走向全球的物『联网』

走向全球的物『联网』

二十世纪九十年代初，《连线》杂志刊登了一则介绍由伊利诺斯州大学研制的软件产品的报道。该软件产品被称为“马赛克”，并很快被证明是互联网的杀手软件。短短几年，围绕着该产品及其后续产品的行业建立起来了。马赛克不是该领域的第一个应用软件，但它实现了以前不可能完成的超文本链接功能。

另一个潜在被行业认可的技术出现在近期芝加哥McCormick会展中心举行的首届电子产品代码（EPC）研讨会上。这次展出标志着电子产品代码网络的正式启动，这是由全球许多公司和研发人员共同合作研制的一个公开的技术。

使用微型无线射频技术（RFID）标签的EPC网络能够使计算机自动识别每个对象，通过跟踪、监控、管理等程序向对象发出指令。该技术有效地创建了“物联网”。RFID技术提供了前所未有的全球物品信息实时共享，从根本上对许多行业带来了影响，其中包括制造、零售、交通运输、医疗、生命科学以及政府等相关部门。整个过程将会给软件开发人员带来全新的机遇和挑战。

发展还是革命？

大多数该行业的专家预测技术部门的下一轮增长将会在传统PC桌面以外的领域。也有不少人认为是在普通领域的增长，比如手机和掌上电脑。事实上，我们正处一个可以看见以前难以想象的网络设备和事物的时期。目前，技术领域已经出现了一些令人兴奋的应用软件。NASCAR.COM提供了一个JAVA程序驱动的虚拟仪表盘，它可以在汽车比赛过程中实时显示无线遥控，比如所处位置、速度、转速及制动等。赛车有效地转变成了网络设备。与此同时，美国航天局在美国通用公司的医疗援助下，如今可以实时监控宇航员飞行过程中的血压、呼吸及心率等医学数据。即使是树木也可以被监控。由五十枚电池供电的“micromote”传感器可以检测美国伯克利大学的红杉树林，观测红杉树的健康情况是航天项目的一部分。该传感器可以记录光、湿度和温度，使科学家们通过观测周围的树木就可以得知局部地区的天气情况。

这些多样化的网络设备为梅特卡夫法则提供了具体的依据。罗伯特梅特卡夫是以太网的开发商之一，他认为网络的有用性（价值）随着用户数量的平方数增加而增加。

美国太阳计算机系统公司的首席技术官约翰福勒认为：“未来所有事物的价值都将通过网络以多样的形式表现出来。一旦联网，我们就可以从那些不同的设备中汇总数据，然后以交流等方式与其他设备共享数据。”这正是如今我们所看到的。福勒补充道：“许多人认为联网都是电脑或者掌上电脑之类的，但是我们这里树木、赛车以及宇航员都能联网。这将成为一个更加完美的频谱。”

更多关于RFID（无线射频技术）的介绍

随着电子产品代码网络的正式发布，我们将会看到“物联网”模式进入主流商业社会。

图1 带有RFID芯片的蚂蚁播放

从大角度看，自动识别这个词是指任何在商业社会中使用的可以实现自动化、减少错误和提高效率的识别技术。这些技术包括条形码、智能卡、感应器、语音识别和生物识别技术。

但是，当前自动识别的关键主要是RFID无线射频技术。RFID是通过微型无线发射器标签于单个物品从而识别它们的一种通用技术。这种RFID电子标签技术能够使公司自动追踪对象，控制物品并根据情况执行操作。

目前，RFID的芯片已经小到0.3毫米大小（大约铅笔头大小）。有很多不同类型的芯片——主动型（电池驱动），半被动型（电池驱动）以及被动型（感应阅读器驱动）。每种型号各有特点和其自有的优缺点。

RFID应答器技术在生活中早已被应用，其中包括许多系统设置的识别卡进入系统到无线付款设备。这种无源RFID标签通常只有几英尺的使用范围；由阅读器发出的电磁场使标签通电，从而发射低能量的无线反应。

但是这种技术最早是私人拥有的，缺乏标准。为了提供一个真实有用的“物联网”，它必须确保有开放标准和全球互用性。

沃尔玛效应

新技术推陈出新，许多技术甚至还没有普及就淘汰了。但是，RFID和EPC不是这样的。只要看一眼与自动化技术识别中心合作的那些公司名单就会发现这些新技术有多么受欢迎。人们只需通过观察以前的技术被知名企业接受后所带来的催化效应。条形码专利最早是1952年获得的，其技术标准经过了二十年才被认可。1982年，使用条形码的供应商只有15000家。1987年增至75000家供应商。这期间发生了什么变化？主要因为1984年国家最大的零售商沃尔玛开始使用该技术。

如今，这项技术快速发展。2005年，沃尔玛向其前100家供应商发出通告，要求他们提供的所有物品和货盘都必须安装RFID标签（用于库存跟踪）。其余1.2万家供应商也打算在2006年底前采用RFID。只要沃尔玛提出要求，零售商都会听取。显然，RFID技术的时代来临了。

关键时刻

RFID在工业上的使用几乎到了关键时刻。除了沃尔玛外，吉利公司也被报道购买了50万的RFID标签。人们希望通过RFID标签减少库存物品，降低劳动力成本以及减少盗窃和伪造。宝洁公司的首席信息官Steve David表示公司通过使用自动识别技术后预计每年供应链的成本可以节省15亿美元。米其林公司每天生产80万只轮胎，公司正在考虑在每个轮胎上使用RFID标签。德尔塔航空公司在指定航班上测试RFID技术，通过标签4万件乘客行李以减少损失，提高行程的效率。美国军方标签了27万件货物集装箱和货车，方便追踪40个国家的货运情况。美国代理副国防部长Michael W.Wynne曾要求其供应商在所有的军事货物上都要使用RFID标签。VISA就是通过把RFID标签设置在一张智能卡里，这样人们不用打开钱包就可以进行交易。欧洲央行甚至考虑把RFID标签嵌入到个别欧元纸币中，以帮助打击伪造货币和洗钱活动。有了这些标签，银行可以在几秒钟内清点大量的资金。但是这并不能使有自由选择权的公民认识到这些标签的潜在负面影响。不仅会导致匿名商务最后的防御瓦解，而且罪犯可以通过一定的技术探知他人拥有的金钱。

正因为这些潜在问题，自动识别领域需要一种安全技术来保障。自动识别网络的设备必须是经检验可信任的——但是自动识别技术中心的规范里并没有设置安全技术。相比之下，太阳公司的技术在最初设计的时候考虑到了网络安全问题，定位非常好。

新的思维方式

为了满足物联网发展过程中的需求和挑战，开发者需要改变之前对于网络设备的概念，以及如何利用这些设备来提供有吸引力并且能够盈利的服务。简而言之，是时候思考一下个人电脑以外的东西了。

太阳公司的John Fowler用两个“大趋势”将这场发展进行了量化。他认为：“一种趋势是通过降低成本提高任何物品连接到网络上的可行性，另一种趋势是普遍存在的连接造就物联网时代，使得人们意识中的互动对象有天翻地覆的变化。”作为一个应用开发人员，你不得不坐下来思考：“假如一切都能联网，那将会怎样改变处理信息的方式？”

这种新的思维方式的典型例子就是药品标签。这些标签最常见的用途是库存管理。但是许多有远见的开发商已经设想了一套能够标签病人和药品的医院应用程序。RFID标签阅读器可以探测出病人信息和药品信息，只对批准配药的病人发放药品。

规模性将会是自动化识别领域中的另一个发展要素。John Fowler补充道：“在PC领域，通常每个用户惯用一台电脑，但是标签每个药品和每条牛仔裤时，你不得不考虑到它们之间完全不同规模的问题。这使得有必要把成千上亿的物品编录到具有IP地址的小规模网络中去。”

机 会

一些自动识别技术被采用的一年多时间，商机已经很明显了。ConnecTerra公司是自动化识别技术中心的合作伙伴公司，主要致力于开发自动化识别技术。公司相信在未来的十年中数百亿的自动化设备和资产可以实现联网，也希望能够帮助推动这场革命。ConnecTerra公司为企业提供基于Java技术的软件基础设施，允许企业实时连接分布式设备，并将其纳入后端业务。

ConnecTerra公司创始人兼首席执行官Dave Douglas说道：“我们把熟悉操作环境的企业看作是一种商机。企业是根据周围的商机来计算的。网络使人们通过使用浏览器获得更多信息。但是真正有待开发的机会是提供有关商店、仓库、卡车以及客户网站的信息，并且能够将这些信息应用到你的商业决策中去。”

除了开发自动识别基础设施软件外，ConnecTerra公司还打算开发在网络设备空间里远程服务所需要的技术。Douglas表示：“已经有很多先进的设备了。在医院，医生和护士并不一定需要了解他们需要使用的设备的相关细节以及调试方法。”越来越多的类似X光扫描仪这类的设备网络化，使得有机会实现对这些设备的远程监控和调试。

随着联网设备在生产、供应链和零售领域的不断增多，对于远程服务的需求将会变得更为迫切。Douglas说：“未来的自助商店将会有一个智能供应室、智能货架、智能标签、智能气泵以及智能销售终端。有些会使用RFID标签，同时也会使用传感器技术、无线网络和低成本处理技术。但是想通过收集这些综合设备来提供可靠的商业价值，就迫切需要从设备制造商和商店总部就开始提供远程管理和服务。依靠商店员工进行检测和维修并不是一种明智的做法。”

展 望

在快节奏的自动识别中心，几乎每个月都有新的进展。2003年9月，自动化识别中心首次公开演示了1.0规格的版本。

期间，自动化识别中心将会停止手头工作，投入到下一代标准操作的监督工作中去。最初是由麻省理工学院外的协会进行初步标准的制定工作，但它并没有像正式标准那么运作。麻省理工学院研究中心帮助下属企业和研究机构制定发展说明。但是，他们没有获得合法授权，例如，EPC代码的许可和销售或者接管标准的执行和遵守情况。因为这个原因，自动化识别中心把他们的技术和说明许可给EPCglobal公司，这是一家由国际物品编码协会和美国统一代码委员会共同成立的一家非盈利实体公司。公司将销售唯一的数字代码以及接管标准的执行和遵守情况。此外，公司将会印发文件和标准，并且把全部的商业化标准作为EPC网络进驻到主流商业社会中去。该网站还提供了一个网上”自动识别计算器“，便于人们用来衡量自动化识别技术对于自身业务的价值。（来源：ht t p://j ava.sun.com/devel oper/t echni cal A rt i cl es/Ecom m erce/rfi d/ 翻译：吕克斐 杭州市科技信息研究院）