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我们已经看了几个物联网的范例，那么它们之间的共同点在哪里？我们又为什么要把它们叫做物联网呢？可以看到，上面的所有实例都使用因特网发送、接收或交换信息。在每个实例中，连接到因特网的装置不是计算机、平板电脑或移动电话，而是某种日常生活中的实物，或者说物品。这些物品都针对一定用途进行了特意的设计：雨伞需要有一个可以伸缩的伞面和一个可以支撑伞面的手柄；公交车的显示屏需要让乘客（包括年长和有视力障碍的乘客）觉得清晰易读，且需要能扛住恶劣天气，还要考虑到人为破坏的风险。运动手环则要方便跑步时佩戴，要有一个足够大、足够亮的屏幕，便于佩戴者在跑动中查看，还要能经受冷、热、出汗和下雨的考验。 物联网应用的很多范例常常能够用通用计算机实现。尽管我们不会扛着台式电脑到处跑，但很多人确实总是随身携带笔记本电脑或平板电脑。特别是现在几乎每个国家的大多数人都会随身携带手机。这些手机往往是有足够计算处理能力的智能手机，计算机能做的事情，它们也能做。让我们看一下用手机代替智能物品做类似事情的效果如何。 乍看起来，用智能手机的网页浏览器查阅公交运营商的时刻表也能实现相同的功能。注意这里的措辞“乍看”——乘客到达公交站台的时候，只需扫一眼显示屏，就能知道下一辆车什么时候到，而用智能手机做这个事情就麻烦多了。你要有一部智能手机并且能承受数据流量费用（如果你去国外旅游，这个费用会相当高），你需要从口袋或包中拿出手机，解开屏锁，访问正确的网址（不管你是直接键入网址，还是使用二维码，这可能都是最慢、最复杂的一个步骤），再从小小的屏幕上查看数据。在这期间，你不能时刻留意到站的车辆，甚至有可能错过你要乘的车。 你也可以用智能手机上的应用程序跟踪你的跑步状况，很多人也的确这样做了。智能手机有GPS功能，具备很多有用的传感器、数据处理能力、因特网连接和不错的显示屏，但事实证明，这样的手机在跑步时并不方便携带，你要担心它会掉落或者被弄湿。当然，有多种携带手机的方式可供选择，包括使用腰包和臂带。使用臂带理论上使你能够在跑步时查看手机，但实际上当你的身体上下晃动时，很难看清手机屏幕显示的细节内容。为了解决这一难题，诸如RunKeeper这样的手机应用程序提供了实用的定时语音播报概要的功能（www.runkeeper.com）。总之，用手机跟踪跑步过程是完全可以的，多数跑步者会认为用手机记录跑步数据是一个充分、舒服自在和有趣的方式。然而，其他人会更愿意选择像手表和腕带这样的可穿戴装置，因为它们在运动状态下方便读数，又可以在下雨时穿戴，并且还可以连接心脏监视器等外部设备。 当然，手机（甚至平板电脑或笔记本电脑）还不够大，没有足够的防水性能，不可以直接当雨伞用。但你可以在出门之前，把智能手机和普通的雨伞关联使用，通过查看手机应用程序来了解是否可能下雨。但这与你出门前路过伞架时，眼角的余光就能注意到来自智能雨伞的平静而微弱的光线，并对这个环境信息进行下意识处理不同，使用手机应用需要完成若干个操作步骤才能获得类似的信息。如果你养成了用手机查询信息的习惯，这样做也未尝不可。智能雨伞并不需要具备比手机应用程序更强的功能，它只是把相同的智能融入到了环境中，这样你的日常生活就无需改变什么。 综上所述，物联网的理念是：不要求你在日常生活中拥有少数几台功能强大的计算设备（笔记本电脑、平板电脑、手机和音乐播放器），但可以有很多性能一般的智能装置（雨伞、手环、镜子、冰箱和鞋）。早于“物联网”出现的技术术语“普适计算”（ubiquitous computing，它们有个难看的组合词ubicomp），表达了差不多的理念。“普适”一词也反映出，具有计算功能的物品会非常多。因特网现在已经成为数据传播的主要渠道，很难想象还会有不具备持续的宽带接入能力的PC机，年轻的读者甚至可能从来没见过不能上网的电脑。技术专家和专栏作者拉塞尔•戴维斯在伦敦举行的2012年度开放物联网大会（Open Internet of Things Assembly）上开玩笑说： “我不理解，为什么以前的泰迪熊没有WiFi连接能力。没有WiFi的泰迪熊奄奄一息，没个熊样。” ——http://storify.com/PepeBorras/opent-iot-assembly 普适计算的定义涵盖了更广泛的领域。例如，Glade空气清新器在检测到房间内有人活动时，会释放香味，这也算是普适计算的范畴了。也就是说，符合普适计算定义的设备包括一个智能的可编程的计算机处理器，该处理器能被现实世界中的传感器所驱动，同时也能驱动现实世界中的输出装置，并且这些处理器、传感器和输出装置都完全嵌入到了日常生活中的物品里。普适计算和物联网两者的不同之处仅仅在于，现如今大多数真正有趣的有计算能力的物品都具备因特网的接入能力。 把物品接入因特网意味着什么呢？很显然，在椅子上安装一个以太网接口和在缝纫机上安装一个3G调制解调器，并不能把它们立刻变为拥有神秘属性的物品。需要某种信息流的存在，把物品的典型特征和因特网内的数据和数据处理系统联系起来。 此类物品确实就存在于真实环境中，存在于家庭、工作场所和汽车中，或者会被穿戴在身上。这意味着它可以从你周围的环境中获得输入信号，把信号转换为数据后，再发送到因特网上进行收集和处理。所以，你的座椅可以知道你就座的频率和时长，并收集这些信息。同样，缝纫机可以报告缝纫线的剩余情况和已经缝制的针数。在后续章节中，会有很多和“传感器”有关的内容。 此类物品的真实存在也意味着它可以使用“执行器”，在真实环境中产生输出动作。其中一些输出动作可以被因特网内收集和处理的数据所触发。因此，你的座椅可以通过震动通知你收到了新的电子邮件。 我们注意到，在上述所有范例中，物品的外形设计和它的基本功能相符。例如，椅子是用来坐的，缝纫机是用来缝衣服的，等等。虽然此类物品也具备因特网接入能力和通用计算能力，但这并不意味着它的外形需要改变。（也许有人会说，现如今的智能手机和平板电脑在外形上的设计，其实是冲着通用计算机的功能去优化的，并不是为通话功能考虑的。面对如此众多的触屏手机，人们可能会问，它们在设计上是否考虑了易于持握、不容易掉落和日常使用中的撞击等因素。） 我们可以用下面这个非常简化（但也有点过度简化）的等式总结一下物联网的构成元素，见图1-1。 图1-1 物联网的构成