn)今的電子產(chǎn)業(yè),且性能成倍提升。