【摘要】 萬物互聯(lián)網(wǎng)（IoE）是由物體、數(shù)字設(shè)備、數(shù)字個(gè)人、數(shù)字企業(yè)、數(shù)字政府和數(shù)據(jù)資源等要素，借助數(shù)字平臺(tái)，通過數(shù)字流程相互連接而成的巨復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)。在空間尺度層面，萬物互聯(lián)網(wǎng)所連接物體的尺度正在從大尺度向微尺度發(fā)展；在時(shí)間尺度層面，萬物互聯(lián)網(wǎng)響應(yīng)的時(shí)間間隔在不斷縮?。辉谶B接關(guān)系層面，萬物互聯(lián)網(wǎng)是海量對象之間相互連接而成的巨復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；在社會(huì)形態(tài)變革層面，萬物互聯(lián)網(wǎng)是智能社會(huì)的信息基礎(chǔ)設(shè)施。萬物互聯(lián)網(wǎng)的要素體系結(jié)構(gòu)由客體要素（物體和數(shù)字設(shè)備）、主體要素（數(shù)字個(gè)人、數(shù)字企業(yè)、數(shù)字政府）和運(yùn)行要素（數(shù)據(jù)資源、數(shù)字流程、數(shù)字平臺(tái)）構(gòu)成；萬物互聯(lián)網(wǎng)的支撐平臺(tái)體系由計(jì)算資源服務(wù)平臺(tái)、人工智能基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)、大規(guī)模應(yīng)用系統(tǒng)搭建的支撐平臺(tái)和智能終端產(chǎn)品開發(fā)的支撐平臺(tái)構(gòu)成；萬物互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)主要由萬物對個(gè)人服務(wù)（E2P）、萬物對企業(yè)服務(wù)（E2B）和萬物對政府服務(wù)（E2G）構(gòu)成。
【關(guān)鍵詞】5G 萬物互聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng) 納米物聯(lián)網(wǎng)
【中圖分類號】 TP393 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2020.09.005
緒論
5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5th Generation Wireless Systems）的簡稱，是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)；5G網(wǎng)絡(luò)是第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（5th Generation Mobile Networks）的簡稱。5G不僅僅是4G的擴(kuò)展，5G讓萬物之間的連接和交互成為可能，讓收集、共享和使用數(shù)十億設(shè)備的海量數(shù)據(jù)成為可能。[1]
當(dāng)前，第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4G）的發(fā)展困境和主要不足包括三個(gè)方面：一是4G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)支持能力較難滿足虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等高級應(yīng)用，以及高鐵等特殊場景對帶寬、速度的需求；二是4G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延和可靠性較難達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的接入要求；三是4G終端的續(xù)航能力較難承載智慧城市等復(fù)雜應(yīng)用的低功耗大連接需求。與4G相比，5G網(wǎng)絡(luò)是高度集成的，是一種范式的轉(zhuǎn)換，5G網(wǎng)絡(luò)的新范式包括具有海量帶寬的極高載波頻率、頂級基站、高密度設(shè)備，以及前所未有的天線數(shù)量。[2]根據(jù)國際電信聯(lián)盟無線電通信局（ITU-R）的標(biāo)準(zhǔn)，5G的目標(biāo)場景為移動(dòng)寬帶增強(qiáng)（eMBB）、超高可靠、超低時(shí)延通信（uRLLC）、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（mMTC），其中包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和汽車互聯(lián)網(wǎng)以及其他具體場景。
5G網(wǎng)絡(luò)具有傳輸速率高、時(shí)延低、更高的頻譜效率和低功耗等特點(diǎn)：峰值速率能夠達(dá)到10Gbps，可以達(dá)到0.1～1Gbit／s的用戶體驗(yàn)速率；端到端時(shí)延可達(dá)到毫秒級水平，業(yè)務(wù)時(shí)延小于5ms，可實(shí)現(xiàn)450km／h高速環(huán)境下通信；更高的頻譜效率、更多的頻譜資源利用，能滿足用戶業(yè)務(wù)流量的增長；5G網(wǎng)絡(luò)的連接數(shù)密度達(dá)到106／km2，能量效率能提升10倍左右。[3]另外，5G網(wǎng)絡(luò)還具有99.999%的可靠性，綠色節(jié)能也是5G發(fā)展的一個(gè)重要指標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)無線通信的可持續(xù)發(fā)展。[4]
總之，5G網(wǎng)絡(luò)具有超高的頻譜利用率和能效，在傳輸速率和資源利用率等方面較4G移動(dòng)通信提高一個(gè)量級或更高，其無線覆蓋性能、傳輸時(shí)延、系統(tǒng)安全和用戶體驗(yàn)也將得到顯著的提高；對海量傳感設(shè)備及機(jī)器與機(jī)器（M2M）通信的支撐能力將成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)之一。[5]
通俗一點(diǎn)來講，1G、2G滿足了人們的語音通話需求，3G、4G實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地連接互聯(lián)網(wǎng)的夢想，5G將開啟萬物互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。但到底什么是萬物互聯(lián)網(wǎng)，與物聯(lián)網(wǎng)相比，有什么不同？萬物互聯(lián)網(wǎng)由哪些要素構(gòu)成，具有什么樣的體系結(jié)構(gòu)（要素結(jié)構(gòu)體系、支撐平臺(tái)體系和應(yīng)用體系）？本文擬探析這些問題。
萬物互聯(lián)網(wǎng)的概念辨析
網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷程在一定程度上就是連接對象不斷擴(kuò)展的過程?；ヂ?lián)網(wǎng)（Internet）是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間連接而成的網(wǎng)絡(luò)；移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（Mobile Internet）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)融合的產(chǎn)物，連接終端擴(kuò)展到了智能手機(jī)；物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things, IoT）是事物與事物之間連接而成的網(wǎng)絡(luò)，又被稱為傳感網(wǎng)。2018年國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力暴露[6]的參考架構(gòu)》報(bào)告指出，物聯(lián)網(wǎng)是信息社會(huì)的全球基礎(chǔ)設(shè)施，依靠現(xiàn)有的和不斷發(fā)展的可互操作的信息和通信技術(shù)，能通過物理的或虛擬的事物間互連來實(shí)現(xiàn)高級服務(wù)；其通過身份識別、數(shù)據(jù)捕獲、信息處理和通信功能，可充分利用全部事物為各種應(yīng)用提供服務(wù)。[7]其發(fā)布的《國際電聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》的報(bào)告指出，信息與通信技術(shù)（ICT）的目標(biāo)已經(jīng)從滿足人與人之間的溝通，發(fā)展到實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的連接，無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)代即將來臨；物聯(lián)網(wǎng)使我們在信息與通信技術(shù)的世界里獲得一個(gè)新的溝通維度，將任何時(shí)間任何地點(diǎn)連接任何人，擴(kuò)展到連接任何物品。[8]由此可見，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）將互聯(lián)網(wǎng)（Internet）連接范圍從機(jī)器（筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦）擴(kuò)展到了任何類型的物理設(shè)備和日常物品。[9]物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)主要包括低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)上協(xié)議（ZigBee）、射頻卡（RFID）、傳感器網(wǎng)絡(luò)（Sensor Networks）和基于位置的技術(shù)（location based technologies）。特別是第6版網(wǎng)際協(xié)議（Internet Protocol version 6, IPv6）能提供長度為128位的單播地址（Unicast Address）、組播地址（Multicast Address）和任播地址（Anycast Address）三種地址類型，能解決物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中IP地址短缺問題，能為物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)十億個(gè)傳感器設(shè)定一個(gè)唯一的IP地址。
一般認(rèn)為，萬物互聯(lián)網(wǎng)（Internet of Everything，IoE）建立在人員（Person）、數(shù)據(jù)（Data）、流程（Process）和事物（Things）這“四個(gè)支柱”上，能將事物、人、數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程連接起來，能擴(kuò)展工業(yè)和服務(wù)的流程，能豐富人們的生活。[10]與物聯(lián)網(wǎng)相比，萬物互聯(lián)網(wǎng)的連接對象更為廣泛，能與人和社會(huì)環(huán)境進(jìn)行強(qiáng)烈的交互，[11]而物聯(lián)網(wǎng)僅連接事物（傳感器和設(shè)備）。當(dāng)然，在學(xué)界和業(yè)界對萬物互聯(lián)網(wǎng)的定義和認(rèn)知不盡相同。有人認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）也可稱之為萬物互聯(lián)網(wǎng)（IoE），[12]如高通公司首席執(zhí)行官史蒂夫·莫倫科普夫（Steve Mollenkopf ）在2014年表示，物聯(lián)網(wǎng)和萬物互聯(lián)網(wǎng)是“同一件事”。但也有人認(rèn)為，萬物互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)具有本質(zhì)的不同。如未來主義者戴夫·埃文斯（Dave Evans）指出，問題不只是“事物”，而是更多有關(guān)“人、過程、數(shù)據(jù)和事物之間的聯(lián)系”，這些聯(lián)系才是萬物互聯(lián)的核心，能創(chuàng)造“價(jià)值”。[13]又如中國的華為公司致力于把數(shù)字世界帶入每個(gè)人、每個(gè)家庭、每個(gè)組織，構(gòu)建萬物互聯(lián)的智能世界；華為認(rèn)為：聯(lián)接是每個(gè)人的基本權(quán)利，是人類進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)增長的基石，網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接將成為無處不在的自然存在，網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)感知變化和需求，智能、隨需、無縫、安全地聯(lián)接人與人、物與物、人與物。[14]騰訊公司首席執(zhí)行官馬化騰提出，騰訊致力于通過連接打造“三張網(wǎng)”：人聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和智聯(lián)網(wǎng)。
但現(xiàn)有的萬物互聯(lián)網(wǎng)定義中僅包含事物、人、數(shù)據(jù)和流程，忽略了企業(yè)、政府和平臺(tái)等重要因素。因?yàn)槿恕⑵髽I(yè)和政府是構(gòu)成社會(huì)系統(tǒng)的三大主體，只將人和事物連接起來顯然是不完整的，其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和流程也是不完整的，無法完整反映社會(huì)現(xiàn)實(shí)。因此，本文認(rèn)為萬物互聯(lián)網(wǎng)是由物體、數(shù)字設(shè)備、數(shù)字個(gè)人、數(shù)字企業(yè)、數(shù)字政府和數(shù)據(jù)資源等要素，借助數(shù)字平臺(tái)，通過數(shù)字流程相互連接而成的巨復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)。萬物互聯(lián)網(wǎng)的具體內(nèi)涵可從四個(gè)層面進(jìn)行闡釋。
首先，在空間尺度層面，萬物互聯(lián)網(wǎng)所連接物體的尺度正在從大尺度向微尺度[15]發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展到納米級事物?？臻g尺度通常是指觀察或研究的物體或過程的空間分辨度。生命物體（動(dòng)植物、細(xì)菌、病毒）和無生命物體（自然物品和人造物品）在不同的尺度層次具有不同的尺度效應(yīng)。生物的空間尺度一般是指所研究對象的面積大小。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類可觀測和認(rèn)知的生物空間尺度在不斷縮?。何⒚?mdash;亞微米—納米—團(tuán)簇—原子。其中，納米技術(shù)是分子規(guī)模的功能系統(tǒng)工程，當(dāng)前納米技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的交叉融合，正在無限擴(kuò)展萬物互聯(lián)網(wǎng)的想象空間。納米機(jī)器（尺寸范圍為1～100nm）與現(xiàn)有的傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)與高速互聯(lián)網(wǎng)集成在一起形成的網(wǎng)絡(luò)，可被稱為“納米物聯(lián)網(wǎng)”（IoNT）[16]，是萬物互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最新進(jìn)展。其中，納米機(jī)器可被定義為：通過納米組件集成以執(zhí)行諸如傳感或致動(dòng)之類的任務(wù)的基本功能單元。[17]也即，納米物聯(lián)網(wǎng)（IoNT）能將納米傳感器集成到各種微型對象以實(shí)現(xiàn)細(xì)微環(huán)境的智能感知，其每項(xiàng)功能性任務(wù)都是由“納米機(jī)器”來執(zhí)行的。[18]這能讓萬物互聯(lián)網(wǎng)的深度和廣度得到極大的擴(kuò)展，具備了連接納米級設(shè)備的能力：只要在聯(lián)網(wǎng)對象中集成納米傳感器，就可以使其與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接和通信。[19]例如，體內(nèi)納米傳感器可以提供心電圖和其他重要信號，環(huán)境納米傳感器可以收集有關(guān)給定區(qū)域中病原體和過敏原的信息。[20]在這種情況下，萬物互聯(lián)網(wǎng)能夠感知、采集的聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置數(shù)據(jù)越來越豐富。當(dāng)然，要充分處理和利用這些大數(shù)據(jù)，還需要其他信息技術(shù)的支撐：5G網(wǎng)絡(luò)讓海量數(shù)據(jù)的傳輸成為可能；云計(jì)算和人工智能讓海量數(shù)據(jù)的快速處理成為可能。
其次，在時(shí)間尺度層面，萬物互聯(lián)網(wǎng)的響應(yīng)時(shí)間間隔在不斷縮小。一般來說，時(shí)間尺度是研究對象動(dòng)態(tài)變化的時(shí)間間隔。萬物互聯(lián)網(wǎng)試圖采集萬事萬物的聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置數(shù)據(jù)，但間隔多少時(shí)間采集一次數(shù)據(jù)，關(guān)系到人們能否科學(xué)觀察和全面把握事物的運(yùn)行規(guī)律，能否準(zhǔn)確預(yù)測事物的演化趨勢。另外，從終端傳感器感應(yīng)和獲得數(shù)據(jù)，再傳輸?shù)皆朴?jì)算中心，云端再將處理結(jié)果反饋給終端，期間都有延時(shí)，有可能錯(cuò)過處理問題的最佳時(shí)機(jī)。目前，提高萬物互聯(lián)網(wǎng)響應(yīng)速度的途徑有兩個(gè)。一是運(yùn)用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)減低萬物互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延：端到端時(shí)延可以降低到4G網(wǎng)絡(luò)的1／10或1／5，達(dá)到毫秒級水平，業(yè)務(wù)時(shí)延小于5ms。二是運(yùn)用邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的適當(dāng)下沉，讓邊緣數(shù)據(jù)在本地緩存和及時(shí)處理，可以有效降低數(shù)據(jù)處理的時(shí)延。云計(jì)算能為萬物互聯(lián)網(wǎng)提供強(qiáng)大的算力保障，但面對終端數(shù)字設(shè)備產(chǎn)生的海量邊緣數(shù)據(jù)，云計(jì)算顯得力不從心，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：線性增長的集中式云計(jì)算能力無法匹配爆炸式增長的海量邊緣數(shù)據(jù)；從網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備傳輸海量數(shù)據(jù)到云中心致使網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的負(fù)載量急劇增加，造成較長的網(wǎng)絡(luò)延遲。[21]這種情況下，作為云計(jì)算模式有益補(bǔ)充的邊緣計(jì)算模式誕生。邊緣計(jì)算是指在網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行計(jì)算的一種新型計(jì)算模型：邊緣計(jì)算中邊緣的下行數(shù)據(jù)表示云服務(wù)，上行數(shù)據(jù)表示萬物互聯(lián)服務(wù)；邊緣計(jì)算的邊緣是指從數(shù)據(jù)源到云計(jì)算中心路徑之間的任意計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)資源。[22]在這種情況下，終端數(shù)字設(shè)備不僅負(fù)責(zé)與云端的雙向數(shù)據(jù)傳輸，還可以完成部分緊急的計(jì)算任務(wù)。例如，在智慧城市建設(shè)中，無處不在的攝像頭可全天候、不間斷地記錄和監(jiān)控城市空間的每個(gè)角落，能為解決城市交通擁堵和快速響應(yīng)突發(fā)事件提供重要保障。即使在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，由海量攝像頭產(chǎn)生的視頻大數(shù)據(jù)若實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆贫艘矔?huì)占用大量的帶寬，若能借助邊緣計(jì)算，在一定程度上就可實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。
再次，在連接關(guān)系層面，萬物互聯(lián)網(wǎng)是海量對象之間相互連接而成的巨復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。萬物互聯(lián)網(wǎng)是人與機(jī)器（Person-to-Machine, P2M）、企業(yè)與機(jī)器（Business-to-Machine, B2M），政府與機(jī)器（Government -to-Machine, G2M）、機(jī)器與機(jī)器（Machine -to-Machine, M2M）、機(jī)器與物體（Machine -to-Things, M2T）、物體與物體（Things-to-Things, T2T）之間相互連接而成的巨復(fù)雜物理網(wǎng)絡(luò)，其中機(jī)器與機(jī)器之間連接形成的網(wǎng)絡(luò)是“連接一切”的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，主要負(fù)責(zé)海量數(shù)據(jù)的傳輸和處理。同時(shí)，萬物互聯(lián)網(wǎng)也是個(gè)人、企業(yè)和政府通過數(shù)據(jù)的流動(dòng)相互連接而成的巨復(fù)雜社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，其涵蓋的社會(huì)關(guān)系主要包括主體內(nèi)部人與人（Person-to-Person, P2P）、人與企業(yè)（Person-to-Business, P2B）、人與政府（Person-to-Government, P2G）、企業(yè)與企業(yè)（Business-to-Business, B2B）、政府與政府（Government-to-Government, G2G）、企業(yè)與政府（Business -to-Government, B2G）之間的連接。在實(shí)際應(yīng)用中，同一類事物的海量實(shí)體對象常常相互連接形成特殊的單一網(wǎng)絡(luò)，面向用戶提供特定的功能和服務(wù)。如，自行車之間的連接能為用戶提供“共享單車”服務(wù)，類似還有“共享電動(dòng)車”“共享汽車”等服務(wù)；公交車之間的連接能實(shí)現(xiàn)“智能公交”；工業(yè)設(shè)備之間的連接能實(shí)現(xiàn)“智能制造”和“云制造”；電力設(shè)施之間的連接能形成“智能電網(wǎng)”；公共部門之間的連接能形成全國“一張網(wǎng)”，能實(shí)現(xiàn)“數(shù)字政府”。因此，從連接的層面來看，萬物互聯(lián)網(wǎng)也能看成是由一個(gè)個(gè)單一的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接而成。因此，從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷程來看，萬物互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定程度的自然產(chǎn)物，是互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)互通、相互融合而成的新型網(wǎng)絡(luò)，也可看成是各種物體聯(lián)系和社會(huì)關(guān)系的綜合。
最后，在社會(huì)形態(tài)變革層面，萬物互聯(lián)網(wǎng)是智能社會(huì)的信息基礎(chǔ)設(shè)施。萬物互聯(lián)網(wǎng)試圖實(shí)時(shí)采集物理世界的物體和設(shè)備數(shù)據(jù)，把物理世界的物體和設(shè)備納入到信息世界中來，積累數(shù)據(jù)資源，發(fā)展數(shù)字平臺(tái)，建設(shè)數(shù)字個(gè)人、數(shù)字企業(yè)和數(shù)字政府，通過數(shù)字流程把萬事萬物整合在一起，能形成一個(gè)數(shù)字化的、智能化的社會(huì)——智能社會(huì)：數(shù)據(jù)是其運(yùn)行的“血液”，算法是其運(yùn)行的“約束規(guī)則”，“智能云服務(wù)”和水、電、煤氣一樣逐步成為其運(yùn)行的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施。智能社會(huì)是以萬物互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以人工智能、云計(jì)算、邊緣計(jì)算和大數(shù)據(jù)等新型信息技術(shù)在市場部門（企業(yè)）、公共部門（政府）和第三部門（社會(huì)）中的廣泛應(yīng)用為核心，以萬事萬物的互聯(lián)互通為結(jié)構(gòu)的新型社會(huì)形態(tài)。智能社會(huì)與工業(yè)社會(huì)、信息社會(huì)又是一脈相承的，它孕育于工業(yè)社會(huì)、發(fā)展于信息社會(huì)、塑造未來社會(huì)，必然成為未來社會(huì)結(jié)構(gòu)的主要形態(tài)。[23]人工智能是智能社會(huì)發(fā)展的基本技術(shù)支撐，人工智能與萬物互聯(lián)網(wǎng)的深度融合能對社會(huì)生產(chǎn)方式、生活方式乃至休閑娛樂方式產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響，能為人與社會(huì)的自我提升和自由全面發(fā)展提供難得的契機(jī)。[24]智能社會(huì)中，萬物互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)扮演著清晰觀測與呈現(xiàn)社會(huì)生活的透鏡角色，這種“數(shù)據(jù)透鏡”使人們的行為被量化記錄與透視，[25]智能機(jī)器人將成為智能社會(huì)的參與者和重要治理主體，[26]進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一種人機(jī)共治的社會(huì)治理模式。[27]
萬物互聯(lián)網(wǎng)的要素體系結(jié)構(gòu)
根據(jù)上述定義，萬物互聯(lián)網(wǎng)包括物體、數(shù)字設(shè)備、數(shù)字個(gè)人、數(shù)字企業(yè)、數(shù)字政府、數(shù)據(jù)資源、數(shù)字平臺(tái)和數(shù)字流程八大要素。其中物體和數(shù)字設(shè)備是來源于物理世界的要素，是萬物互聯(lián)網(wǎng)的客體要素；數(shù)字個(gè)人、數(shù)字企業(yè)和數(shù)字政府是來源于人類社會(huì)的要素，是萬物互聯(lián)網(wǎng)的主體要素；數(shù)據(jù)資源、數(shù)字流程、數(shù)字平臺(tái)來源于信息世界的要素，是萬物互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行要素?？傊?，萬物互聯(lián)網(wǎng)的要素體系結(jié)構(gòu)由客體要素（物體和數(shù)字設(shè)備）、主體要素（數(shù)字個(gè)人、數(shù)字企業(yè)、數(shù)字政府）和運(yùn)行要素（數(shù)據(jù)資源、數(shù)字流程、數(shù)字平臺(tái)）構(gòu)成，下面擬詳細(xì)分析。
萬物互聯(lián)網(wǎng)的客體要素：物體和數(shù)字設(shè)備。物體（Things）是萬物互聯(lián)網(wǎng)的連接對象，主要包括有生命物體（動(dòng)植物、細(xì)菌、病毒）和無生命物體（自然物品和人造物品）。目前，萬物互聯(lián)網(wǎng)所連接物體的種類在不斷擴(kuò)充：正在從無生命物體（自然物品和人造物品）向有生命物體（動(dòng)植物、細(xì)菌、病毒）擴(kuò)展。在無生命物體方面，萬物互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)可以或正在嘗試感知和監(jiān)測自然空間中的地殼運(yùn)動(dòng)以預(yù)測地震；感知和監(jiān)測氣流、水文、海洋以預(yù)報(bào)天氣和預(yù)警災(zāi)害；感知和監(jiān)測城市空間的各類基礎(chǔ)設(shè)施以建設(shè)智慧城市；感知和監(jiān)測貨物的運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、包裝、裝卸和配送等各個(gè)環(huán)節(jié)以實(shí)現(xiàn)智慧物流；感知和監(jiān)測交通設(shè)施和交通工具以實(shí)現(xiàn)智慧交通；感知和監(jiān)測水、電、氣以實(shí)現(xiàn)智慧能源；感知和監(jiān)測工廠設(shè)施和環(huán)境以實(shí)現(xiàn)智能制造；感知和監(jiān)測家居的位置、狀態(tài)、變化以實(shí)現(xiàn)智能家居。在有生命物體方面，萬物互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)可以或正在嘗試感知和跟蹤野生動(dòng)物的活動(dòng)軌跡，感知和監(jiān)控農(nóng)作物和養(yǎng)殖動(dòng)物的成長過程以實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)和食品溯源，感知和監(jiān)測病毒的傳染過程。
數(shù)字設(shè)備（Digital Device），也稱之為機(jī)器（Machine），是物理實(shí)體連接到萬物互聯(lián)網(wǎng)的媒介，數(shù)字設(shè)備能感知、讀取描述物理實(shí)體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化趨勢的數(shù)據(jù)，再傳遞給其所有者，或分享給萬物互聯(lián)網(wǎng)中的其他節(jié)點(diǎn)。數(shù)字設(shè)備主要包括通用物聯(lián)網(wǎng)感知識別系統(tǒng)、常規(guī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和各類終端設(shè)備。通用物聯(lián)網(wǎng)感知識別系統(tǒng)通常包括傳感器、計(jì)算節(jié)點(diǎn)、接收器、執(zhí)行器和功能設(shè)備：傳感器主要用于數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換；計(jì)算節(jié)點(diǎn)用于數(shù)據(jù)和信息的處理；接收器便于收集計(jì)算節(jié)點(diǎn)或其他關(guān)聯(lián)設(shè)備發(fā)送的消息；執(zhí)行器用于處理從傳感器和/或互聯(lián)網(wǎng)接收的信息，然后觸發(fā)相關(guān)設(shè)備執(zhí)行功能；功能設(shè)備用于在觸發(fā)時(shí)執(zhí)行所需的任務(wù)。[28]當(dāng)前，超大型的感知識別系統(tǒng)之一是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System），能為全球和中國萬物互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，能為感知和監(jiān)測萬事萬物提供關(guān)鍵的空間基礎(chǔ)設(shè)施，能為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。[29]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由空間段、地面段和用戶段三部分組成：空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星三種軌道衛(wèi)星組成混合導(dǎo)航星座；地面段包括主控站、時(shí)間同步／注入站和監(jiān)測站等若干地面站；用戶段包括北斗兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。[30]
其他常見的感知識別設(shè)備包括射頻識別器（Radio Frequency Identification）、傳感器（Sensor）[31]、紅外感應(yīng)器（Infrared sensor）、激光掃描器（Laser scanner）和攝像頭（Camera）等。常規(guī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括服務(wù)器（Server）、交換機(jī)（Switching）、路由器（Router）、中繼器（Repeater）、網(wǎng)橋（Bridge）、網(wǎng)關(guān)（Gateway）和防火墻（Firewall）等。終端設(shè)備主要包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)和各類智能穿戴設(shè)備。
當(dāng)然，隨著信息技術(shù)自身的升級換代，萬物互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字設(shè)備種類也在不斷增加。以納米物聯(lián)網(wǎng)為例，其涉及的數(shù)字設(shè)備主要包括納米節(jié)點(diǎn)、納米路由器、納米微接口設(shè)備和網(wǎng)關(guān)。其中，納米節(jié)點(diǎn)被認(rèn)為是最小、最簡單的納米機(jī)器，它們可以執(zhí)行各種任務(wù)，如可以放置在人類體內(nèi)的生物傳感器；納米路由器具有更大的計(jì)算能力，主要充當(dāng)來自納米節(jié)點(diǎn)的信息的聚合器，同時(shí)在通過交換控制命令控制納米節(jié)點(diǎn)方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用；納米微接口設(shè)備可執(zhí)行來自納米路由器的任務(wù)，能將信息傳輸?shù)轿⒊叨任矬w，可使用納米通信技術(shù)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)納米級通信；網(wǎng)關(guān)可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制整個(gè)納米物體網(wǎng)絡(luò)，如醫(yī)生借助網(wǎng)關(guān)通過互聯(lián)網(wǎng)，可在任何地方訪問來自人體的傳感器網(wǎng)絡(luò)。[32]
隨著人工智能技術(shù)和萬物互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，智能機(jī)器人將逐步成為重要的數(shù)字設(shè)備之一，越來越多的智能機(jī)器人將連入萬物互聯(lián)網(wǎng)。機(jī)器人是由仿生元件組成并具備運(yùn)動(dòng)特性的機(jī)電設(shè)備，它具有操作物體以及感知周圍環(huán)境的能力。[33]智能機(jī)器人區(qū)別于一般機(jī)器人，是指具有強(qiáng)智能、類人類的機(jī)器人。它可以理解人類語言，能和人類對話，能意識到生成的外界環(huán)境，能分析出現(xiàn)的情況，能調(diào)整自己的動(dòng)作以達(dá)到操作者所提出的全部要求，在信息不充分的情況下和環(huán)境迅速變化的條件下完成這些動(dòng)作。[34]智能機(jī)器人主要包括工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人，以及特種機(jī)器人。其中工業(yè)機(jī)器人主要包括搬運(yùn)機(jī)器人、焊接機(jī)器人和切割機(jī)器人等；特種機(jī)器人主要包括空間機(jī)器人、海洋機(jī)器人和極地機(jī)器人。隨著人工智能技術(shù)的廣泛使用，越來越多智能機(jī)器人的產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)入尋常百姓家，逐步成為重要的智能新媒體產(chǎn)品形態(tài)之一，在人類信息傳播系統(tǒng)中成為重要的信息傳播者和接收者。如陪護(hù)機(jī)器人應(yīng)用于養(yǎng)老院或社區(qū)服務(wù)站環(huán)境，具有生理信號檢測、語音交互、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能聊天、自主避障漫游等功能，能夠通過語音和觸屏進(jìn)行交互；配合相關(guān)檢測設(shè)備，機(jī)器人具有血壓、心跳、血氧等生理信號檢測與監(jiān)控功能，可無線連接社區(qū)網(wǎng)絡(luò)并傳輸?shù)缴鐓^(qū)醫(yī)療中心，緊急情況下可及時(shí)報(bào)警或通知親人。[35]另如，“曉云機(jī)器人”能實(shí)現(xiàn)客戶迎賓、信息錄入和人臉識別存檔等工作，還可以接收到訪客戶提醒，客服進(jìn)行分訪接待等復(fù)雜任務(wù)。訊飛“阿爾法超能蛋”作為一款兒童啟賦智能機(jī)器人，具有四大學(xué)習(xí)功能：同步教材、趣味學(xué)習(xí)、成長計(jì)劃和智能陪伴學(xué)習(xí)。家用服務(wù)機(jī)器人（YEXBOT）能輕松與主人對話，還可通過應(yīng)用軟件加入家庭成員群聊；還可播放存儲(chǔ)在云端的早教內(nèi)容、戲劇、音樂等。
萬物互聯(lián)網(wǎng)的主體要素：數(shù)字個(gè)人、數(shù)字企業(yè)和數(shù)字政府。個(gè)人、企業(yè)和政府是萬物互聯(lián)網(wǎng)的主體要素，是萬物互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)組成部分，也是萬物互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)對象。我們監(jiān)測和連接海量的物體最終是要為個(gè)人、企業(yè)和政府服務(wù)。個(gè)人、企業(yè)和政府連接萬物互聯(lián)網(wǎng)的過程，本質(zhì)上也是個(gè)人、企業(yè)和政府?dāng)?shù)字化的過程?；蛘哒f，真正連入互聯(lián)網(wǎng)的是數(shù)字個(gè)人、數(shù)字企業(yè)和數(shù)字政府。
“數(shù)字個(gè)人”是個(gè)人數(shù)據(jù)表征的結(jié)果，是一個(gè)存在于萬物互聯(lián)網(wǎng)中的“虛擬個(gè)體”。其中個(gè)人數(shù)據(jù)是數(shù)字化的個(gè)人特征和行為，是描述自然人屬性、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化方式的數(shù)據(jù)。在一定程度上，個(gè)人數(shù)據(jù)的聚集能形成一個(gè)完整意義的“數(shù)字個(gè)人”。描述“數(shù)字個(gè)人”的數(shù)據(jù)由描述個(gè)人自然屬性特征的數(shù)據(jù)和個(gè)人行為屬性特征的數(shù)據(jù)構(gòu)成。自然人屬性數(shù)據(jù)主要用于描述“這個(gè)自然人到底是誰”，主要包括自然屬性數(shù)據(jù)、精神屬性數(shù)據(jù)、社會(huì)屬性數(shù)據(jù)。自然屬性主要描述物質(zhì)世界中的“人”；精神屬性主要描述精神世界中的“人”；社會(huì)屬性主要描述現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的“人”。但隨著萬物互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，可以感知、獲取、存儲(chǔ)和共享的個(gè)人數(shù)據(jù)的深度和廣度正在無限地不斷擴(kuò)充：人們的生理狀況、日常行為、思想觀點(diǎn)、心理情緒，甚至戀愛情感等各種社會(huì)行為和心理活動(dòng)將能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化記錄和存儲(chǔ)，個(gè)人數(shù)據(jù)生產(chǎn)和傳播的深度極大地?cái)U(kuò)展。目前，無線身體傳感器網(wǎng)絡(luò)（WBAN）已經(jīng)可以連續(xù)監(jiān)測和記錄人體特定部位的重要生理數(shù)據(jù)。
“數(shù)字企業(yè)”是萬物互聯(lián)網(wǎng)中每個(gè)企業(yè)的存在形式，也是各個(gè)企業(yè)使用各類信息技術(shù)進(jìn)行信息化建設(shè)的發(fā)展方向。“數(shù)字企業(yè)”的內(nèi)涵主要包括兩個(gè)層面：企業(yè)運(yùn)營方式的智能化和企業(yè)創(chuàng)新方式的數(shù)字化。所謂企業(yè)運(yùn)用方式的智能化是指企業(yè)從海量數(shù)據(jù)中生成數(shù)據(jù)洞察，實(shí)時(shí)正確地制定決策、持續(xù)提升客戶體驗(yàn)，借此不斷強(qiáng)化當(dāng)前核心業(yè)務(wù)；企業(yè)創(chuàng)新方式的數(shù)字化指的是企業(yè)借助數(shù)字技術(shù)的力量，加速企業(yè)產(chǎn)品與服務(wù)的創(chuàng)新，探索新的市場機(jī)遇，開創(chuàng)新的商業(yè)模式，孵化新的業(yè)務(wù)項(xiàng)目。[36]萬物互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)主體既包括建設(shè)、開發(fā)和維護(hù)萬物互聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)企業(yè)（萬物互聯(lián)網(wǎng)的信息基礎(chǔ)設(shè)施提供商、運(yùn)營商；云計(jì)算服務(wù)提供商；各類萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)提供商），也包括萬物互聯(lián)網(wǎng)的使用者，如各類工業(yè)制造企業(yè)和服務(wù)行業(yè)企業(yè)。
“數(shù)字政府”是數(shù)字時(shí)代政府的存在和運(yùn)行方式，數(shù)字政府是“治理理念創(chuàng)新+數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新+政務(wù)流程創(chuàng)新+體制機(jī)制創(chuàng)新”的系統(tǒng)性、協(xié)同式變革，是對政務(wù)流程、組織構(gòu)架、功能模塊的數(shù)字化重塑。[37]數(shù)字政府的本質(zhì)是要通過數(shù)字化思維、數(shù)字化理念、數(shù)字化戰(zhàn)略、數(shù)字化資源、數(shù)字化工具和數(shù)字化規(guī)則治理信息社會(huì)空間、提供優(yōu)質(zhì)政府服務(wù)、增強(qiáng)公眾服務(wù)滿意度。[38]從萬物互聯(lián)網(wǎng)的視角來看，數(shù)字政府就是借助傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)感知城市空間的電網(wǎng)等能源設(shè)施，供、排水設(shè)施（供水管網(wǎng)、排水和污水處理），交通設(shè)施（航空、鐵路、航運(yùn)、長途汽車和高速公路；道路、橋梁、隧道、地鐵、輕軌高架、公共交通、出租汽車、停車場、輪渡等），郵電通信設(shè)施（郵政、電報(bào)、固定電話、移動(dòng)電話、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視等），防災(zāi)設(shè)施（消防、防汛、防震、防臺(tái)風(fēng)、防風(fēng)沙、防地面沉降、防空等）等各類公共基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)收集和分析經(jīng)濟(jì)社會(huì)的運(yùn)行狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上實(shí)施智慧的公共決策，為社會(huì)提供數(shù)字化的公共服務(wù)（面向公民的數(shù)字化醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)、數(shù)字化社會(huì)保障服務(wù)、數(shù)字化婚姻生育服務(wù)、數(shù)字化出境入境服務(wù)、數(shù)字化教育就業(yè)服務(wù)；面向企業(yè)的數(shù)字化工商稅務(wù)服務(wù)）?？傊?，數(shù)字政府建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，建設(shè)內(nèi)容包括信息網(wǎng)絡(luò)支撐體系、信息資源共享體系、業(yè)務(wù)協(xié)同聯(lián)動(dòng)體系、政府決策數(shù)據(jù)服務(wù)體系、政府管理服務(wù)體系和網(wǎng)絡(luò)安全保障體系。[39]數(shù)字政府建設(shè)作為實(shí)現(xiàn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的戰(zhàn)略支撐，是數(shù)字中國和數(shù)字地球的重要組成部分。
萬物互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行要素：數(shù)據(jù)資源、數(shù)字流程和數(shù)字平臺(tái)。數(shù)據(jù)資源是萬物互聯(lián)網(wǎng)的核心，建設(shè)和發(fā)展萬物互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)就是采集、共享和利用數(shù)據(jù)資源。總體來看，萬物互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源可劃分為物理空間的數(shù)據(jù)和人類社會(huì)的數(shù)據(jù)。其中物理空間的數(shù)據(jù)主要包括自然資源數(shù)據(jù)、空間地理數(shù)據(jù)、有生命物體數(shù)據(jù)和無生命物體數(shù)據(jù)；人類社會(huì)的數(shù)據(jù)主要包括自然人數(shù)據(jù)、法人數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)、社會(huì)運(yùn)行數(shù)據(jù)。當(dāng)然，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，萬物互聯(lián)網(wǎng)能感知、共享和利用的數(shù)據(jù)在不斷擴(kuò)展。以自然人數(shù)據(jù)為例，萬物互聯(lián)網(wǎng)通過各種各樣的穿戴設(shè)備可感知和采集的個(gè)人數(shù)據(jù)越來越豐富。目前，一旦用戶借助“華為穿戴”服務(wù)平臺(tái)，將自己的穿戴設(shè)備與智能手機(jī)綁定后，可在穿戴設(shè)備與智能手機(jī)中同步這些個(gè)人身份數(shù)據(jù)（頭像、昵稱、性別、出生日期、身高、體重），個(gè)人運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)（設(shè)備位置、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)類型、運(yùn)動(dòng)時(shí)長、步數(shù)、距離、熱量、爬高、最大攝氧量、運(yùn)動(dòng)心率），個(gè)人健康數(shù)據(jù)（睡眠、心率），以及個(gè)人的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)（設(shè)備標(biāo)識、設(shè)備設(shè)置、IP地址和網(wǎng)絡(luò)類型）。
“流程”（Process）是萬物互聯(lián)網(wǎng)的“動(dòng)脈”。數(shù)字個(gè)人、數(shù)字物體、數(shù)字設(shè)備之間的物理互聯(lián)（物聯(lián)網(wǎng)）只是萬物互聯(lián)網(wǎng)的“信息高速公路”和“網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施”。數(shù)字個(gè)人、數(shù)字物體和數(shù)字設(shè)備借助數(shù)字平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)完整的“流程”，能幫助人們解決各種各樣的問題，能滿足人們各種各樣的信息需求，才是萬物互聯(lián)網(wǎng)的真正價(jià)值所在。萬物互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)字流程主要包括兩種：數(shù)字業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流。借助數(shù)字業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流，能將萬事萬物虛擬地相互連接在一起，能形成萬物互聯(lián)網(wǎng)的巨復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。
當(dāng)前，越來越多源、多形式，并相對孤立的數(shù)據(jù)需要數(shù)字平臺(tái)來整合、拉通。[40]數(shù)字平臺(tái)是萬物互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)資源和數(shù)字流程的載體。一般而言，數(shù)字平臺(tái)是一個(gè)由核心和外圍組成的模塊化技術(shù)體系。[41]數(shù)字平臺(tái)自身保持著相對穩(wěn)定的狀態(tài)，互補(bǔ)組件隨時(shí)間不斷變化，而協(xié)調(diào)平臺(tái)與互補(bǔ)組件的模塊化接口是最穩(wěn)定的元素。[42]網(wǎng)絡(luò)計(jì)算資源已經(jīng)從傳統(tǒng)的、壟斷的基礎(chǔ)設(shè)施模型向解除管制的、私有化的、分裂的“平臺(tái)化”基礎(chǔ)設(shè)施模型轉(zhuǎn)變。[43]總體來看，萬物互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字平臺(tái)主要包括云服務(wù)平臺(tái)、操作系統(tǒng)平臺(tái)和應(yīng)用平臺(tái)。
數(shù)據(jù)資源是萬物互聯(lián)網(wǎng)的“血液”，云服務(wù)平臺(tái)相當(dāng)于萬物互聯(lián)網(wǎng)的“大腦和心臟”，能為萬物互聯(lián)網(wǎng)的正常運(yùn)行提供“算力”和“動(dòng)力”。云服務(wù)平臺(tái)是萬物互聯(lián)網(wǎng)重要的基礎(chǔ)數(shù)字平臺(tái)，在一定程度上來說，萬物互聯(lián)網(wǎng)是建立在“云之上”的。云服務(wù)可以是一個(gè)基于頁面的軟件程序，使用消息協(xié)議就可以調(diào)用其技術(shù)接口，或者是管理工具，或者更大的環(huán)境和其他信息技術(shù)資源的遠(yuǎn)程接入點(diǎn)。[44]云服務(wù)平臺(tái)以云計(jì)算的虛擬化機(jī)制、負(fù)載均衡機(jī)制、資源集群機(jī)制、故障轉(zhuǎn)移機(jī)制和資源調(diào)度管理機(jī)制為基礎(chǔ)，是萬物互聯(lián)網(wǎng)中各類要素互聯(lián)互通的重要媒介，能實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源的云傳播模式，具有共享性、公共性、虛擬性、無限擴(kuò)展性、動(dòng)態(tài)性和節(jié)約性等顯著特征。[45]目前，云服務(wù)的交付模式也即服務(wù)類型主要包括“軟件服務(wù)”（Soft-as-a-Service, SaaS）、“平臺(tái)服務(wù)”（Platform-as-a-Service, PaaS）和“基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)”（Infrastructure-as-a-Service, IaaS）三種。還有一些由不同信息技術(shù)資源組合而成的交付模式變種，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（Network-as-a-Service）、存儲(chǔ)服務(wù)（Storage-as-a-Service）、數(shù)據(jù)服務(wù)（Data-as-a-Service）、安全服務(wù)（Security-as-a-Service）等。
操作系統(tǒng)是運(yùn)行在萬物互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)字設(shè)備中的資源管理系統(tǒng)。但目前缺乏一個(gè)統(tǒng)一的操作系統(tǒng)平臺(tái)來整合和打通所有的數(shù)字設(shè)備，已形成以操作系統(tǒng)為中心的諸多“信息孤島”。但華為公司分布式操作系統(tǒng)——鴻蒙的問世也許會(huì)改變這一切。據(jù)華為官方網(wǎng)站介紹，2019年8月9日至11日，華為開發(fā)者大會(huì)2019在東莞松山湖拉開帷幕，在本次大會(huì)上發(fā)布其全新的基于微內(nèi)核的面向全場景的分布式操作系統(tǒng)——“鴻蒙”操作系統(tǒng)，能為開發(fā)者提供可以實(shí)現(xiàn)“一次開發(fā)、多端部署”的高效開發(fā)工具，可部署在智能手表、智慧屏、車載設(shè)備、智能音箱和智能手機(jī)等各類智能終端上，形成一個(gè)跨終端的融合共享生態(tài)：采用“分布式OS架構(gòu)”和“分布式軟總線技術(shù)”，具有公共通信平臺(tái)、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式能力調(diào)度和虛擬外設(shè)四大能力。[46]
萬物互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用平臺(tái)是基于某種應(yīng)用模式，面向用戶提供特定服務(wù)功能的軟件，能激活和挖掘萬物互聯(lián)網(wǎng)中的海量數(shù)據(jù)，能為社會(huì)和用戶帶來特定的價(jià)值。其中應(yīng)用模式創(chuàng)新是萬物互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用平臺(tái)發(fā)展的關(guān)鍵，也是中國萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)提供商參與全球競爭的關(guān)鍵。所謂應(yīng)用模式是指單一的某種萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為用戶提供什么服務(wù)、如何提供和如何盈利的概念模型。[47]目前正在發(fā)展或已經(jīng)較為成熟的應(yīng)用模式主要有智能學(xué)習(xí)（智慧課堂）、智能社交（智能語音交互、智能多輪對話）、智能生活（智能家居、智慧醫(yī)療）、智能商務(wù)和智能政務(wù)等。萬物互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用平臺(tái)一般都設(shè)置了明確的參與規(guī)則和限制條件。[48]各類應(yīng)用平臺(tái)更像是帶圍墻的花園，盡可能將用戶及其個(gè)人數(shù)據(jù)鎖定在自己的平臺(tái)上。[49]
數(shù)字平臺(tái)對整個(gè)萬物互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和社會(huì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)產(chǎn)生重要的影響。社會(huì)發(fā)展過程中的“權(quán)力轉(zhuǎn)移”表現(xiàn)為現(xiàn)有權(quán)力結(jié)構(gòu)的解體和新結(jié)構(gòu)的興起，權(quán)力結(jié)構(gòu)中社會(huì)力量平衡的劇烈變化和權(quán)力的重新分配。[50]參與平臺(tái)化的數(shù)字中介作為新的權(quán)力平臺(tái)，以尋求壟斷細(xì)分市場的方式部署其戰(zhàn)略。[51]當(dāng)取得了一國乃至全球的影響力之后，這些平臺(tái)寡頭更像是重要的基礎(chǔ)設(shè)施連接器或公用事業(yè)，具有“殖民”和融入新市場的趨勢。[52]平臺(tái)作為雙邊/多邊市場，[53]或者平臺(tái)中介網(wǎng)絡(luò)，[54]能夠促成以往不通過平臺(tái)難以接觸到的不同類型主體之間的交易，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，各邊價(jià)值隨著使用者人數(shù)的增加而增加。[55]從更宏觀的層面來看，平臺(tái)帝國主義能促成單向的、擴(kuò)張的、基于軟件的全球疆域重新劃分，能為霸權(quán)國家提供資本積累和意識形態(tài)傳播的工具。[56]
萬物互聯(lián)網(wǎng)的支撐平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)
由上述分析可見，萬物互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涵蓋海量物體、海量設(shè)備、海量數(shù)據(jù)、海量場景和海量應(yīng)用。這些海量物體的感知識別、海量設(shè)備的接入、數(shù)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理和開發(fā)利用、海量場景的支持、海量應(yīng)用的開發(fā)搭建，必須有一個(gè)完整的支撐平臺(tái)體系才能更好地實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。萬物互聯(lián)網(wǎng)的支撐平臺(tái)體系主要包括萬物互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算資源服務(wù)平臺(tái)、人工智能基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)、大規(guī)模應(yīng)用系統(tǒng)搭建的支撐平臺(tái)、智能終端產(chǎn)品開發(fā)的支撐平臺(tái)。其中計(jì)算資源服務(wù)平臺(tái)能為萬物互聯(lián)網(wǎng)的海量設(shè)備提供“算力”，人工智能基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)能為萬物互聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)處理提供“算法”，大規(guī)模應(yīng)用系統(tǒng)搭建的支撐平臺(tái)能為萬物互聯(lián)網(wǎng)海量應(yīng)用系統(tǒng)的搭建和開發(fā)提供“基礎(chǔ)平臺(tái)”，智能終端產(chǎn)品開發(fā)的支撐平臺(tái)能為萬物互聯(lián)網(wǎng)的海量終端裝上“智能的大腦”。
萬物互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算資源服務(wù)平臺(tái)。計(jì)算資源是各類萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的必備資源之一。每個(gè)萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)提供商較難自己獨(dú)立搭建云計(jì)算中心，因此第三方的云計(jì)算平臺(tái)是萬物互聯(lián)網(wǎng)的重要支撐平臺(tái)。萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)只需接入第三方的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS），就可獲得彈性的計(jì)算資源。基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS）由以基礎(chǔ)設(shè)施為中心的信息技術(shù)資源組成，如硬件、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)等原始的信息技術(shù)資源，萬物互聯(lián)網(wǎng)用戶可以通過云服務(wù)的接口和工具訪問和管理這些資源。[57]在基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)模式中，涉及管理和維護(hù)物理數(shù)據(jù)中心和物理基礎(chǔ)設(shè)施的許多工作，都被抽象成一系列可用服務(wù)，可通過基于代碼或網(wǎng)頁的管理控制臺(tái)進(jìn)行訪問和自動(dòng)化部署；用戶可以根據(jù)需要訪問虛擬的基礎(chǔ)設(shè)施，快速完成資源的部署和運(yùn)行；這些虛擬的基礎(chǔ)設(shè)施是一種可計(jì)量的服務(wù)，只有在開啟和使用時(shí)候才會(huì)計(jì)費(fèi)，關(guān)閉后不再累計(jì)成本。[58]如某云服務(wù)提供商能提供全套的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)，其云服務(wù)器能提供高性能、高可靠、安全穩(wěn)定的彈性計(jì)算服務(wù)；其專屬服務(wù)器能提供性能可控、資源獨(dú)享、物理資源隔離的專屬云計(jì)算服務(wù)；其負(fù)載均衡（BLB）云服務(wù)能均衡應(yīng)用流量、消除故障節(jié)點(diǎn)、提高業(yè)務(wù)可用性；其專線（ET）云服務(wù)能提供高性能、安全性好的網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)。這樣萬物互聯(lián)網(wǎng)中的企業(yè)主體就可利用上述全套的云服務(wù)建立自己的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，輕松搭建自己的萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
萬物互聯(lián)網(wǎng)的人工智能基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。算法和自然語言處理是萬物互聯(lián)網(wǎng)中的企業(yè)主體提供智能服務(wù)的基礎(chǔ)，但復(fù)雜的算法設(shè)計(jì)和自然語言處理系統(tǒng)開發(fā)對一般的企業(yè)用戶來說有較高的門檻。特別是，一些通用的算法程序更沒必要重新開發(fā)。也即，萬物互聯(lián)網(wǎng)中的智能新媒體等企業(yè)用戶只需接入第三方的算法程序開放接口，即可實(shí)現(xiàn)其智能服務(wù)。
1.接入算法服務(wù)平臺(tái)。深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法的研發(fā)技術(shù)難度大、耗時(shí)長且成本高。萬物互聯(lián)網(wǎng)中的智能新媒體等企業(yè)借助第三方的人工智能云服務(wù)就可快速部署其深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)。如某云服務(wù)平臺(tái)的深度學(xué)習(xí)服務(wù)（DLS, Deep Learning Service）是一種一站式深度學(xué)習(xí)平臺(tái)服務(wù)，內(nèi)置大量優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)模型算法，以豐富、便捷、高效的品質(zhì)幫助用戶輕松使用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，通過靈活調(diào)度按需服務(wù)的方式提供模型訓(xùn)練與評估。[59]該平臺(tái)能提供圖像分類、物體檢測等幾十種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法模型；能提供大量基于開源數(shù)據(jù)集訓(xùn)練好的模型，方便用戶加快模型訓(xùn)練；能通過混合并行、梯度壓縮、卷積加速、EASGD等技術(shù)加快模型訓(xùn)練速度。
再如，某云服務(wù)平臺(tái)的機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)（Machine Learning Service, MLS）能幫助用戶通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)快速發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律和構(gòu)建預(yù)測模型，并將其部署為預(yù)測分析解決方案。[60]該服務(wù)能通過可視化的拖拽式工作流，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)建模、分析、預(yù)測、可視化；該平臺(tái)支持多種開源建模語言（Python等）；能預(yù)置豐富的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，滿足從數(shù)據(jù)導(dǎo)入和處理，到模型訓(xùn)練和評估、導(dǎo)出，覆蓋預(yù)測分析端到端業(yè)務(wù)。第三方開發(fā)者借助該平臺(tái)就能建立特征工程、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、建模、預(yù)測、模型全生命周期管理的機(jī)器學(xué)習(xí)一站式機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用。
2.接入自然語言處理云服務(wù)。自然語言處理能力是萬物互聯(lián)網(wǎng)中企業(yè)提供智能服務(wù)基礎(chǔ)。一般的企業(yè)較難從底層研發(fā)獨(dú)立的自然語言處理系統(tǒng)。借助云端的自然語言處理系統(tǒng)，萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供商就可快速搭建自己的應(yīng)用系統(tǒng)。如百度“理解與交互技術(shù)”（UNIT, Understanding and Interaction Technology）云服務(wù)是百度自然語言理解與交互技術(shù)的對外開放平臺(tái)，能實(shí)現(xiàn)可定制的對話系統(tǒng)開發(fā)。[61]第三方開發(fā)者通過該平臺(tái)，可以快速、靈活地按自身業(yè)務(wù)需求定制對話系統(tǒng)。
萬物互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用系統(tǒng)搭建的支撐平臺(tái)。5G環(huán)境下，萬物互聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用主要包括大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（mMTC）應(yīng)用，移動(dòng)寬帶增強(qiáng)（eMBB）應(yīng)用和超高可靠、超低時(shí)延通信（uRLLC）應(yīng)用。其中大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（mMTC）應(yīng)用主要包括資產(chǎn)跟蹤、智能農(nóng)業(yè)、智能城市、能源監(jiān)測、智能家居和遠(yuǎn)程監(jiān)控等。[62]移動(dòng)寬帶增強(qiáng)（eMBB）應(yīng)用主要包括增強(qiáng)型室內(nèi)和室外寬帶應(yīng)用、企業(yè)協(xié)作、增強(qiáng)和虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。[63]超高可靠、超低時(shí)延通信（uRLLC）應(yīng)用主要包括自動(dòng)駕駛汽車、智能電網(wǎng)、遠(yuǎn)程病人監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療和工業(yè)自動(dòng)化等。[64]但對諸多萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)提供商來說，全靠自身搭建上述應(yīng)用平臺(tái)是有一定難度的。在這樣情況下，借助第三方的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施云服務(wù)平臺(tái)或虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)云服務(wù)平臺(tái)搭建自己的平臺(tái)服務(wù)是可行的解決方案之一。
如華為云提供的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)（IoT Hub），是一種針對海量設(shè)備進(jìn)行聯(lián)接、數(shù)據(jù)采集/轉(zhuǎn)發(fā)、遠(yuǎn)程控制的云服務(wù)：可實(shí)現(xiàn)海量設(shè)備與云端之間雙向通信連接、設(shè)備數(shù)據(jù)采集上云，支持上層應(yīng)用通過調(diào)用應(yīng)用程序接口（API）遠(yuǎn)程控制設(shè)備；能提供與華為其他云服務(wù)無縫對接的規(guī)則引擎。[65]該云服務(wù)可應(yīng)用于各種物聯(lián)網(wǎng)場景，具有設(shè)備接入、設(shè)備管理、規(guī)則引擎和數(shù)據(jù)保護(hù)功能。萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品接入該平臺(tái)，就能有效管理該應(yīng)用系統(tǒng)涉及的大規(guī)模設(shè)備。如無人售貨機(jī)運(yùn)營商若接入該物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，就能實(shí)現(xiàn)貨架實(shí)時(shí)上報(bào)貨物狀態(tài)、缺貨預(yù)警等服務(wù)功能。[66]
另如，借助第三方的平臺(tái)服務(wù)是搭建虛擬現(xiàn)實(shí)／增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用產(chǎn)品的重要方法。如“網(wǎng)易洞見”是網(wǎng)易增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的基于移動(dòng)設(shè)備的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)平臺(tái)：通過洞見客戶端（AR內(nèi)容瀏覽器）、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用引擎（AR SDK）和AR游戲引擎（AR GAME PLUGIN）等產(chǎn)品形態(tài)，有效連接優(yōu)質(zhì)AR內(nèi)容開發(fā)者和使用場景，為用戶帶來高質(zhì)量的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）體驗(yàn)。[67]如家電品牌戴森基于“網(wǎng)易洞見”客戶端，推出了一組與眾不同的產(chǎn)品廣告：點(diǎn)擊戴森的廣告位，可在任意現(xiàn)實(shí)場景下生成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)制作的戴森無葉風(fēng)扇，演示吹出強(qiáng)勁涼風(fēng)的工作原理。
萬物互聯(lián)網(wǎng)的智能終端產(chǎn)品開發(fā)的支撐平臺(tái)。智能終端是萬事萬物和人連入萬物互聯(lián)網(wǎng)的基本數(shù)字設(shè)備。如何讓智能終端產(chǎn)品具有較強(qiáng)的智能感知和智能交互的功能，是每個(gè)智能終端開發(fā)商最為關(guān)心的問題之一。目前較為成熟的開放平臺(tái)主要包括智能交互系統(tǒng)開發(fā)的云服務(wù)平臺(tái)和智能機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)的云服務(wù)平臺(tái)。
一是智能交互系統(tǒng)開發(fā)的云服務(wù)平臺(tái)。具有較強(qiáng)的交互性能，智能終端設(shè)備才能受用戶歡迎。其中，智能化交互能力是關(guān)鍵。智能終端產(chǎn)品可搭載第三方人工智能技術(shù)平臺(tái)，借助云端應(yīng)用程序接口（API）就能實(shí)現(xiàn)一站式快速接入，傳統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)智能化交互升級。如騰訊智能硬件云服務(wù)平臺(tái)能集語音喚醒、語音識別、語音合成、自然語言處理、圖像識別和情感檢測等AI技術(shù)于一體，能在通用技能和自定義定制基礎(chǔ)上，將技能應(yīng)用擴(kuò)展到微信公眾號和小程序生態(tài)中的服務(wù)。[68]任何一種硬件產(chǎn)品借助該平臺(tái)就可實(shí)現(xiàn)智能化功能。目前，該智能硬件云服務(wù)平臺(tái)已應(yīng)用于歐普照明產(chǎn)品、廣汽傳祺的汽車產(chǎn)品、TCL的家電產(chǎn)品和創(chuàng)維的家電產(chǎn)品等。
二是智能機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)的云服務(wù)平臺(tái)。在未來，越來越多的智能機(jī)器人連入萬物互聯(lián)網(wǎng)，如商場與賓館的迎賓機(jī)器人、銀行的服務(wù)機(jī)器人、寫字樓辦公樓的前臺(tái)機(jī)器人，以及企業(yè)的客戶機(jī)器人等。但開發(fā)、測試和部署智能機(jī)器人應(yīng)用程序既困難又耗時(shí)：使用機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建智能機(jī)器人功能非常復(fù)雜，需要專業(yè)技能；每個(gè)開發(fā)人員需要花費(fèi)大量時(shí)間設(shè)置開發(fā)環(huán)境和模擬測試系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中，智能新媒體終端產(chǎn)品研發(fā)者無需從零開始開發(fā)機(jī)器人醫(yī)用程序，可借助第三方平臺(tái)搭建屬于自己的機(jī)器人系統(tǒng)，常見的途徑主要有兩種。第一種方式是借助第三方的機(jī)器人開發(fā)平臺(tái)開發(fā)自己的應(yīng)用程序。如“AWS RoboMaker就預(yù)先集成了流行的數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)和監(jiān)控服務(wù)功能，能讓用戶在自己的機(jī)器人應(yīng)用程序中輕松添加視頻流、面部和對象識別、語音命令和響應(yīng)和日志收集等功能”。[69]這樣企業(yè)用戶可以輕松地使用它們在機(jī)器人應(yīng)用程序中構(gòu)建智能功能，而無需學(xué)習(xí)新的框架或編程語言。第二種是預(yù)裝或接入第三方的機(jī)器人“大腦”系統(tǒng)。在現(xiàn)實(shí)生活中，我們看到的只是智能機(jī)器人的“外殼”，其具有智能性的關(guān)鍵在于它的“大腦”。機(jī)器人的“大腦”就好比計(jì)算機(jī)的處理器。
萬物互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)
萬物互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要是面向個(gè)人、企業(yè)和政府三個(gè)主體提供服務(wù)，萬物互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)主要包括萬物對個(gè)人服務(wù)（Everything-to-Person, E2P）、萬物對企業(yè)服務(wù)（Everything-to-Business, E2B），萬物對政府服務(wù)（Everything-to-Government, E2G）。
萬物對個(gè)人服務(wù)（Everything -to-Person, E2P）。萬物對個(gè)人服務(wù)旨在采集與個(gè)人有關(guān)的物體的數(shù)據(jù)，能為個(gè)人用戶提供智能化的、個(gè)性化的服務(wù)。萬物互聯(lián)網(wǎng)圍繞個(gè)人的工作、學(xué)習(xí)、生活、醫(yī)療和娛樂場景，可挖掘出豐富多彩的服務(wù)。從智慧城市到智慧地球是人工智能產(chǎn)業(yè)和智能化建設(shè)的宏偉目標(biāo)。但這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有一個(gè)重要的基礎(chǔ)就是家庭生活與娛樂的智能化，或者說智慧家庭是智慧社會(huì)構(gòu)成的基本單元。目前，較為成熟的萬物對個(gè)人服務(wù)主要包括智能家居服務(wù)和智慧醫(yī)療服務(wù)。
智能家居本質(zhì)上就是智能化的家庭生活環(huán)境。如海爾智慧家庭智能體系包括五大板塊：食聯(lián)生態(tài)、衣聯(lián)生態(tài)、全屋用水、全屋空氣、全屋安防，能為個(gè)人提供智能膳食服務(wù)、智能穿衣服務(wù)、智能用水服務(wù)、智能換氣服務(wù)和智能安防服務(wù)。[70]
智慧醫(yī)療服務(wù)試圖打通患者、醫(yī)院、醫(yī)生和醫(yī)療設(shè)備之間的“信息隔離”，其本質(zhì)是四個(gè)主體間的信息共享和智能交互平臺(tái)。在傳統(tǒng)環(huán)境下，患者、醫(yī)院、醫(yī)生和醫(yī)療設(shè)備等主體在時(shí)空上是分離的，“信息不對稱”和“信息不共享”是造成醫(yī)療效率低下的重要原因之一。智慧醫(yī)療是建立在智慧醫(yī)院基礎(chǔ)之上，面向家庭和個(gè)人提供健康服務(wù)，主要包括智慧醫(yī)院系統(tǒng)、智慧公共衛(wèi)生服務(wù)和智慧家庭健康服務(wù)。如華為的“全聯(lián)接醫(yī)療”通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的深度融合打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺(tái)，利用最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng)，構(gòu)建智慧化醫(yī)療服務(wù)體系。
萬物對企業(yè)服務(wù)（Everything -to-Business, E2B）。萬物對企業(yè)服務(wù)主要是指企業(yè)利用萬物互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和收集與企業(yè)業(yè)務(wù)相關(guān)的物體和顧客數(shù)據(jù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)深度挖掘和分析這些數(shù)據(jù)，在企業(yè)內(nèi)部充分地共享這些數(shù)據(jù)，以便提高企業(yè)的產(chǎn)品競爭力，為顧客創(chuàng)造更多的價(jià)值。具體而言，萬物對企業(yè)服務(wù)主要包括兩種應(yīng)用模式：一是智能監(jiān)測和控制系統(tǒng)；二是大數(shù)據(jù)挖掘和智能決策系統(tǒng)。
智能監(jiān)測和控制系統(tǒng)能實(shí)時(shí)采集有關(guān)企業(yè)設(shè)備運(yùn)行情況、能源的使用情況和環(huán)境狀況的數(shù)據(jù)，能讓企業(yè)管理者和控制者在任何地方任何時(shí)間跟蹤事物的運(yùn)行軌跡。[71]目前，諸多人工智能和云服務(wù)提供商可以為工業(yè)企業(yè)提供全套的解決方案。如百度的“智能工業(yè)”服務(wù)，基于人臉識別、圖像識別等技術(shù)，針對工廠質(zhì)檢、倉儲(chǔ)物流、智能監(jiān)控等場景，能為工業(yè)企業(yè)提供物流安全、生產(chǎn)線質(zhì)檢、園區(qū)管理等場景方案。[72]在實(shí)際運(yùn)用中，“通鼎互聯(lián)”公司建設(shè)的智慧安監(jiān)系統(tǒng)，充分結(jié)合百度深度學(xué)習(xí)及定制化的圖像識別技術(shù)，在儀表識別、人員行為分析、安全著裝規(guī)范檢測方面形成了一系列的基礎(chǔ)檢測能力、實(shí)時(shí)監(jiān)控能力和預(yù)警能力。[73]另外，對于服務(wù)行業(yè)的企業(yè)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能將各種終端設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和互聯(lián)，在餐廳、烘焙門店、零售門店、大型商場等行業(yè)場景中，能協(xié)助門店優(yōu)化服務(wù)動(dòng)線、提升坪效，能實(shí)現(xiàn)會(huì)員沉淀和大數(shù)據(jù)分析。[74]如網(wǎng)易的“智慧線下店”產(chǎn)品能使線下實(shí)體商店通過攝像頭進(jìn)行人臉識別，識別會(huì)員信息，可用于商業(yè)數(shù)據(jù)分析、定向營銷等。[75]
大數(shù)據(jù)挖掘和智能決策系統(tǒng)旨在整合和分析企業(yè)借助萬物互聯(lián)網(wǎng)積累的海量數(shù)據(jù)，為企業(yè)的戰(zhàn)略決策服務(wù)，主要包括報(bào)表展示、數(shù)據(jù)提取分析，以及客戶畫像等大數(shù)據(jù)應(yīng)用。[76]
萬物對政府服務(wù)（Everything -to-Government, E2G）。萬物對政府服務(wù)主要指如何利用萬物互聯(lián)網(wǎng)的各類技術(shù)建設(shè)智慧城市，匯集城市的各類運(yùn)行數(shù)據(jù)形成“城市大腦”，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)“智能政務(wù)”模式。人之所以有“智慧”關(guān)鍵在于人的大腦，城市的“智慧”當(dāng)然也要靠“城市大腦”來實(shí)現(xiàn)。城市是一個(gè)由海量物體構(gòu)成的典型的巨復(fù)雜系統(tǒng)，這些海量物體處于不停止的運(yùn)動(dòng)之中，各物體之間產(chǎn)生著無數(shù)的連接和交互。智慧城市是萬物互聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代城市發(fā)展結(jié)合的直接產(chǎn)物。智慧城市的理念是把傳感器嵌入到城市生活的各種物體中形成“物聯(lián)網(wǎng)”，并通過超級計(jì)算機(jī)和云計(jì)算實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的整合，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市與城市系統(tǒng)整合。[77]智慧城市中的“傳感器網(wǎng)絡(luò)”就相當(dāng)于人的“末梢神經(jīng)”，能感知和記錄城市物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化趨勢，會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)。“城市大腦”就是智慧城市的“指揮中心”和“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，能提供系統(tǒng)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)交互融合的載體和樞紐，能激活沉睡的數(shù)據(jù)，能利用實(shí)時(shí)全量的城市數(shù)據(jù)資源全局優(yōu)化城市公共資源，能為城市治理和市民生活服務(wù)。[78]以“杭州市城市大腦”為例，其具有城市事件感知與智能處理、社區(qū)與安全、交通擁堵與信號控制和公共出行與運(yùn)營車輛調(diào)度四大服務(wù)功能。[79]以此為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)智能政務(wù)模式。智能政務(wù)的本質(zhì)是公共服務(wù)的智能化和政府治理的智慧化。
公共服務(wù)的智能化是指運(yùn)用語音識別、場景感知等人工智能技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶在特定時(shí)空環(huán)境的個(gè)性化服務(wù)需求，或者提前預(yù)測用戶在未來某個(gè)時(shí)段的潛在服務(wù)需求，主動(dòng)向用戶推送特定的公共服務(wù)，或者直接自動(dòng)完成某項(xiàng)服務(wù)過程。如微信“城市服務(wù)”能聚合醫(yī)療掛號、公安戶政、出入境、繳費(fèi)、公積金等多項(xiàng)民生服務(wù)功能于一體，一個(gè)“城市服務(wù)”入口就相當(dāng)于一部手機(jī)上的政府服務(wù)大廳，能實(shí)現(xiàn)較為初級的智能化公共服務(wù)。[80]再如北京海淀區(qū)市場監(jiān)督管理局“AI客服機(jī)器人”，能讓海淀區(qū)企業(yè)撥打51321502電話時(shí)和人工智能客服機(jī)器人“小商”直接對話。[81]
政府治理的智慧化是指，政務(wù)大數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和可視化貫穿于政府決策、執(zhí)行、監(jiān)督和反饋等管理行為的全過程，政務(wù)大數(shù)據(jù)成為政府治理的智慧源泉。從治理模式視角，政府治理的智慧化就是運(yùn)用人工智能等實(shí)現(xiàn)“智慧治理”模式。智慧治理（Smart Governance）被認(rèn)為是應(yīng)對環(huán)境與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等問題的治理理論。[82]在管理學(xué)層面，智慧治理的本質(zhì)是“治未病”，是問題暴露之前的一種預(yù)見性的治理：不是強(qiáng)調(diào)如何治理已經(jīng)存在的各類問題，而是試圖避免問題的產(chǎn)生和出現(xiàn)。[83]在信息科學(xué)層面，智慧治理是以大數(shù)據(jù)中的智慧挖掘?yàn)榛A(chǔ)，以對未來的預(yù)測為手段，能實(shí)現(xiàn)對領(lǐng)域問題的系統(tǒng)性治理：能借助大數(shù)據(jù)分析，分析研判事物在未來的發(fā)展趨勢，自動(dòng)形成可供選擇的若干解決方案；遵循整體的治理觀，通過整體的解決方案，全面徹底地解決問題。[84]如海關(guān)總署借助阿里云大數(shù)據(jù)架構(gòu)，已打造面向數(shù)據(jù)分析類業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)底盤，最終服務(wù)于風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)警、關(guān)稅管理、企業(yè)信用等多個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，能為對外貿(mào)易報(bào)關(guān)通關(guān)提供高效快捷的數(shù)據(jù)服務(wù)，能為全國通關(guān)一體化提供數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)。[85]
結(jié)語
綜上所述，萬物互聯(lián)網(wǎng)（IoE）是海量對象之間相互連接而成的巨復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能囊括陸、海、空、網(wǎng)中的萬事萬物，能連接物理世界、現(xiàn)實(shí)世界和信息世界的一切，能整合全球的數(shù)據(jù)資源面向政府、企業(yè)和個(gè)人提供豐富多彩的智能服務(wù)，能推動(dòng)人類進(jìn)入智能社會(huì)時(shí)代。
（本文系國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和華中科技大學(xué)學(xué)術(shù)前沿青年團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目的研究成果，項(xiàng)目編號分別為：71974060、2018QYTD09）
注釋
[1]Dan Littmann et al., "5G: The chance to lead for a decade", https://www.deloitte.com/content/dam/Deloitte/us/Documents/technology-media-telecommunications/us-tmt-5g-deployment-imperative.pdf, 2018, p. 3.
[2]"What Will 5G Be? ", IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2014,32 (6), pp.1065-1082.
[3]唐勇：《5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù)分析》，《信息通信》，2017年第5期，第194～195頁。
[4]馮登國、徐靜、蘭曉：《5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究》，《軟件學(xué)報(bào)》，2018年第29卷第6期，第1813～1825頁。
[5]龐雪蓮：《5G概述及相關(guān)技術(shù)》，《信息技術(shù)與信息化》，2015年第5期，第102～107頁。
[6]服務(wù)能力暴露（capability exposure）是一種允許外部服務(wù)與5G核心網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行交互的機(jī)制。服務(wù)能力一般是指在給定的內(nèi)部條件下，項(xiàng)目滿足給定數(shù)量特征的服務(wù)需求的能力。
[7]International Telecommunication Union, "Reference architecture for Internet of things network capability exposure", Geneva: ITU, 2018.
[8]International Telecommunication Union, "Internet Reports 2005:The Internet of things", Geneva:ITU, 2005.
[9]Spyros G. Tzafestas, "Ethics and Law in the Internet of Things World", Smart Cities, 2018, 1, pp. 98-120.
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[11]Beniamino Di Martino et al., Internet of everything: algorithms, methodologies, technologies and perspectives, A Esposito , 2017, pp. 1-3.
[12][13][28]Mahdi H. Miraz,et al., "Internet of Nano-Things, Things and Everything: Future Growth Trends", Future Internet, 2018, 10, 68, pp. 1-28.
[14][40]華為：愿景、使命與戰(zhàn)略，https://www.huawei.com/cn/about-huawei/corporate-information/value-propositions。
[15]注：通常所指的空間微尺度是跨越微米到原子尺度的寬廣范圍：微米—亞微米—納米—團(tuán)簇—原子，其中，微米范圍的上限是在100μm 以下，而亞微米通常定義為0. 1μm 以下至nm 之間；團(tuán)簇一般定義為尺度為1nm 以下的原子聚合體，由幾個(gè)到幾百個(gè)原子構(gòu)成；在亞微米和團(tuán)簇之間的1nm～100nm 范圍是納米體系所在處。
[16][17][32]Anand Nayyar; Vikram Puri and Dac-NhuongLe, "Internet of Nano Things (IoNT): Next Evolutionary Step in Nanotechnology", Nanoscience and Nanotechnology, 2017, 7, 1, pp. 4-8.
[19][20]Mainor Alberto; Cruz Alvarado and Patricia Baz, "Understanding the Internet of Nano Things: overview, trends, and challenge", e-Ciencias de la Información, 2019, 9, 1, pp. 1-30.
[21][22]施巍松等：《邊緣計(jì)算：萬物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型》，《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》，2017年第54卷第5期。
[23]楊述明：《新時(shí)代國家治理現(xiàn)代化的智能社會(huì)背景》，《江漢論壇》，2018年第3期。
[24]孫偉平：《智能社會(huì)與共產(chǎn)主義社會(huì)》，《華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）》， 2018年第4期。
[25]黃少華：《人工智能與智能社會(huì)學(xué)》，《甘肅社會(huì)科學(xué)》，2019年第5期。
[26]徐東華：《人工智能促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)社會(huì)治理》，《中國社會(huì)科學(xué)報(bào)》，2019年3月13日。
[27]智能科技與產(chǎn)業(yè)研究課題組主編：《智能社會(huì)前瞻》，北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2016年。
[29][30]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)介紹，北斗網(wǎng)，2017年3月16日，http://www.beidou.gov.cn/xt/xtjs/201710/t20171011_280.html。
[31]注：由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。
[33]騰訊研究院：《人工智能》，北京：中國人民大學(xué)出版社，2017年，第91頁。
[34]孟慶春、齊勇、張淑軍等：《智能機(jī)器人及其發(fā)展》，《中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》，2004年。
[35]《智能機(jī)器人三大關(guān)鍵技術(shù)詳解》，搜狐網(wǎng)，2019年5月29日，http://www.sohu.com/a/118294423_468626.2019/5/29。
[36] "China Enterprise Digital Transformation Index", https://www.accenture.com/_acnmedia/pdf-85/accenture-china-enterprise-digital-transformation-index.pdf.
[37]劉淑春：《數(shù)字政府戰(zhàn)略意蘊(yùn)、技術(shù)構(gòu)架與路徑設(shè)計(jì)——基于浙江改革的實(shí)踐與探索》，《中國行政管理》，2018年第9期。
[38]戴長征、鮑靜：《數(shù)字政府治理——基于社會(huì)形態(tài)演變進(jìn)程的考察》，《中國行政管理》，2017年第9期。
[39]陸峰：《加快數(shù)字政府建設(shè)的七大要點(diǎn)》，《光明日報(bào)》，2018年4月26日。
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[45]李衛(wèi)東：《云傳播時(shí)代——人類傳播與治理的云端化、平臺(tái)化、泛在化、社交化和智慧化革命》，北京：科學(xué)出版社，2018年。
[46]鴻蒙系統(tǒng)介紹，https://hmxt.org/。
[47]李衛(wèi)東：《網(wǎng)絡(luò)與新媒體應(yīng)用模式——創(chuàng)新設(shè)計(jì)與運(yùn)營戰(zhàn)略視角》，北京：高等教育出版社，2015年。
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[59][60]華為云，深度學(xué)習(xí)服務(wù)，https://www.huaweicloud.com/product/dls.html。
[61]百度AI開放平臺(tái)，理解與交互技術(shù)UNIT， https://ai.baidu.com/docs#/UNIT-guide/top。
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[67]網(wǎng)易AR，網(wǎng)易洞見，https://ar.163.com/dongjian。
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[82]Janice Griffith, "Smart Governance for Smart Growth: The Need for Regional Governments", Georgia State University Law Review, 2001, 17(4), pp. 1019-1061.
[83][84] 李衛(wèi)東：《云傳播時(shí)代：人類傳播與治理的云端化、平臺(tái)化、泛在化、社交化和智慧化變革》，北京：科學(xué)出版社，2018年，第103～105頁。
[85]《海關(guān)總署選擇大數(shù)據(jù)云解決方案》，阿里云，https://www.aliyun.com/customer/detail/haiguan。
The Internet of Everything in the 5G Era: Connotation, Elements and Composition
Li Weidong
Abstract: The Internet of Everything (IoE) is a greatly complex network ecosystem, which is composed of objects, digital devices, digital individuals, digital enterprises, digital governments and data resources, and is connected by digital processes with the help of digital platforms. At the level of spatial scale, the scale of objects connected by IoE is developing from the large scale to the micro scale; at the level of time scale, the response time interval of IoE is decreasing; at the level of connective relationship, IoE is a greatly complex network formed by connecting a sea of objects; and at the level of social form transformation, IoE is the information infrastructure of an intelligent society. The element system structure of IoE is made up with the object elements (objects and digital equipment), subject elements (digital individuals, digital enterprises, and digital governments) and the operation elements (data resources, digital processes, and digital platforms); the supporting platform system for IoE is formed with the computing resource service platform, the artificial intelligence basic service platform, the platform set up with the large-scale applications, and the platform developed with the intelligent terminal products; and the application architecture of IoE mainly includes Everything to Persons (E2P), Everything to Enterprises (E2P) and Everything to Governments (E2G).
Keywords: 5G, Internet of Everything, Internet of Things, Nano Internet of Things
李衛(wèi)東，華中科技大學(xué)國家傳播戰(zhàn)略研究院執(zhí)行院長，華中科技大學(xué)新聞與信息傳播學(xué)院教授、博導(dǎo)。 研究方向?yàn)樵苽鞑ヅc人工智能、國家戰(zhàn)略傳播和政府信息資源管理。主要著作有《云傳播時(shí)代：人類傳播與治理的云端化、平臺(tái)化、泛在化、社交化和智慧化革命》《網(wǎng)絡(luò)與新媒體應(yīng)用模式：創(chuàng)新設(shè)計(jì)及運(yùn)營戰(zhàn)略視角》《政府信息資源傳播》《組織傳播行為》等。
責(zé) 編／馬冰瑩
