2.1　物联网概念的提出、定义和组成

从有语言开始，人类就从没有停止过对自由交流的追求。无数的岁月，人们盼望着拥有一双“千里眼”，跨过千山万水透视世界；人类期待着拥有一对“顺风耳”，倾听天上人间的天籁之音。如今，你是否想拥有超人的智慧，能实时、动态、可追溯地感知物理世界与虚拟世界的万物，使生活变得如神话般美好？幻想、理想与现实通过人类持之以恒的探索与实践，从量变到质变，使梦想变为现实。

2.1.1　物联网的萌芽期与启蒙阶段

1. 物联网概念的萌芽期

物联网的概念最早应该追溯到已故的施乐公司首席科学家Mark Weiser。1991年，这位世界著名的计算机科学家在《科学美国人》杂志上发表了题为《21世纪的计算机》的文章，他对计算机在未来的发展和应用进行了大胆预测。他预测“这些最具深奥含义的技术将逐渐消失，并潜移默化地无缝融合到人们的生活中，直到无法分辨为止”。他认为，计算机在未来的应用会发展到一个至善阶段，人们无须为使用计算机而去学习软件、硬件、网络等专业知识，而是将其当成一种简易工具使用，如同使用计算器一样，不用知道其工作原理，拿来即用。

2. 启蒙阶段——比尔·盖茨的《未来之路》

另一位对物联网概念提出构想的人，恐怕我们都不陌生。1995年，微软帝国的缔造者比尔·盖茨曾撰写过一本在当时轰动全球的书——The Road Ahead（中文译名为《未来之路》），他在这本书中预测了微软乃至整个科技产业未来的走势。盖茨在书中写道：“虽然现在看来这些预测不太可能实现，甚至有些荒谬，但是我保证这是本严肃的书，而绝不是戏言。10年后我的观点将会得到证实。”

在该书中，比尔·盖茨提到了“物联网”的构想，他认为互联网仅仅实现了计算机间的联网，没有实现与世间万物的联网。迫于当时网络与技术的局限性，这一构想无法真正实现。让我们一起了解这位科技精英曾预言了什么，这些预言是否已变为现实。

《未来之路》中写道：你将会自主选择自己喜欢看的电视节目，而不是等着电视台为你做强制性选择。如今的数字电视已经实现了这种视频点播功能，机顶盒功不可没。你还可以通过网络，点播任何已经播出或正在播出的电视节目和电影节目。

《未来之路》中预言：如果你计划购买一台冰箱，你将不用再听那些喋喋不休的推销，电子广告将为你提供最丰富的信息。如今在互联网上，你可找到对任何一种产品的性能、性价比及服务的评价。人们可以在网络中寻医看病、买卖物品、交友聊天、游戏娱乐、旅游调查、订购机票、预订旅馆等；各类论坛、电子商务网站、交友网站等提供的最新信息，让你应接不暇。如今，只有你想不到的，没有网络办不到的。

《未来之路》中预言：两个邻居在各自家中收看同一部电视剧，但在插播电视广告时，两个电视可以出现完全不同的节目。中年夫妇家中的电视广告节目是关于退休理财服务的广告，而年轻夫妇的电视中插播的是假期旅行广告。定制广告业务虽然目前尚未实现，但部分高科技公司开始进行定制广告的销售，相信不久的将来，我们就可以看到自己定制的广告画面。

《未来之路》中预言：音乐销售将出现新模式。那些对光盘和磁带感到头疼的用户将可以不再受它们的侵扰，以全新数字模式出现的音乐产品将会登陆市场，音乐将成为互联网信息高速公路上最重要的组成部分。比尔·盖茨的先知先觉正确无疑，但让人疑惑的是，比尔·盖茨在10年前已经意识到数字音乐市场的巨大潜力，但微软却没有做数字音乐产品，而让苹果在市场上抢占了先机。

《未来之路》中预言：如果你的孩子需要零花钱，你可以从计算机中给他转5美元。另外，当你驾车驶过机场大门时，电子钱包将会与机场购票系统自动关联，为你动态购买机票，机场的检票系统将会自动检测你的电子钱包，查看是否已经付款。如今的信用卡、网上支付、移动支付、eBay服务、电子机票等应用不断推出，非常符合比尔·盖茨的预测，它们共同开启了电子商务时代。

《未来之路》中预言：你可以进入电子地图中，方便地找到每一条街道、每一座建筑。虚拟的第二人生提供完全模拟现实的生活体验，如今谷歌提供的地图几乎可以覆盖地球上的任何地方，甚至可以“找根皮筋儿做弹弓打你家玻璃”。它完全实现了人们足不出户，轻松地在网上寻找目标的愿望。人们可以借助谷歌地球的帮助找到目标地点详图，甚至可以俯视到自家居住的楼房。

《未来之路》中预言：你丢失或者失窃的摄像机将自动向你发送信息，通知你它现在所处的具体位置，甚至当它已经离开你所在的城市，也可以被轻松找到。很遗憾，比尔·盖茨的这项预言尚未实现，不过让我们欣慰的是，未来物联网能够轻而易举地实现这项功能。

将虚拟世界与现实世界紧密连接，这就是比尔·盖茨的远大理想，也是人类对未来的美好期盼。这正是物联网的未来，它将使人类生活在智慧地球上，享受智能化的生活。

2.1.2　物联网概念诞生——MIT Auto-ID Center

物联网概念经历了萌芽期及启蒙阶段，直到1998年才由英国工程师Kevin Ashton提出。Kevin Ashton对物联网的定义是：把所有物品通过射频识别（RFID）等信息感知设备与互联网连接起来，实现智能化的识别和管理。Kevin Ashton先生当时身为宝洁公司营销副总裁，1997年该公司的一款新品上市，深受市场欢迎，但因太过畅销，且流通环节太多、调货速度太慢，导致许多商店货品脱销。据当时美国零售连锁业联盟统计，美国几大零售业者，每年因商品流通不畅而蒙受700亿美元的经济损失，令营销高管Kevin Ashton深感惋惜。

Kevin Ashton先生花了两年的时间找到了问题的症结，并提出了解决方案：他采用无线射频识别技术取代已广泛使用的条形码，即在每个商品上装上电子标签，利用电子标签的信息发射功能，使得生产商和供应商变革已有的管理模式，及时地得到商品的供求信息，从而达到杜绝供应链某环节缺货的现象，使得资金流动更加合理，既不短缺，也不滞留，以求企业经济效益最大化。Kevin Ashton不仅想到了解决方案，而且更深入地做了一步，1999年10月，他与美国麻省理工学院（Massachusetts，Institute of Technology，MIT）的教授Sanjay Sarma、Sunny Siu和研究员David Brock共同创立了RFID研究机构——自动识别中心（Auto-ID Center），他本人和Sunny Siu分别出任中心的执行主任、研究室主任。就是麻省理工学院的自动识别中心提出，要在计算机互联网的基础上利用RFID、无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）、数据通信等技术，将世界上所有物品联系在一起，构造出一个覆盖全球的“物联网”，让地球充满智慧。Kevin Ashton说：“我们为公司创造了一种使用传感器识别世界各地商品动态信息的方法，这彻底改变了以往供需双方传统的跟踪产品的固有模式。事实上，我们创造了物联网，它比互联网更大。”

Kevin Ashton先生履历丰富，从宝洁公司任营销副总裁，到麻省理工学院担任自动识别中心的执行主任，再到RFID读写器供应商ThingMagic公司就任市场副总裁，同时任职ThingMagic公司顾问。2008年，他创建了Zensi公司，并担任公司的首席执行官（Chief Executive Officer，CEO），致力于将华盛顿大学、杜克大学和佐治亚理工大学研制发明的传感器实用化、商用化，并用其追踪整栋建筑中的水电使用情况。从Kevin Ashton近十几年的工作经历和成就中，人们可以从一个侧面感悟到物联网初期的复杂背景。

2.1.3　物联网的定义和组成——《ITU互联网报告2005：物联网》

目前，更多的业内人士认为物联网的概念最早在1999年由美国麻省理工学院提出，是指依据无线射频识别技术构建的物流网络。

物联网这一概念正式提出是在2005年11月17日，在突尼斯举办的“信息社会峰会”（World Summit on the Information Society，WSIS）上，国际电信联盟（International Telecommunications Union，ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》（ITU Internet Report 2005：The Internet of Things）。该报告正式使用“The Internet of Things”（IoT）这个词组，国内译为物联网。该报告深入探讨了物联网的技术细节及其对全球商业和个人生活的影响，着重表述了新兴技术、市场机会和政策问题等信息。该报告由ITU战略与政策部撰写，报告指出：通信将进入无所不在的“物联网”时代，世界上所有物体，从轮胎到牙刷、从房屋到公路设施、从洗发水到电冰箱都可以通过互联网进行数据交换。无线射频识别（RFID）技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术等将得到更广泛的应用。该报告强调，物联网既非科幻小说，也非商业骗局，它建立在坚实的技术优势和广为认同的网络无处不在的认知基础上。

1. 《ITU互联网报告2005：物联网》7个章节内容简介

第一章，介绍物联网的概念与定义。探究基于物联网的关键技术前景，如泛在网络（Ubiquitous Networks，UN）、下一代网络（Next Generation Network，NGN）和泛在计算（Ubiquitous Computing，UC）。

第二章，物联网技术。介绍了能够引导未来物联网发展的技术，包括无线射频识别技术、传感器技术、智能产品、纳米技术和微型化技术。

第三章，市场机会。分析了这些技术的市场潜力和影响市场增长的因素。选择部分行业的新商业模型作为范例，描绘了物联网将如何改变产业基石。

第四章，潜在挑战。思考并分析了阻碍物联网标准化和广泛应用的障碍，如日益增长的隐私保护问题。

第五章，发展中国家的机遇。分析并提出了物联网技术能够给发展中国家带来的益处，以及将使发展中国家成为物联网最早的用户和物联网能给发展中国家带来的市场机遇。

第六章，美好前景。将上述内容融合到一起，总结了未来10年我们的生活方式将会被如何改变。

第七章，新生态系统。总结了物联网对社会发展、人类生活的影响，以及带给电信行业的全新生态系统。

2. ITU关于物联网报告的执行摘要

第一章首先阐明：我们正处在一个崭新的泛在计算和泛在通信时代，无论对法人、社区和个人领域都将发生根本性变革。根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种物品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，如图2-1所示，在任何时间、任何地点，从人与人之间的沟通连接，扩展到人与物、物与物之间的沟通连接。

在第二章中，阐明物联网是一次技术革命，揭示了计算和通信的未来，它的发展也依赖于一些重要领域的动态技术革新：从无线传感技术到纳米技术。报告强调，使用无线电波来识别物体的射频识别技术是物联网的关键核心技术之一。

首先，为了连接日常用品和设备并将其属性信息存至大型数据库和网络，尤其是互联网，选择一种简单可行、低成本且有效的物体识别系统是至关重要的。无线射频识别技术提供了这样的功能。其次，数据库采集得益于探测物体的物理状态改变的感知能力，使用传感器技术就能满足这一点。物体中的嵌入式智能芯片可以通过在网络边界转移信息处理能力而增强网络的威力。最后，微小型化技术和纳米技术，可使体积越来越小的物体能够进行交互和连接，如图2-2所示。

所有这些技术融合到一起，形成了物联网，让世界上所有物体能够彼此可感知，并智能化地连接到一起。

RFID技术被认为是物联网最关键的技术。除了射频识别外，为记录环境的变化情况，具备探测物体物理状态变化的能力是必不可少的。从这个角度看，传感器在连接物理世界和虚拟世界上起到了关键的桥梁作用，它使得物体能够对周围物理环境的改变做出反应。如图2-3所示，物联网将融合各种技术和功能，来实现一个完全可交互的、可追溯的网络环境，创建聪明人的智能家居。

在第三章，作者描述了物联网时代的市场机会。如图2-4所示为物联网从概念到市场的梳理。

在第四章，重点谈及物联网面临的挑战和存在的问题。如图2-5所示为隐私保护涉及的方方面面。

第五章论证了发展中国家的机遇。

第六章描绘的是2020年某一天的生活。

最后在第七章，介绍物联网的发展将出现的新生态系统。

互联网正在迅速演变，变得更加普及、交互和更加智能化。互联网不仅让实时通信成为可能，而且在任何时间、任何地点的任何物体之间都能相互通信。物联网的发展能开拓出更多创新型应用和服务，从而提升人们的生活质量，在为企业提供新收入机会的同时，也缩小了不同人群之间的不平等。

物联网将伴随由各方面骨干驱动的新生态系统的诞生而发展，如图2-6所示。该生态系统包含如下要素：生产商和供货商、消费支持群体、研究机构、政府及监管机构、国际组织、率先使用者（领先用户）。这些骨干必须运行一系列持续发展的经济和法律系统，这样就能为他们的最终盈利提供支撑。然而，人类本身依旧是整个系统的核心，因为他（她）的需求对未来创新的影响才是关键。事实上，技术和市场不可能脱离社会和伦理体系而独立存在。物联网将从很多方面改变我们的日常生活，影响我们的行为，甚至价值观。

报告中还描绘了“物联网”时代的场景。以上这些内容，在本书作者2011年出版的《探索中国物联网之路》一书中都有详细的表述，感兴趣的读者可以参考阅读。