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淺析數(shù)據“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網

作者:蔣國平
來源:電氣中國
日期:2011-07-18 10:17:16
摘要:智慧塵?!币饬x上的物聯(lián)網屬于工業(yè)總線的泛化。這樣的產業(yè)實踐自從機電一體化和工業(yè)信息化以來,實際上在工業(yè)生產中從未停止過,只是那時不叫物聯(lián)網而是叫工業(yè)總線。這種意義上的物聯(lián)網將因傳感技術、各類局域網通信技術的發(fā)展,依據其內在的科學技術規(guī)律,堅實而穩(wěn)步地向前行進,并不會因為人為的一場運動而加快發(fā)展速度。
      目前,全球范圍內物聯(lián)網的產業(yè)實踐主要集中在三大方向。

      何為數(shù)據“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網

      第一個實踐方向被稱作“智慧塵?!保鲝垖崿F(xiàn)各類傳感器設備的互聯(lián)互通,形成智能化功能的網絡。

      第二個實踐方向即是廣為人知的基于RFID技術的物流網,該方向主張通過物品物件的標識,強化物流及物流信息的管理,同時通過信息整合,形成智能信息挖掘。 

      第三個實踐方向被稱作數(shù)據“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網,認為互聯(lián)網造就了龐大的數(shù)據海洋,應通過對其中每個數(shù)據進行屬性的精確標識,全面實現(xiàn)數(shù)據的資源化,這既是互聯(lián)網深入發(fā)展的必然要求,也是物聯(lián)網的使命所在。 

      比較而言,“智慧塵埃”意義上的物聯(lián)網屬于工業(yè)總線的泛化。這樣的產業(yè)實踐自從機電一體化和工業(yè)信息化以來,實際上在工業(yè)生產中從未停止過,只是那時不叫物聯(lián)網而是叫工業(yè)總線。這種意義上的物聯(lián)網將因傳感技術、各類局域網通信技術的發(fā)展,依據其內在的科學技術規(guī)律,堅實而穩(wěn)步地向前行進,并不會因為人為的一場運動而加快發(fā)展速度。

      RFID意義上的物聯(lián)網,所依據的EPC global標準在推出時,即被定義為未來物聯(lián)網的核心標準,但是該標準及其惟一的方法手段RFID電子標簽所固有的局限性,使它難以真正指向物聯(lián)網所提倡的智慧星球。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,從而獲取新的認知,獲取新的智慧。

     “泛在聚合”即是要實現(xiàn)互聯(lián)網所造就的無所不在的浩瀚數(shù)據海洋,實現(xiàn)彼此相識意義上的聚合。這些數(shù)據既代表物,也代表物的狀態(tài),甚至代表人工定義的各類概念。數(shù)據的“泛在聚合”,將能使人們極為方便的任意檢索所需的各類數(shù)據,在各種數(shù)學分析模型的幫助下,不斷挖掘這些數(shù)據所代表的事務之間普遍存在的復雜聯(lián)系,從而實現(xiàn)人類對周邊世界認知能力的革命性飛躍。

      人類認知世界的一種新的通用語言

      舉個例子:

      土壤毒化水平測定:新出臺的食品安全法規(guī)將注意力集中在食品的生產加工環(huán)節(jié)。然而,影響食品安全的源頭問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)域的地質結構信息,你會得知這些有毒有害物在土壤底層和表層的擴散情況;了解空氣中的濃度以及氣象條件,你會得知有毒有害物沉降到該區(qū)域土壤上的范圍和數(shù)量;通過水利氣象部門的信息,你會知道水系內的污水及村鎮(zhèn)污染物以怎樣的方式隨雨水倒灌到該塊土地上。當然,農業(yè)部門的檢測會告知所使用的化肥、農藥對土壤的毒化影響。任何靠抽樣檢測來實現(xiàn)土壤毒化水平測定都是不切實際的,只有將上述諸方面的數(shù)據信息合成起來,依靠科學的數(shù)學分析模型,才能夠綜合判定該區(qū)塊土壤的毒化水平。

      沒有物聯(lián)網的情況下,這樣的工作是不可能實現(xiàn)的,原因在于環(huán)保部門、水利部門、地質部門、農業(yè)部門、氣象部門等各部門的數(shù)據是無法相互辨認的,也不可能被實時集成到一個統(tǒng)一的運算分析系統(tǒng)中去。隨著統(tǒng)一物聯(lián)網的建成,各類數(shù)據及各行各業(yè)的數(shù)據都將遵循統(tǒng)一的屬性編碼規(guī)則,這使人們有能力把上述諸多部門,甚至包括其他相關的未列舉到的部門的數(shù)據,任意的檢索到一起進行運算分析,從而實現(xiàn)土壤毒化水平的精確測定。

      我們可以準確地說,互聯(lián)網將人類社會帶入了“信息時代”,而物聯(lián)網的使命則是要把人類帶入“智慧時代”。人類對周邊世界認知能力的革命性提升,以及應對各種以往難于解決的各類難題的智慧普遍而大量的生成,將會使人類社會在生產生活方式、社會組織形態(tài)等各個重大方面發(fā)生深刻的變革。因此,只有數(shù)據“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網,才是人們廣泛期待的具有文明演進意義和普世價值的物聯(lián)網。

      中機國信工業(yè)數(shù)據服務(北京)有限公司及其主持建設的“中國物聯(lián)網核心網絡體系”,是目前全球范圍內已知的惟一的針對數(shù)據“泛在聚合”進行物聯(lián)網建設的力量和實踐。

      具有廣域網特征的中國物聯(lián)網核心網絡體系的建成,一方面為所有的設備所產生的數(shù)據提供一個從生成到傳輸、集散、調用、屬性標識的完整的秩序化管理;另一方面,依托屬性分類、標識分類的編碼規(guī)則,將實現(xiàn)現(xiàn)有的以及未來不斷增長的網絡數(shù)據的全面“資源化”,對數(shù)據海洋中的每一個數(shù)據進行精確的屬性標識,無論這個數(shù)據走到哪里,人們對它的含義、屬性都可以一目了然。 

      通過計算機檢索系統(tǒng),人們都可以非常方便地根據需要獲取它。通過對數(shù)據間關聯(lián)關系的分析、處理,最終幫助人們對世界事物間無所不在的聯(lián)系形成豐富而深刻的認識,形成解決各類難題的智慧。

      此外,隨著統(tǒng)一的中國物聯(lián)網核心網絡體系的建成,也將為另外兩種局域網意義上的物聯(lián)網產業(yè)實踐:“智慧塵埃”和基于EPC global標準的RFID的應用,提供廣闊的市場空間。“智慧塵?!笨梢酝ㄟ^各類局域網技術,把一個相對不大的區(qū)域內的各種數(shù)據源設備連接起來,形成組設備,從而更加合理地使用通信資源,進行現(xiàn)場管理。RFID所實現(xiàn)的是對所有物品的靜態(tài)數(shù)據的采集,同樣,它將成為統(tǒng)一物聯(lián)網體系的非常重要的組成部分。隨著統(tǒng)一物聯(lián)網的建成與運行,這兩種物聯(lián)網產業(yè)實踐也將隨之大放異彩。

      具有文明演進意義和普世價值

      我們用一個生物學實驗來進一步說明,物聯(lián)網這一新的信息化技術應用浪潮的出現(xiàn)所具有的文明意義。

     一個關于螞蟻的實驗:

      (實驗環(huán)境)我們做一個2米見方的木箱,底部鋪滿泥土和木屑。

      第一步:放入數(shù)百只螞蟻在木箱中,結果呈現(xiàn):每只螞蟻都漫無目的、無序化地在木箱中爬來爬去,從這里銜上一點泥土到另一處放下,再從臨近處銜起一點泥土到又一處地方放下,如此雜亂無章、盲目、無休止的爬來爬去。

      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泥土之上,第三只螞蟻再把銜起的泥土放上,這三個小泥團組成了一個小小的柱狀物,整個蟻群因這個柱狀物的出現(xiàn)而陷入莫名的興奮,它們迅速地分成無數(shù)的小組,開始拼命地搭建相同的小柱子。小柱子搭建到一定的高度后,螞蟻小組會停下來,在相鄰的合適距離處,搭建另一個小柱子,待到兩根柱子同樣高時,螞蟻小組接下來會合力用一個拱券把相鄰的兩個小柱子連接起來,由拱券連接起來的兩個小柱子,就是一個更大的智慧體——蟻穴的建筑單元。

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

       這個實驗讓我們看到,在數(shù)百只螞蟻的情況下,蟻群無所作為,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,它說明了生物種群集聚、龐大到某個臨界點就會產生智慧。

      在人類漫長的文明進化的大部分時間里,人類普遍以區(qū)域社會的形式存在,當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)展使人類開始大規(guī)模彼此靠近,始于上世紀下半葉的通訊技術發(fā)展,特別是互聯(lián)網的興起,幾乎是把整個人類社會置于一個虛擬的大房間,人類社會彼此連接,使其整體化規(guī)模密度突破了一個新的臨界值,我們有理由相信,和蟻群一樣,人類將面臨一次全新水平的智慧生成階段。

      互聯(lián)網時代造就了無數(shù)由0和1組成的數(shù)據海洋,毫無疑問,它理應成為人類相互交流的世界語言。只是令我們遺憾的是,互聯(lián)網時代所形成的數(shù)據,都依賴它所生成、運行和管理它的專門化系統(tǒng),一旦離開這個系統(tǒng),它就變成了誰也無法識別的信息垃圾。數(shù)據的“泛在集合”正是要給這個龐大海洋中的每一個數(shù)據穿上統(tǒng)一的制服,給出惟一的屬性標識,而實現(xiàn)人們對它們的普遍相認?!胺涸诰酆稀焙蟮臄?shù)據海洋,將成為人類認知周邊世界的一種新的通用語言,它將人類帶入一個“智慧大爆炸”的時代。

       所以,數(shù)據“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網的出現(xiàn),是人類文明演進的一個歷史進程,對人類社會的方方面面都將是一件意味深長的重大事情。

      (蔣國平:中機國信工業(yè)數(shù)據服務(北京)有限公司董事長。) 
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