物(wù)联网,Internet of Things,简称/缩写IoT(注意,标准的缩写里,o是小(xiǎo)写的,在各种缩写中,of这类连词的首字母如果被加进缩写中,一般都是小(xiǎo)写),按字面意思来说,物(wù)联网就是万物(wù)互联的互联网/因特网。
技术性来说,物(wù)联网是一种通过传感器、软件和其他(tā)技术与其他(tā)设备、系统进行连接和信息交换的物(wù)理(lǐ)现象。这个网络内的各种设备都具备通用(yòng)唯一识别码(UUID),且具有(yǒu)通过网络传输数据的能(néng)力,它可(kě)以脱离人与人、人与设备的交互。
通过种类越来越繁多(duō)的信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等设备与技术,物(wù)联网上的设备实时采集各种物(wù)體(tǐ)、环境的声、光、热、電(diàn)、力學(xué)、化學(xué)、生物(wù)特征、位置信息等所需信息,通过多(duō)种网络接入方式,实现物(wù)与物(wù)、物(wù)与人的泛在连接,实现对物(wù)品和过程的智能(néng)化感知、识别和管理(lǐ)。
物(wù)联网基于互联网、传统電(diàn)信网络等,形成一个新(xīn)的信息承载體(tǐ),它让所有(yǒu)能(néng)够被独立寻址的普通物(wù)理(lǐ)对象形成互联互通的网络。
目前,物(wù)联网已广泛应用(yòng)于运输物(wù)流、工业制造、医疗健康、智能(néng)家居、智慧办公、智能(néng)制造、个人和社会等领域。
安全性是物(wù)联网应用(yòng)所受到的主要质疑,在物(wù)联网的快速建设、发展过程中,法律法规等相关社会制度建设还需要跟上。由于人们对物(wù)联网的发展,尤其是对隐私和安全方面中存在的风险严重担忧,产业界和各國(guó)政府都在着手解决这些担忧,方法包括制定國(guó)际标准等。
早上1980年代初期,实质上的物(wù)联网概念就已出现。全球第一台包含物(wù)联网概念的设备,是一台可(kě)乐贩卖机,它最早出现在卡内基·梅隆大學(xué),通过连接到互联网,它可(kě)以在网络上检查库存,方便及时补货。
1991年,Mark Weiser发表了论文(wén)《The Computer of the 21st Century》,提出了「普适计算」(或称泛在计算、普及计算)的概念,為(wèi)物(wù)联网的发展开拓了重要的道路。
1994年,Reza Raji在IEEE综览中发表了论文(wén)《Smart networks for control》,提出了「可(kě)将小(xiǎo)量的数据数据包汇集到一个大的节点,从而集成与自动化各种设施——包括家用(yòng)電(diàn)器乃至于整座工厂」的概念。
1993年~1997年间,一些公司提出了多(duō)种解决方案,如Microsoft at Work、Novell NEST等。
1999年,Bill Joy在世界经济论坛上提出六网(Six Webs)架构,其中第六项「D2D,Device to Device」描绘了物(wù)联网更具體(tǐ)的发展构想。
思科(kē)公司认為(wèi)物(wù)联网仅仅是一个「时间点」的概念,在这个时间点,「连上互联网的事物(wù)或对象大于连上网络的人数」,也就是说,当网络上物(wù)的数量大于人的数量时,物(wù)联网就诞生了。思科(kē)公司估计这个「时间点」大约在2008年至2009年之间,物(wù)/人的对比数值,2003年為(wèi)0.08,2010年為(wèi)1.84。
但这个时间点还是存在一些争议,统计口径、标准也不完全一样。例如,2020年11月,市场研究机构IoT Analytics发布最新(xīn)物(wù)联网跟踪报告数据就显示,过去10年,全球所有(yǒu)设备连接数年复合增長(cháng)率达到10%,这一增速主要由物(wù)联网设备贡献。到2020年,「全球物(wù)联网的连接数首次超过非物(wù)联网连接数,物(wù)联网发展达到了一个新(xīn)的历史时刻」。
从IoT Analytics的监测数据来看,2010年物(wù)联网连接数為(wèi)8亿,而当时的非物(wù)联网设备為(wèi)80亿。但从那以后的10年中,物(wù)联网连接数高速增長(cháng),同时,非物(wù)联网连接数仅有(yǒu)微小(xiǎo)的增長(cháng)。到2020年,物(wù)联网连接数达到117亿,而非物(wù)联网连接数保持在100亿左右,这是物(wù)联网连接数首次超越非物(wù)联网连接数。IoT Analytics预计,到2025年,物(wù)联网连接数将增長(cháng)到309亿,而非物(wù)联网连接数仅有(yǒu)103亿,几乎原地踏步。
IoT Analytics的报告中,物(wù)联网与非物(wù)联网最明显的區(qū)别在于,非物(wù)联网连接主要是人与人通信的设备,其中智能(néng)手机(而不是電(diàn)脑/PC/个人计算机)占据最大份额,成為(wèi)移动互联网的核心承载设备,庞大的智能(néng)手机持有(yǒu)量,也催生了庞大的移动互联网市场,超越了桌面互联网带来的市场空间。
目前,随着智能(néng)手机用(yòng)户的增長(cháng)天花(huā)板越来越明显,运营商(shāng)的连接主力慢慢转向了基于蜂窝网络的移动物(wù)联网连接。
在中國(guó),包括中國(guó)移动、中國(guó)電(diàn)信、中國(guó)联通在内的三大运营商(shāng),已将物(wù)联网作為(wèi)重点业務(wù),推进大连接战略。近几年,中國(guó)市场上移动物(wù)联网连接数快速增長(cháng),在全球市场所占的份额不断扩大。
半导體(tǐ)产业,特别是金属氧化物(wù)半导體(tǐ)场效晶體(tǐ)管(也就是MOSFET)技术的进步,被部分(fēn)人士认為(wèi)是促成物(wù)联网快速发展的推手。
这个观点的主要依据在于,金属氧化物(wù)半导體(tǐ)场效晶體(tǐ)管的制程工艺如今已经进步到了纳米级,目前已经量产的最先进的制程工艺是5nm工艺。不断进步的加工工艺,大幅降低了半导體(tǐ)产品的功耗,而低功耗设计正是物(wù)联网中的传感器可(kě)否被广泛运用(yòng)的关键因素。
除了金属氧化物(wù)半导體(tǐ)场效晶體(tǐ)管之外,SOI(Silicon On Insulator,指硅晶體(tǐ)管结构在绝缘體(tǐ)之上)与多(duō)核心处理(lǐ)器技术的发展,也被认為(wèi)是促成物(wù)联网普及的重要原因。