比特、原子大碰撞，触手可及物联网

前篇内容，可能会让部分朋友发懵了。或者会问，你把物联网说得这么高大上，真的不是夸大其词吗？毕竟自从物联网概念提出之后，其进入公众视野也很久了，但一直达不到大家对它所期许的状态。其实，这样的现状是由很多因素造成的，但是这并不意味着物联网只是忽悠人的概念。那么，这一章，我们先来谈谈这个概念是怎样形成的。

要谈物联网，我们得把“物”“联”“网”这三个字拆开来谈。

那么，我们一起来谈谈“物”和“网”的基本构成：“物质”和“信息”。

以一支铅笔为例，铅笔是由木材、石墨、油漆等构成的，它们都是真实存在的“物质”；同时，这支笔的颜色、重量、长度等属性组成这支铅笔的基本信息；铅笔上的商标图案、铅笔的用途等就是我们对基本信息处理之后，再加上我们自身拥有的知识而形成的新的较为复杂的信息。

同样的道理，人的身体是由水、蛋白质、糖类等物质构成的，人的身高、体重、音色等就是构成人的基本信息，而人的外貌、气质、谈吐等则是我们通过分析这些信息而得出的新的信息。

换作机器也一样，机器本身由金属、塑料等物质构成；机器的重量、颜色、高度等就是基本信息。对机器而言，其产能、产出的产品等复杂的信息是人预先设定好的。

众所周知，物质是客观存在的，看得见摸得着。而信息是人为定义的，是可传送和处理的，但是无法触摸。了解这两个概念后，下面我们来谈谈什么是“联”。

例如，我们通过眼睛感受外界信息，大脑则通过对眼睛所收集到的信息进行分析，从而可以知道铅笔的长短、颜色等属性，进而可以分析得出“这是一只××牌的快用完的铅笔，我只能用它写几行字了，以后还是用自动铅笔好了”这样复杂并有意义的信息。在这里，“看”这个动作就是从“物质”中提取“信息”的过程，就是一种“联”，而从“看”到“想”这个过程也是一种“联”。

我们可以看到，大脑在这个过程中扮演的就是一个“网”的角色，这就是“物质”“联接”“网络”的过程。当然，上面只是一个简单的例子，并不代表物联网的模型，但对我们的读者理解物联网的概念应该会有所帮助。

有了这个概念后，我们再来谈谈什么是原子，什么又是比特。其实，这两个概念也是简单易懂的。

原子是构成物质的基本单位。当然，很早之前我们就知道原子还有更微观的构成部分，但在此我们不做讨论。

那比特呢？比特是信息的基本构成单元，是一个计量单位。这里拿来直接和原子进行比较是有些不合常理，但这并不影响读者理解物联网。

就像不同的原子构成世界一样，比特构成了信息。比特的概念本身是人们在计算机领域提出的，但这里我们也可以这样看：我们说的话、看见的景色、闻到的花香传到我们大脑里，能让我们去感受和理解信息，其基本单元和计算机领域的比特概念可以说是一样的。

可以说，原子是真实存在的，而比特则不是，它只是人类根据自身需要构造出来的概念。而物联网要做的，就是在宏观上将二者结合起来，你不用看、闻、听也能获得信息，乃至不用自己处理信息和亲手操作也能让很多事物为你服务。这个过程，将不再由人类自身来主导，而是通过传感技术、网络技术和数据分析技术来实现。

这就是所谓的原子与比特的碰撞。我们当然做不到从微观上来控制信息和物质，但在微观结构上，物质世界和信息世界二者都是由各自最基础的结构建立起来的。我们人类可以联网，那么理论上由物质组成的一切都可以联网。

这就是物联网与互联网的一个差异。可以说，物联网是在“人联网”的基础上衍生出来的更加宽泛的一个概念，而其核心也将继续围绕人类的活动。

我们再来谈谈“联”这个过程是怎么发生的。这里可以分为“感知”“传输”“应用”三个部分来看。

首先，我们需要“眼睛”，这样才能“看见”，这就是物联网感知层作用的原理。其主要使用的是传感器。传感器其实由来已久，非但不是什么新鲜事物，反而可以说是“老古董”。那让我们试着揭开传感器的面纱让它更性感一点：古代工匠在造房子的时候要确认每根柱子都是笔直的，于是用一块石头悬在棉线上确认地心方向，这就是把我们看不见的重力转化为我们看得见的棉线；再来看看体温计，它把温度这种我们人类自身难以通过感官来量化的信息转化为看得见的汞柱长度；同样，古典的照相机也是一种传感器，它能够把镜头传入的光信号转化为对底片的刺激，最终留下影像。

虽然现在的传感器已经做到精致小巧，但是其本质上仍然在做着类似的工作。不同的是，它们无须把感受到的信息直接传达给人，而是通过一些技术手段转化成信号，交给其他后端设备来处理，之后再进一步进行利用。

很多传感器的感知能力已经远远超过了人类感受世界的能力，甚至比人类更加精准，就感受物质世界而言已经甩了人类好几条大街了，“千里眼”“顺风耳”等早已不是什么新鲜事了。更重要的是，大多传感器产生的结果处理后可以用数字来计量，并可以直接用计算机能懂的语言进行传输，最后被用于数据分析。当然，也有些诸如图像、语音等难以用简单数字来计量的信息，这也相应地对后端的计算机处理能力提出了新的要求。

使用传感器的好处在于，我们人类自身的感知能力有限，很多我们需要的信息是无法感知的，传感器的存在刚好能够解决这些问题，能够让人类看到更广阔的世界，成为我们的第六感官。

其次，我们需要“神经”才能“传输”，这是物联网的网络层的运作方式。传输是一个非常重要的概念。当我们的信息采集好了之后，如果不能传输，那么信息就失去了存在的意义。就像你手上有一批上好的丝绸，但是需在异地进行加工和贩卖，如果没有通过运输工具将其运输到目的地，置放在原地的丝绸是多余的。在丝绸运输过程中，我们也需要一个运输的通路，我们用公路、铁路甚至运河来运输；运输目的地是下游的加工厂，那里可以把丝绸做成衣服再卖钱。那么，这里将丝绸比喻成传感器采集到的信息，而运输工具相当于能够承载这些信息的载体，而河就是传输时用的网络，加工厂就是最终数据处理的中心。在这个过程中，船扮演着非常重要的角色。

各大厂商虽然形成了多种联盟或平台，但是依然争相抢夺对智能家居或者智能硬件的标准的定制。往简单的讲，其类似于“码头”“车站”“运输公司”之间的关系，当你选择用船运输的时候，你就不需要上公路去跑。当然，事实上你可以选择多种运输方式同时运用，信息本身是不变的，关键是看哪种更方便、更经济。

而诸如电信、移动、联通等公司则更偏向于扮演“运河”或者“铁路”这样的角色，是用来承载运输用的“船”或“车”的。现在物联网的发展在一定程度上受限于网络的发展，铁路不多，运河不宽，车船的载重能力都决定着我们这张“网”的发展。当然现在我们的运营商和通信设备制造商等相关参与者也正努力着，在不远的将来，一定会带给大家全新的体验。

最后，我们在工厂加工“信息”，是对信息的处理和运用。这方面就是我们说的“互联网”或者“移动互联网”的应用。现在互联网的应用已经比较成熟，能为人们提供的服务也越来越丰富，大有“互联网+”所有传统行业的劲头，但是基于物联网开发的应用将会在此基础上更进一步。虽然“智能”二字已被玩坏，但真正的智能时代的大门才刚刚打开，未来还有很漫长的路要走。

那么，在物联网时代的网是怎样的网呢？主要是边缘计算和云计算。这跟以往的计算方式很不一样。我们知道，PC时代，对个人而言，计算中心是在个人家庭电脑端，对企业而言是在自家的服务器上。进入移动互联网时代，智能手机弱化了一部分人的计算需求。而未来更多有计算能力的设备会加入到这个行列，如智能电视、智能手表、智能冰箱等。

现在提出边缘计算的概念，是希望调动所有设备参与计算，让其自己通信和组织计算，而不必借助网络后台。就像你本来要把丝绸运去加工，但是你在运输途中遇见了一位识货的商人，他在中途就买下了你的货物直接给了你钱，这样就省去了很多麻烦；或者你突然发现你的小伙伴手艺不错，直接就可以把丝绸做成衣服了。当然，这里面其实更复杂，实现起来还有很远的路要走。举个例子，你并不知道把你拦下来的人是想买你货的商人，还是拦路的强盗，或者只是一阵泥石流。

然后就是云计算了，云计算现在已经比较成熟，相信很多朋友也有相关的知识储备，但这里还是做个简单的类比。你的丝绸送到码头就有人帮你打包了，你不必费神在运河另一端去建立丝绸加工厂。他们把丝绸送到了专门集中加工丝绸的地方，把大家的丝绸集中做成衣服，再送到各自指定的位置。当然，他们更多是建立产业园，除了加工丝绸，也会做一些棉布、牛仔或者化纤的产品。

在物联网发展初级阶段，有赖于感知技术的发展，对物联网的理解重点在于将真实存在的物品信息化；随着人们理解的加深，事件也被作为信息化的对象，比如购买、借款等行为，而这里采用的信息技术更多偏向于传统互联网的采集方式；再往后，一些人提出加工流程、知识产权等没有具体形态的信息，也可以被当作实物一样进行处理和管控，这即是对“物”的定义进行了扩充，将任何可以控制和采集信息的对象都纳入广义的“物”的范畴。至此，“物”的概念和“信息”的概念边界已经模糊，目前这个观点还有一些问题需要讨论，我们在这里就不过多展开了。

我们以往的应用多半是在手机上，以APP的方式为人们提供各种服务，而未来的应用将依托于“物”给我们自动提供。