1.5 相关概念

1.5.1 Internet

Internet 的中文正式译名为因特网，又称国际互联网，是网络与网络之间相互连接组成的全球网络。Internet使用公共语言和标准协议进行通信，一旦计算机连接到了一个节点上，就意味着该终端已经连接到了Internet。Internet改变了人们的生活，使地球成为一个“村子”。目前，只要有人类存在的地方，都存在互联网服务提供商。和物联网不同，互联网的数据多数为人为输入，供用户进行信息查询和管理，所以上网的行为称为“冲浪”（Web Surfing），使用互联网的人则称为“网民”。物联网的数据多数来自感知层，同时也可以来自人为输入。从这个方面来说，物联网的范围要大于因特网。如图1-8所示为Opte项目通过路由器连接的可视化物联网。

1.5.2 Machine to Machine(M2M)

M2M 是中国创造的“物联网”支撑技术之一。这里的 M 包括内在智能设备，如各种传感器、移动终端、监控、智能建筑、工业、农业、环境等设施，以及外在使能设备，如贴上 RFID 的各种终端。这些设施和终端的智能联通就是M2M的基本定义。

美国前总统奥巴马多次提到了 M2M 用来提高基础设施的效率，让地球更加智能化。美国的 M2M 从某种意义上来说，就是中国的物联网。在中国，著名学者周洪波博士对 M2M 进行了大量的宣讲。2003 年，他曾经带领团队开发了 M2M 业务基础中间件和相应的行业应用套件，产生了较大的社会影响和经济效益。近几年，中国三大通信运营商都在大力发展 M2M 业务，并大量投资建设M2M运营平台。

2009 年以后，在中国，M2M 关键字已经很少被提起，完全被物联网这个词取代。如图1-9所示为M2M的应用领域。

在国内，通信运营商正在主推 M2M 技术，通过已经覆盖的无线网络实现随时随地的无线接入，如电梯卫士、智慧家居、智慧安防等M2M应用。

1.5.3 Wireless Sensor Network(WSN)

WSN 的中文翻译为无线传感网，是指将许多功能相同或不同的无线传感器节点和互联网连接起来，形成一个巨大的可识别、可管理的网络。传感器可以感知热、红外、声呐、雷达、地震波信号，探测温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的速度和方向等物理现象。所以，无线传感技术属于交叉学科，包括物理、化学、生物、材料、通信、计算机等学科。传感器网络最早应用于军事，目前广泛应用于国家安全、交通管理、灾害预测、环境科学、医疗卫生、制造业、城市信息化建设等领域。

WSN 的每个节点除了包括物理传感器，还有无线电收发装置、一个微控制器和一个电源。单个传感器节点的尺寸大到一个鞋盒，小到一粒尘埃（Dust）。传感器节点的成本从几元到几千元，具体成本取决于传感器节点的复杂度。传感器的指标包括灵敏度、能量、存储、计算速度等。如图1-10所示为基于多跳的无线传感器网络的一种架构。

在欧洲，传感器网络普遍被认为是物联网，并得到了广泛的研究。例如，都柏林大学传感器网络技术中心“CLARITY”的管理者 Barry Smyth 教授认为，“Every second of every day，information is created through naturally occurring events in the physical world but these events go largely unnoticed and the information is lost.In the world of the sensor web this is set to change”。该小组所设想的以人为中心的Sensing Mind-Body-Place 正在尝试改变这一切，如图1-11所示。

1.5.4 Cyber Physical System(CPS)

CPS的中文翻译为信息物理融合系统，在维基百科中被定义为“一个综合计算、网络和物理环境的复杂系统，通过3C（Computation、Communication、Control）技术的融合与深度协作，实现现实世界与信息世界的相互作用，提供实时感知、动态控制和信息反馈等服务”。

CPS 包含了将来无处不在的网络通信、环境感知等系统工程，使得物理系统具有通信、计算、远程协作和自制功能等。同时，它强调生物、网络的虚拟作用和传感网络的感知作用。在微观上，CPS 通过反馈回路使计算和物理进程相互影响，实现系统的可靠和高效控制；在宏观上，CPS 是分布式和异构系统的混合系统，包括感知、决策和控制等模块，以实现系统的实时感知和动态控制。如图1-12所示为CPS的体系结构。

1.5.5 泛在网络

泛在网络具有无所不在、无所不包、无所不能的基本特征，是一个以实现在任何时间、任何地点的任何人、任何物之间都能顺畅地通信为目标而广泛存在的网络。它在互联网的基础上进行了扩展，并且将通信服务对象扩展到了物与物之间，进而可以随时随地被用户使用，属于下一代网络范畴。

和M2M一样，2010 年以后，泛在网络这个关键词已经很少出现，完全被物联网这个词所取代。

物联网、M2M、无线传感网、CPS、泛在网络的目标都是使人类生活更加智能化和绿色、节能化。其中，物联网、M2M偏商业范畴，无线传感网、CPS和泛在网络偏研究范畴。在中国，物联网、M2M 和 CPS 属于中国创造“物联网”范畴。从出发点来看，物联网强调的是人与物、物与物之间的通信，系统架构组织是关键；泛在网络强调的是人与人之间的通信，异构网络是关键；无线传感网强调的是传感，外在使用是关键。