《電子技術(shù)應(yīng)用》
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淺析數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng)
電氣中國(guó)
蔣國(guó)平
摘要: 目前,全球范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐主要集中在三大方向。何為數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng)第一個(gè)實(shí)踐方向被稱(chēng)作“智慧塵埃”,主張實(shí)現(xiàn)各類(lèi)傳感器設(shè)備的互聯(lián)互通,形成智能化功能的網(wǎng)絡(luò)。第二個(gè)實(shí)踐方向即是廣為人知的基于RFID技術(shù)的物流網(wǎng),該方向主張通過(guò)物品物件的標(biāo)識(shí),強(qiáng)化物流及物流信息的管理,同時(shí)通過(guò)信息整合,形成智能信息挖掘。第三個(gè)實(shí)踐方向被稱(chēng)作數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng),認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)造就了龐大的數(shù)據(jù)海洋,應(yīng)通過(guò)對(duì)其中每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性的精確標(biāo)識(shí),全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的資源化,這既是互聯(lián)網(wǎng)深入發(fā)展
Abstract:
Key words :

        目前,全球范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐主要集中在三大方向。

      何為數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng)

      第一個(gè)實(shí)踐方向被稱(chēng)作“智慧塵埃”,主張實(shí)現(xiàn)各類(lèi)傳感器設(shè)備的互聯(lián)互通,形成智能化功能的網(wǎng)絡(luò)。

      第二個(gè)實(shí)踐方向即是廣為人知的基于RFID技術(shù)的物流網(wǎng),該方向主張通過(guò)物品物件的標(biāo)識(shí),強(qiáng)化物流及物流信息的管理,同時(shí)通過(guò)信息整合,形成智能信息挖掘。

      第三個(gè)實(shí)踐方向被稱(chēng)作數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng),認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)造就了龐大的數(shù)據(jù)海洋,應(yīng)通過(guò)對(duì)其中每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性的精確標(biāo)識(shí),全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的資源化,這既是互聯(lián)網(wǎng)深入發(fā)展的必然要求,也是物聯(lián)網(wǎng)的使命所在。

      比較而言,“智慧塵埃”意義上的物聯(lián)網(wǎng)屬于工業(yè)總線(xiàn)的泛化。這樣的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐自從機(jī)電一體化和工業(yè)信息化以來(lái),實(shí)際上在工業(yè)生產(chǎn)中從未停止過(guò),只是那時(shí)不叫物聯(lián)網(wǎng)而是叫工業(yè)總線(xiàn)。這種意義上的物聯(lián)網(wǎng)將因傳感技術(shù)、各類(lèi)局域網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展,依據(jù)其內(nèi)在的科學(xué)技術(shù)規(guī)律,堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)步地向前行進(jìn),并不會(huì)因?yàn)槿藶榈囊粓?chǎng)運(yùn)動(dòng)而加快發(fā)展速度。

      RFID意義上的物聯(lián)網(wǎng),所依據(jù)的EPC global標(biāo)準(zhǔn)在推出時(shí),即被定義為未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的核心標(biāo)準(zhǔn),但是該標(biāo)準(zhǔn)及其惟一的方法手段RFID電子標(biāo)簽所固有的局限性,使它難以真正指向物聯(lián)網(wǎng)所提倡的智慧星球。原因在于,物和物之間的聯(lián)系所能告知人們的信息是非常有限的,而物的狀態(tài)與狀態(tài)之間的聯(lián)系,才能使人們真正挖掘事物之間普遍存在的各種聯(lián)系,從而獲取新的認(rèn)知,獲取新的智慧。

     “泛在聚合”即是要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)所造就的無(wú)所不在的浩瀚數(shù)據(jù)海洋,實(shí)現(xiàn)彼此相識(shí)意義上的聚合。這些數(shù)據(jù)既代表物,也代表物的狀態(tài),甚至代表人工定義的各類(lèi)概念。數(shù)據(jù)的“泛在聚合”,將能使人們極為方便的任意檢索所需的各類(lèi)數(shù)據(jù),在各種數(shù)學(xué)分析模型的幫助下,不斷挖掘這些數(shù)據(jù)所代表的事務(wù)之間普遍存在的復(fù)雜聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)周邊世界認(rèn)知能力的革命性飛躍。

      人類(lèi)認(rèn)知世界的一種新的通用語(yǔ)言

      舉個(gè)例子:

      土壤毒化水平測(cè)定:新出臺(tái)的食品安全法規(guī)將注意力集中在食品的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。然而,影響食品安全的源頭問(wèn)題很大程度上是在種植地的土壤毒化。

      土壤毒化至少由以下二方面因素決定:一是地塊周邊水系中污水排放情況,二是有毒有害污染物的濃度;了解該區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息,你會(huì)得知這些有毒有害物在土壤底層和表層的擴(kuò)散情況;了解空氣中的濃度以及氣象條件,你會(huì)得知有毒有害物沉降到該區(qū)域土壤上的范圍和數(shù)量;通過(guò)水利氣象部門(mén)的信息,你會(huì)知道水系內(nèi)的污水及村鎮(zhèn)污染物以怎樣的方式隨雨水倒灌到該塊土地上。當(dāng)然,農(nóng)業(yè)部門(mén)的檢測(cè)會(huì)告知所使用的化肥、農(nóng)藥對(duì)土壤的毒化影響。任何靠抽樣檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)土壤毒化水平測(cè)定都是不切實(shí)際的,只有將上述諸方面的數(shù)據(jù)信息合成起來(lái),依靠科學(xué)的數(shù)學(xué)分析模型,才能夠綜合判定該區(qū)塊土壤的毒化水平。

      沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)的情況下,這樣的工作是不可能實(shí)現(xiàn)的,原因在于環(huán)保部門(mén)、水利部門(mén)、地質(zhì)部門(mén)、農(nóng)業(yè)部門(mén)、氣象部門(mén)等各部門(mén)的數(shù)據(jù)是無(wú)法相互辨認(rèn)的,也不可能被實(shí)時(shí)集成到一個(gè)統(tǒng)一的運(yùn)算分析系統(tǒng)中去。隨著統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)的建成,各類(lèi)數(shù)據(jù)及各行各業(yè)的數(shù)據(jù)都將遵循統(tǒng)一的屬性編碼規(guī)則,這使人們有能力把上述諸多部門(mén),甚至包括其他相關(guān)的未列舉到的部門(mén)的數(shù)據(jù),任意的檢索到一起進(jìn)行運(yùn)算分析,從而實(shí)現(xiàn)土壤毒化水平的精確測(cè)定。

      我們可以準(zhǔn)確地說(shuō),互聯(lián)網(wǎng)將人類(lèi)社會(huì)帶入了“信息時(shí)代”,而物聯(lián)網(wǎng)的使命則是要把人類(lèi)帶入“智慧時(shí)代”。人類(lèi)對(duì)周邊世界認(rèn)知能力的革命性提升,以及應(yīng)對(duì)各種以往難于解決的各類(lèi)難題的智慧普遍而大量的生成,將會(huì)使人類(lèi)社會(huì)在生產(chǎn)生活方式、社會(huì)組織形態(tài)等各個(gè)重大方面發(fā)生深刻的變革。因此,只有數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng),才是人們廣泛期待的具有文明演進(jìn)意義和普世價(jià)值的物聯(lián)網(wǎng)。

 

      中機(jī)國(guó)信工業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)(北京)有限公司及其主持建設(shè)的“中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)體系”,是目前全球范圍內(nèi)已知的惟一的針對(duì)數(shù)據(jù)“泛在聚合”進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的力量和實(shí)踐。

      具有廣域網(wǎng)特征的中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)體系的建成,一方面為所有的設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提供一個(gè)從生成到傳輸、集散、調(diào)用、屬性標(biāo)識(shí)的完整的秩序化管理;另一方面,依托屬性分類(lèi)、標(biāo)識(shí)分類(lèi)的編碼規(guī)則,將實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的以及未來(lái)不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的全面“資源化”,對(duì)數(shù)據(jù)海洋中的每一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的屬性標(biāo)識(shí),無(wú)論這個(gè)數(shù)據(jù)走到哪里,人們對(duì)它的含義、屬性都可以一目了然。 

      通過(guò)計(jì)算機(jī)檢索系統(tǒng),人們都可以非常方便地根據(jù)需要獲取它。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)關(guān)系的分析、處理,最終幫助人們對(duì)世界事物間無(wú)所不在的聯(lián)系形成豐富而深刻的認(rèn)識(shí),形成解決各類(lèi)難題的智慧。

      此外,隨著統(tǒng)一的中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)體系的建成,也將為另外兩種局域網(wǎng)意義上的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐:“智慧塵埃”和基于EPC global標(biāo)準(zhǔn)的RFID的應(yīng)用,提供廣闊的市場(chǎng)空間。“智慧塵埃”可以通過(guò)各類(lèi)局域網(wǎng)技術(shù),把一個(gè)相對(duì)不大的區(qū)域內(nèi)的各種數(shù)據(jù)源設(shè)備連接起來(lái),形成組設(shè)備,從而更加合理地使用通信資源,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理。RFID所實(shí)現(xiàn)的是對(duì)所有物品的靜態(tài)數(shù)據(jù)的采集,同樣,它將成為統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)體系的非常重要的組成部分。隨著統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)的建成與運(yùn)行,這兩種物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐也將隨之大放異彩。

      具有文明演進(jìn)意義和普世價(jià)值

      我們用一個(gè)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明,物聯(lián)網(wǎng)這一新的信息化技術(shù)應(yīng)用浪潮的出現(xiàn)所具有的文明意義。

     一個(gè)關(guān)于螞蟻的實(shí)驗(yàn):

      (實(shí)驗(yàn)環(huán)境)我們做一個(gè)2米見(jiàn)方的木箱,底部鋪滿(mǎn)泥土和木屑。

      第一步:放入數(shù)百只螞蟻在木箱中,結(jié)果呈現(xiàn):每只螞蟻都漫無(wú)目的、無(wú)序化地在木箱中爬來(lái)爬去,從這里銜上一點(diǎn)泥土到另一處放下,再?gòu)呐R近處銜起一點(diǎn)泥土到又一處地方放下,如此雜亂無(wú)章、盲目、無(wú)休止的爬來(lái)爬去。

      第二步:放入數(shù)千只螞蟻在木箱中,令人驚奇的事情出現(xiàn):一只螞蟻銜起一點(diǎn)泥土放到某處后,恰好另外一只螞蟻把銜起的泥土放在這個(gè)泥土之上,第三只螞蟻再把銜起的泥土放上,這三個(gè)小泥團(tuán)組成了一個(gè)小小的柱狀物,整個(gè)蟻群因這個(gè)柱狀物的出現(xiàn)而陷入莫名的興奮,它們迅速地分成無(wú)數(shù)的小組,開(kāi)始拼命地搭建相同的小柱子。小柱子搭建到一定的高度后,螞蟻小組會(huì)停下來(lái),在相鄰的合適距離處,搭建另一個(gè)小柱子,待到兩根柱子同樣高時(shí),螞蟻小組接下來(lái)會(huì)合力用一個(gè)拱券把相鄰的兩個(gè)小柱子連接起來(lái),由拱券連接起來(lái)的兩個(gè)小柱子,就是一個(gè)更大的智慧體——蟻穴的建筑單元。

       第三步:整個(gè)蟻群建筑了足夠數(shù)量的蟻穴建筑單元后,它們開(kāi)始合力搭建蟻穴的宏偉工程。毫無(wú)疑問(wèn),蟻穴是一個(gè)展現(xiàn)了高度智慧的建筑結(jié)構(gòu)。

       這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓我們看到,在數(shù)百只螞蟻的情況下,蟻群無(wú)所作為,在數(shù)千只螞蟻的情況下,蟻群即獲得了工程總承包商一樣的智慧,它說(shuō)明了生物種群集聚、龐大到某個(gè)臨界點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生智慧。

      在人類(lèi)漫長(zhǎng)的文明進(jìn)化的大部分時(shí)間里,人類(lèi)普遍以區(qū)域社會(huì)的形式存在,當(dāng)然也就生成了豐富多彩的區(qū)域文化和文明。航海業(yè)的發(fā)展使人類(lèi)開(kāi)始大規(guī)模彼此靠近,始于上世紀(jì)下半葉的通訊技術(shù)發(fā)展,特別是互聯(lián)網(wǎng)的興起,幾乎是把整個(gè)人類(lèi)社會(huì)置于一個(gè)虛擬的大房間,人類(lèi)社會(huì)彼此連接,使其整體化規(guī)模密度突破了一個(gè)新的臨界值,我們有理由相信,和蟻群一樣,人類(lèi)將面臨一次全新水平的智慧生成階段。

      互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代造就了無(wú)數(shù)由0和1組成的數(shù)據(jù)海洋,毫無(wú)疑問(wèn),它理應(yīng)成為人類(lèi)相互交流的世界語(yǔ)言。只是令我們遺憾的是,互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代所形成的數(shù)據(jù),都依賴(lài)它所生成、運(yùn)行和管理它的專(zhuān)門(mén)化系統(tǒng),一旦離開(kāi)這個(gè)系統(tǒng),它就變成了誰(shuí)也無(wú)法識(shí)別的信息垃圾。數(shù)據(jù)的“泛在集合”正是要給這個(gè)龐大海洋中的每一個(gè)數(shù)據(jù)穿上統(tǒng)一的制服,給出惟一的屬性標(biāo)識(shí),而實(shí)現(xiàn)人們對(duì)它們的普遍相認(rèn)。“泛在聚合”后的數(shù)據(jù)海洋,將成為人類(lèi)認(rèn)知周邊世界的一種新的通用語(yǔ)言,它將人類(lèi)帶入一個(gè)“智慧大爆炸”的時(shí)代。

       所以,數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),是人類(lèi)文明演進(jìn)的一個(gè)歷史進(jìn)程,對(duì)人類(lèi)社會(huì)的方方面面都將是一件意味深長(zhǎng)的重大事情。

 

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