互聯(lián)網(wǎng)并沒(méi)有物聯(lián)基因,RFID也不具有將互聯(lián)網(wǎng)與萬(wàn)物相連的能力,物聯(lián)網(wǎng)的基因存在于微控制器(MCU)中。
提到物聯(lián)網(wǎng),不少人認(rèn)為,互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)RFID與萬(wàn)物相連便蛻變成物聯(lián)網(wǎng)。實(shí)際上,互聯(lián)網(wǎng)并沒(méi)有物聯(lián)基因,RFID也不具有將互聯(lián)網(wǎng)與萬(wàn)物相連的能力,物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基因存在于微控制器(MCU)中。微控制器與身俱來(lái)的使命就是與物理對(duì)象相連,嵌入到對(duì)象體系中,實(shí)現(xiàn)物理對(duì)象的智能化控制。
微控制器的物聯(lián)基因,是其內(nèi)部的感知與控制通道接口。1990年出版的《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中,將微控制器劃分出與外部交互的感知、控制、人-機(jī)、機(jī)-機(jī)四個(gè)通道接口。其中,感知接口、控制接口與物理對(duì)象相連,感知物理信息、控制物理對(duì)象;人-機(jī)接口用來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話;機(jī)-機(jī)接口則實(shí)現(xiàn)微控制器與其他智能化設(shè)備的互聯(lián)。微控制器完整的四端口結(jié)構(gòu),既保證了對(duì)物理對(duì)象的感知與智能控制,又能在機(jī)-機(jī)接口擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接入功能后,實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。正是微控制器的這種入地(物聯(lián))上天(互聯(lián))的魔力,實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的變革。
從微控制器誕生到物聯(lián)網(wǎng)形成,是30多年來(lái),現(xiàn)代計(jì)算機(jī)兩大分支從獨(dú)立發(fā)展到交叉融合水到渠成的結(jié)果?,F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的源頭是20世紀(jì)30年代的圖靈機(jī)。圖靈機(jī)的人工智能本質(zhì),決定現(xiàn)代計(jì)算機(jī)必須擔(dān)負(fù)起智力計(jì)算與智力控制兩大任務(wù)。1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生,雖然從某種程度上實(shí)現(xiàn)了從圖靈機(jī)模型到實(shí)用機(jī)的轉(zhuǎn)化,但無(wú)法同時(shí)兼顧這兩大任務(wù),直到微處理器誕生。
微處理器本質(zhì)上是一個(gè)智力內(nèi)核,在其微小體積、極低價(jià)位、易于擴(kuò)展的基礎(chǔ)上,可方便地演化出通用微處理器與嵌入式處理器。前者可以構(gòu)成通用計(jì)算機(jī)用于智力計(jì)算;后者可以構(gòu)成單芯片形態(tài)的微控制器(即嵌入式系統(tǒng),早期俗稱單片機(jī)),嵌入到對(duì)象體系中,實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系的智力控制。
微處理器誕生后,便迅速開(kāi)始了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)兩大分支的獨(dú)立演化進(jìn)程。通用計(jì)算機(jī)從單機(jī)計(jì)算、分布式計(jì)算到網(wǎng)格計(jì)算,迅速形成了互聯(lián)網(wǎng)的全球網(wǎng)絡(luò)體系;微控制器則從單機(jī)物聯(lián)、分布式物聯(lián)、總線物聯(lián)到局域物聯(lián),迅速具備了多種形式的網(wǎng)絡(luò)接入功能。其后便是兩大分支交叉融合后的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。我們可以從微處理器誕生后集成電路發(fā)展史中,明顯地看出這一歷史發(fā)展軌跡。
通用微處理器奠定了通用計(jì)算機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展道路,同時(shí),嵌入式處理器開(kāi)辟了物理對(duì)象智力嵌入的微控制器發(fā)展之路。兩個(gè)平行不悖的發(fā)展道路在盡頭處交叉融合,水到渠成地誕生了物聯(lián)網(wǎng)。
本文作者:何立民,北京航空航天大學(xué)教授。1985年獲國(guó)家一等發(fā)明獎(jiǎng),1990年被授予全國(guó)高校先進(jìn)科技工作者稱號(hào)。發(fā)表大量著作,其中《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》獲全國(guó)高校出版社優(yōu)秀科技專著獎(jiǎng)。2010年起陸續(xù)出版了《從資本經(jīng)濟(jì)到知識(shí)經(jīng)濟(jì)》、《知識(shí)學(xué)原理》、《知識(shí)簡(jiǎn)史》、《工具簡(jiǎn)史》等知識(shí)學(xué)原理系列叢書(shū)。