破解物联网三大难题：万物为何互联 万物如何互联 万物互联何网

       物联网三大基本问题

万物互联、万物智能、万物控制是物联网的三大本质特征。中国汉字工程院院长钟林认为，万物为什么要互联，万物如何互联，万物互联的是什么网络，这是发展物联网必须首先回答好和解决好的三大基本问题。

物联网这个大热的概念，我们念叨了好多年了，同时也发展了好多年了。可是直到今天，我们好像发现物联网还是那个物联网，基本没什么大的变化。物联网的发展一直都是不温不火，现在的物联网仍然不是人类所期盼的那个物联网。

人类期盼的究竟是个什么样的物联网，物联网与目前的互联网究竟存在着什么样的关系？物联网的发展究竟还在等待着什么，是人工智能，是5G通信，是边缘计算，是网络重构，还是别的什么？

事物的发展往往是这样的：大家先看到了一个东西非常非常美好，结果左发展右发展硬是发展不起来，在吃瓜群众们兴奋地送上一首《凉凉》之后，搞不好哪天却突然抛出一个胜负手来，一切又变得不一样了。

为人类提供更多更好的服务

物联网的终极目标是为人类提供更多更好的服务，主要通过人工智能控制让联网的物体主动地为人类推送服务，主要通过触控2.0遥控和语音遥控让联网的物体被动地为人类提供服务。物联网即服务，而不是为互联为互联、为智能而智能、为控制而控制。

人工智能控制属于机器智能控制范畴，简称为智控；触控2.0遥控和语音遥控都属于人脑控制范畴，都是由人脑进行控制决策的。智能语音遥控不属于智控，它仍然需要人脑来发号施令，它所执行的仍然是按键按钮功能，引入人工智能技术之后，无非是将遥控精准度提高了很多而已。

智控要在物联网中发挥作用，首先要解决的是人类需要机器提供什么样的服务，以及在什么条件下需要提供这样的服务，这些条件又需要设置哪些传感器去感知，如何将这些传感器收集的数据传递到物联网上，如何就近对这些数据进行实时处理，以判断是否符合提供服务的预设条件。

举个简单例子。深夜回家，您大声地喊话开灯，您拿出手机打开app开灯，这些都不是智能服务，因为这些都是通过您的大脑决策并用您的嘴或者您的手来实施的。而您开门后灯光自动亮起，这才是智能服务。这至少需要联网传感器检测房间光线强弱、检测房间里有无人员活动。

通过智能表面实现万物互联

钟林提出了通过智能表面实现万物互联的解决方案。他指出，任何物体都有表面，将物体表面变成智能表面，使其具备传感、显示、触控等电子功能。这些物体立马就能接入网络、与网络交换数据、从网络获取智能、与人类进行交互，成为具备智能的物联网终端。

目前，智能表面技术已经开始应用于智能汽车领域，还未扩展到更多的领域，主要原因在于带3D触控的智能表面价格昂贵，因为带3D触控的智能表面大都要覆盖柔性显示屏以显示3D虚拟按钮，而价格不菲且产量不足的柔性显示屏不适合用来覆盖任何物体表面。

现在的触控交互还停留在按钮界面上，有按钮的地方就要有显示屏，按钮布置到哪里，显示屏就要布置到哪里，实行的是显控一体操作模式。钟林则将触控交互方式从1.0升级到2.0，用提示界面取代按钮界面，用方位手势取代按键按钮，实行的是显控分离操作模式。

在这一模式下，人们既可以在有屏智能表面上触控操作，也可以在无屏智能表面上触控操作。人们通常用有屏智能表面操作无屏物联网终端，用无屏智能表面操作有屏物联网终端。任何物体都将变成遥控器，既能遥控自身，又能遥控他物，还能被他物所遥控。

连接万物的仍然是互联网

人们一直在疑问，物联网究竟是个什么样的网络，连接万物的网络是现在的互联网吗，还是另外一种什么网络？毕竟互联网和物联网具有不同的功用，前者通过搜索和推送为人类提供信息，后者通过遥控和智控为人类提供服务。

要说连接万物的网络不是互联网，在理论上是讲不通的，在现实中也是行不通的。电脑也好、手机也好、电视也好，它们都是物体，所以连接它们的网络既可以叫做互联网，也可以叫做物联网。只不过互联网是通过连接这些物体来连接人，只不过物联网所连接的物体更加广泛而已。

然而，电脑有电脑互联网，手机有手机互联网，电视有电视互联网，三个互联网不是完全一样的，也不是相互完全兼容的。究竟哪个才是连接万物的互联网呢？还有电信网、有线电视网、计算机网三网尚未合一，万物又应当连接在哪个网上呢？

按照目前网络架构，连接一类物体要有一个网络，那么，将来物联网连接N类物体，岂不要有N个网络？还有每类物体都有不同尺寸、不同形状、不同性能之别，连接它们的同一个网络不经过适配，也不能很好地兼容。物联网面对着许多个网络和许多种适配，人类应该怎么办？

统一网络先要统一交互方式

是什么因素形成今天的“一物一网、多网并行”的网络格局呢？钟林研究发现，不是一类物体对应一个网络，而是一种交互方式对应一个网络，即所采用的交互方式相同，所对应的网络也相同，所采用的交互方式不同，所对应的网络也不同。

比如，同样是电脑，台式电脑和笔记本电脑对应的是一个网络，平板电脑对应的则是另一个网络，只因前者采用的是鼠控交互方式，后者采用的是触控交互方式。智能手机和平板电脑是两类物体，对应的却是同一个网络，只因二者采用的都是触控交互方式。

再比如，智能手机和智能电视采用的都是安卓操作系统，对应的却是不同的网络，只因前者采用的是触控，后者采用的是遥控器遥控，即键控。安卓操作系统和IOS操作系统的原生app对应的网络不同，这是个特例。如果使用浏览器的话，无论采用什么样的操作系统，只要交互方式相同，对应的网络也相同。

由此可见，网络数量不取决于物体种类和操作系统，只取决于交互方式。有多少种交互方式，就会有多少个互联网络。这里所说的交互方式，指的是最主流的交互方式。设想一下，如果所有物体采用的都是同一种交互方式，那么，整个物联网世界就只需要一个互联网络。

普适人机交互必须去按钮化

钟林认为，造成互联网割据的根源在于人机交互方式不统一，造成人机交互方式不统一的根源在于按钮点击操作模式。鼠控是用鼠标器指针点击屏幕按钮，触控是用手指点击触屏按钮，键控是用手指点击遥控器按钮，或者通过方向键移动焦点来点击屏幕按钮。

不同的按钮点击操作模式造就不同的人机交互方式，不同的人机交互方式造就不同的用户界面，不同的用户界面造就不同的操作系统，不同的操作系统造就不同的网络应用，不同的网络应用造就不同的网络世界，一个信息本该自由流通的互联网就这样被诸侯割据、彼此封闭了。

到了物联网世界，联网终端种类繁多、形态各异，如果仍然采用按钮界面的话，那么，按钮界面既可以大到或者远到用户按不着按钮，也可以小到或者近到用户按不准按钮，甚至根本没有按钮界面的生存空间。所以，物联网要做到大小通操、远近通控，必须摒弃按钮点击操作模式。

触控2.0交互和智能语音交互之所以大小通操、远近通控，就在于二者都做到了去按钮化，前者是用手势取代按钮，后者是用语音取代按钮。所以，作为普适的人机交互方式，触控2.0交互和智能语音交互必将成为物联网的两大主流交互方式。

触控2.0是一种普适人机交互

触控2.0交互采用的是触摸遥控操作模式，人们既可以在显示表面上比划方位手势，也可以在非显示表面上比划方位手势，既可以在被控物体表面比划方位手势，也可以在遥控物体表面比划方位手势，电脑或者网络将检测到的方位手势转换为机器操作指令或者网络操作指令。

触摸比划的方位手势只有长按和滑动两种，它们都是手指在空中的直线移动，都具有方位性。各个方位手势所表达的操作指令标示在九宫格卡片上，其中，中央卡片上标示的是长按手势所表达的操作指令，八个方位卡片标示的是八个方位滑动手势所表达的操作指令。

九宫格卡片只是个提示界面，可以显示在屏幕上，也可以印制在智能表面上。提示界面一改变，各个方位手势所表达的操作指令也随之改变。所以，少量方位手势可以表达大量操作指令。人们只要扫描一下提示界面，立刻就会明白方位手势与操作指令之间的对应关系。

有了触控2.0交互方式，人们用同一种方法、在同一个网络上，既可以通过万物遥控互联网，也可以通过互联网遥控万物。在物联网世界，万物都被连接在同一个网络上；在互联网世界，同一个网络处理着万物的信息。物联网就是互联网，互联网也是物联网，这才是二者的本质关系。

物联网世界再大也要一网打尽

5G通信技术让跑在网络高速公路上的应用速度提高百倍，触控2.0交互技术让跑在网络高速公路上的应用体重减少十倍，二者叠加所产生的乘数效应，使得跑在网络高速公路上的应用效率提高千倍。二者分别从开源节流两个方面，实现网络的高速率、低延时和大连接。

无需按钮操作编程，无需软件适配编程，甚至无需页面渲染编程，再将手势识别、常用控件直接做到操作系统或者浏览器里，网络应用编程体量会缩小十倍。网页UI元素简洁明了，无非是在提示界面各个方位上最多布置一个操作提示。网页逻辑框架简单唯一，无非是通过控表将控件与方位手势一一对应起来。

无论提示卡片随着显示屏如何缩放变形，都改变不了它们的所在方位，也就改变不了各个操作提示与各个方位手势之间的映射关系。所以，人们开发的各种网络应用，都能轻松地部署到不同类型、不同性能、不同形状、不同大小的智能终端上，无需任何软件适配。

触控2.0交互普适于各种智能终端遥控，卡片提示界面普适于各种智能终端交互，由此推断，基于触控2.0交互和卡片提示界面的操作系统，也会普适于各种智能终端操控。未来的物联网世界尽管无限丰富、无比精彩，却有着统一的交互方式、统一的用户界面、统一的操作系统。