物联网:它在看着你!

陈冰

未来的我们将生活在一个无处不感应、无处不摄像的世界之中,“它”每时每刻在“看着”你。“它”为我们带来了无穷无尽的便捷,却也将我们一览无余地暴露于世界之中……

汽车在即将相撞的一刹那突然停了下来;公文包告诉主人还有一份重要文件忘记带了;衣服“指导”主人如何穿着打扮;冰箱提醒主妇要订牛奶啦……所有这些“奇迹”都来源于一个异常时髦的词汇——物联网。

2009年,欧洲制订了《物联网战略研究路线图》,描绘了至2020年物联网的美好前景。日本也制定了I-Japan计划,旨在到2015年实现以人为本“安心且充满活力的数字化社会”,让数字信息技术如同空气和水一般融入每一个角落。美国则将物联网视为继互联网之后国家发展的核心领域,认为物联网是“智慧地球”的核心技术之一,将有助于美国的“巧实力”(Smart Power)战略。而中国则在十一届全国人大第三次会议政府工作报告中将“加快物联网的研发应用”明确列入2010年要大力培育的战略新兴产业中。

如果说互联网时代是“把一切交给计算机做”,那么物联网时代就是“把计算(机)装入一切事务”。中国电信、中国移动、中国联通等三大电信运营商在多种场合明确表示已有涉入该领域的计划,其中一些更是将多项物联网业务带入2010上海世博会并大获成功。中国移动董事长王建宙表示:“物联网将会是继互联网以后的又一经济驱动器。”

前世今生

一個比较公认的说法是,物联网的概念最早由美国麻省理工学院研究人员提出。1999年,这批研究员指出物联网就是利用产品电子代码(EPC)、射频识别(RFID)、互联网等技术,通过网络实现物品互联互通,可在任何时间、任何地点,对任何物品识别与管理的网络,即“Internet of things”。

2005年,国际电信联盟(ITU)发布的《ITU互联网报告2005:物联网》中正式提出了“物联网”概念,报告指出世界上所有物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。在物联网时代,通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器,人类在信息与通信世界里将获得一个崭新的沟通维度。

2009年初,在奥巴马与美国工商业领袖举行的“圆桌会议”上,IBM首次提出“智慧地球”这一概念。2009年6月,温家宝总理在视察时指出:在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展,尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”。

事实上,从各国政要到商业巨贾,无不意识到物联网是继计算机互联网以后世界信息产业的第三次浪潮。这是一个涉及多个产业群体,应用范围几乎覆盖各行各业的万亿元级新兴产业。

可以毫不夸张地说,随着技术的不断发展,物联网的物不再仅仅局限于一般的物理实体,还包括了所有事务甚至应用系统,网也不仅仅是“Internet”,而是能够互联的各类信息网络,包括互联网、移动网、无线传感网等各种网络;“物”与“网”的“联”更是包括条码、射频、传感器等多种技术手段。

也许我们可以这样给物联网下一个定义:在信息网络的基础上,通过物品编码和标志系统,利用数据采集技术和传感技术,按照标准化的协议,进行物品与网络连接,以实现对物品的识别、定位、跟踪、监控和管理等智能化的网络系统。

概念很抽象,举一个简单的例子就很容易理解了。比方说,一家公司为每罐汽水都添加了一个RFID标签,罐装箱(箱子上也有一个RFID标签)后,装入带标签的货盘。货盘出厂时,门框上的识读器识读这些标签,识读器与计算机相连,标签里的唯一代码与存有该产品信心的服务器地址相匹配。货物抵达物流配送公司,卸载区的识读器读取标签,无须开包检查。超市通过网络系统,跟踪货物运送。送货车抵达超市,超市信息系统自动记录每一罐的信息并确认存货量,自动送往货架。

货架能识别新入货物,顾客拿走一罐货物时,货架向自动补货系统发送信息,系统就会向汽水公司订购汽水。顾客出超市自动结算,无需排队扫描。汽水放入冰箱,冰箱更新记录,汽水喝完,冰箱在自动购物清单上添加这项。汽水罐回收时,则会根据标签自动分拣、分类。

世博大应用

事实上,物联网的运用在日常生活中早已存在。从我们超市里面摆的产品每个后面都有一维码,到网上买电子票产生的是二维码,再到大家钱包里面的公交一卡通,包括二代身份证应用RFID技术的智能条码,所有这些都是给物品一个身份和编号。

据说RFID技术在最初研发的时候主要应用于运输的监控,看看司机是不是一脚刹车一脚油门,不但增加了油耗,还凭空多了些碳排放。对于食品商而言,RFID技术有助于减少运输途中的损耗,于是他们开始采用RFID技术。乐购总裁陶尔康在一次采访中就特别提及公司会对卡车司机进行业务培训,要求他们控制车速和油门,以此来减低运输中的碳排放。

眼下,沃尔玛在部分市场邀请供货商盘货层面,商品原来是一维码,现在要求给产品提供智能条码。因为智能化的库存管理有着显而易见的优势:一维码和二维码是只读,RFID技术却是可读又可写,一维码、二维码需要进一步的扫描,但是RFID技术可以实现在10米范围内的识别,可以透过包装物进行物体识别。

从技术层面讲,我们可以简单地将物联网体系构架分为三个层面。第一就是条形码、识读器的感知层,再通过2G网络、3G网络进行信息传输和存储。最后到应用层面,结合专业技术和特定的行业需求进行结算和决策。

世博会可以说是物联网集中应用的一次大展示。世博手机票是全球首次把物联网领域RFID技术与移动SIM卡相结合的应用。实现了中国移动用户“不换手机,更换一张RFID-SIM卡就能‘刷手机坐地铁、游世博、去购物”的便捷服务,而RFID-SIM卡承载的“手机钱包”更是可以应用它来完成坐地铁、购物等小额手机支付。目前,世博手机票已经发售近6万张。世博园区内外的伊利自动售货机、星巴克、老丰阁餐饮、联华超市等2000多家商铺都安上了支持手机钱包功能POS机,仅世博运营首月,手机钱包的交易金额就超过了100万。

位于世博园信息通信馆外的TD-LTE“天线海宝”机器人也是最新移动通信技术和工业自动化技术结合的典范应用。外形憨态可掬的海宝机器人身高1.55米,主要面向广大世博参观者提供特色服务,当游客用沪语和它打招呼时,海宝机器人会说一句很顺溜的上海话“侬好,谢谢侬”逗乐大家。

海宝机器人会唱歌跳舞,最重要的是只要对着它说出展馆名称,海宝就会在胸口的LED屏幕显示地图与行进路线。在它额头和胸前还有两个摄像头,能为成人和孩子拍照。专家表示,未来随着TD-LTE网络技术、物联网技术、自动控制技术的进一步成熟,“天线海宝”技术将被广泛用于小区安防、智能交通、家庭保姆、家庭助老、反恐除暴、交互娱乐等各种领域,为人们带来更实用、更智慧的信息化生活。

世博园区还应用了智能火灾防控系统,通过摄像头进行图像的实时采集,将图像信息和监测信息传送到监控中心,在特定程序下进行预警,并且执行必要的指令,比如喷水。至于在安防方面,物联网技术更是如鱼得水。通过在有安防需要的地点布置无线视频监控设备,将视频、图像等格式的信息回传到视频监控平台,实时监控异常状况。

世博园内还实现了无线环境下对车辆跟踪定位、运输路径选择、货况信息获取等服务,规模应用于上海出租车和公交行业。至于井蓋监控、楼宇监控、客流分析等方面,更是处处可见物联网技术的身影。

前景看好

一些研究机构和物联网行业协会对于物联网行业市场规模的预测都非常巨大。他们普遍认为2010年物联网的行业规模将达到2000亿,并且以30%的复合年增长率,在2050年达到7500亿。其中仅安防市场规模2010年预期就在1400亿左右。

医疗被认为是物联网行业增长前景最好的一个细分市场,医疗资源相对比较匮乏的地区,通过把病人的信息采集,实时传输给大医院进行专家会诊,帮助病人做诊断。中国电信开展的“智慧医疗”系统可以通过便携式血压计、心电监测仪等设备对患者的重要人体生理指标进行信息采集,然后通过手机将数据上传到后台服务系统。后台服务系统由医疗单位和专家组成,他们根据患者上传的数据分析为患者发短信进行医疗建议指导。

中国移动的“护心甲”也具有类似功能。便携式心脏监护仪通过三个贴在心脏周围的电极来监控使用者心脏的工作情况,如遇异常情况可自动通过“一键求助”寻求紧急救助,将心跳数据发送至后台服务器,并发送短信报警给三个亲友号码。对于中国近8000万心脏病患者而言,这将是一个巨大的福音。在医院设备资源和医护人员资源有限的前提下,病人可以在医院以外的地方自行进行健康情况监控,并将这些生命指标数据传给专家以实现远程诊断,专家则可以根据系统查询病人过往病史,为疾病的综合诊断提供便捷依据。

电力领域目前最广泛的物联网运用是IC卡远程智能抄表系统。这个系统不仅能利用无处不在的无线网络实现自动抄表,为电力企业大幅节省人工抄表成本,使市民生活不受打扰,还能对收集的数据进行一系列智能化处理,提高电力企业运营效率。目前,北京、上海、广东、重庆等地已实现104万台电表的远程无线抄表。在环境领域,之前中科院在治理太湖蓝藻危机的时候,就在太湖领域安装了若干传感器,用它监测蓝藻所引起的水温变化,并将这些信息传输到指挥中心。随着传感器感知性能的不断提升,它可以感知烟雾浓度、温度变化,干湿度的变化等。因此在农业大棚、危险品仓库、家禽、水产养殖、粮库环境、烟叶种植等领域有着广泛的运用。美国研究机构FORRESTER预测,到2020年的时候,全球范围内物与物相连的业务量是人与人通讯业务量的30倍!

在刚刚结束的2010中国国际物联网大会上,记者看到了一款中国移动关于智能停车信息服务系统的应用。这一系统通过在大型停车场车位上安装感应器,实时提供停车场车位信息,并为中国移动手机用户提供预订车位的服务,每次预订收费2元。用户进出停车场闸机只需刷手机即可缴纳停车费。作为中国移动的科技成果,这项技术已经在中国移动上海公司内部停车场以及无锡市“市民中心”大型停车场商用。

问题是,如果你不是中国移动的用户,你将不能使用手机预订以及刷卡支付业务。这恰恰也反映出物联网产业在我国发展初期遭遇的瓶颈:物联网没有统一的标准体系,企业为了各自的商业利益,各自为政,缺乏开放精神。如果这一状况得不到改进,整个物联网产业将不可避免地陷入混乱。

除此之外,物联网的发展将会引发对现有法律法规政策的挑战。例如信息采集的合法性问题,公民隐私权问题。这些需要政府尽快制定相应的“游戏规则”。

也许,未来的我们将生活在一个无处不感应、无处不摄像的世界之中,它每时每刻在“看着”你。它为我们带来了无穷无尽的便捷,却也将我们一览无余地暴露于世界之中。现实就是这样,你在得到一些的同时,将会失去一些。