1998年,我作為原郵電部臨時(shí)翻譯被派到紐約,坐在賣煙草晉身的IBM總裁郭士納一尺遠(yuǎn)的地方聽他說理想中的E-service概念。那時(shí)我還不知道后來異常有名的“智慧塵埃”(Smart Dust)概念已經(jīng)公之于眾了,郭士納先生也未必知道自己后來將因?yàn)樗^的15年周期定律被我們頻頻說起;大家抽空用中文悄悄交換著剛聽到的傳奇般的雅虎和免費(fèi)的Email空間。真正在聽郭士納滔滔不絕的,其實(shí)只有我這個(gè)翻譯。沒有人意識(shí)到此后一年多Internet要經(jīng)歷一次泡沫迸裂,而桌上半數(shù)的精英即將加入失業(yè)大軍。人們熱烈地規(guī)劃著今后幾年的暴發(fā)路;津津樂道的,是貧困的大媽因?yàn)樽≡诰W(wǎng)絡(luò)中心樓上就發(fā)財(cái)3千萬(wàn)的故事,還有王菲的相約九八。
1999年我參加信產(chǎn)部一個(gè)代表團(tuán)到日內(nèi)瓦參觀電信展,正值郵政綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)期間,因?yàn)槠渲杏朽]運(yùn)指揮這一部分,大家都很關(guān)注相關(guān)的內(nèi)容。展覽會(huì)上有人極力宣傳IoT/IoM等一系列概念,有點(diǎn)鬧笑話的是那時(shí)候我還以為IoM就是Internet of Money,這么想也有一定合理性,因?yàn)槟菚r(shí)候都把金融流和物流掛在嘴邊,幾年之后看一個(gè)文章才意識(shí)到是Internet of Media的簡(jiǎn)寫。
2001年到2004年跟隨倪明選老師做科研,第一個(gè)題目就是利用RFID做位置的感知,基于系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)發(fā)表了"LANDMARC: Indoor Location Sensing Using Active RFID"這個(gè)論文。LANDMARC作為最早使用主動(dòng)式RFID的定位系統(tǒng)之一,迄今為止被國(guó)際國(guó)內(nèi)研究者引用超過六百次。2004-2007年,我們以煤礦安全生產(chǎn)和緊急救援為應(yīng)用目標(biāo),提出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)。通過自動(dòng)監(jiān)控煤礦工作空間的氧氣含量、瓦斯?jié)舛龋瑢?shí)時(shí)檢測(cè)滲水和礦道地質(zhì)結(jié)構(gòu)變形等事件,為煤礦意外事故的發(fā)生提供預(yù)警,并為發(fā)生事故后的緊急救援提供關(guān)鍵導(dǎo)航功能。2007-2008年,我們和中國(guó)海洋大學(xué)一起把傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中,研制了OceanSense系統(tǒng),在黃海海域最多的時(shí)候部署了上百多個(gè)節(jié)點(diǎn)收集溫度、光照、海深等環(huán)境數(shù)據(jù)。2008年至今,為了探求傳感網(wǎng)大規(guī)模布署的技術(shù)壁壘,我們展開了綠野千傳傳感網(wǎng)林業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)提出了3個(gè)1的決心,即在一個(gè)野外的真實(shí)環(huán)境,部署超過一千個(gè)節(jié)點(diǎn)的無線傳感網(wǎng)系統(tǒng),連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年以上。在2009年5月我們成功部署了一個(gè)120個(gè)節(jié)點(diǎn)的原型系統(tǒng),到10月份原型系統(tǒng)擴(kuò)充至330個(gè)點(diǎn),至今已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)超過13個(gè)月(http://greenorbs.org/)。2009年8月我們?cè)谡憬√炷可阶匀槐Wo(hù)區(qū)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)超過200個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)用系統(tǒng),該系統(tǒng)至今已經(jīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)超過10個(gè)月。
在2009年8月,由于溫家寶總理的無錫講話,大家對(duì)傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注度達(dá)到了一個(gè)新高。冷靜下來之后,近來批評(píng)的聲音此起彼伏了。這和我們10年前經(jīng)歷的Internet泡沫多么相像啊。批評(píng)與倡導(dǎo)都是應(yīng)該尊重的,但前提必須是基于前瞻性的研究本身而并非盲目的。
我在各個(gè)高校和公司學(xué)習(xí)和訪問的時(shí)候,大家的討論經(jīng)常會(huì)涉及這樣幾個(gè)問題,第一,什么是物聯(lián)網(wǎng),到底有什么新的內(nèi)涵在里面;第二,我們常見的物流網(wǎng)和傳感網(wǎng),與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系是什么;第三,真正意義的物聯(lián)網(wǎng)到底還要發(fā)展多少年。
這三個(gè)問題都太難了,但是關(guān)心這三個(gè)問題的老師和同學(xué)太多了,甚至社會(huì)上很多各行各業(yè)的人,通俗地說就是圈外的人,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也頗有興趣。作為在普適計(jì)算、傳感網(wǎng)、對(duì)等網(wǎng)里掙扎了10年左右的人,我逐漸覺得有必要做一點(diǎn)薪水以外的工作,就是根據(jù)以前的探究,寫這樣一本書來拋磚引玉。物聯(lián)網(wǎng)形式多樣、技術(shù)復(fù)雜、牽涉面廣。根據(jù)信息生成、傳輸、處理和應(yīng)用的原則,我們把物聯(lián)網(wǎng)分為四層:感知識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、管理服務(wù)和綜合應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)各層之間既相對(duì)獨(dú)立又聯(lián)系緊密。在綜合應(yīng)用層以下,同一層次上的不同技術(shù)互為補(bǔ)充,適用于不同環(huán)境,構(gòu)成該層次技術(shù)的全套應(yīng)對(duì)策略。而不同層次提供各種技術(shù)的配置和組合,根據(jù)應(yīng)用需求,構(gòu)成完整解決方案。本書按照上述四層模型由淺入深展開討論,力爭(zhēng)為讀者系統(tǒng)全面地展示物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)。在每一層中,我把內(nèi)容上相對(duì)獨(dú)立的技術(shù)和系統(tǒng)編排成獨(dú)立的章節(jié),從RFID、傳感網(wǎng),到互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),再到云計(jì)算和數(shù)據(jù)安全,基本囊括了物聯(lián)網(wǎng)的主要內(nèi)容。最后,通過討論物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用,例如智能物流和環(huán)境監(jiān)測(cè)等,綜合闡述并總結(jié)全書內(nèi)容。我希望這本書首先能作為一本入門的教材供大學(xué)和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)使用;其次也盡量使其成為一個(gè)通俗的讀物能引起普通讀者的一些共鳴。本書的特點(diǎn)在于討論物聯(lián)網(wǎng)言之有“物”,從基本概念入手,強(qiáng)調(diào)應(yīng)用,將內(nèi)容落實(shí)到具體技術(shù)和解決方案,避免了炒作概念如建“空中樓閣”或者只談技術(shù)卻“見木不見林”。本書語(yǔ)言通俗,適合不同層次讀者,加“*”號(hào)的內(nèi)容為選學(xué),供教師根據(jù)課程實(shí)際情況取舍。