感知生態(tài)-物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)零產(chǎn)業(yè)

感知生態(tài)

物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)零產(chǎn)業(yè)

一零產(chǎn)業(yè)與生態(tài)群落的自然物聯(lián)

（一）零產(chǎn)業(yè)

零產(chǎn)業(yè)是指產(chǎn)品的形成過(guò)程及其終極成品的使用與報(bào)廢處理過(guò)程，具有零排放、零污染的特

點(diǎn)，并對(duì)自然、人類健康的擾動(dòng)強(qiáng)度趨近于零，所生成的產(chǎn)品具有直接或間接促進(jìn)生態(tài)向健

康演進(jìn)的產(chǎn)業(yè)。

零產(chǎn)業(yè)主要包括生態(tài)技術(shù)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)涵養(yǎng)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)服務(wù)產(chǎn)業(yè)。

生態(tài)技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是以生態(tài)可持續(xù)發(fā)展為核心理念，以為解決環(huán)境、能源、資源等問(wèn)題而研制

或更新的工乞、方法、成品為主要產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)業(yè)鏈。

生態(tài)涵養(yǎng)產(chǎn)業(yè)，是以維護(hù)生態(tài)資源現(xiàn)狀不惡化為前提，以改善生物生存環(huán)境為目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)。

生態(tài)服務(wù)產(chǎn)業(yè)，是零產(chǎn)業(yè)的軟科學(xué)基礎(chǔ)，為環(huán)境、城市、產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)建設(shè)提供理論、對(duì)

策、實(shí)施方案、評(píng)估、規(guī)劃以及整體解決方案的產(chǎn)業(yè)。

（二）生態(tài)群落的自然物聯(lián)

1.自然界的物聯(lián)現(xiàn)象

任何生物都無(wú)法孤立地生活在自然界中，在原生的自然生態(tài)系統(tǒng)中，種群內(nèi)部及群落之間存

在著樸素的物聯(lián)關(guān)系。螞蟻覓食的過(guò)程是一個(gè)典型的生物物聯(lián)案例。發(fā)現(xiàn)食物的螞蟻會(huì)向環(huán)

境釋放一種信息素，在有效接收范圍內(nèi)的螞蟻收到信息后會(huì)向食物集中，并以幾種不同的路

徑返巢，在途中留下的信息素會(huì)為下一個(gè)趕往食源的螞蟻指路，從而交替往返。較短的路徑

單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的螞蟻數(shù)量會(huì)大于長(zhǎng)路徑的螞蚊通過(guò)數(shù)量，從而留下更多的信息素，因此使

蟻群找到食物與巢穴之間的最短路徑。彈性的工作分工使蟻群的空載路程變短以減少工作中

的多余，從而提高效率。蚊群是在與環(huán)境交互的過(guò)程中，根據(jù)多樣性與正反饋的行為規(guī)則，

以信息素的釋放為互聯(lián)途徑，以自組織體系為工作框架，高效實(shí)現(xiàn)物物相連，完成工作。草

原上雄獅頸部漂亮的長(zhǎng)鬃毛傳遞著王者的威嚴(yán)；枯葉蝶的外觀迷惑著天敵；海豚與蝙蝠利用

超聲波通信與捕食；蟻后會(huì)分泌一種外激素來(lái)引誘工蟻為自己給養(yǎng)；棉花在受到蟲害后會(huì)釋

放出造成昆蟲吞咽和消化困難的化學(xué)物質(zhì)，并會(huì)引導(dǎo)同伴作出防御準(zhǔn)備；雄蜘蛛二網(wǎng)求偶時(shí)

會(huì)撥動(dòng)網(wǎng)絲，雌蜘蛛根據(jù)震動(dòng)來(lái)判斷是食物還是伴侶；等等。各種生物通過(guò)視覺(jué)、聽覺(jué)、觸

覺(jué)、化學(xué)物質(zhì)分泌、電信號(hào)等形式以自己的方式與外界保持著緊密的聯(lián)系。

2.自然物聯(lián)的物理過(guò)程

自然物聯(lián)的物理過(guò)程實(shí)際上是生物之間、生物與環(huán)境之間信息的感知一一信息的采集一一信

息的傳遞一一信息的識(shí)別與處理一一信息的利用一一信息的存儲(chǔ)與反饋的過(guò)程。自然中的信

息表達(dá)是紛繁復(fù)雜的，人類正在努力讀懂不同生物群體信息的真正含義，孔雀開屏不是為了

博取喝彩和贊美，蜜蜂的各種舞蹈也不是隨興而起。也許信息本身并沒(méi)有意義，重要的是被

識(shí)別后達(dá)到信息發(fā)出者的目的，實(shí)現(xiàn)生態(tài)群落的穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。

3.自然物聯(lián)與生物進(jìn)化

生物界的物聯(lián)方式是根據(jù)自然選擇演化而來(lái)的，每一種信息傳遞行為通常有著特殊的功能與

進(jìn)化過(guò)程。即便是從分子生物學(xué)角度觀察，從自然的選擇法則到物種的變異，再到種群的進(jìn)

化，同樣是信息傳遞與表達(dá)甚至是改變的過(guò)程。自然界的物聯(lián)推進(jìn)了群落的進(jìn)化。

（三）物聯(lián)網(wǎng)使零產(chǎn)業(yè)群落的運(yùn)行成為可能

冬產(chǎn)業(yè)是社會(huì)自組織體系形成的牽引力，是人類生態(tài)社會(huì)機(jī)構(gòu)體系的生存基礎(chǔ)。零產(chǎn)'業(yè)的成

熟將協(xié)同各生產(chǎn)活動(dòng)向生態(tài)平衡區(qū)域震蕩，帶動(dòng)生態(tài)產(chǎn)業(yè)群落的形成，以物聯(lián)網(wǎng)為紐帶，優(yōu)

化各產(chǎn)業(yè)形態(tài)之間的連接方式。

零產(chǎn)業(yè)是人類社會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)自適應(yīng)的保障力，物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)大了人類對(duì)生態(tài)的感知視野，使社

會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在感知的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)。零產(chǎn)業(yè)是建立在以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的對(duì)生態(tài)信息的廣泛感

知之下，是在維護(hù)生態(tài)基礎(chǔ)的前提下服務(wù)于人，零產(chǎn)業(yè)有利于調(diào)節(jié)人類社會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的適

應(yīng)能力，并為其提供基礎(chǔ)保障。

社會(huì)結(jié)構(gòu)中反映了兩個(gè)問(wèn)題：人流與信息流。將零產(chǎn)業(yè)在運(yùn)行當(dāng)中形成的信息流和伴隨人流

產(chǎn)生的信息流，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)反饋給社會(huì)和相應(yīng)的社會(huì)管理部門。

二物聯(lián)網(wǎng)

（一）物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)述

物是指地球上存在的一切物質(zhì)實(shí)體，物聯(lián)網(wǎng)是按約定協(xié)議使物與物之間、物與人之間可進(jìn)行

信息互聯(lián)、交換、反饋，對(duì)物可進(jìn)行智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)

通過(guò)各種物聯(lián)技術(shù)和裝置，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、

光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)

（見圖1）。物聯(lián)網(wǎng)是以人為核心，實(shí)現(xiàn)人對(duì)物精準(zhǔn)而智能的控制，察覺(jué)人對(duì)物無(wú)法用感覺(jué)

器官感知的細(xì)微變化，實(shí)現(xiàn)物與物之間動(dòng)作指令的傳遞。物聯(lián)網(wǎng)作為時(shí)代演進(jìn)的新標(biāo)志將促

............:微型................!仿生1智能卜......

II

圖2物聯(lián)網(wǎng)感知層技術(shù)

2.網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。由各種私有網(wǎng)絡(luò)、

互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成.物聯(lián)網(wǎng)的四大網(wǎng)絡(luò)群如圖

3所示。

圖3物聯(lián)網(wǎng)四大網(wǎng)絡(luò)群

3.應(yīng)用層

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)

網(wǎng)的智能應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用到各行各業(yè)之中，感應(yīng)器可嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋

梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道、環(huán)境、植物等各種物體中，將“物聯(lián)

網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合，通過(guò)超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算

機(jī)群，對(duì)整合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，

人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生活和生產(chǎn)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人

與自然之間的關(guān)系。

二感知生態(tài)

生態(tài)系統(tǒng)是在一定空間內(nèi)，生物和非生物的成分通過(guò)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞相互作

用、相互依存而形成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位?？梢詫⒌厍蛏鷳B(tài)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)看成物質(zhì)、能量、

信息有序的自組織過(guò)程。當(dāng)人類逐漸成為地球的主宰者后，在漫長(zhǎng)的歲月里有意無(wú)意地打破

著這種使系統(tǒng)穩(wěn)定的聯(lián)系，生物地球化學(xué)循環(huán)的改變，正在使人類飽嘗惡果。未知增大了風(fēng)

險(xiǎn)，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將成為生態(tài)的一次解碼革命，是人類能夠更智慧地認(rèn)知生態(tài)任何一

處的微細(xì)變化，并在物物之間同樣形成智慧對(duì)話，可自發(fā)回應(yīng)惡化的發(fā)展趨勢(shì)。

（-）生態(tài)信息的分類

L非生物信息

非生物信息是指生態(tài)系統(tǒng)中非生物的環(huán)境部分，是生物賴以生存的基礎(chǔ)。非生物信息的感知

主要包括水環(huán)境、空氣環(huán)境、土壤環(huán)境、氣候環(huán)境的現(xiàn)狀及其在一定時(shí)間內(nèi)的變化程度。

（1）水是生命之源，水環(huán)境中可感知的因素包括水量和水質(zhì)。對(duì)于整個(gè)水循環(huán)，降雨量、

徑流量和蒸發(fā)量控制著可用水量；對(duì)于某個(gè)區(qū)域、某個(gè)部門、某個(gè)企業(yè)、某個(gè)用戶，則存在

用水量和廢水排放量。水質(zhì)則用于評(píng)價(jià)水好壞，包括物理、化學(xué)和微生物學(xué)指標(biāo)等，參數(shù)見

表1。關(guān)于水，國(guó)家針對(duì)各行各業(yè)制定了近百個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等，其中各自關(guān)注的指標(biāo)略有區(qū)

別。

分類具體參數(shù)

物理指標(biāo)色、嗅、味、溫度、懸浮物、濁度、透明度等

電導(dǎo)率、pH值、硬度、堿度、重金屬、硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、總耗氧量、化學(xué)

化學(xué)指標(biāo)耗氧量、生化耗氧量、總有機(jī)碳、高鎰酸鉀指數(shù)、京化物、油類、氟化物、施化物以

及有機(jī)農(nóng)藥、多環(huán)芳煌等

微生物學(xué)指標(biāo)細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群、藻類等

放射性指標(biāo)總a射線、總B射線、鈾、鐳、鈦等

表1水質(zhì)可感知因素

（2）空氣是參與生物體代謝的重要養(yǎng)分，無(wú)論是利用氧氣的哺乳動(dòng)物、利用二氧化碳的植

物還是利用氮?dú)獾木悺？諝猸h(huán)境中可感知的因素包括氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等空氣主要組

分的含量；總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物、粉塵等雜質(zhì)含量；一氧化碳、二氧化硫、硫化

氫、氮氧化物等有毒氣體含量等。

（3）土壤在生態(tài)系統(tǒng)中具有維持生物的生產(chǎn)力、保護(hù)環(huán)境質(zhì)量的能力。土壤質(zhì)量對(duì)動(dòng)植物

及人類的健康具有重要的影響。土壤質(zhì)量是指土壤提供植物養(yǎng)分和生產(chǎn)生物物質(zhì)的土壤肥力

質(zhì)量，容納、吸收、凈化污染物的土壤環(huán)境質(zhì)量，以及維護(hù)保障人類和動(dòng)植物健康的土壤健

康質(zhì)量的總和?？筛兄耐寥拉h(huán)境因素見表2。

分類具體參數(shù)

土壤質(zhì)地及粒徑分布、土層厚度與根系深度、土壤容重和緊實(shí)度、孔隙度及孔隙分

物理指標(biāo)布、土壤結(jié)構(gòu)、土壤含水員、tn間持水垃、土壤持水特性、滲透率和導(dǎo)水率、土壤排水

性、土壤通氣、土壤溫度、障礙層次深度、土壤侵蝕狀況、氧擴(kuò)散率、土壤耕性等

有機(jī)碳和全氮、礦化氮、磷和鉀的全員和有效信、CEC、土壤pH值、電導(dǎo)率(全鹽員)、

化學(xué)指標(biāo)

鹽基飽和度、堿化度、各種污染物存在形態(tài)和濃度等

微生物生物垃碳和氮、潛在可礦化氮、總生物鼠、土壤呼吸鼠、微生物種類與數(shù)坦、生

微生物學(xué)指標(biāo)物量碳/有機(jī)總碳、呼吸量/生物量、酶活性,微生物群落指紋、根系分泌物、作物殘

茬、根結(jié)線蟲等

表2土壤可感知因素

(4)氣候環(huán)境的可感知因素包括溫度、相對(duì)濕度、光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、降水周期等。

2.生物信息

生物信息主要搜集的是生態(tài)系統(tǒng)中生物健康的狀態(tài)。從生理生態(tài)學(xué)考慮，可以將生物體分為

分子一細(xì)胞那一細(xì)胞一器官一有機(jī)體一種群一群落一生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康程度的影響

主要是由個(gè)體的健康程度一一種群的健康程度所決定。

(1)動(dòng)物

評(píng)判動(dòng)物的健康狀態(tài)通常由體溫、脈搏、血壓、心跳、呼吸、體重、代謝率等生理指標(biāo)予以

界定。動(dòng)物種群的豐富度除由個(gè)體的健康度決定外，還受競(jìng)爭(zhēng)者、天敵、疾病、環(huán)境干擾等

多種因素的影響。

(2)植物

植物信息的采集主要有：光合速率、蒸騰速率、呼吸速率、水分利用率、酶活性、質(zhì)膜透性

等生理生化指標(biāo)以及蟲害、病害等外源因素。植物信息的采集主要從以下幾個(gè)方面考慮：光

合作用、植物代謝、植物呼吸、水分生理、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、內(nèi)部運(yùn)輸、細(xì)胞的分裂與分化、植物

激素分泌、抗逆性、生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)等。

(3)微生物

作為分解者的微生物與非生物環(huán)境有著緊密的聯(lián)系，此處將其體現(xiàn)于非生物環(huán)境部分。

(二)感知生態(tài)的四種狀態(tài)

在以人類為核心的地球上，生態(tài)與人類緊密相連，相互影響。生命、生存、生活、生產(chǎn)支撐

著人類世代的延續(xù)，對(duì)生態(tài)的四種狀態(tài)的感知，有助于人類更清晰地認(rèn)識(shí)自己所處的狀態(tài)。

1.生命

按照人類目前的認(rèn)識(shí)水平，有1330多個(gè)物種是保證人類生存必需的物種，這其中任一個(gè)物

種的滅絕都會(huì)導(dǎo)致人類的滅亡。即物種的相對(duì)數(shù)量在一個(gè)最小平衡極值，以保障人類的生

存。對(duì)于物種與人的平衡狀態(tài)同樣存在著最大平衡極值，當(dāng)超越此范圍后便出現(xiàn)四種相關(guān)聯(lián)

的狀態(tài)（見圖4）。在一定區(qū)域內(nèi)，隨著人口的集聚會(huì)引入多種物種以維持其生存（例如培

育高產(chǎn)的糧食作物供人食用），并提高某些需求量大的物種的數(shù)量（例如增大畜禽的數(shù)

量），但環(huán)境存在著一定的承載能力且自然有其自身的循環(huán)規(guī)律，長(zhǎng)年累月大面積種植單一

物種后造成的土地貧癖，農(nóng)作物種類的人為增加引發(fā)的病蟲害變異等都顯現(xiàn)了向崩潰極限的

趨近。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每天有75個(gè)物種滅絕，每小時(shí)有3個(gè)物種滅絕，恢復(fù)力極強(qiáng)的昆蟲

也難逃厄運(yùn)。

物種

感知生命就是感知物種的存在狀態(tài)，包括單個(gè)物種的健康狀態(tài)，如一草一木、一鳥一獸；單

個(gè)物種群落的狀態(tài)，如在某區(qū)域特定物種的群落內(nèi)部個(gè)體的數(shù)量、結(jié)構(gòu)等；種群與種群之間

的狀態(tài)，如外來(lái)物種的變化情況、種群的構(gòu)成等；人類與物種之間的關(guān)系，如人為的干預(yù)所

帶來(lái)物種的變化情況（自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的人為影響和人類聚居地的物種與人的關(guān)系等）。

2.生存

產(chǎn)業(yè)為人類生存提供了物質(zhì)資料基礎(chǔ)，包括營(yíng)養(yǎng)全面、口味不同的食物，遮體保暖、修飾氣

質(zhì)的衣物，擋風(fēng)避雨、舒適隱私的房屋，遠(yuǎn)程代步、節(jié)省時(shí)間的交通工具，為人類生存制造

的種類豐富、用途各異的產(chǎn)品。產(chǎn)業(yè)在為人類生產(chǎn)物質(zhì)資料的同時(shí)所形成的大量工作量為人

類提供了就業(yè)崗位，穩(wěn)定了社會(huì)形態(tài)。伴隨產(chǎn)品生產(chǎn)必然存在排放，有害的排放對(duì)環(huán)境有著

極大的破壞力，并通過(guò)對(duì)環(huán)境的破壞間接地影響人類的生存狀態(tài)，或是直接對(duì)人類的健康產(chǎn)

生威脅。

感知生存，是感知與人類生存息息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)相關(guān)信息的動(dòng)態(tài)。對(duì)產(chǎn)品的感知一一所形成的

產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售、使用的過(guò)程中也會(huì)存在著影響人類健康的危險(xiǎn)。如食品的保質(zhì)

期、農(nóng)藥殘留，紡織品中殘留的甲醛，裝修材料中的苯系物、揮發(fā)性有機(jī)物等。特別是隨著

化工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多不可控的化合物以產(chǎn)品添加劑形式流入日常消費(fèi)品中，或是對(duì)生物

體有毒性，或是由于不可降解而影響環(huán)境。對(duì)排放物的感知一一即時(shí)污染物的感知，包括水

源污染物、大氣污染物、土壤污染物、農(nóng)殘污染物等。對(duì)產(chǎn)業(yè)狀態(tài)的感知一一感知產(chǎn)業(yè)的運(yùn)

行方式，健康的產(chǎn)業(yè)狀態(tài)是開放的循環(huán)態(tài)，不健康的產(chǎn)業(yè)狀態(tài)是閉環(huán)的衰敗態(tài)（見圖5）。

信

信

息

息

圖5感知生存

3.生活

肉體和精神構(gòu)成了人的全部，人生的健康狀態(tài)由物質(zhì)為肉體提供支撐，由信息為精神補(bǔ)給養(yǎng)

料。精神分為兩個(gè)層面：一是科學(xué)與文化，如知識(shí)、智慧以及社會(huì)文化（教育、科學(xué)、藝

術(shù)、衛(wèi)生、娛樂(lè)等）；二是道德與習(xí)慣，如人的世界觀、覺(jué)悟、理想、政治思想、社會(huì)風(fēng)尚

等。科學(xué)為改進(jìn)生活提供了指導(dǎo)，文化讓生活更加豐富，道德使生活得以規(guī)范，習(xí)慣決定了

生活的方向。如圖6所示，信息貫穿了人類精神的始終，構(gòu)成了非物質(zhì)形態(tài)的精神世界；對(duì)

人類精神世界信息的感知，促進(jìn)了信仰的形成；通過(guò)信仰派生物使用的習(xí)慣與人際交往的習(xí)

慣，實(shí)現(xiàn)了人與人之間的和諧以及人與自然的友好。

信息=｛數(shù)字……數(shù)字｝

知識(shí)=｛信息……信息｝

智慧蟲方法……方法｝X｛知識(shí)……知識(shí)｝］信仰

文化二｛智慧+習(xí)慣｝X｛知識(shí)……知識(shí)｝

信仰二智慧X｛知識(shí)……知識(shí)｝

靈魂=｛信仰、智慧、文化……知識(shí)｝

力A｛肉體｝+｛精神｝｛物質(zhì)｝+｛信息｝

用MU=------------------------=--------------------------

｛能量｝｛能量｝

｛肉體｝+｛精神｝｛物質(zhì)｝+｛信息｝

dt

~｛1*｝―｛能量｝

圖6感知生活

4.生產(chǎn)

人與貨幣的結(jié)合意味著可感知的需求量，物與貨幣的結(jié)合意味著可感知的消費(fèi)量。我們可以

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)流通、消費(fèi)流通兩個(gè)領(lǐng)域的物、幣、人的感知，獲得需求與供給的狀態(tài)信息，生

成人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與生態(tài)關(guān)系信息。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)

感知生態(tài)的過(guò)程是將人類無(wú)法通過(guò)自身的視覺(jué)、聽覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)而得到的生態(tài)信息

借助傳感技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等來(lái)獲取的過(guò)程。如現(xiàn)已普遍應(yīng)用于車輛中的

GPS導(dǎo)航裝置，使駕駛者在地圖中能夠明確自己的位置，以便決定在下一個(gè)路口處的去向，

對(duì)生態(tài)的感知程度好比GPS導(dǎo)航裝置中地圖的精確度。感知生態(tài)的目的是將生態(tài)的現(xiàn)實(shí)信息

如自然環(huán)境的信息，動(dòng)植物及微生物種群的信息，各類生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各要素的信息，人類生

存、生活、生產(chǎn)三種狀態(tài)的信息等虛擬成人類可直觀獲取的形式，感知即虛擬現(xiàn)實(shí)。

四物聯(lián)網(wǎng)——零產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)力

（一）物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)零產(chǎn)業(yè)的哲學(xué)基礎(chǔ)

物聯(lián)是在能量的支持下物質(zhì)與信息聯(lián)合運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)形態(tài)。

L物質(zhì)不滅定律

物質(zhì)不滅定律（質(zhì)量守恒定律）指出，在任何與周圍隔絕的物質(zhì)系統(tǒng)（孤立系統(tǒng)）中，不論

發(fā)生何種變化或過(guò)程，物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變C產(chǎn)業(yè)的形成要素之一是物質(zhì)的流入流出，以

物質(zhì)不滅為理論基礎(chǔ)所形成的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)使產(chǎn)業(yè)的“物流”具有規(guī)律性、可認(rèn)知性。零產(chǎn)業(yè)中

“零”的形成并不是物質(zhì)的消失，而是以物一物聯(lián)系中的另一種形式發(fā)揮其價(jià)值，或是進(jìn)入

循環(huán)，或是以另一種物質(zhì)產(chǎn)品出現(xiàn)。

2.信息不滅定律

信息是事物及其屬性標(biāo)識(shí)的集合。在2004年7月21日舉行的“第17屆國(guó)際廣義相對(duì)論和

萬(wàn)有引力大會(huì)”上，英國(guó)傳奇科學(xué)家斯蒂芬?霍金教授宣布了信息不滅理論，即系統(tǒng)中儲(chǔ)存

信息的增加等于進(jìn)入系統(tǒng)的信息減去離開系統(tǒng)的信息。生態(tài)系統(tǒng)中的各種環(huán)境的信息、物的

信息、人的信息經(jīng)感知關(guān)聯(lián)后形成網(wǎng)絡(luò)，信息在各產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中傳遞、流通，被讀取和識(shí)別后

形成反饋，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)生態(tài)信息的全面連接，在物一物之間形

成正向的信息聯(lián)動(dòng)，推動(dòng)生態(tài)友好的零產(chǎn)'業(yè)發(fā)展。

3.能量守恒定律

能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)

物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量不變。物聯(lián)網(wǎng)建立物一物聯(lián)系

網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中消耗能量、感知物流與信息流的同時(shí)也將感知能流。物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)現(xiàn)物聯(lián)的過(guò)程

中以低消耗的能量來(lái)取代生產(chǎn)中較大的能量散失部分，從而實(shí)現(xiàn)零產(chǎn)業(yè)能源消耗的趨零化。

地球上的萬(wàn)物之所以能夠演化，是因?yàn)榈厍蜃鳛橐粋€(gè)向宇宙開放的系統(tǒng)，實(shí)時(shí)地從宇宙中接

收太陽(yáng)發(fā)出的能量，地球上的生命之所以生機(jī)不斷，是因?yàn)榈厍虻淖赞D(zhuǎn)提供了一個(gè)相對(duì)恒定

的適宜溫度。在這個(gè)時(shí)空中，自然用其天文數(shù)字的年輪為人類的生存提供了許多可轉(zhuǎn)化的能

源資源。相對(duì)于宇宙的演化來(lái)講，這些資源即使被今天的人類消耗盡，只要這個(gè)系統(tǒng)的開環(huán)

性沒(méi)有結(jié)束，系統(tǒng)還會(huì)繼續(xù)演化。但相對(duì)于人類的生命周期來(lái)講，這種演化就是不可再生

的。人類有節(jié)制地使用這部分資源，是人類可持續(xù)發(fā)展的前提。人類一定要將資源的輪回控

制在人類自我的生命周期內(nèi)，才有可能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在一定意義上講生命就意味著信息

流動(dòng)，生機(jī)就意味著信息多樣。同樣，物聯(lián)網(wǎng)在一定意義上講就是讓沒(méi)有生命的物的信息流

動(dòng)起來(lái)，為生命與生機(jī)永恒地在這個(gè)星球上流動(dòng)提供了一種手段

（二）物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)零產(chǎn)業(yè)的生態(tài)基礎(chǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大大加強(qiáng)了人類網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的信息化程度，為牛頓力學(xué)所闡述的兩個(gè)物體之間的相

互作用中強(qiáng)調(diào)的單一因果關(guān)系加入了信息的干擾因素。信息的本質(zhì)是多樣性和不確定性，對(duì)

系統(tǒng)的影響不容忽視。工業(yè)社會(huì)所推崇的掠奪式開發(fā)使人與自然對(duì)立起來(lái)，在對(duì)資源的爭(zhēng)奪

戰(zhàn)中最終并沒(méi)有出現(xiàn)勝者，在形成了人與自然的對(duì)立過(guò)程中進(jìn)一步演化出了人與人的對(duì)立。

因此，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)所形成的信息協(xié)調(diào)作用造就一種相對(duì)優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，考慮將環(huán)境因素添

加到只包括主體和對(duì)象的二元化思維模型中。

零產(chǎn)業(yè)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)控制，以保證產(chǎn)業(yè)對(duì)生態(tài)的零擾動(dòng)特性，因此在運(yùn)行過(guò)程中往往需要對(duì)信息

進(jìn)行大范圍、大容量、實(shí)時(shí)性收集。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程、批量、即時(shí)的采集處

理，并可實(shí)現(xiàn)物與物之間的智能反饋，因此大大降低了信息獲取、信息傳遞、信息處理過(guò)程

中的能耗，有效節(jié)省了人力成本、物力成本以及時(shí)間成本。

（三）物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)零產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使人類對(duì)客觀世界的認(rèn)知和了解能力得到了極大的提升，使人類能夠在事物運(yùn)動(dòng)

的第一時(shí)刻感知第一變化。應(yīng)對(duì)策略有效性的前提之一是對(duì)事物信息的掌握程度，物聯(lián)網(wǎng)技

術(shù)中包含的對(duì)巨量信息的采集一傳遞一儲(chǔ)存一分析技術(shù)可以幫助人類更有效地對(duì)客觀世界實(shí)

施控制，特別是對(duì)人類的生存環(huán)境實(shí)施調(diào)控。

技術(shù)的組織方式所形成的價(jià)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于技術(shù)本身。物聯(lián)網(wǎng)的搭建形成一種扁平的組織結(jié)

構(gòu)，通過(guò)信息的平等交換，可在透明的情況下實(shí)現(xiàn)共同的目標(biāo)。

物聯(lián)網(wǎng)使人類的生存環(huán)境對(duì)自然環(huán)境的自適應(yīng)、自組織、自發(fā)展成為可能，為人類與自然和

諧相處和可持續(xù)發(fā)展提供路徑，使人類社會(huì)進(jìn)化式前進(jìn)成為現(xiàn)實(shí)。

（四）物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)零產(chǎn)業(yè)的社會(huì)發(fā)展基礎(chǔ)

發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)對(duì)自然資源的先期掠奪式開發(fā)及占有，經(jīng)歷“發(fā)展”形成了現(xiàn)今的生存優(yōu)勢(shì)。

發(fā)展中國(guó)家同樣沿著發(fā)達(dá)國(guó)家“發(fā)展”的路徑，繼續(xù)掠奪自然，相互追趕著爭(zhēng)相進(jìn)入優(yōu)勢(shì)行

列。時(shí)至今日，人類無(wú)論是已獲優(yōu)勢(shì)或正在形成優(yōu)勢(shì)，相同點(diǎn)都是以對(duì)自我生存環(huán)境的毀滅

為籌碼。大氣臭氧層的變化、全球溫度的上升、四處蔓延的持續(xù)饑荒、水資源危機(jī)加劇、物

種數(shù)量的銳減、極端氣候的頻發(fā)……各種現(xiàn)象預(yù)示著人類的發(fā)展正在走向終結(jié)的邊緣。隨著

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)展，將使人類能夠從宏觀上察覺(jué)到事態(tài)惡化的程度，使人類能夠獲得更

多的有效數(shù)據(jù)來(lái)證實(shí)一個(gè)個(gè)毀滅預(yù)言都存在變成現(xiàn)實(shí)的可能。由此人類需要靜心思考，推動(dòng)

一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)，使其引領(lǐng)人類進(jìn)化的道路。物聯(lián)網(wǎng)支撐下的零產(chǎn)業(yè)是人類歷史發(fā)展的必然Q

人類社會(huì)發(fā)展至今，實(shí)證主義科學(xué)形成的功利引導(dǎo)效應(yīng)、科技的發(fā)展使人類控制能力的增強(qiáng)

導(dǎo)致自負(fù)的人類控制與揮霍物質(zhì)的欲望極度膨脹。過(guò)于迷信實(shí)證主義科學(xué)導(dǎo)致人類信仰逐步

喪失，并毫無(wú)顧忌地吞噬著屬于或不屬于自己的一切存在物。自然的法則調(diào)控著地球上存在

著的實(shí)體的平衡穩(wěn)定（種群內(nèi)部、物種之間、物種與環(huán)境之間），自然的法