基于博弈论的物联网环境中信息共享问题研究

       [中图分类号]F49 [文献标识码]A [文章编号]1672-1071(2015)05-0020-06

       物联网被认为是继互联网之后人类生活形态的又一次重大变革，是科技创新和产业升级的重要驱动力。对于提高人民生活水平、促进国民经济发展都起到非常重要的作用。2014年是物联网大跃进式发展的一年，从2014年1月14日Google宣布收购Nest这一标志性事件开始，全球范围内物联网应用的投资开始提速。2014年12月14日，代表互联网的小米和代表传统家居的美的宣布将在智能家居领域进行深度合作，这也昭示着我国物联网应用范围的进一步扩展。但在物联网快速发展的同时也遇到了瓶颈。应用的碎片化现象比较严重，没有真正发挥网络化优势。本文将剖析物联网应用的基本信息处理时序图，并基于物联网的体系架构对物联网应用的信息共享问题进行分析，对物联网应用中各参与者之间的关系进行博弈分析，并基于上述分析提出促进各参与者开展信息共享的激励机制。

       一、物联网环境中信息共享的需求分析

       根据国际电信联盟(ITU)2005年互联网年度报告中所描述，物联网(Internet of Things，IOT)是通过二维码识读设备、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网在互联网基础之上发展起来，但却不是互联网概念、技术、应用的简单扩展。通过广泛分布的感应终端，物联网将计算机“植入”到所有事物中，不但能够自动获取数据，而且将虚拟与现实结合在一起，形成了一个将信息世界与物理世界相融合的可反馈、可控制的“闭环”系统。物联网通过对信息的全面感知、可靠传输以及智能处理最终实现人与物之间、物与物之间的沟通，使得“感知”、“互联”和“智能”三者有机的融合。

       (一)物联网的信息处理和体系架构分析

       物联网的应用领域覆盖国民经济和社会生活的方方面面。尽管其应用形式多种多样，但其基本的工作原理可以概括为：通过具有信息识别功能的感知设备对全球范围内各种物理实体的信息进行识别和采集，然后借助信息传输技术通过传输设备将信息汇聚到信息处理系统，由大型计算机群智能化处理，将有用的信息以及操作命令等反馈到各物体，实现对现实世界的自动化控制和管理。物联网基本应用的信息处理时序图如图1所示。借助于信息传感技术通过互联网的人与人之间的互动延伸到物与物之间的互动，将互联网在虚拟世界交互延伸到现实世界的实物互动，达到全方位多角度的信息交融。

      

       图1 物联网中信息处理时序图

      

       图2 物联网体系架构图

       可以实现上述物联网基本功能的体系架构可以概括为：实现信息识别和采集的感知层、实现数据双向传输的网络层以及实现信息处理的应用层(如图2所示)。感知层有二维码识读设备、射频识别设备、红外感应设备、全球定位系统和激光扫描设备等信息传感设备，实现对物体的感知识别；网络层通过通信网与互联网的融合网络实现对数据的双向传输；应用层与各行业需求相结合，通过云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的智能化管理。

       (二)物联网环境中信息共享的必要性

       “万维网之父”蒂姆·伯纳斯—李(Tim Berners-Lee)在展望未来互联网时强调其主要特征之一是“数据整合”，[1]即在相应的网络标准格式下实现整个网络数据互联互通、开放共享。物联网将全世界的物体拟人化，借助各种信息识别技术和传感网络实现物体的自动识别、跨主体间的互联共享，是网络平台、应用技术以及服务信息的优化整合与协同。从物联网的现有技术和制度条件来看，任何一项单独的技术或者应用系统，当处于封闭的孤岛状态时，由于单独系统内信息交换市场发展不充分，在信息的需求方和供给方之间，缺乏填补他们之间鸿沟的技术条件和制度条件，将无法实现网络的优化整合和协同，信息的价值将会被严重降低。

       通过对物联网基本应用的信息处理时序分析，围绕着特定行业应用可以实施信息共享。如在感知设备对象和传输设备内部对象之间信息也可以实现信息共享，有利于提高信息同步协同，降低“牛鞭效应”的影响。通过物联网体系架构的分析，在某一层级内的各参与企业之间可以实施信息共享。如在物联网感知层，各信息识别感知的企业可以共享信息，提高信息识别感知的效率，提升所感知信息的使用率，减少感知设备的重复建设。通过在某一层级内的信息横向共享、在某一特定行业应用中的纵向信息共享，最终将实现物联网中“横向到边，纵向到底”的信息共享。可以突破不同系统之间、不同行业应用之间的信息交换壁垒，实现各种关联信息的有效协同，使信息价值获得重构，促进不同行业和社会系统的价值创新和重组。