此时此刻，有一个网络正在我们周围扩展。我们可以将它比作行星的皮肤，甚至比作我们整个人造环境的皮层。这个网络就是物联网（IoT）。随着狭义人工智能让我们的世界变得越来越智能，它也变得越来越密集。几十亿个我们每天接触的人造物，比如汽车、红绿灯、牙刷、桥梁等，正在从纯静态的形式转换为具有认知功能的物体。
在讨论这一不断增长的智能所产生的直接影响之前，我们需要思考其他“智能爆炸”如何改变了我们古代的和工业化前的文明。比如南方古猿或古代人类在250万年前开始制造工具，但这些粗糙的石器的唯一目的就是更好地利用人体肌肉力量。这些工具不靠人类肌肉力量是没法移动的。再来看看约15 000年前，人类驯服了牛；5 000年前，人类驯服了马。我们看到的是人类不断地寻找更高级的使用或增强自身肌肉的方法。
这促使人类在公元前3500年发明了轮子、在公元前1500年发明了滑轮等机械装置。通过这些发明，人类不仅驾驭了自己的肌肉力量，而且还放大了这一力量。
从使用原始的石器和木制工具，到开发出具有独立于人类的动力源的系统，我们用了200多万年。只要喂养那些可以驱动设备的动物，并对机械装置进行维护，我们就能使用这些系统实现重要的功能，比如从井中抽水以及抬起大石头和原木等。1698年，随着蒸汽机的出现，我们最终迈入了工业时代。蒸汽机使机器能够脱离任何形式的生物力或自然力而运行。通过创造这种机器，我们创造出了在自然界前所未见的力量源泉，它们更大、更快、更有弹性，也更有力。
尽管拥有了机械力量，这些工具和系统还是需要依赖于我们的决策。我们可以规定它们的运动范围，当任何一台机器需要开启或关闭时，我们都必须执行这一操作，但在19世纪初，一个机械创新上的细微变化改变了这一切。
1801年，法国织布工兼发明家约瑟夫·玛丽·雅卡尔（Joseph Marie Jacquard）正在寻找一种方法，以创造更复杂的纺织图案。1当时，除基本线条以外的所有设计都必须由工匠用手仔细缝制，但雅卡尔意识到他可以为织布机增加一种新的灵活性。
他决定教织布机理解指令，而不只是按照预定顺序执行一连串动作。这个想法不仅给纺织业带来了一场革命，使一台织布机可以织出多种图案，而且也改变了普通工业。雅卡尔通过给卡片打孔实现编码，这种打孔卡片就是定义图案的程序，这与一个半世纪之后出现的计算机非常类似。形式与功能的分离或者指令与执行的分离就是编程这一概念的基础。
一个半世纪后，一个全新的学科——计算机科学出现了。就像雅卡尔织布机中的编码一样，计算机科学改进了框架和流程，因而能够高效地定义和执行复杂活动。这门科学是关于如何制造更加智能的编程机器的，而其子学科之一——人工智能是关于如何制造完全独立于人类操作与思想的会思考的机器的。
今天，在雅卡尔织布机发明200多年后，指甲那么大的可编程计算机就能够控制强大的微型电动机并且从各种数字传感器中获得信息，从而进行抽样、处理和对现实世界做出响应。控制此类设备的程序越来越精密化和智能化，再加上无处不在的网络连接以及功能越来越强大的处理器、传感器和驱动器，这些将合力创造一个我们到现在都几乎无法想象的未来。
欢迎来到物联网革命时代，在这个时代中，智能技术无处不在、人造设备和系统可以自己完成越来越多的决策。
在物联网时代，几十亿台设备将互相通信，在没有任何人类干预的情况下进行协商、交互、测量、响应等。为了阐明我对这一未来发展趋势的观点，我将分三个阶段来描绘物联网的应用。
物联网第一阶段：测量和追踪
我们已经进入了物联网第一阶段。在消费品方面，我们已经拥有了可穿戴设备和其他一些小装置，它们可以测量脉搏和心率，记录每天行走的步数，预测昼夜节律，在我们未进入深度睡眠时发出警报，还能在怀疑门外有人或有人试图闯入时自动将住宅照片发送给我们。在商业方面，传感器已经被嵌入几乎每一种重要的工业资产中，包括发电机、涡轮机、泵和钻探设备等。这些传感器被用于测量系统各个方面的性能，比如温度和压力等，并保存测量结果以便人们进行后续分析。
物联网第二阶段：建模和预测
一些领域即将进入物联网第二阶段。在第二阶段，从第一阶段设备中获得的数据将被设备自身用于建立环境、塑造设备行为以及建立系统行为模型，从而预测未来。
比如消费类可穿戴设备以前只能监测心率和脉搏，之后将进化为不仅能够测量，而且还能完整地诊断并提供建议的可穿戴医生。为此，这些设备需要获得更高级别的智能以及大量的传感器和环境数据。设备自身或设备所连接的网络的认知能力可能包括阅读和处理自然语言和数据，如照片和视频等。想象一下，一个可穿戴设备看着你吃饭，它会判断你吃的是什么，计算食物的量和热量，然后用这些信息向你发出各种提醒，比如违反规定的饮食、意外摄入的食物可能引发危及生命的过敏反应等。
在商业领域，机器不仅能够监测基本的性能参数，而且将使用这些一级数据获得深层预测模型，通过这一模型实现振动、温度和压力等测量参数的更高层次的互动，从而发现能够在混乱的现实世界中驱动系统的复杂物理规律。
联网系统不仅具有传感功能，而且能采取更加精密的行动。这些系统包括送货无人机、无人驾驶卡车和拖车等，而越来越先进的工厂和仓库机器人将使用“视觉”探测物品并对产品和包裹进行分类。
物联网第三阶段：一万亿台完全自主的设备
在第三阶段，物联网的真正潜力将被发挥出来。我们将建立一个没有限制的、便于复制的、分布范围巨大的联合网络智能，为具有认知能力的、完全自主的设备提供支持。传感器将变得异常强大，这不仅是因为有硬件能力的支撑，还因为拥有高智能的人工智能算法能够将基础传感器获得的信息融入相关的、详细而复杂的现实情况中，获得超越人类视觉、听觉、嗅觉和触觉的感知。智能设备对世界的认知将是最深刻的，而制造这些设备的人类大都无法体会到这种现实。
物联网第三阶段包括能够感知并避免现实世界冲突的自主和移动系统。试想，未来将存在这样的算法，它可以控制几十万架无人机，为它们的人类主人完成越来越多的工作，比如为作物喷粉、将急救药品送到城镇，或是将下一代武器系统变成自动追踪猎杀的无人战斗机群。所有这些活动将为我们的人造环境提供越来越强大的支持，因此人类开始离开这个循环。正如我们将在后面的章节中看到的那样，这会使我们把人类世界的决定权拱手让给我们身边不断发展的网络。