互聯網到物聯網的演進
http://www.debgrams.com 2011-01-11 11:34 來源：中國計算機報
自1965年英特爾創始人之一戈登·摩爾(Gordon Moore)首次提出摩爾定律以來，計算機、互聯網以及各種應用的快速發展令人印象深刻。但隨著晶體管電路逐漸接近性能極限，人們開始擔心摩爾定律是否將會走到盡頭。
在英特爾公司從事技術研發已30多年，有幸見證了摩爾定律對整個世界的深遠影響。雖然摩爾定律有其物理極限，但它早已超越了定律本身，成為一種鞭策IT產業不斷追求更低成本、實現更優性能的精神。在它的指引下，諸如英特爾等公司的研究人員一直在尋求實現全新技術的可能性。多年來，他們的努力促進了各種設備與應用的創新，并通過互聯網的連接為人們的工作與生活帶來了全新的體驗。
如今，諸如平板電腦、微博等新的聯網設備與應用層出不窮。我深深地感受到傳統互聯網正向物聯網演進，真正萬物互聯互通的物聯網時代正在快速到來。
IDC預測的2020年計算應用規模
互聯計算是物聯網的第一步
隨著各種移動聯網設備不斷涌現，人們越來越習慣于使用智能手機、上網本、平板電腦等設備，在近乎無處不在的無線網絡中進行聯網計算，這將首先帶我們進入互聯計算時代。而在這個過程中，設備的創新與網絡技術的提高正在改變“計算”本身的定義。比如現在你可以使用智能手機隨時隨地實現許多功能，而以前只能在辦公室電腦上才能完成;未來你將可以利用ATM機、車載信息系統甚至所有生產設備，瞬間打造一個移動的、連續的、個性化的互聯網空間。到那時，“計算”將變得無處不在，但卻無形無象。
同時，各種基于“計算”的應用也在演進。多核、并行化計算、運算加速器、傳感器以及嵌入式技術的出現，將幫助人們實現各種通信、數據和服務在隨手觸及的IO設備之間進行輕松移動。這就是互聯計算的魅力!
IDC的最新數據預測，截至2020年，全球將有310億個互聯設備聯網工作。屆時，人們將體驗到連續的、無處不在的互聯計算。然而，在科學家眼里，這只是物聯網中的很小一部分，他們估計未來地球上將有大約500,000 億個“物”，每個人身邊都將有數以千計的物體通過物聯網進行連接。
可以預見，未來的互聯網在規模、形態等各方面都將遠遠超出互聯計算的范疇，最終進入萬物互通互聯的物聯網時代。在這個演進的過程中，我們將面臨很多困難。數以億計的設備不僅會產生海量的數據，對 IP地址的需求也將遠遠超過現有的存量，而這僅僅是諸多可預見的技術難題之一。
因此，我們相信互聯計算只是實現物聯網的第一步，但卻至關重要。
三大技術推進物聯網的實現
現在我們可預見的物聯網應用已經涵蓋交通、醫療、工業自動化等30多個行業，未來它將滲透到人們生產與生活的每一個角落，為IT產業的發展帶來巨大的發展機會。
事實上，物聯網在某些領域已經得到運用并產生了顯著的效益。比如智能電網不僅可以很好地控制大型發電廠發電所需要的大規模計算，還能對個人家庭電耗、采光以及在用電高峰期的電力供應進行非常精準的控制。科學家們正在努力創造并延伸諸如此類計算技術，用于連接地球上的每個人與物，從而使地球上的萬物變得更加智慧。我認為有三項技術最為關鍵：
1. IPv6：手能觸及的設備都將擁有IP地址
網絡中每臺設備的連接都需要一個IP地址，目前我們使用的是IPv4技術。IPv4協議下的網絡地址資源大約只有40億個，目前95%的IP地址已被用盡。如果沒有足夠多的IP地址為未來的聯網設備編號，物聯網將成為空談。作為下一代互聯網地址結構，IPv6可提供多達2128個IP地址，諸如家用電器、汽車、生產機器等設備都將擁有自己獨有的IP地址，可以實現常年在線。
而對中國這樣的新興國家來說，IPv6將顯得更為重要。因為在計算機發展史上，率先創造技術并使用技術的公司通常都會占有長期的優勢。在IPv4地址的分配上，北美大約占有近3/4，而人口最多的亞洲只有不到4億個。這大大限制了當地互聯網的應用和發展。因此，中國如想在未來物聯網發展中占有領先優勢，首先就應該搶得IPv6的技術先機。
當然，在由IPv4向 IPv6遷移的過程中將碰到很多問題。比如如何在不停止現有網絡正常運行的前提下，實現由IPv4在向 IPv6的遷移?我認為我們應該利用市場的力量并結合內容創新，驅使人們向IPv6的遷移。
2. 傳感器：讓設備變得更加聰明
傳感器是一種探測、感受、轉化外界信號的裝置，它能把自然界的模擬信息轉化成可由計算機處理的數字信息，已在工業生產、海洋探測、環境保護、醫學診斷等各種領域的計算設備中得到廣泛的運用。物聯網時代的設備將變得更加聰明，能夠擁有遠遠超過我們熟悉的溫度、光線、重力、地點等指標的感應能力。
傳感器在工作過程中，本身會產生大量的數據，但這些數據并不會自動被作為有意義的信息處理。換言之，如果物聯網中的設備僅僅只是互相連接起來，而沒有額外的性能、功能的添加，那么把它們連接起來也就變得沒有意義了。
因此，科學家們正努力在這些傳感設備上實現自我學習、推導的功能，讓物聯網中的各種設備因為擁有了傳感器而變得更具價值。以智能交通為例，在對交通狀況進行分析時，我們要讓設備能夠對通過安裝在街道、公路等處的監控攝像頭、車載GPS等記錄下來的海量信息，自動進行有意義的分析與處理。
3. 云：實現數據的智能存儲、調用與管理
在物聯網下，所有聯網設備都將產生大量數據，只能集中存儲在異地的大型數據庫中，這正是云計算產生的前提。云計算將確保個人計算體驗的連續性，它不僅幫我們存儲海量的數據，還為我們匯集了大量的計算潛能，幫助我們進行復雜的運算。
但僅有云端還遠遠不夠，我們必須有響應速度非常快的本地計算形式。它比我們以前所談的簡單的大型數據中心的高性能計算要復雜得多。因為它不光需要具有我在前面談到的推導、推理這樣的計算能力，同時還需要有實時的、對現實物理世界仿真模擬的能力，以實現在無需或極少需要人為干預的情況下，就可指定、發現和安全部署自動化云計算服務和資源。
邁入物聯網的棘手問題
以上三項措施將確保物聯網的順利實現，但要讓人們更加方便、安全地使用物聯網，真正發揮它的價值，我們還需要解決以下幾個問題。
首先就是由誰來制造未來大量的可無縫互聯的計算設備。應用于物聯網的設備大多基于嵌入式技術，更新周期短、專用度也比較高，沒有哪家公司能夠制造滿足所有需求的嵌入式設備。只有通過與硬件、軟件、內容提供商、運營商等生態系統中的伙伴開展緊密有序的合作，才能實現計算設備的創新與應用。
另外一個問題是安全與隱私。所有設備都連入互聯網將帶來巨大的安全隱患。比如，如果你家里的設備信息被破解，這些聯網設備就會成為小偷入門盜竊的最佳指引，它們將告訴小偷什么時候是進入你家的最好時機。在這種情況下，政府應當制訂有效但不繁瑣的法規，鼓勵企業創新，但又不至于監管得過于嚴格，否則將會影響到創新。
還有就是全球一致性。我們可以預見，未來提供云服務的供應商將跨越國界，可能在中國為你提供云服務的公司，它的數據中心其實是在越南。如何保證你的數據放在別國也是安全的?當這樣的數據和計算出現了跨國和跨文化運動的時候，我們相信各國應該達成一致的協議，確保數據的合法性與標準的一致性。
在由互聯網向物聯網的演進中，合理的戰略規劃非常重要，政府、研究界、產業界應當聯手迎接機遇與挑戰。2009年8月，溫家寶總理在考察無錫物聯網產業研究院時，希望中國物聯網發展能早一點謀劃未來、攻破核心技術，對此我非常認同。我很高興看到在中國物聯網的概念已經深入人心，國家也已把它列入戰略性新興產業。我相信中國嵌入式研究一定能夠抓住市場機遇，實現更多創新。
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