物联网技术的认知特点(上)

物联网技术的认知特点上 百恒物联 2018-11-05 35
  物联网技术的本质是通过信息化的观测感知方式来认识客观状态的变化,通过对数据和信息的理解完成技术认知过程,使得物物之间通过信息网络来建立联系。

  互联、传感网络会产生大量的数据,这是由于传感器是以秒来进行测量和记录的,它们所产生的数据量,很可能会快速超过网站上由人类产生的信息、文本等数据量。而相对于通过人体感觉器官和脑神经支配的大脑存储信息来说,物联网开发技术更具备了它独特的优势。它是通过传感器、数据存储、计算等科技方式实现物联网技术体系与外界的人、物之间的交互和认知,技术认知形态大大地丰富了对传统认知方式的理解,以信息流处理方式的认识视角来分析认知过程,技术认知方式可以量化、精确化地控制认知过程,是对传统认知方式的优化。

  总结来看,物联网技术的认知特点主要表现在以下几个方面:

  1.认知过程中的信息化


  (1)重要转向——信息化。

  如今互联网已深入到每个人的生活并且给我们的生活带来了天翻地覆的改变,我们的思维、技术、行业等各方面都受到了深刻的影响,但我们却并不止步于此,网络还会给我们带来更加意想不到的惊喜。

  互联网使得信息资源得以共享。信息本身就是一堆数据,它相对于物质与能源这些物理实体形式来说比较抽象,但是二者之间是存在着联系并可以相互转化的。信息可以为各种实体资源提供方向,而物理实体也可以在加工处理后变成数据或信息,在挖掘和分析之后变成更有现实意义和价值的信息。数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系的抽象表示。数据的表现形式是多样的,既可以是数值的,也可以是文字的、图形的等。

  由于信息时代的来临,物理世界中对物质、能量、信息三大资源的占有、开发、利用的形式将发生重大的改变。众所周知,地球上的资源并不能源源不断地供给我们使用,资源是有限的,而我们的需求是无限的,如何利用有限的资源来服务我们的需求,提高利用率就迫在眉睫了。而将其转向信息化也许会是一种不错的策略。美国科学家香农(Claude Elwood Shannon)明确地把信息量定义为随机不确定性程度的减少。这就表明了他对信息的理解:信息是用来减少随机不定性的东西,或者说,信息是确定性的增加。现在,质量、能量和信息量已经成为科学研究领域的三个非常重要的量。

  信息资源是无穷尽的,通过收集并积累各种各样的信息,以信息流代替物流和能量流,进一步加快各种产业的转型是提高经济效益和管控水平较好的思路,即将传统的产品、思维、服务向信息化迈进,做到物尽其用,从而提高效率和效益。具体来讲是指利用网络精确、智能地计算出各种资源所需的用量,实现资源的合理有效配置,利用各种有效信息来模拟出实体环境或场景。通过这种智能化、信息化的管理系统来合理地配置资源,满足供求需要。因此信息化控制、预判形式具有重要的现实意义。

  物联网技术在探究更加本质、普遍、深刻、抽象性的东西中起着越来越重要的作用,它比物质与能量更加高效与精确。它必须从系统的角度出发才能发挥出有效控制的作用。而作为其基础的信息处理也是至关重要的,信息作为引导使控制不会变得盲目。所以,系统论、控制论、信息论三门学科息息相关,可以这样表述它们之间的关系:系统论提出系统概念并揭示其一般规律,控制论研究系统演变过程中的规律性,信息论则研究控制的实现过程。因此,信息论是控制论的基础,二者共同成为系统论的研究方法。

  物联网技术是在信息与物质、信息与能量之间建立一种联系,使得物物、物能、能能之间通过信息化相互转换,最终实现反映、控制、预测与应用等目的,其本质是以“信息”串联起来并以信息化方式控制物质流、能量流,从而节省资源避免浪费达到可持续化目标,便于有效地提高资源利用效率,优化配置资源,从而促进发展。

  (2)可视化信息与感知技术——以二维码为例。

  为了实现精确、可靠、稳定的量化控制,我们以信息转译的方式进行并获得了重大的实践应用意义。而此项技术的实施需要特殊的信息才能实现智能、高效的控制。信息是经过加工的数据,数据又分为结构性数据和非结构性数据,而目前大数据潮流的核心,并不是数值数据等结构化数据,而是网站点击流数据和社交数据或者是传感器数据等这些无法存放在传统关系型数据库中的非结构化数据,依托Hadoop可以有效处理以非结构化数据为主的大数据,而新浪微博、人人网、QQ空间等社交网络中发表的文本数据,以及由物联网所产生的各种传感器网络数据,这些都是大数据的一部分。

  根据存储、计算处理得出相应的模式为预测、控制提供支持。可视化在信息处理过程中是效率较高的,它是以平面几何空间形式为基础的。视觉效应向受众直观、生动、形象地提供生活画面,从而使受众简明便捷地产生审美想象的效果,可视化通过视觉效应与大脑建立起高效互动机制,提升计算分析效率并以更直接的感官效应进行处理,人脑是以视觉处理的信息为原料,由于视觉器官获取信息在认知、理解和反应的效率上,视图形式将快于文本形式,反应速度和信息处理速度更快,不需要经过两次或多次处理就可以实现准确的理解认知。所以数据图形的可视化形式会更加简洁化、直观化,使得数图形式对人脑和视觉造成冲击反应更加灵敏,人脑的视觉神经对数字图片图像具有较高的敏感性,可以高效率地处理高密度信息。

  可视化信息或平面化(2D)信息对提升处理分析信息的效率有重大作用,依靠视觉机能、二维方式就可以直接高效地获取信息,因此它也是最简洁方式。所以可视化、符号化的处理形式将成为数据识读过程中优先采用的方式,如条形码、二维码等可视化扫描技术。而更高效率的RFID则可以不需要看见物体,以无线感知方式(如Wifi)即只要在一定的频率范围内就可识别、读取物品信息。下面以二维码为例说明,它就是在纵横两轴上(即两个维度)对符号数据进行分析、提取进行方便快捷地识读信息,大大提升了传感技术和识读分析系统的工作效率。

  譬如,识读可以对物体的属性信息如颜色、形状、位置、标记、图案、材质、功能等方面进行对比、筛选、分析,最终实现对该信息的理解。感知技术或传感技术是物联网体系的核心之一,是今后物联网技术的重点发展项目。而在全新的信息读取识别方式中二维码技术又发挥着重要作用。电子产品标签与无线射频技术相仿,例如:无线射频技术是可以非接触识别,识别距离可从十厘米至几十米不等,可识别高速运动物体、抗恶劣环境、保密性强,可同时识别多个对象等。通过内置芯片存储、传输信息。而更为方便快捷的方式还有二维码,就是给物品贴上了一个专属标签来识别并区分物品的属性,也是用在传感器识读过程中所要传递的信息。2D平面技术有着其本身独具的优越性,例如易于扫描、节省空间、易于制造、携带方便、信息量大、密度高、可加密性,但是物有两面,它也有着自身的缺点,比如易损、写人息不易更改等问题。

  (3)信息化与实践应用。

  依据香农(Shannon)的信息理论可以认为,获取信息可以降低甚至消除不确定性,而反过来要想增加对事物的把控力度和提高认知能力的确定性就需要获得高质量、精确、可靠的信息资源,才能够有效地把控认识过程和发展过程,同时也能够对未来进行分析、预测,并把握住未来发展的趋势走向。所以将“信息化智能化(技术手段)”“精确有效地控制及预判”“认知过程”三者进行有机的结合。如今,我们可以将信息化、智能化的方法应用于现代企业中,改变以往的思维管理模式,通过信息化的方式解决问题。如“现今社会正由工业社会向信息社会迈进,信息化是这个时代的特征,我们正经历着从有形的物质产品起主导作用的社会到无形的信息产品起主导作用的社会的转型。”

  该文为物联网技术的认知特点上半部分,余文可阅读物联网技术的认知特点(下)
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