联网设备的概念可以追溯到1832年设计出来的第一个电磁电报,电报通过传送电信号使两台机器之间能够直接通信。然而,物联网的真正起源始于20世纪60年代末互联网的发明——一个对物联网来说非常重要的组成部分。
1.物联网的雏形与术语诞生
全球第一台隐含物联网概念的联网设备是20世纪80年代初位于卡内基梅隆大学、由该校程序员设计的可口可乐贩卖机。程序员们将微开关集成到贩卖机中,并将其连接到互联网上,使他们可以在去购买之前检查机器是否有冷饮,饮料是否冰凉。这项发明促进了该领域的进一步研究和全世界互联机器的发展。
1990年,为响应INTEROP大会的挑战,约翰·罗姆奇(John Romkey)发明了一种可以通过互联网进行开关的烤面包机,约翰·罗姆奇将烤面包机用TCP/IP协议连接到互联网上,并成功地打开和关闭了它,这被认为是第一个物联网设备。
1993年,剑桥大学的科学家们开发了第一个网络摄像头,用来监控计算机实验室中咖啡壶里的咖啡量。他们编程的摄像头每分钟拍摄三次咖啡壶的照片,然后将照片发送到本地电脑,从而可以使大家知道咖啡壶里是否有咖啡。
1999年是物联网历史上最重要的年份之一,因为“物联网”一词在这一年出现了。麻省理工学院自动识别实验室(Auto-ID Labs)的负责人凯文·阿什顿(Kevin Ashton)在给宝洁公司高管的演讲中提到了“物联网”这个术语。阿什顿致力于供应链优化方面的工作,他想要吸引宝洁的高层对一项叫作无线射频识别(RFID)的令人兴奋的新技术的注意,由于互联网是1999年最热门的新趋势,所以他将自己演讲的题目定为“物联网”(Internet of Things)。他将物联网描述为一种借助无线射频识别标签将多个设备连接起来的技术,用于供应链管理。他认为无线射频识别是物联网的先决条件,如果所有的设备都被“标记”,计算机就可以管理、跟踪和编目它们。尽管基于无线射频识别的设备连接理念与当今基于IP的物联网有所不同,但凯文·阿什顿的突破在物联网的历史和技术发展上发挥了重要作用。
2.物联网进入大众视野
21世纪初,“物联网”一词开始被主流媒体广泛使用,《卫报》《福布斯》《波士顿环球报》都不约而同地提到过它。人们对物联网技术的兴趣稳步上升。此外,几项重大发明促进了物联网的发展。其中一项是LG公司在2000年推出的联网冰箱,它配有屏幕和跟踪器,允许用户在线购物和视频通话,但是它高于2万美元的价格并没有赢得消费者的喜爱。另一项重要发明是2005年Violet公司发明的兔形联网机器人Nabaztag,它能够播报新闻、天气预报和股市变化,还能相互之间连接。此外,在这期间,从美国国防部的Savi项目,到沃尔玛的商业世界,无线射频识别被大规模部署。
物联网概念真正引起各国政府与产业界的重视是在2005年国际电信联盟发布的互联网研究报告《物联网》之后。2005年11月,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式以书面形式提出了物联网概念[12]。报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网主动进行交互。ICT的世界增加了一个新的维度:从任何时间、任何地点的任何人都可以连接,我们现在可以连接任何物体。连接将成倍增加,并创建一个全新的动态网络——物联网。无线射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
2008年,第一届国际物联网大会在瑞士苏黎世举行。来自23个国家的与会者讨论了无线射频识别、短程无线通信和传感器网络。同一年,世界上一些大公司发起成为IPSO联盟(Internet Protocol for Smart Objects Alliance),以促进互联网协议(IP)在“智能物体”网络中的使用,并使物联网成为可能。IPSO联盟目前拥有超过50家成员公司,包括博世、思科、爱立信、英特尔、SAP、Sun、谷歌和富士通等。也是在这一年,美国国家情报委员会将物联网列为2025年之前可能对美国利益产生影响的六项“颠覆性民用技术”之一。
思科互联网业务解决方案集团(Cisco Internet Business Solutions Group,IBSG)表示,物联网诞生于2008—2009年,当时连接到互联网的设备数量已经超过了地球上人口的数量。
表2-1 思科预计物联网设备数量发展
资料来源:Cisco—The internet of things.How the next evolution of the internet is changing everything。
2009年,各国政府纷纷将物联网发展上升到国家战略层面,开始了对物联网技术的大力投资。受IBM“智慧地球”概念的启发,美国总统奥巴马率先将物联网列为振兴经济的科技之一。同年,欧盟无线射频识别和物联网研究项目组发布《欧盟物联网战略研究路线图》。次年,我国也将物联网列为五年计划的战略重点,并宣布物联网是长期发展计划的一部分。
在这一时期,物联网技术也开始在公共安全领域发挥重要作用。例如在自然灾害监测方面,美国由于受风暴灾害影响损失惨重,由军民共同建设了传感器监测系统,名为“海浪监测计划”。2009年,美国国家海洋与大气管理局对系统进行升级,开始着手建立一个覆盖全美海岸线、从浅水到深水、精确的海浪监测网络,这个网络总共在近海、外大陆架、内大陆架和沿海设置了296个传感器,可以监测海浪的能量和方向,并计算海浪的传播速度。在动物疫情监测方面,2004年,美国农业部启动了“全国动物身份识别系统”(National Animal Identification System,NAIS)项目,为全国的新生牲畜配置射频识别耳标,通过这个移动传感器,对牲畜进行连续追踪,一旦家畜疫情暴发,就能通过数据库追踪溯源,快速确定传染源和传播范围。此外,在食品安全方面,2008年北京奥运会期间,北京市启动了奥运食品安全可追溯系统建设,通过使用GPS、GIS、无线射频识别、加密通信等技术实现了对奥运食品从生产到供应的全过程的安全管理[13]。
3.物联网真正的腾飞
2011年,著名IT咨询公司Gartner将“物联网”列入了其发明的“技术成熟度曲线”中。2012年,欧洲最大规模的互联网会议LeWeb将主题定为“物联网”。与此同时,《福布斯》《连线》和Fast Company等流行科技杂志开始使用“物联网”一词来描述这一技术现象。2013年,谷歌发布了谷歌眼镜(Google Glass),这是物联网和可穿戴技术的一个革命性进步。同年,IDC公司发布一份报告称,到2020年,物联网市场规模将可达到8.9万亿美元。2014年1月,当谷歌宣布以32亿美元收购智能家居硬件公司Nest时,物联网这个词获得了大众市场的关注。(www.daowen.com)
从那时起,互联设备在我们的日常生活中变得越来越广泛和普遍。苹果、三星、谷歌、思科和通用汽车等全球科技巨头正致力于物联网传感器和设备的设计和生产——从联网恒温器、智能家居到自动驾驶汽车,物联网已进入几乎所有行业,包括制造业、医疗保健、交通运输、石油和能源、农业、零售以及更多行业。这种戏剧性的转变让我们相信,物联网革命就在这里,就在现在。
同时,物联网在公共安全领域的应用也更加成熟和广阔。公共安全事件重在事前预先感知,而物联网在感知方面则拥有其他技术无法比拟的优势,包括对地表、堤坝、道路交通、公共区域、危化品、周界、水资源、食品生产环节以及疫情等容易引起公共安全事故发生的源头、场所和环节的异常情况感知,其在社会治安、城市消防、自然灾害、食品安全、事故灾难等事件的预警中都已在发挥着重要作用。
[1]潘云鹤:《人工智能要瞄准学科交叉前沿》,https://tech.sina.com.cn/d/2020-08-30/dociivhuipp1474735.shtml。
[2]Accenture,“artificial intelligence is the future of growth”,https://www.accenture.com/us-en/insight-artificial-intelligence-future-growth.
[3]“HOW THE ERA OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE WILL TRANSFORM SOCIETY?”,https://pocketconfidant.com/how-the-era-of-artificial-intelligence-will-transform-society/.
[4]腾讯研究院、中国信通院互联网法律研究中心、腾讯AI Lab等:《人工智能——国家人工智能战略行动抓手》,中国人民大学出版社2018年版。
[5]玛格丽特·博登(Margaret A.Boden):《AI:人工智能的本质与未来》,孙诗惠译,中国人民大学出版社2017年版。
[6]腾讯研究院、中国信通院互联网法律研究中心、腾讯AI Lab等:《人工智能——国家人工智能战略行动抓手》,中国人民大学出版社2018年版。
[7]曹建峰、孙那:《全球人工智能安全与伦理研究》,《中国网络空间安全发展报告(2017)》,社会科学文献出版社2017年版。
[8]Rosenblatt,F.,“The Perceptron.A Probabilistic Model for information Storage and Organization in the Brain”,Psychological Review,1958,65(6):386—408.
[9]ZB,泽字节,10万亿亿字节,1ZB=1.1805916207174113×1021 B。
[10]徐子沛、郑磊:《善数者成:大数据改变中国》,人民邮电出版社2019年版,第14—15页。
[11]周利敏:《面向人工智能时代的灾害治理——基于多案例的研究》,《中国行政管理》2019年第8期。
[12]吴曼青:《物联网与公共安全》,电子工业出版社2012年版,第43页。
[13]吴曼青:《物联网与公共安全》,电子工业出版社2012年版,第43页。
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