邬贺铨院士：计算无处不在，软件定义一切，网络包容万物，连接随手可及

来源：物联网智库（ID:iot101），作者：邬贺铨院士

在2017中国（上海）国际物联网大会上，中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨院士出席并做了名为“物联网的产业机遇与安全挑战”的开场主题报告。

我们可以看到，刚刚过去的2016年是计算机应用的60周年，人工智能概念提出的60周年，光纤通信发明的50周年，摩尔定律提出的50周年，蜂窝移动通信的40周年，Web应用的25年，这些技术现在又到了一个换代发展的新起点。

我们现在来到一个大智移云的的新时代，下一代互联网、云计算、大数据、人工智能、区块链都能和物联网很好的融合，计算无处不在，软件定义一切，网络包容万物，连接随手可及，宽带永无止境，智慧点亮未来。

现在，深圳交警启用了一个“智能行人闯红灯取证系统”，只要有人闯红灯，露天的牌子上马上就会显示出你的照片来，如果通过大数据分析发现你有多次闯红灯的行为，系统还会对你提出告警。

另外，正常情况下，很多车辆不应该在马路上随便按喇叭，以前按喇叭是很难检测的，但是现在如果有机动车辆在前后50米的范围内，在不允许按喇叭的地方按喇叭，也能通过声纳检测出来。

共享单车是物联网运用的很好实例，Mobike实际上是有定位和移动物联网的能力；ofo原来没有，现在和中国电信合作后也会实现这样的能力。像北京这样的城市，要求共享单车必须具备这样的能力。

这个是智能拉杆箱，实际上它也通过物联网的办法，配备生物识别，有指纹识别，然后还有智能称重的功能，看行李有没有超重，另外，它甚至可以自己跟着你走。拉杆箱可以通过手机，识别主人的位置，如果距离太远，它会告诉你并且能够可以自己定位。当主人离开的时候，它会自动上锁，主人回到旁边，它会自动解锁，如果大家不小心把拉杆箱丢失了，或者说机场的搬运工人不小心把行李遗忘了，它会想方设法的回到你的身边。

实际上像特斯拉这样的电动车，其电池组是由几千块电池组合而成的，利用传感器和软件实时监控电池的电压，通过大数据分析实现智能的充放电管理，让这些电池瞬时都保持电压一致。

另外现在电动车最难的是充电，充电桩的时间要比加油站耗费的时间长的多，所以现在国外说，何必用充电桩呢，把充电线放在马路上，一边走一边都可以充电。实际上我们知道，汽车本身就是物联网节点，一个汽车上就有十多个CPU，200个传感器，上百个ECU(电控单元)，1千万到上亿行软件，其中汽车电子系统占汽车成本的30%-60%，而未来汽车的创新的80%将来自于汽车电子系统。

这是智能交通的一个例子，通过传感器实时捕捉跟前面汽车之间的距离，可以很好地识别这个距离。自动提醒，并且在马路上能够避免碰撞行人，发出告警，自动踩刹车，这也是物联网的一个很好的运用，而且能够检查你有没有超速，为你的安全驾驶提供了很多保障。

机器人上实际上也有很多的传感器，这是一个可以帮忙理发的机器人......

VR(虚拟现实)借助手机中的陀螺仪和运动传感器可以跟踪头以及身体的位置......

利用AR(增强现实），当你在商店试穿裙子，你先生说换个颜色，就能换个颜色。制造业中还可以用AR眼镜来修汽车......

这是Amazon Go，进商场之前刷一下手机，然后你就进去买东西吧，看上什么就拿什么，但是拿的东西都会计费，当你把东西放回去的时候，商品就从购物车里自动取消了。它里面用了相当多的物联网传感器，运用大数据人工智能的分析，出门不需要排队结账的过程，直接从你账户里扣款了。

这是一个预测，到2020年全世界将有500亿的设备联网。也有些其它预测，差不多200亿到500亿的范围，基本上都是百亿量级。

这是2015年，移动智能终端的销售额超过2623亿美元，是最高的，但增长率只有2%；那么我们看看最右边的物联网，它销售额并不太高，2015年只有634亿美元，但是增长率达到了20%。也就是说在这些技术产业领域里面，物联网增长得最高。

根据IC Insight的预测，物联网产业市场从2014-2019年，平均复合年增长率高达21%，而其他ICT产品同期不超过7%。根据爱立信的预测，到2021年，全世界有157亿的物联网连接，其中蜂窝物联网占了10%。

Zinnov公司预测全球企业在物联网技术产品和服务上的支出2016年1200亿美元，2021年2530亿美元，年复合增长率16%。物联网技术服务支出到2021年达1430亿美元，年复合增长率20%，亚洲2021年将占总支出的35%左右。

Kearney预测到2020年物联网的使用将带来1.9万亿美元的生产力提升和1770亿美元的生产成本降低，对全球经济影响近6%。

一般来讲，物联网比互联网安全，因为相对智能手机操作系统上百万行代码和PC操作系统数千万行代码，传感器操作系统也就万行量级的代码，传感器因软件程序简单而少有漏洞的机会。而且物联网通常是企业网或者区域网，并不见得需要连到公众互联网，避免了遭遇外部黑客和木马的攻击。

但这并不意味着所有的物联网都不连接到公众网上，而且就算没有连接，由于操作和管理上的失误，也可能搭建了和公众网之间的桥梁。所以今年，美国《麻省理工科技评论》发布了2017年十大突破性技术，将僵尸物联网列入其中。韩国产业研究院认为，到2020年，因为物联网信息安全问题导致的经济损失将达到180亿美元。

2010年一种名为“震网”的蠕虫病毒通过U盘被带入伊朗核电站设备，侵入西门子公司提供的工控系统，导致20%的离心机报废；2015年年底乌克兰地区的电网局部停电事件，也是因为U盘将邮件的木马带入电网控制系统。

这是因为物联网节点往往以无线自组织网的方式互联，可能识别不了恶意加入的物联网节点，该异己节点不仅获取物联网信息还可能有潜伏的木马。

我们对国内市场上销售的近百个品牌的家用智能摄像头进行安全评估测试后发现，近八成的产品存在用户信息泄露、数据传输未加密、APP未安全加固、代码逻辑存在缺陷、硬件存在调试接口、可横向控制等安全缺陷。

我们知道去年10月份，黑客组织做了一个试探，用一个木马感染了美国东部超过10万个摄像头，这些摄像头主要是中国的提供的。这些摄像头同时向美国DNS服务器发起DDoS攻击，让服务器没法正常工作，也叫拒绝服务工作。很多网站都没法用了，所以近半个美国的互联网陷入瘫痪。

工业物联网的问题更大，你睡觉的时候，PC和手机可能是不在线的，但物联网的节点是永远在线的，这就增加了物联网设备被木马控制的机会。现在有一个物联网搜索引擎叫Shodan，他专门搜索什么呢？联网的节点，还是存在安全漏洞的路由器、信号灯。

最近发生了好几期无人机干扰民航机的事件，可能是意外 ，也可能是被敌人操控了，还有无人驾驶的汽车在行驶过程中被木马控制，打开车门。所以未来，机器人杀人的担心，也不一定是多余的。

区块链是一个很好的概念。什么是区块链？区块是包含带时间戳的数字资产交易信息的数据块，区块链是由密码关联的区块组成的分布式数据库，也被称为分布式账本。

一旦有交易发生，经过验证并添加到区块链的信息就会被永久地储存。所有当前参与的节点共同维护交易及区块链，单个节点对区块链的修改是无效的，因此区块链的稳定性和可靠性很高。

区块链的体系分为数据层、网络层、共识层、激励层和智能合约层。数据层采用不对称的加密技术，全网的节点以P2P的方式组网，所有节点都平等的计算一道数学难题，当然，难度要控制在一定时间内能解出来，通过挖矿，最先找到答案的节点将获得这个区块的广播发布权。但是为了刺激大家挖矿，一定要有激励，所以所有交易都要交手续费给记录区块的矿工。

不过今天是讲物联网，所以我们还是回到物联网，物联网区块链（BOT——Blockchain of things）——基于区块链有关技术使能的物体参与和进行交易的分布服务平台。设备层有设备能力和网关，网络层有网络能力、传送能力和BOT P2P能力，还有服务支持与应用支持层，另外还有区块链在物联网的应用。

那么区块链技术应用于物联网有什么好处呢？

• 降低物联网管理成本——目前的物联网数据流都汇总到单一的中心控制系统，随着设备几何级数增长，中心化服务成本难以负担，而区块链无需中心服务器。

• 保护物联网用户数据的隐私——中央服务器管理者在未经授权情况下可能使用其存储和转发的涉及用户隐私的物联网数据和控制信号，区块链无中心化而且所有传输的数据都经过严格的加密处理，用户的数据和隐私将会更加安全

• 识别合法的物联网节点——区块链的验证和共识机制有助于识别值得信任的物联网节点，避免非法甚至是恶意的节点接入物联网。

• 保证物联网节点间的安全通信——联网的无人驾驶汽车可以利用区块链保证车辆的实时安全通讯，包括汽车起步、司机身份确认，利用智能合约交换保险和维修服务信息，提供实时位置信息，追踪车辆。

• 跨运营商的协作提供信任与计费——当跨物联网运营商进行数据的传输和存储，会因处于不同信任域下而无法互通，通过区块链的数据加密技术和P2P互联网络，解决信任问题，并可按照交易进行计费结算。

物联网产生大数据，大数据支撑物联网，从物联网到大数据再到智能化构成了从感知到认知的全过程。

物联网与移动互联网、云计算、大数据相伴发展，物联网成为大智移云时代的重要支柱，大智移云时代为物联网发展开拓了广阔市场。

物联网是产业互联网的核心技术，推动实现信息-物理系统融合；窄带物联网、车联网和产业互联网等技术将扩展物联网的引用；物联网将渗透到社会生活生产的方方面面，人们感觉不到物联网的存在，但他时刻影响着人们的体验。

要抓住物联网发展的机遇，加大创新力度，建设感知中国和智慧中国