新科技快速指南系列之“物联网”：历史、现状与未来

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编者按：物联网正在重塑我们的社会，成为当前各大科技公司争相布局的领域。但物联网到底是什么？它从何处来？又要到何处去？对我们的生活会有什么样的影响？近日，《连线》杂志发表了关于新科技快速指南的“物联网篇”，对这些问题进行了解答。文章由36氪神译局编译，希望能够在物联网时代到来的当下，能够给你带来启发。

换一个灯泡需要多少工程师？取决于灯泡是否连接到Wi-Fi。

在过去的几十年里，灯泡、冰箱、咖啡机、微波炉、婴儿监视器、安全摄像机、音箱、电视和恒温器，已经从普通物件变成了通向未来的管道。

它们嵌入了能看到、听到和触摸周围世界的传感器，可以将物理信息转换成数字数据。总的来说，这些设备(全世界有数十亿这样的设备)构成了“物联网”（internet of things，简称IoT）。

几乎所有能够联网的“物”都属于物联网，从安全摄像头和音箱到智能手表和牛仔夹克等等。

在“智能家居”中，这些物联网设备将我们从琐事中解放出来，给我们带来更多的时间，并给日常的经历中增添一丝新鲜感。

但物联网不仅仅是用你的声音指令预热烤箱，或者用你的手机关灯。

物联网的真正前景，是让物理环境可以被我们的数字计算机访问，在世界上的所有东西上安装传感器，并将其转换成数字格式。

将各种各样的设备联网，可能是解开从消费者行为到气候事件等预测的关键，但同样也可能会给黑客进入个人空间打开方便之门，泄露隐私数据。

但这些不同的前景，取决于你问的是谁。有人认为，日益增长的物联网，代表了技术的前景——正如我们所知，它将彻底改变现代生活。但也有人认为，这也代表了我们将被技术毁灭的开端。

物联网的历史

在半个世纪之前，大众眼里就已经有了将“感应计算机”作为智能家居核心部件的预想。

雷·布拉德伯里(Ray Bradbury)等科幻作家和《杰森一家》(The Jetsons)等电视节目中，就已经将自动化的家庭带入了生活。

发明家们也开始创造各种各样的原型，在世界各地展览会上，展示能自动清洁房屋和家具的想法。甚至连这些房子和家具都可以自己移动，供居住者使用。

在很大程度上，这些小发明的指向，是把人们从家务劳动中解放出来。

在1959年莫斯科的美国国家展览会上，惠而浦(Whirlpool)创造了一个名为“奇迹厨房”（Miracle Kitchen）的展览，展示了资本主义美国的生活是什么样的。

它包括一个可以清理桌子的机器和一个扫地的机器Roomba。“在美国，我们喜欢让女性的生活更轻松，”理查德·尼克松(Richard Nixon)对尼基塔·赫鲁晓夫(Nikita Khrushchev)说。

大多数早期的智能家居发明，都使用了自动控制，人们可以不用动手，就可以关掉某些东西。 但它们没有连接到其他设备上，而且功能有限。

这种情况在1983年开始改变，当时最早的互联网版本ARPANET采用了互联网协议套件(也称为TCP/IP)，该协议为如何传输、路由和接收数字数据设定了标准。本质上，它为现代互联网奠定了基础。

第一个使用这种新协议联网的“物”是一个烤面包机。

软件工程师、早期互联网 传道者约翰·罗姆基(John Romkey)，曾为1990年的互操作(Interop)展览会制作了一个网络。罗姆基往烤面包机里放了几片面包，然后用一台笨重的电脑打开了烤面包机。

尽管此时距离人们使用“物联网”这个词还有十年的时间，但是罗姆基的神奇小烤面包机，向我们展示了物联网的世界将会是什么样子。 (当然，它不是完全自动化的，仍然需要一个人来安置面包。) 

这个展示一部分是噱头，一部分是概念验证，完全是即将发生的事情的预演。

物联网这个词，是在1999年创造出来的，当时凯文·阿什顿（Kevin Ashton）把它放在了宝洁公司的PPT演示文稿中。

当时正从事供应链优化工作的阿什顿，描述了一种传感器就像计算机的眼睛和耳朵一样工作的系统——这是计算机看、听、触摸和解释周围环境的一种全新方式。

随着家庭互联网的普及和无线网络的加速，智能家居的设想开始变得更像现实。

很多公司都开始引进越来越多的这类发明：“智能”的咖啡机可以煮出完美的咖啡，烤箱可以烤出精确计时的饼干，冰箱可以自动“下单补充”牛奶。 

第一款这样的产品是LG的联网冰箱，于2000年上市。 它可以储存货架上的货物，记住保质期，出于某种原因，还附带了一个MP3播放器，售价20000美元。

随着传感器变得越来越便宜，越来越多的消费者能够买得起这些物联网设备。Belkin等公司发明的智能插头，意味着即使是普通“物”也可以变得“智能”——或者至少，你可以用手机打开或关闭它们。

今天的物联网系统通常会包含一些基本组件。

首先，设备中配备了传感器。 这些传感器可以是任何能收集数据的东西，比如智能冰箱里的摄像头，或者智能跑鞋里跟踪速度的加速计。

在某些情况下，传感器被捆绑在一起来收集多种数据：一个 Nest 恒温器包含一个温度计，但也包含一个运动传感器。当它感应到房间里没有人时，它可以自动调节温度。

为了理解这些数据，该设备有某种网络连接(Wi-Fi、蓝牙、蜂窝或卫星)和一个处理器，可以存储和分析这些数据。

所以，这些数据就可以用来触发一个动作——比如在智能冰箱里的牛奶用完时订购更多的牛奶，或者根据一系列规则自动调整温度。

但直到“语音控制”大规模应用，大多数人才开始在家中建立智能设备系统。 

2014年，亚马逊推出了Echo，这是一款内置了 Alexa 语音助手的音箱，直接带起了一股潮流。

虽然苹果在四年前就推出了自己的语音助手 Siri ，但 Siri 住在手机里。而 Alexa 住在音箱里，能更便捷地控制家里所有的“智能”设备。 

将语音助手定位为智能家居的核心，带来了几个效果：它为消费者去除了物联网的神秘感，从而鼓励他们购买更多可以上网的设备，并鼓励开发人员为这些语音助手创造更多的“技能”，推动物联网更有用。

在亚马逊推出 Alexa 的同一年，苹果推出了 HomeKit 系统，旨在促进苹果制造的智能设备之间的交互，来回发送数据以创建网络。 

语音助手，已经从单一目标的自动化，转变为一个连接事物的更全面的系统。 例如，告诉谷歌助理“晚安” ，它可以调暗灯光，锁上前门，并设定好闹钟。

LG的 SmartThinQ 平台，连接了许多家用电器，当你从智能冰箱屏幕上选择一个巧克力饼干食谱的时候，它会自动预热烤箱。 

制造商认为，这是未来的趋势，但这也是销售更多物联网设备的方便途径。 如果你已经有了一个亚马逊 Echo，你也可以让 Alexa 来控制一些东西。

2014年，联网设备的数量就超过了世界人口总数。 思科前首席未来学家戴维·埃文斯(David Evans)在2015年估计，“每秒钟平均有127件新事物与互联网相连”。 今天，根据 Gartner 的估计，世界上有超过200亿个设备联接在一起。

在对这个新世界兴奋之余，人们也感到担心。所有这些东西，都像匹诺曹一样，让世界变得更容易控制：你可以让快递员从前门进屋，或者只需要在手机上轻轻敲几下，就能改变房子里的温度。但是，这也让产品和制造它们的公司，对我们有了更多的控制权。

物联网给灯泡和恒温器等物品带来了联网的好处，但也带来了联网的问题。

现在人们的音箱、电视机、冰箱、闹钟、牙刷、电灯泡、门铃、婴儿监视器和安全摄像头都连接到 Wi-Fi 上，几乎家里的每一个设备都可能被破坏，或者变得无用。

想想一下这个场景吧：当你的Wi-Fi失效时，你的设备也会失效。路由器出了问题？这意味着你不能用你的智能恒温器打开暖气，或者打开你的智能门锁。而且，当需要Alexa命令或智能手机控制，而不是物理按钮时，过去很容易出错的东西就有可能出错。 

而且，大部分设备都运行在专有软件上——也就是说，如果制造商逃跑、被卖掉或停止发布软件更新，你那智能的小设备就会变成一堆没用的塑料。

先不提变砖的风险，把设备连到互联网上，会让这些设备和你Wi-Fi网络上的其他设备更容易受到黑客的攻击。劳拉·德纳第斯(Laura DeNardis)在她的新书《万物中的互联网》(The Internet in Everything)中称，网络安全面临的威胁是我们这个时代最重大的人权问题。

风险不仅仅是一些恶作剧者闯入了你的智能洗衣机，扰乱了洗衣机的工作，或者你的Nest相机被一条订阅PewDiePie的YouTube频道的消息劫持。(是的，确实发生了。)

智能锁被黑意味着有人可以打开你的前门，你可以让一个城市陷入大规模停电。而一个脆弱的设备可以危及整个网络。正如《连线》杂志的莉莉·海·纽曼（Lily Hay Newman）所说，“物联网设备已经被征调到大规模的僵尸网络中，被用于国家侦察、被黑客入侵来挖掘加密货币，甚至被用来攻击电网。”

连接到互联网的设备，所面临的威胁不仅仅是因为它们连接到互联网，还因为设备制造商在设计产品时并不总是把安全放在首位。

2016年，名为Mirai的恶意软件利用了超过60万物联网设备的漏洞，制造了一个大规模的分布式拒绝服务攻击（DDoS）。

第二年，一场名为 Krack 的攻击，几乎感染了所有连接到 Wi-Fi 的互联网设备。这种攻击严重且难以防御，部分原因是物联网运行在许多不同的操作系统上。 当手机或电脑受到病毒攻击时，软件制造商通常会迅速发布补丁。 

但是，像路由器或连接到互联网上的门铃等设备，通常不会收到防护漏洞所需的软件更新，而且它们中的许多设备，都没有构建与计算机相同的安全协议。 在Krack攻击之后，一位安全研究人员预测，在20年后，我们仍然能够发现易受攻击的设备。

然后是隐私问题。如果你的家里到处都是摄像头和麦克风，它们肯定在看你，听你说话。物联网中的一切都在收集数据——而所有这些数据都有价值。

在最近的一项研究中，研究人员发现，在他们调查的81种物联网设备中，有72种设备与OEM无关的第三方共享数据。这意味着，你的智能牙刷、智能电视或智能音箱所描绘的个人生活的细节，可以重新包装并出售给其他人。

去年，谷歌和苹果公司都承认，他们的智能音箱捕捉到的录音，会经过承包商的审查，包括那些尴尬而私密的音频片段。

亚马逊与400多个警察部门建立了合作关系，利用其门铃摄像头拍摄的视频来监视社区。不断扩张的物联网不仅对个人隐私有影响。 它可以在我们去的任何地方，建立一个有眼睛和耳朵的网络。

物联网的未来

总有一天，物联网将成为万物联网。我们世界中的“物”可能会一直感知我们，并对我们做出反应。

智能恒温器会根据你的体温自动调节温度，当你上床睡觉时，房门会自动锁上。你的衣服可能也会有传感器，这样你周围的东西就可以实时响应你的动作。

这已经开始变成现实了：在2017年，谷歌推出了Jacquard项目，并与李维斯合作推出了一款智能夹克，努力创造未来的联网衣服。近期，Jacquard项目增添了一个新产品——联网鞋垫。

而且，这个愿景不仅仅限于你的衣服，甚至你的家。 你还会有智能办公室，智能建筑，智能城市。

智能医院的病房将配备传感器，确保医生洗手。空气传感器将帮助城市预测泥石流和其他自然灾害。 自动驾驶汽车将连接到互联网，沿着布满传感器的道路行驶。政府将通过物联网跟踪家庭能源消耗，来管理其能源网络的需求。

物联网的发展也可能导致新型的网络战争。想象一下，一个恶意行为者在严冬关闭所有的智能恒温器，或者侵入连接互联网的心脏起搏器和胰岛素泵。

它可以创造新的等级系统：有机器人女仆的人和没有机器人女仆的人。 或者，正如雷·布拉德伯里(Ray Bradbury)在1950年的一篇短篇小说中所描述的那样，所有的人都可能消失——但那些准备食物和扫地的智能住宅将继续存在。

如果我们要到达那里——不管我们是否喜欢“那里”——我们将需要更快的网络（5G）。我们还需要防止所有这些设备搅乱电波，我们需要找到一种更好的方法，来保护通过这些电波传输的数据。

最近，瑞士密码学公司Teserakt提出了一种用于物联网设备的加密方案，可以保护来自这些设备的数据流。

还有一些想法是为物联网设备创造一个更好的标准。不管这些设备是由哪家公司生产的，也不管它们内置哪个语音助手，都能更好地协同。

然而，在物联网改变未来之前，得先要设备发挥作用。嘿，Alexa，你能帮忙吗?

译者：尺度。

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