第21章信息時代的各種新概念

第21章信息時代的各種新概念數(shù)計學院付蘇嘉信息時代的各種新概念物聯(lián)網與智能家電云計算大數(shù)據(jù)時代物聯(lián)網是新一代信息技術的重要組成部分，其英文名稱是：“TheInternetofthings”。顧名思義，物聯(lián)網就是物物相連的互聯(lián)網。這有兩層意思：其一，物聯(lián)網的核心和基礎仍然是互聯(lián)網，是在互聯(lián)網基礎上的延伸和擴展的網絡；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。物聯(lián)網就是“物物相連的互聯(lián)網”。物聯(lián)網通過智能感知、識別技術與普適計算、廣泛應用于網絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網之后世界信息產業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網是互聯(lián)網的應用拓展，與其說物聯(lián)網是網絡，不如說物聯(lián)網是業(yè)務和應用。因此，應用創(chuàng)新是物聯(lián)網發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網發(fā)展的靈魂。物聯(lián)網物聯(lián)網的起源1990年物聯(lián)網的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網絡可樂販售機——NetworkedCokeMachine。1995年比爾蓋茨在《未來之路》一書中也曾提及物聯(lián)網，但未引起廣泛重視。2008年11月，在北京大學舉行的第二屆中國移動政務研討會“知識社會與創(chuàng)新2.0”提出移動技術、物聯(lián)網技術的發(fā)展代表著新一代信息技術的形成，2009年1月28日，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后，與美國工商業(yè)領袖舉行了一次“圓桌會議”，作為僅有的兩名代表之一，IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎設施。當年，美國將新能源和物聯(lián)網列為振興經濟的兩大重點。2009年8月，溫家寶“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網領域的研究和應用開發(fā)推向了高潮，無錫市率先建立了“感知中國”研究中心，中國科學院、運營商、多所大學在無錫建立了物聯(lián)網研究院，無錫市江南大學還建立了全國首家實體物聯(lián)網工廠學院。物聯(lián)網的概念已經是一個“中國制造”的概念，物聯(lián)網已被貼上“中國式”標簽。物聯(lián)網作為一個新經濟增長點的戰(zhàn)略新興產業(yè)，具有良好的市場效益，《2013-2017年中國物聯(lián)網行業(yè)應用領域市場需求與投資預測分析報告》數(shù)據(jù)表明，2010年物聯(lián)網在安防、交通、電力和物流領域的市場規(guī)模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國物聯(lián)網產業(yè)市場規(guī)模達到2600多億元。物聯(lián)網的發(fā)展物聯(lián)網的操作原理主要如下：（1）對物體屬性進行標識，屬性包括靜態(tài)和動態(tài)的屬性，靜態(tài)屬性可以直接存儲在標簽中，動態(tài)屬性需要先由傳感器實時探測；（2）需要識別設備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉換為適合網絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式；（3）將物體的信息通過網絡傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?，由處理中心完成物體通信的相關計算。物聯(lián)網的操作原理業(yè)內專家認為，物聯(lián)網一方面可以提高經濟效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經濟的復蘇提供技術動力。美國、歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網。此外，普及以后，用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機的數(shù)量。按照對物聯(lián)網的需求，需要按億計的傳感器和電子標簽，這將大大推進信息技術元件的生產，同時增加大量的就業(yè)機會。物聯(lián)擁有業(yè)界最完整的專業(yè)物聯(lián)產品系列，覆蓋從傳感器、控制器到云計算的各種應用。產品服務智能家居、交通物流、環(huán)境保護、公共安全、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、個人健康等各種領域。2011年，全國物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模超過了2500億元，預計2015年將超過5000億元。物聯(lián)網的發(fā)展趨勢物聯(lián)網用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場照明管控、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域。國際電信聯(lián)盟于2005年的報告曾描繪“物聯(lián)網”時代的圖景：當司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等等。物聯(lián)網在物流領域內的應用則比如：一家物流公司應用了物聯(lián)網系統(tǒng)的貨車，當裝載超重時，汽車會自動告訴你超載了，并且超載多少，但空間還有剩余，告訴你輕重貨怎樣搭配；當司機在和別人扯閑話，貨車會裝作老板的聲音怒吼“笨蛋，該發(fā)車了！”物聯(lián)網的應用前景一、上海浦東國際機場防入侵系統(tǒng)。系統(tǒng)鋪設了3萬多個傳感節(jié)點，覆蓋了地面、柵欄和低空探測，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。二、ZigBee無線路燈控制系統(tǒng)在濟南園博園應用。三、首家手機物聯(lián)網落戶廣州，通過手機掃描條形碼、二維碼等方式，可以進行購物、比價、鑒別產品等功能。四、與門禁系統(tǒng)的結合無線物聯(lián)網門禁將門點的設備簡化到了極致：一把電池供電的鎖具。五、與云計算的結合六、與TD結合七、與移動互聯(lián)結合八、與指揮中心的結合九、物聯(lián)網對食品安全的助力：肉類源頭追溯系統(tǒng)物聯(lián)網的應用實例智能家電概念：智能家電就是將微處理器、傳感器技術、網絡通信技術引入家電設備后形成的家電產品，具有自動感知住宅空間狀態(tài)和家電自身狀態(tài)、家電服務狀態(tài)，能夠自動控制及接收住宅用戶在住宅內或遠程的控制指令；同時，智能家電作為智能家居的組成部分，能夠與住宅內其它家電和家居、設施互聯(lián)組成系統(tǒng)，實現(xiàn)智能家居功能。智能家電與傳統(tǒng)家電的不同，在于智能家電實現(xiàn)了擬人智能，產品通過傳感器和控制芯片來捕捉和處理信息，除了根據(jù)住宅空間環(huán)境和用戶需求自動設置和控制，用戶可以根據(jù)自身的習慣進行個性化設置，另外，當智能家電與互聯(lián)網連接后，其也就具備了社交網絡的屬性。智能家電，還可理解為物聯(lián)網家電。智能家電的迅猛發(fā)展變成了一種必然趨勢,其迅速發(fā)展的主要原因如下:(1)網絡技術和通信技術的成熟和廣泛應用。(2)信息化水平的不斷提高,逐漸達到支持智能家電產業(yè)大規(guī)模發(fā)展的水平。

(3)互聯(lián)網基礎設施和技術條件,為智能家電的發(fā)展做了必要的準備。(4)用戶對高水平的家電的需求。智能家電與傳統(tǒng)家電的區(qū)別中國家電協(xié)會理事長姜風在接受《第一財經日報》記者采訪時認為，資本市場是一個催化劑。今年以來，資本市場對智能家電高度關注。往往有了智能概念，股價就升。雖然智能家電來勢洶洶，但價格偏貴、缺乏殺手級應用、互聯(lián)互通困難，成為智能家電“落地”的攔路虎。用戶交互、粉絲經濟、大數(shù)據(jù)分析等互聯(lián)網思維，正席卷家電業(yè)。有行業(yè)分析師預測，到2020年智能家電的生態(tài)產值，將從三年前的50億元飆升至1萬億元，智能終端將增至8000億元的市場規(guī)模，更有望實現(xiàn)“10年20倍”的幾何式增長。智能家電要“落地”，實現(xiàn)大規(guī)模應用，一看價格是否為普羅大眾接受；二看用戶體驗是否足夠好，讓消費者愿意為智能功能買單。但是，傳統(tǒng)企業(yè)背負著龐大的歷史包袱，在商業(yè)模式上很難做出大的改變。智能家電的現(xiàn)狀智能家電在商業(yè)模式上，有無限的想象空間。因為用戶數(shù)據(jù)是值錢的，即使家電企業(yè)硬件產品微利，甚至不賺錢，也可以通過數(shù)據(jù)運營創(chuàng)造新價值。比如，把顧客冰箱缺什么菜、多長時間買一次的信息，分享給超市。但在智能家電仍處于“信息孤島”的情況下，可謂“智能易得、數(shù)據(jù)難求”，通向未來的路還很長。尤其是進入“移動互聯(lián)網時代”之后，白電在聯(lián)網、智能化進程方面顯得“老態(tài)龍鐘”。相比于已經能夠跟手機等智能設備聯(lián)網的黑色家電—彩電而言，空調、冰箱、洗衣機整體上的智能程度還比較低。如果消費者整套換新升級，成本自然不菲，更遠非換一部智能手機那么簡單。不可否認的是，多數(shù)在用家電都還稱得上半新品、遠未到壽終正寢之時，到底有多少消費者愿意忍痛“換新”、為其“埋單”呢？智能家電的前景概念：云計算（cloudcomputing）是基于互聯(lián)網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網來提供動態(tài)易擴展且經常是虛擬化的資源。云是網絡、互聯(lián)網的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網，后來也用來表示互聯(lián)網和底層基礎設施的抽象。因此，云計算甚至可以讓你體驗每秒10萬億次的運算能力，擁有這么強大的計算能力可以模擬核爆炸、預測氣候變化和市場發(fā)展趨勢。用戶通過電腦、筆記本、手機等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進行運算。云計算對云計算的定義有多種說法。對于到底什么是云計算，至少可以找到100種解釋。目前廣為接受的是美國國家標準與技術研究院（NIST）定義：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。云計算常見定義云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(lián)網更相似。這使得企業(yè)能夠將資源切換到需要的應用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。好比是從古老的單臺發(fā)電機模式轉向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網進行傳輸?shù)摹Ｔ朴嬎阍?1)超大規(guī)?！霸啤本哂邢喈?shù)囊?guī)模，Google云計算已經擁有100多萬臺服務器，Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務器。

(2)虛擬化云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。只需要一臺筆記本或者一個手機，就可以通過網絡服務來實現(xiàn)我們需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務。(3)高可靠性“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機可靠。(4)通用性云計算不針對特定的應用，在“云”的支撐下可以構造出千變萬化的應用，同一個“云”可以同時支撐不同的應用運行。云計算特點(5)高可擴展性“云”的規(guī)模可以動態(tài)伸縮，滿足應用和用戶規(guī)模增長的需要。(6)按需服務“云”是一個龐大的資源池，你按需購買；云可以像自來水，電，煤氣那樣計費。(7)極其廉價由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節(jié)點來構成云，“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負擔日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢

(8)潛在的危險性云計算服務除了提供計算服務外，還必然提供了存儲服務。但是云計算服務當前壟斷在私人機構（企業(yè)）手中，而他們僅僅能夠提供商業(yè)信用。對于政府機構、商業(yè)機構（特別象銀行這樣持有敏感數(shù)據(jù)的商業(yè)機構）對于選擇云計算服務應保持足夠的警惕。云計算電廠模式階段：電廠模式就好比是利用電廠的規(guī)模效應，來降低電力的價格，并讓用戶使用起來更方便，且無需維護和購買任何發(fā)電設備。效用計算階段：1961年，人工智能之父麥肯錫在一次會議上提出了“效用計算”這個概念，其核心借鑒了電廠模式，具體目標是整合分散在各地的服務器、存儲系統(tǒng)以及應用程序來共享給多個用戶，讓用戶能夠像把燈泡插入燈座一樣來使用計算機資源，并且根據(jù)其所使用的量來付費。網格計算階段：網格計算研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多低性能的計算機來處理，最后把這些計算結果綜合起來攻克大問題?？上У氖?，由于網格計算在商業(yè)模式、技術和安全性方面的不足，使得其并沒有在工程界和商業(yè)界取得預期的成功。云計算階段：云計算的核心與效用計算和網格計算非常類似，也是希望IT技術能像使用電力那樣方便，并且成本低廉。但與效用計算和網格計算不同的是，現(xiàn)在在需求方面已經有了一定的規(guī)模，同時在技術方面也已經基本成熟了。云計算經歷的幾個階段云計算環(huán)境下，軟件技術、架構將發(fā)生顯著變化。首先，所開發(fā)的軟件必須與云相適應，能夠與虛擬化為核心的云平臺有機結合，適應運算能力、存儲能力的動態(tài)變化;二是要能夠滿足大量用戶的使用，包括數(shù)據(jù)存儲結構、處理能力;三是要互聯(lián)網化，基于互聯(lián)網提供軟件的應用;四是安全性要求更高，可以抗攻擊，并能保護私有信息，五是可工作于移動終端、手機、網絡計算機等各種環(huán)境。云計算對軟件開發(fā)的影響大數(shù)據(jù)(bigdata)，或稱巨量資料，指的是所涉及的資料量規(guī)模巨大到無法通過目前主流軟件工具，在合理時間內達到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業(yè)經營決策更積極目的的資訊。(在維克托·邁爾-舍恩伯格及肯尼斯·庫克耶編寫的《大數(shù)據(jù)時代》中大數(shù)據(jù)指不用隨機分析法（抽樣調查）這樣的捷徑，而采用所有數(shù)據(jù)的方法）大數(shù)據(jù)的4V特點：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、veracity（真實性）。大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)必然無法用單臺的計算機進行處理，必須采用分布式架構。它的特色在于對海量數(shù)據(jù)進行分布式數(shù)據(jù)挖掘（SaaS），但它必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫（PaaS）和云存儲、虛擬化技術（IaaS）。隨著云時代的來臨，大數(shù)據(jù)（Bigdata）也吸引了越來越多的關注?！吨婆_》的分析師團隊認為，大數(shù)據(jù)（Bigdata）通常用來形容一個公司創(chuàng)造的大量非結構化數(shù)據(jù)和半結構化數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在下載到關系型數(shù)據(jù)庫用于分析時會花費過多時間和金錢。大數(shù)據(jù)分析常和云計算聯(lián)系到一起，因為實時的大型數(shù)據(jù)集分析需要像MapReduce一樣的框架來向數(shù)十、數(shù)百或甚至數(shù)千的電腦分配工作。大數(shù)據(jù)需要特殊的技術，以有效地處理大量的容忍經過時間內的數(shù)據(jù)。適用于大數(shù)據(jù)的技術，包括大規(guī)模并行處理（MPP）數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)挖掘電網、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫、云計算平臺、互聯(lián)網和可擴展的存儲系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)1Byte=8bit1KB=1,024Bytes1MB=1,024KB=1,048,576Bytes

1GB=1,024MB=1,048,576KB1TB=1,024GB=1,048,576MB1PB=1,024TB=1,048,576GB1EB=1,024PB=1,048,576TB1ZB=1,024EB=1,048,576PB1YB=1,024ZB=1,048,576EB1BB=1,024YB=1,048,576ZB1NB=1,024BB=1,048,576YB1DB=1,024NB=1,048,576BB大數(shù)據(jù)中提到的單位換算大數(shù)據(jù)的意義是由人類日益普及的網絡行為所伴生的，受到相關部門、企業(yè)采集的，蘊含數(shù)據(jù)生產者真實意圖、喜好的，非傳統(tǒng)結構和意義的數(shù)據(jù)。2013年5月10日，阿里巴巴集團董事局主席馬云在淘寶十周年晚會上，將卸任阿里集團CEO的職位，并在晚會上做卸任前的演講，馬云說，大家還沒搞清PC時代的時候，移動互聯(lián)網來了，還沒搞清移動互聯(lián)網的時候，大數(shù)據(jù)時代來了。大數(shù)據(jù)已經來了從海量數(shù)據(jù)中“提純”出有用的信息，這對網絡架構和數(shù)據(jù)處理能力而言也是巨大的挑戰(zhàn)。在經歷了幾年的批判、質疑、討論、炒作之后，大數(shù)據(jù)終于迎來了屬于它的時代。2012年3月22日，奧巴馬政府宣布投資2億美元拉動大數(shù)據(jù)相關產業(yè)發(fā)展，將“大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”上升為國家戰(zhàn)略。奧巴馬政府甚至將大數(shù)據(jù)定義為“未來的新石油”。斯諾登最近在俄羅斯聲稱，美國已竊取百億計中國人短信內容。

經FBI分析，35%是節(jié)日祝福語，25%是商業(yè)廣告，30%是辦假證、貸款、復制手機卡、監(jiān)聽小三等垃圾信息。

奧巴馬有點掃興問：那“剩余的10%一定很有價值吧？”

情報局長：“報告總統(tǒng)，都是黃段子……”

奧巴馬扼腕痛心，又問：“那微信怎么樣？”

中情局長說:“35%是人生教誨感悟，25%是吃貨們曬的美食，30%是養(yǎng)生常識?！?/p>

奧巴馬急切地問：“那剩下的10%呢？”

中情局長半天埋頭不語。

奧巴馬再追問：”你干嘛呢?”

局長苦著臉答曰：”報告總統(tǒng)，我必須得轉發(fā)這條微信?！?/p>

奧巴馬怒不可遏：“問你剩下10%呢?你轉發(fā)微信干嘛?”

中情局長答曰：“剩下10%的內容是不轉發(fā)死全家的！剛才我已經轉發(fā)給您了?！?/p>

奧巴馬一身冷汗道：“中國人真他媽厲害??！”說完轉身就走。

中情局長追著問：“總統(tǒng)，您干嘛去?。俊?/p>

奧巴馬急匆匆地答道：“我給普京轉發(fā)過去……“

大數(shù)據(jù)已經投入使用谷歌搜索、Facebook的帖子和微博消息使得人們的行為和情緒的細節(jié)化測量成為可能。挖掘用戶的行為習慣和喜好，凌亂紛繁的數(shù)據(jù)背后找到更符合用戶興趣和習慣的產品和服務，并對產品和服務進行針對性地調整和優(yōu)化，這就是大數(shù)據(jù)的價值。大數(shù)據(jù)也日益顯現(xiàn)出對各個行業(yè)的推進力。大數(shù)據(jù)時代來臨首先由數(shù)據(jù)豐富度決定的。社交網絡興起，大量的UGC(互聯(lián)網術語，全稱為UserGeneratedContent，即用戶生成內容的意思)內容、音頻、文本信息、視頻、圖片等非結構化數(shù)據(jù)出現(xiàn)了。另外，物聯(lián)網的數(shù)據(jù)量更大，加上移動互聯(lián)網能更準確、更快地收集用戶信息，比如位置、生活信息等數(shù)