为什么说物联网技术是门语言

为什么说物联网技术是门语言

任何技术都是自然现象和效应(基本技术元素)的有目标的组合,这种组合并不是将所有技术元素随意地混杂、揉捏在一起,而是层次化且有序地组合它们。

底层,基本技术元素利用自然现象和效应实现基本、简单的功能;中间层,复合型技术则将基本技术元素再进行组合,形成更为复杂的功能;上层,复合型技术作为技术元素,进一步进行系统化组合,最终形成产品或应用。

当然,每一种技术都具有各自的技术元素组合的模式,特别是一些高级复合型的技术。在现实世界中,技术组合的结构往往非常复杂。在实现产品功能的技术路径中,各层级的“元素”可以相互随意地援引(包括元素引用自身),例如复杂高级的技术可以被简单低级的技术引用。

每项技术的实际层级关系是由其功能结构来决定的,与技术自分类形成的层次没有关系。这种特性,其实一直存在于们的语言当中,称为“递归性”(recursiveness)。

语言的递归性,主要表现在具有“层次性”和“有机性”。一方面,语言有自然的层次构架:字、词、句、段、章、篇,这种层次划分具有很高的自相似特性(“自分类”特性),只要是能够“听说读写”的人都可以很容易地区分这些层次。

另一方面,人在语言的组织过程中,会层层引用、复用,而形成丰富多彩的语句组合,来描述各类现象和表达各种想法。“句子”可以将“段落”作为它的宾语,“字”也可以独立成“章节”,而一“篇”文章在别人的论述中,可能就是用一个“词组”来表示的。

组成语言的元素(字词)虽然是有限的,但字词组织成语句的自由度很高,人们可以通过使用有限的词汇形成无限的表达,从而映射(信息化)现实世界中的任何事物。

就像人类发展出语言和文字一样,以物联网为代表的信息化工具,可将现实世界的事物进行信息化映射,即对物件、现象、过程、技术等等在信息系统中进行定义。(“信息化”或“数字化”主要便是这一层含义)。

同样,如语言作为人的思考、交流的载体一般,物联网中也需要“语言”用于各信息系统间的“交流”和“思考”。所以,来自物理世界的映射信息会通过规整、统一化处理,使得各类信息系统都能够识别和理解他们,并具备自由关联和组合的特性,用于系统的“思考”:计算分析、系统间交互、模拟测试、结构设计等。

除了用于机器“思考”以外,语义化的信息还具备“下行”的能力:对物理世界的控制执行。工程师或信息系统可以不断变换下行信息的元素组合,来改变设备、终端执行的策略、方式。易于编排的指令,能够提高工程师对系统优化、调测、操作执行的效率。

系统间“语义化”的信息交流和泛在计算、边缘计算,是相辅相成的技术组合。物联网信息的语义化会促进计算的泛在部署(智能终端、智能网关、边缘计算服务器),因为物联网需要足够的智能来解读机器语言,自主补填交互信息中的上下文内容;

而泛在计算又会促进“机器语言”的发展(更丰富的物联网字典、更简练清晰的专业词汇、更复杂的语句结构),原各领域的技术术语都会在物联网的字典中找到对应。

所以,各行业的技术模块(包括设备、流程和系统结构),能够通过物联网进行“信息化”映射,并在信息化的虚拟世界中被赋予语言般的特性,这一方面使得它们能在软件系统中可以被自由地复用、组合、援引,从而便于开发者、运营者以及智能化系统对生产和使用的流程进行编排,即对现实世界的编程

另一方面,便于应用开发人员在虚拟场景中调整技术结构和组成(模拟测试和机构设计),并最终部署到现实的生产场景中,形成技术创新。

各行业数字信息的“语义化”将逐步打通机器之间“感知-思维-交流-执行”的信息通路,形成一个开放、自主、跨领域的物(机器)的互联网络,这便是一个“机器社交”的物联网。智能设备能够摆脱人的干预,自主地在物理网中使用其它机器提供的服务。

物联网技术集合
物联网(信息)技术作为技术的一个子集,具备技术的所有本质特性,并不断地向“语义化”的方向发展。它包含了信息领域的所有技术,是对自然界各类信息探知、提炼、传送、计算、转换、反馈的全部集合,就好像是一本表述信息资源和能力的辞典。

1.物联网技术的自然结构和层级

在物联网的技术集合中,根据技术自下而上的组合特性,自然形成了不同的层级,同一层级之中的技术一般都具有相似的复杂程度和层次化功能特性。在底部是各类基础技术元素,是“提取自然现象中各种信息”和“向自然界反馈信息”的技术。

基础技术元素,不断组合汇聚并向上构建,实现更复杂的信息技术,直至各类智能化、自动化应用的出现。整体上,高层级技术是低层级技术的有机组合,且又是更高级技术的一个部件。顶端的技术可以涵盖成千上万种基本技术元素,并有可能成为未来更高层技术的一个元素组成。

物联网技术除了自然向上组合形成的“层次性”之外,还具有“有机性”,体现在几种应用方式上:

“复用”,某些低层级的技术可能被多个高层级技术利用;“自嵌套的递归应用”,技术自身可以调用自己,实现操作的嵌套循环执行,就像编程中的“递归语句”一样;“非自然层级的递归应用”:低级技术可以调用高级技术为其所用;同层技术可以相互调用;高级技术可以跨越多层(不经过中间层级)直接应用底层的基础技术,甚至直接利用自然现象。

如人类的语言一样,物联网技术是一个“有限的基础元素构成,并实现无限表达的巨系统”。也正是如此,在技术矩阵中,越到上层,物联网技术的数量可能就越多。因为“字词”的数量往往是有限的,但“文章”的数量是无限的。

物联网技术集合具备明晰的层次性,所以更倾向于称其为“物联网技术矩阵”。它主要是对物联网技术自然组成的表述,它不以解决具体问题为导向,只是展示自然的技术组成(物联网技术的“词汇”集),以便于对各产品、应用技术结构的理解。

在自然的物联网技术矩阵中,能够体现出物联网技术的层次性和复用性,至于技术之间递归应用的关系,则只有在具体应用和产品中才能显现。

在《技术矩阵中产品树状结构示意图》中,可以看清单个应用或高层级功能(技术)在技术矩阵中的位置,也能够加深对技术相互之间各种引用方式的理解。该图不仅适用于物联网技术,也适用于其它行业技术。

湃睿科技,物联网

2.产品和应用的技术结构

和自然的物联网技术层级不同,们平常看到的某个信息系统解决方案的层次结构,通常都是企业根据商业需要,以自有服务为核心对系统涉及的模块进行分类分层的。

在这些具体的技术方案中,一些最底层的技术模块可能是其它企业系统最高层级的信息服务,而技术方案本身可能亦是其它系统的组成元素(递归引用)。各个应用本质上是对具有递归性的物联网技术的有序组合(对语义化的技术模块进行组织和展现),其技术结构是以解决具体行业问题为目标而设计的。

每一个具体的物联网应用或产品,都可以看成是一个由各类信息技术叠加形成的金字塔。金字塔的结构,类似一个倒置的树,具有其独有的“层次性”。其技术结构,是根据需要组合的。

其底层技术可能十分复杂,在技术矩阵中本身是高级复合性技术;而高层技术则可能非常简单,在技术矩阵中不过是个最基本的技术元素。


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