物联网的本质、面临的风险与应对之策

刘永谋 吴林海

物联网(Internet of Things,Io T)是继个人电脑、网络之后信息技术的又一次革命性突破。经过十多年的孕育,物联网近年来引起了世界各国的强烈关注。美国政府把物联网视为摆脱金融危机、走向新经济的“双引擎”之一,欧盟提出“物联网行动计划”,日本提出“数字日本创新计划”,韩国提出“U-Korea计划”,纷纷参与到物联网发展制高点的争夺之中。在中国,2009年被称为“物联网元年”。物联网越来越引起人们的关注。

无论是国际电信联盟的《互联网报告2005:物联网》、欧盟信息社会和媒体部的《2020的物联网:未来路线图》,还是中国工业和信息化部软件与集成电路促进中心的《IBM“智慧地球”的认识和思考》,都论及物联网可能导致的社会影响,尤其是安全与隐私问题。正如尼尔·波兹曼所言,在大规模推广之前,应该“对新技术提问”[1](P54),需要各方专家尤其是人文社会科学家进行深入研究,细致地分析新技术对社会的影响和冲击,特别是要积极地应对物联网面临的风险。

一、物联网本质上是超级感知

(一)何谓物联网

Internet of Things是“物的互联网”之意。简单地说,物联网可以定义为利用最新信息技术将物互联互通在一起的新一代网络。它建立在互联网的基础上,是网络技术进一步的发展。实际的物联网并不就是全球连接的互联网,而是从局域网、广域网逐渐开始发展的。广义的物联网接入的不仅是物,还有借助物(比如PC、附着在人体上的传感器等)联通网络的人。从远景来看,物联网中的物,拥有唯一性的网络通信协议地址,可以通过传感设备获取环境信息,接收甚至执行来自网络的信息和指令,与网络中的其他物或人进行信息交流。

物联网包括感觉层、通信层和计算层三个组成部分。感觉层也可称为传感层,基本功能是感觉环境或物,主要运用射频识别、条形码、磁条、全球定位系统、M 2M终端①狭义的M 2M指的是机器之间(Machine to Machine)的连接与通信,将数据从一台终端传送到另一台终端。广义的M 2M除了机器之前的通信,还包括人对机器(Man to Machine)、机器对人(M achine to Man)、移动网络对机器(Mobile to M achine)之间的连接与通信。、摄像头以及各种传感器等技术进行感触、识别和追踪,采集各种静态和动态的信息。通信层也可称为传输层,基本功能是传递信息,主要运用局域网、广电网、通信网、互联网等各种有线或无线的网络传输信息,既传输感觉层捕获的信息,也传输物所需的资料和给它的指令。计算层也可称为应用层,基本功能是处理数据,主要运用数据挖掘、云计算、专家系统等技术对传输来的信息按照不同的需求目标进行处理,形成各个专业领域的智能化的解决方案,发送给各种终端(比如PC、智能家电、机器人等)以实现智能化应用。物联网涉及目前计算机与信息技术最重要的新技术,物联网的发展意味着信息产业的整体性提升。

从理论上来说,任何物理事物都可以连接到物联网中,只要将感应设备嵌入其中即可。物联网因而能够给人类提供海量、即时的物理世界的信息,并通过计算,达到对物理世界和人类生活更加科学、精细、动态和“智慧”②2009年初,IBM公司CEO彭明盛向奥巴马介绍以物联网为核心的“智慧地球”计划,不久IBM又发布了《智慧地球赢在中国》白皮书。的管理。“物联网的愿景是建立在标准通信协议基础上的,计算机网络、媒体网络(IOM)、服务网络(IOS)整合成一个共同的全球IT平台和无缝网络的物联网(IO T)。”[2]因此,和互联网一样,物联网同样是一种基础设施,能够在社会生活的各个领域发挥作用。

(二)从互联到物联

物联网的特征可以在与互联网的比较中看得更清楚。它不应被视为互联网的简单延伸,而是革命性突破。现有互联网主要限于物联网的通信层,为了适应物联网的发展,未来互联网将发生重大的变化,在传输速度、传输数量、覆盖面积等方面提升到全新层次。物联网主要有几个基本特征:

(1)泛在(ubiquitous)性。互联网连接了计算机及其操作者,而物联网还可连接物体。物联网不仅联通了人与人,也联通了人与物、物与物。从时间上看,物联网对物的接入是即时、动态和连续的。从空间上看,物联网的接入物能够广布在整个物理空间中。相对于互联网,物联网更是无处不在、无时不在,组成更为异质和复杂,其中流通的信息在数量级上远大于互联网。

(2)智能性。互联网中计算机等设备是被动的,不能自主与环境进行互动,其智能性来自于操作者的直接干预。物联网直接联通的是嵌入物的各种传感设备、感应设备,能主动感觉环境、输出信息、接受指令并响应指令,在高级状态中甚至能自主地从环境中获取行动所需的能量。因而,物的嵌入式智能性得到了极大的提高,成为一定程度上“能感觉”、“能思考”、“能自主行动”的物。

(3)集成性。互联网主要是传播和储存信息,不涉及收集和处理信息。物联网除了传播、储存信息,其感觉层收集信息,计算中心处理信息、反馈指令,因而涉及信息活动的每一个环节,集成运用几乎所有信息新技术,实现信息世界与物理世界的无缝对接。在物联网中,区分软件与硬件、信息与物质失去了意义。

物联网给社会带来极大冲击。人类活动是信息运动和物质运动的结合,在活动中输入更多的信息意味着对物质(包括能源)的节省。比如电子商务使供需双方直接联通,缩短甚至取消了中间流通环节。互联网改变了信息传播,而物联网将改变信息活动的所有环节,并直接改变物与人、物与物之间的基本关系,比如物具有某种程度的“智能”,能自行与其他物和环境互动。物联网不仅直接引发信息问题,还引发物理问题。因此,物联网对社会的冲击将远远大于互联网:互联网具有的社会影响,物联网更为严重,并且还将产生互联网没有的社会影响。

(三)超级感知

从形而上层面看,物联网的本质可以归结为“超级感知”。所谓“感知”,指的是感觉加智能。物联网中的物通过感觉层感知,通过计算层获得一定程度的智能,具备了某些类似主体的特性。所谓“超级”,指的是物联网“感知”的本质属性。

(1)总体性。物泛在,则物联网世界中的感知泛在。各感知互联互通,形成感知总体。任何接入总体的人或物,可以联通物联网中的任何一处感知,实现遥感、遥在和遥控。高度发达的物联网社会中,人和物都属于感知总体,很难退出和摆脱泛在的感知总体。

(2)无中心、无主体、匿名性。接入物联网中的人和物,可以感知其中的任何人和物,同时也被任何其他人和物感知。没有能感知一切又不被感知的中心,没有能掌控感知总体的领导部门。谁在感知?感知谁?成为没有意义也无法回答的问题。没有哪个人或哪一群人能控制物联网感知。

(3)建设性、自我进化性。物联网感知的主旨是为了更好地管理人类活动,让社会更有效率。通过感觉获得信息,再通过计算获得知识,最后制定科学的解决方案,这些都意味着物联网在不断创造、变化、革新和进化,推动整个社会不断发展。因此,高级形态的物联网类似于“上帝之眼”,几乎全在、全觉、全知。在其中,一切都在“看”,同时被“看”,谁也不能彻底隐退。

二、物联网面临诸多风险

(一)政治领域的风险

高级形态的物联网与边沁、福柯论及的“圆形监狱”(panop ticon)[3](P224-232)异曲同工。监狱四周是圆形建筑,被分割成许多小囚室,圆形中心是一座瞭望塔,可以看到囚室中的一切,而囚犯却看不到塔中的情形。即使塔中没有看守,囚犯们仍然感到监视压力。监狱也要接受外来的、无规律的经常性巡视,任何人都可以来此观看其运作,因而监视者本身也是被监视的。通过监视,监视者可以研究囚犯,总结更好地改造罪犯的狱政学知识,进而制定更科学的囚犯行为准则和改造方案。并且,监狱还进行公开化、仪式化的检查、评比和打分,对违规者进行准司法审判,对囚犯进行改造。在物联网中,任何人同样在“看”与“被看”中生活。感觉层收集信息,传到计算中心进行计算,形成科学的解决方案,它意味着“科学”的物和人的新行动规则。物联网覆盖了整个社会,违规者能被物联网及时察觉和处理。

如果缺乏有效的民主监督,物联网有沦为政治控制工具的危险。从终极意义上说,科学技术是进步的革命性力量。但在阶级社会中,它总是被统治者所掌握。在资本主义社会中,科学技术服从于资本,帮助资本家获得更大的权力。统治阶级和政府组织更容易从物联网中获益,从而加剧当代社会的极权性质,让权力资源更多更快地从底层向高层汇集。物联网将极大地加强维护现有秩序的力量,全盘重构权力将变得极其困难,局部改良也会阻力重重。物联网将是对反对派和异见者进行人身监控的利器,很容易被专制主义所利用。因此,必须警惕国家和政府对物联网的滥用。

(二)经济领域的风险

为了逐利,商家总有滥用物联网信息的冲动。对于个体而言,物联网接入的各种传感器很可能成为“监视”、“监听”的工具,为挖掘个人隐私创造新的商机,比如分析个体的穿着有针对性地促销。物联网的商业应用,可能极大地威胁每个人的隐私。而传感器在何处设置、由谁来设置、怎样设置,谁能阅读哪些物联网信息,能在什么范围内利用这些信息,是否要经过信息提供者的运行才利用它们……这些都非常复杂。比如,人们可能希望航空公司知道自己对于时间、座位、营运商等偏好而简化订票过程,但不希望商场通过分析偏好而不断地向自己推销商品。总之,物联网隐私和信息权利的复杂性加剧了物联网商业滥用的风险。

物联网将增加知识产权领域的风险。从信息角度来看,信息加工和再创造可以产生新知识,许多初级知识实际是信息分类、综合和归纳的结果。通过数据挖掘、分析和专家系统获得知识,将成为物联网时代重要的知识生产方式之一。本来物联网信息所有权、使用权的问题就很复杂,物联网知识的产权归属就更加复杂。有的知识应该公开、共享,有的知识应该得到商业保护,有的知识属于不同级别的机密。在这种情况下,知识产权交易和技术转移更是错综复杂,风险很大。

物联网还会直接导致失业与劳动力转移问题。随着物联网的推进,预计收银、导购、仓储、物流、病人护理、老人护理等职位将大幅度萎缩,而与物联网产业相关的网络维护、数据挖掘、信息分析、软件设计等职位将大幅度增加,因而引发一系列相关问题。

(三)文化领域的风险

物联网把人和物都还原为一串用数字表示的变量。无时不在的监控会让物逐渐失去丰富性和神秘性,人与物之间的不可言传的体悟逐渐消失。人被数字化之后,就被贬低到物的程度,成为物联网的信息源和终端。物联网中的人只关注一个问题:如何让一切变得更有效率。当代有些电影如《9》、《机器人瓦力》都描述无人的技术世界,物联网可能实现它。人在物联网中类似于物,物联网并不会有区别地对待人,人和物均为感觉层的信息源。如国际电信联盟指出,物联网将对社会文化、思想和价值观造成很大的冲击。[4]比如,个人主义趋势很可能会增强,社会真理和真实观念会改变,时间和空间观念因为遥在、遥感、遥控而改变,隐私、人权观念可能会显著改变,等等。现在就对物联网可能产生的文化冲击作准确判断还为时过早,但是,物联网发展存在文化领域的风险是毋庸置疑的。

(四)社会领域的风险

物联网的发展要面对社会难以接受的可能。物联网将极大地挑战传统的公共领域与私人领域的界限。所以,物联网大规模推进尤其是私人领域的应用可能招致公众的反对。实际上,对物联网大规模推进的质疑在欧洲和美国都已经出现。如果公众不能接受物联网,它就不可能很好地发展。

物联网增加了社会安全方面的风险。物联网存在与互联网相同的问题,比如黑客攻击、隐私滥用和网络犯罪等。物联网还会加剧这些问题,比如黑客利用互联网可以远程控制他人的电脑,而利用物联网则可以控制所有接入设备,如门、家用电器、汽车等。国家安全直接牵涉到物联网安全,比如输油管道、煤气管道、电力网络、大坝桥梁等基础设施的信息被敌对国家掌握是极其危险的。物联网犯罪更危险,更难以防范。比如,犯罪分子可以利用物与物之间的互动来实施犯罪,让追查罪犯变得更困难。

(五)生态环境领域的风险

物联网增加了生态环境方面的风险。物联网需要在环境中布置海量的电子标签和传感元件等,其中很多是一次性使用的,因此,物联网大规模应用后会产生大量电子垃圾,必须预先考虑回收和处理问题,建立一整套完善的应对制度,否则将严重威胁环境。物联网可以用于节能降耗,但它庞大的系统以及持续不断地运转需要消耗大量能源,因此存在物联网能耗和节能问题。另外,Wi-Fi、ZigBee、WiMAX、蓝牙等无线网络技术大规模用于物联通信,因此,物联网将增加持续性的电磁污染,尤其对老人、儿童和孕妇的危害较大,他们对电磁辐射的抵抗力较弱。

三、积极应对物联网风险

面对物联网的风险,我们必须积极应对。

(一)总体原则

(1)以人为本的总体思路。应用相同的技术基础,可以建设不同的物联网,而不同的物联网将面对不同的风险,选择风险最低或最可控的物联网发展方向是规避风险的最有效方法。建设何种物联网是首先必须思考的问题。美国技术哲学家芬伯格指出,新技术发展与社会文化趋势相一致,可以规划文化以“重新设计技术”,让技术服务更理想的社会。[5](中文版序言)价值观是文化的核心,因此,建设何种物联网,关键在于用什么样的价值观来指导物联网的发展。中国物联网的发展必须坚持以人为本的科学发展观的总体指导,让物联网朝着促进人民生活幸福的方向发展。

(2)反总体化技术原则。海量汇聚信息、物和人的总体化让物联网能更全面地把握世界,这既是其力量之源,也是危险之所在。因此,物联网的总体化发展不能走到极端,而是应该在适合的度上达到平衡。应该努力增加物联网的弹性,在技术上坚持多层、多元和多变的设计理念。它有联通世界的国际部分,也有只联通某个局部的地方部分。它有全球、国家、跨国组织层面的联通,也有只在行业、公司、家庭层面的联通。就联通深度而言,应该设计允许信息传出、允许信息互通、允许总体计算、允许远程控制等不同层次的物联网类型。它应该设计成模块式的,单元可以随意组合、随意拆分,进入和退出都很方便。同一个模块,可根据需要同时加入不同的物联网。比如,某个家庭的物联局域网,可以加入某个政府机构网络,同时可加入其他公共网络、社团网络。并且,被加入的网络不能经由共同的节点直接联通。物联网要像变形虫一样不断变化,极具弹性和柔性,其计算智能由于技术分隔而分散,是多点、多极、多层次、多目标的。

(3)平衡权力原则。在物联网中“被看”(客体,信息源)一方与“看”(主体,信息分析者)一方相互依赖,同时也相互制约。“看”者希望收集更多的信息,让信息分析更为精准和有力。“被看”者则希望摆脱时刻暴露于传感器下的处境,因为这可能导致危险。从技术层面看,物联网有不断增加“看”者权力的趋势,这有利于提高技术效率。在“看”与“被看”的冲突中,应该赋予信息源更多权利,以对抗信息分析者的权力冲动。“被看”者应该有能力对抗物联网极端的监控企图,这一点必须在技术、行业习惯、社会观念乃至法律等方面加以保证。用欧盟研究机构的术语,要保障“芯片沉默的权利”(right to the silence of the chips)[6],感觉设备、响应设备可以拒绝物联网的接入请求。

(4)保护私人领域原则。在信息领域,私人领域与公共领域的划分非常关键,某些信息属于他人无权知晓的隐私。物联网应用要注意私人领域与公共领域的界限。应该极其慎重地对待物联网向私人空间的推进,某些核心的私人领域应该禁止物联网的侵入。应该设计私人退出物联网的隐退机制,最重要的是保证个体有足够力量随时和方便地退出,尤其要重视技术对退出的保障,即物联网研究从一开始就要重视退出技术的研究。侧重群体是中国文化的特点,私人、个人观念不强,尤其要注意物联网发展威胁私人领域的问题。

(二)战略建议

应对物联网风险是系统性、综合性的工作,需要从各个方面着手。

第一,加强物联网风险的理论研究,制定物联网治理规划。①欧洲国家最为关注物联网的社会冲击问题,欧盟委员会为此专门成立了专家组以及跨专业、跨行业的松散智库组织Council(http://www.theinternetofthings.eu/),该组织的创始人为欧盟委员会物联网专家组成员罗伯·冯·克仁列伯格(Rob van Kranenburg)。他就本文的基本观点与笔者多次交换意见,在此对他表示衷心的感谢。中国研究者已经发表了大量的物联网技术方面的论文,但有关物联网社会问题研究还没有引起学界的足够重视,甚至可以说还属于空白。应该由政府有关部门牵头成立专家组,加强对物联网社会风险应对中的前瞻性、综合性、战略性问题的研究,将物联网公共治理问题纳入物联网发展战略规划之中。

第二,建构统一的物联网监管体系,综合治理物联网社会风险。物联网治理是系统工程,在现阶段应由政府主导,企业、非政府组织和个人各方参与。目前,政府强力推动物联网发展是世界范围内的现象,政府对物联网治理关注不足已经在阻碍其发展。[7]与物联网发展相关的电子废物、频谱分配、计算共享、信息分析行为规范等管理问题将很快随之出现,应该尽早规划统一的监管体系,控制物联网社会风险。

第三,走节能环保、低碳的发展道路,开展物联网治理领域的国际合作与对话。必须坚持可持续发展的原则,降低物联网发展的能耗和污染风险。物联网在节能降耗、环境保护和发展低碳经济中大有可为,比如智能大厦、智能交通、智能电网都可以减少能源浪费。很多物联网治理问题将是跨国界的,应该主动加强国际沟通与对话,以增进相互理解,促成有效的合作。

第四,运用多种公共治理措施,尤其要重视文化措施的作用。新科技应以人为本,物联网亦如是。应该提倡人本主义的文化,以缓解包括物联网在内的高科技风险。同时,物联网可能导致的社会价值观冲击,亦需要以文化手段加以缓冲。当然,除了文化措施,行政、法律和行业自律等治理措施也是必需的。

第五,开展物联网教育工作,缩小不同人群之间的信息鸿沟。信息鸿沟已经在互联网中出现,物联网将进一步扩大信息鸿沟。应展开针对弱势群体的物联网科学普及和技术教育工作,尽可能地保障物联网领域的技术公平。公众对于物联网还非常陌生,但物联网发展又关系到每个个体。要意识到物联网发展不仅仅是经济问题,而牵涉到诸多利益相关者的社会生活变化。政府应该组织利益相关者就物联网治理问题展开讨论,表达各方意愿,同时让公众了解、接受和监督物联网,真正实现物联网技术决策的民主化和公开化。

[1]尼尔·波斯曼:《通往未来的过去——与十八世纪接轨的一座新桥》,台北,台湾商务印书馆,2000。

[2]Cluster of European Research Projectson the Internet of Things(CERP-Io T).Internet of Things Strategic Research Roadmap,http://www.internet-of-things-research.eu/pd0f/Io T_Cluster_Strategic_Research_Agenda_2009.pdf.

[3]福柯:《规训与惩罚:监狱的诞生》,北京,生活·读书·新知三联书店,2003。

[4]International Telecommunication Union(ITU).Internet Reports 2005:The Internet of Things,http://www.itu.int/dm s_pub/itu-s/opb/pol/S-POL-IR.IT-2005-SUM-PDF-E.pdf.

[5]安德鲁·芬伯格:《技术批判理论》,北京,北京大学出版社,2005。

[6]Commission of the European Communities(CEC).Internet of Things:An Action Plan of Europe,http://www.gender-it.eu/content.aspx?6000006.

[7]European Commission,European Technology Platfo rm on Smart System Integration(EPoSS).Internet of Things in 2020:Roadmap for the Future,http://www.iot-visitthefuture.eu/fileadmin/documents/researchfo reurope/270808_Io T_in_2020_Wo rkshop_Repo rt_V 1-1.pdf.