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為什么說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是門語言

2017年12月15日 13:24  物聯(lián)江湖  作 者:王一鳴

從《技術(shù)的本質(zhì)》中可以看到,任何技術(shù)都是自然現(xiàn)象和效應(yīng)(基本技術(shù)元素)的有目標(biāo)的組合,這種組合并不是將所有技術(shù)元素隨意地混雜、揉捏在一起,而是層次化且有序地組合它們。

底層,基本技術(shù)元素利用自然現(xiàn)象和效應(yīng)實現(xiàn)基本、簡單的功能;中間層,復(fù)合型技術(shù)則將基本技術(shù)元素再進行組合,形成更為復(fù)雜的功能;上層,復(fù)合型技術(shù)作為技術(shù)元素,進一步進行系統(tǒng)化組合,最終形成產(chǎn)品或應(yīng)用。

當(dāng)然,每一種技術(shù)都具有各自的技術(shù)元素組合的模式,特別是一些高級復(fù)合型的技術(shù)。在現(xiàn)實世界中,技術(shù)組合的結(jié)構(gòu)往往非常復(fù)雜。在實現(xiàn)產(chǎn)品功能的技術(shù)路徑中,各層級的“元素”可以相互隨意地援引(包括元素引用自身),例如復(fù)雜高級的技術(shù)可以被簡單低級的技術(shù)引用。

每項技術(shù)的實際層級關(guān)系是由其功能結(jié)構(gòu)來決定的,與技術(shù)自分類形成的層次沒有關(guān)系。這種特性,其實一直存在于我們的語言當(dāng)中,稱為“遞歸性”(recursiveness)。

語言的遞歸性,主要表現(xiàn)在具有“層次性”和“有機性”。一方面,語言有自然的層次構(gòu)架:字、詞、句、段、章、篇,這種層次劃分具有很高的自相似特性(“自分類”特性),只要是能夠“聽說讀寫”的人都可以很容易地區(qū)分這些層次。

另一方面,人在語言的組織過程中,會層層引用、復(fù)用,而形成豐富多彩的語句組合,來描述各類現(xiàn)象和表達各種想法!熬渥印笨梢詫ⅰ岸温洹弊鳛樗馁e語,“字”也可以獨立成“章節(jié)”,而一“篇”文章在別人的論述中,可能就是用一個“詞組”來表示的。

組成語言的元素(字詞)雖然是有限的,但字詞組織成語句的自由度很高,人們可以通過使用有限的詞匯形成無限的表達,從而映射(信息化)現(xiàn)實世界中的任何事物。

現(xiàn)世世界通過信息系統(tǒng)走向“語義化”

我們通常將“事物映射為信息”的過程叫做“信息化”或“數(shù)字化”,我個人認(rèn)為還不夠準(zhǔn)確,為了更準(zhǔn)確也更容易理解,我喜歡稱之為“語義化”。

就像人類發(fā)展出語言和文字一樣,以物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息化工具,可將現(xiàn)實世界的事物進行信息化映射,即對物件、現(xiàn)象、過程、技術(shù)等等在信息系統(tǒng)中進行定義。(“信息化”或“數(shù)字化”主要便是這一層含義)。

同樣,如語言作為人的思考、交流的載體一般,物聯(lián)網(wǎng)中也需要“語言”用于各信息系統(tǒng)間的“交流”和“思考”。所以,來自物理世界的映射信息會通過規(guī)整、統(tǒng)一化處理,使得各類信息系統(tǒng)都能夠識別和理解他們,并具備自由關(guān)聯(lián)和組合的特性,用于系統(tǒng)的“思考”:計算分析、系統(tǒng)間交互、模擬測試、結(jié)構(gòu)設(shè)計等。

除了用于機器“思考”以外,語義化的信息還具備“下行”的能力:對物理世界的控制執(zhí)行。工程師或信息系統(tǒng)可以不斷變換下行信息的元素組合,來改變設(shè)備、終端執(zhí)行的策略、方式。易于編排的指令,能夠提高工程師對系統(tǒng)優(yōu)化、調(diào)測、操作執(zhí)行的效率。

系統(tǒng)間“語義化”的信息交流和泛在計算、邊緣計算,是相輔相成的技術(shù)組合。物聯(lián)網(wǎng)信息的語義化會促進計算的泛在部署(智能終端、智能網(wǎng)關(guān)、邊緣計算服務(wù)器),因為物聯(lián)網(wǎng)需要足夠的智能來解讀機器語言,自主補填交互信息中的上下文內(nèi)容;

而泛在計算又會促進“機器語言”的發(fā)展(更豐富的物聯(lián)網(wǎng)字典、更簡練清晰的專業(yè)詞匯、更復(fù)雜的語句結(jié)構(gòu)),原各領(lǐng)域的技術(shù)術(shù)語都會在物聯(lián)網(wǎng)的字典中找到對應(yīng)。

在《想理解物聯(lián)網(wǎng),先從“技術(shù)本質(zhì)”入手》中我曾經(jīng)提到過:技術(shù)---所有行業(yè)的技術(shù),都具有“模塊化”發(fā)展的特性,其結(jié)構(gòu)都具有“遞歸性”,這些特性與語言的結(jié)構(gòu)特性是完全契合的。

所以,各行業(yè)的技術(shù)模塊(包括設(shè)備、流程和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)),能夠通過物聯(lián)網(wǎng)進行“信息化”映射,并在信息化的虛擬世界中被賦予語言般的特性,這一方面使得它們能在軟件系統(tǒng)中可以被自由地復(fù)用、組合、援引,從而便于開發(fā)者、運營者以及智能化系統(tǒng)對生產(chǎn)和使用的流程進行編排,即對現(xiàn)實世界的編程

另一方面,便于應(yīng)用開發(fā)人員在虛擬場景中調(diào)整技術(shù)結(jié)構(gòu)和組成(模擬測試和機構(gòu)設(shè)計),并最終部署到現(xiàn)實的生產(chǎn)場景中,形成技術(shù)創(chuàng)新。

各行業(yè)數(shù)字信息的“語義化”將逐步打通機器之間“感知-思維-交流-執(zhí)行”的信息通路,形成一個開放、自主、跨領(lǐng)域的物(機器)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),這便是一個“機器社交”的物聯(lián)網(wǎng)。智能設(shè)備能夠擺脫人的干預(yù),自主地在物理網(wǎng)中使用其它機器提供的服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集合

物聯(lián)網(wǎng)(信息)技術(shù)作為技術(shù)的一個子集,具備技術(shù)的所有本質(zhì)特性,并不斷地向“語義化”的方向發(fā)展。它包含了信息領(lǐng)域的所有技術(shù),是對自然界各類信息探知、提煉、傳送、計算、轉(zhuǎn)換、反饋的全部集合,就好像是一本表述信息資源和能力的辭典。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自然結(jié)構(gòu)和層級

在物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)集合中,根據(jù)技術(shù)自下而上的組合特性,自然形成了不同的層級,同一層級之中的技術(shù)一般都具有相似的復(fù)雜程度和層次化功能特性。在底部是各類基礎(chǔ)技術(shù)元素,是“提取自然現(xiàn)象中各種信息”和“向自然界反饋信息”的技術(shù)。

基礎(chǔ)技術(shù)元素,不斷組合匯聚并向上構(gòu)建,實現(xiàn)更復(fù)雜的信息技術(shù),直至各類智能化、自動化應(yīng)用的出現(xiàn)。整體上,高層級技術(shù)是低層級技術(shù)的有機組合,且又是更高級技術(shù)的一個部件。頂端的技術(shù)可以涵蓋成千上萬種基本技術(shù)元素,并有可能成為未來更高層技術(shù)的一個元素組成。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)除了自然向上組合形成的“層次性”之外,還具有“有機性”,體現(xiàn)在幾種應(yīng)用方式上:

“復(fù)用”,某些低層級的技術(shù)可能被多個高層級技術(shù)利用;“自嵌套的遞歸應(yīng)用”,技術(shù)自身可以調(diào)用自己,實現(xiàn)操作的嵌套循環(huán)執(zhí)行,就像編程中的“遞歸語句”一樣;“非自然層級的遞歸應(yīng)用”:低級技術(shù)可以調(diào)用高級技術(shù)為其所用;同層技術(shù)可以相互調(diào)用;高級技術(shù)可以跨越多層(不經(jīng)過中間層級)直接應(yīng)用底層的基礎(chǔ)技術(shù),甚至直接利用自然現(xiàn)象。

如人類的語言一樣,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一個“有限的基礎(chǔ)元素構(gòu)成,并實現(xiàn)無限表達的巨系統(tǒng)”。也正是如此,在技術(shù)矩陣中,越到上層,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)量可能就越多。因為“字詞”的數(shù)量往往是有限的,但“文章”的數(shù)量是無限的。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集合具備明晰的層次性,所以我更傾向于稱其為“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)矩陣”。它主要是對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自然組成的表述,它不以解決具體問題為導(dǎo)向,只是展示自然的技術(shù)組成(物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“詞匯”集),以便于對各產(chǎn)品、應(yīng)用技術(shù)結(jié)構(gòu)的理解。

在自然的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)矩陣中,能夠體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的層次性和復(fù)用性,至于技術(shù)之間遞歸應(yīng)用的關(guān)系,則只有在具體應(yīng)用和產(chǎn)品中才能顯現(xiàn)。

在《技術(shù)矩陣中產(chǎn)品樹狀結(jié)構(gòu)示意圖》中,可以看清單個應(yīng)用或高層級功能(技術(shù))在技術(shù)矩陣中的位置,也能夠加深對技術(shù)相互之間各種引用方式的理解。該圖不僅適用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),也適用于其它行業(yè)技術(shù)。

2.產(chǎn)品和應(yīng)用的技術(shù)結(jié)構(gòu)

和自然的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層級不同,我們平?吹降哪硞信息系統(tǒng)解決方案的層次結(jié)構(gòu),通常都是企業(yè)根據(jù)商業(yè)需要,以自有服務(wù)為核心對系統(tǒng)涉及的模塊進行分類分層的。

在這些具體的技術(shù)方案中,一些最底層的技術(shù)模塊可能是其它企業(yè)系統(tǒng)最高層級的信息服務(wù),而技術(shù)方案本身可能亦是其它系統(tǒng)的組成元素(遞歸引用)。各個應(yīng)用本質(zhì)上是對具有遞歸性的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有序組合(對語義化的技術(shù)模塊進行組織和展現(xiàn)),其技術(shù)結(jié)構(gòu)是以解決具體行業(yè)問題為目標(biāo)而設(shè)計的。

每一個具體的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用或產(chǎn)品,都可以看成是一個由各類信息技術(shù)疊加形成的金字塔。金字塔的結(jié)構(gòu),類似一個倒置的樹,具有其獨有的“層次性”。其技術(shù)結(jié)構(gòu),是根據(jù)需要組合的。

其底層技術(shù)可能十分復(fù)雜,在技術(shù)矩陣中本身是高級復(fù)合性技術(shù);而高層技術(shù)則可能非常簡單,在技術(shù)矩陣中不過是個最基本的技術(shù)元素。

編 輯:章芳
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