1、物联网：现状调查与展望

物联网：现状调查与展望

1. 引言

“物联网”（IoT）这一术语由 Ashton 在 1999 年提出，自诞生以来便吸引了大量的研究和产业关注。如今，从住房到精准农业，从零售到交通，从基础设施监测到个人医疗保健，从城市交通到自动驾驶汽车等各个领域，都在借助日益小巧且智能的设备（即“物”）来收集数据并上传至互联网。据 Gartner 公司预测，到 2020 年，将有 260 亿个物体连接到互联网；到 2022 年，一个普通家庭将拥有超过 500 个联网智能物体。

Ashton 曾说：“如果我们的计算机能够在无需人工干预的情况下，利用收集到的数据了解事物的一切信息，我们就能对所有事物进行跟踪和计数，从而大幅减少浪费、损失和成本。我们可以知道物品何时需要更换、维修或召回，以及它们是否新鲜或已过保质期。我们需要让计算机具备自主收集信息的能力，使它们能够亲自感知这个世界的一切。RFID 和传感器技术让计算机能够观察、识别和理解世界，而不受人类输入数据的限制。”

然而，在物联网概念提出约 20 年后的今天，如果仅仅将物联网的愿景理解为将日常物品物理连接到互联网，那就过于片面了。实际上，物联网的初衷是通过将这些日常物品连接到互联网，使其具备自主性，从而实现智能化。简单来说，这种智能化过程依赖于“闭环”的实现，即感知、通信、推理、决策并对物理世界进行操作。这可以看作是更广泛的“监控 - 分析 - 规划 - 执行 + 知识”（MAPE - K）自主计算参考模型的具体体现，该模型由 Horn 在 2001 年首次提出，并在后来得到了进一步的完善。

Horn 表示：“现在是时候设计和构建能够自主运行、适应不同环境，并合理分配资源以高效处理我们所赋予的工作负载的计算系统了。这些自主系