物聯(lián)網(wǎng)建模探究

        物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，它既是虛擬的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，也包含物理世界；既有連續(xù)變量，也包含離散變量；既有非線性問題，也可用線性求解；既有對稱性，也有非對稱性；總之，物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)混雜的復(fù)雜非線性系統(tǒng)，故有“霧里看花”的感嘆。如何研究物聯(lián)網(wǎng)的建模問題。應(yīng)用數(shù)學(xué)方法，揭示描述物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)在規(guī)律？可能是未來若干年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)向我們提出的最大挑戰(zhàn)。而無線模塊是物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)中扮演重要角色。
    這里，我們提出一些數(shù)學(xué)建模問題，以期望對未來的研究者給出一點(diǎn)啟發(fā):
    1)我們認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)混雜的復(fù)雜非找性多變量系統(tǒng)。既是虛擬的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，也包含物理世界；既有連續(xù)變量，也包含離散變量；既有非線性問題，也可用線性求解；既有對稱性，也有非對稱性；這樣的話，我們可以采用已經(jīng)有的復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法與數(shù)據(jù)方法進(jìn)行描述和分析。
    2)物聯(lián)網(wǎng)是由虛擬網(wǎng)絡(luò)空間和實(shí)際物理空間所構(gòu)成，而且兩者既對立又統(tǒng)一，彼此互相關(guān)聯(lián)、轉(zhuǎn)化，因此，對立統(tǒng)一是它的基本規(guī)則。
    3)物聯(lián)網(wǎng)空間中，存在著信息流、物質(zhì)流和能量流三種流體，它們彼此可以相互轉(zhuǎn)化、控制，如何描述它們?nèi)叩年P(guān)系？
    4)對物聯(lián)網(wǎng)的控制要求在于給予物體進(jìn)行四個(gè)“確定”，即：定性、定位、定位、定量。用什么函數(shù)進(jìn)行“四定”的描述與分析?
    5)物聯(lián)網(wǎng)是由虛擬網(wǎng)絡(luò)空間與實(shí)際物理空間所組成，應(yīng)該建立一個(gè)統(tǒng)一的純數(shù)學(xué)特征空間，并在這個(gè)純數(shù)學(xué)空間中對信息流、物質(zhì)流和能量流三種流體進(jìn)行統(tǒng)一分析，優(yōu)化。如何建立一個(gè)統(tǒng)一的特征空間?
    6)物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)復(fù)雜大系統(tǒng)，我們對它的理論分析方法研究應(yīng)該逐步深入，首先可以將物聯(lián)網(wǎng)的非線性特征線性化，再利用牛頓數(shù)效學(xué)方法進(jìn)行分析，比如，把虛擬網(wǎng)絡(luò)空間看作是虛部，把實(shí)際物理空間所看作是實(shí)部，利用復(fù)變函數(shù)對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行描述解析。
  7 )基本尺度問題。任何教學(xué)分析體系，首先要選好其基本尺度，物聯(lián)網(wǎng)的基本尺度需要考慮虛擬的信息流的尺度、看得見的物(理)流的尺度、能量流的尺度。而且如何統(tǒng)一這三種尺度?
    8)物聯(lián)網(wǎng)控制的首要目的不再是實(shí)時(shí)性問題，而是安全性的問題，如何圍繞物聯(lián)網(wǎng)安全進(jìn)行數(shù)理方法研究，是需要深入研究的問題。
    9)物聯(lián)網(wǎng)的控制目標(biāo)應(yīng)該有兩種。一是M2M, P2P環(huán)境下的控制問題，雙滑模控制模型可能是一種有效的控制方法。二是對于物聯(lián)網(wǎng)大網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理、控制和優(yōu)化。