关于物联网技术的一些想法

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互联网网络的发展必然要走向物联网。然而，真正的物联网与目前的互联网之间究竟有何本质区别呢?这一问题一直被大家所忽视，这其实也就是为什么当前中国的物联网产业发展杂乱无章的根本原因。本文只从技术角度来讨论这一基本问题，而不涉及一切非技术因素。

从本质上看，如今的互联网之诞生、目的、功能架构设计等等都只解决了一个问题，那就是无数台计算机之间的数字数据通信问题。而当前所有的计算机其实都只实现了一个功能，二进制数据的处理计算。采用形象的说法，当前基于计算机的互联网带给人类的作用就是，把人类的沟通方式改变成以下方式：首先把人类所要沟通的信息通过传感器和计算机转换成统一的二进制数据，然后通过互联网传递到目标，并再通过计算机和传感器将数据尽量逼真地还原成原来的信息。在这种互联网的架构下，不管是哪个人，也不管是人类的哪种沟通信息，都将转换成完全相同的二进制数据来进行传输。尽管有各种加密算法和协议来区分这种不同需求，但是，与原始的面对面沟通方式相比，互联网沟通方式在带来效率和快捷的同时，也存在致命的两个缺陷：一是安全性，二是多样性。

人们期待物联网来解决这两个缺陷。从字面上去理解，物联网似乎是“物”体之间的“联”系“网”络，可是从本质上去理解，物联网其实是人类对安全性和多样性的渴望。因为，一方面，人类希望所有的“物”，比如，冰箱、微波炉、身体状况、甚至是思想，都能方便及时地相互联系起来，这就是人类多样性的需求，而另一方面，对某单个人来说，与他或她相联系的“物”又必须是本人有关系的物，或是私有“物”。因此，物联网与互联网之间最本质的技术区别就是，物联网是人类多样而又私有“物”之间的沟通网络，而互联网是单一而公开的数据网络。举个例子说明，真正物联网应该是这样的，与我相关的所有东西都能和我及时快速地联系，比如，自己和家人的安全健康、房屋车辆的实时状况、社交网络的智能动态等等，然而同时，我不同方面的需求又能保密地沟通，比如，自己和家人的健康状况只希望让指定的医生和医院知道，而不能泄露发送给学校或其它渠道，甚至，给医生的健康数据也不一定是原始数据，而是根据自己经验而过滤处理后的数据，这就是人类沟通中的高级形式：意会。

那么，如何超越互联网，物联网如何实现安全性和多样性的统一呢?我们从网络架构(软件)和物理接入(硬件)两方面来分析物联网与互联网的技术区别。

网络架构方面，目前互联网的七层模型应该很难也不需要改变，这意味着，物联网也应该以TCP/IP的数据格式和协议进行传输通信。物联网和互联网的关键区别应该在于网络架构的底下两层---链路层和物理层---的区别。说的通俗些，在未来真正物联网中，每个物联网终端(相当于互联网里的计算机)应该是特色的硬件(不同场景、不同用户需要不同的传感器和数据处理方式)和特色的软件(针对不同场景、不同客户的原始数据处理加工的不同算法)的结合体。其中的特色软件是嵌入硬件之中，是可以适度的用户自我调整的算法集，该软件既能根据不同的需求数据采取不同的处理方法，而且还有能完全保护单一用户的加密及安全算法，更重要的是，这些软件算法不是完全通用，而是与用户终端硬件紧密联系的，这样才能保证安全性和多样性的一致。

物理接入方面，鉴于同时满足高密度高容量接入和高保密性两方面的要求，目前基于射频波段(不管是2.4GHz还是UWB的60GHz)都无法同时满足真正物联网这两个本质的要求，因此肯定要被红外光的无线接入方式所取代。这不是成本问题，而是技术本身的局限性问题。关于这一点，美国的战略远远走在其他国家之前面。最近美国宣布的红外激光照明技术的突破就是这一战略中很重要的一环。对于这一战略的其它技术单元，在当前的光通信行业里已经渐出端倪，比如，已经走向技术成熟的硅基光电子就是未来替代手机等智能终端的解决方案。

国内还整天在讨论什么5G、UWB、物联网操作系统等貌似新颖实则脱离技术本质的物联网方案，却不知美国正在谋划一个既IC产业之后的下一个统领制造业和科技的新产业，这就是硅基红外激光产业，它可以完全替代现今的电子产业，且性能成倍提升。