從有語言開始,人類一直沒有停止對自由交流的追求。從書信到電話,再到互聯(lián)網(wǎng)……現(xiàn)如今,人們又把目光投向身邊的各種物體,開始設(shè)想如何與它們交流,這就是廣受關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)的英文說法其實更清楚,直譯過來就是“物體的互聯(lián)網(wǎng)”。其理想是讓每個目標(biāo)物體通過傳感系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò),讓我們在享受“隨時隨地”兩個維度的自由交流外,再加上一個“隨物”的第三維度自由。
那么,物聯(lián)網(wǎng)的思想起源于哪里?這個科幻般的愿景會給人們的生活帶來什么便利?它能夠最終實現(xiàn)嗎?

物聯(lián)網(wǎng)從哪里來
“最深邃的技術(shù)是那些‘消失’的技術(shù),它們?nèi)谌氲饺粘I畹幕A(chǔ)結(jié)構(gòu)中,令人難以分辨。”這是上世紀(jì)90年代初,信息產(chǎn)業(yè)還處在個人電腦時代時,計算機科學(xué)家和思想家馬克·魏澤爾對計算機和網(wǎng)絡(luò)未來的展望。
魏澤爾1999年因病去世。同年,一群科研人員在美國麻省理工學(xué)院建立了“自動識別中心”,提出日常生活中萬物均可通過網(wǎng)絡(luò)互相連接,“物聯(lián)網(wǎng)”概念由此產(chǎn)生。
物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是“射頻識別”技術(shù)。簡單地說,一套射頻識別系統(tǒng)分為兩頭,一頭是附在目標(biāo)物體上的
電子標(biāo)簽,另一頭是裝在特定地點的解讀器。解讀器會發(fā)出電磁波信號,電子標(biāo)簽只要進(jìn)入一個特定范圍,就可以被解讀器感應(yīng)并識別。
射頻識別技術(shù)有3個重要優(yōu)點:一是每個電子標(biāo)簽具有唯一性,意味著系統(tǒng)可以識別單個物體,而不是像條形碼那樣只能識別一類物體;二是作為信號媒介的電磁波可以穿透某些封裝材料,因此電子標(biāo)簽可以嵌在物體內(nèi)部;三是在解讀器的磁場范圍內(nèi),可以同時識別多個物體,也可以識別高速運動的物體。
這些特點意味著,只要給每個物體附上一個
電子標(biāo)簽,并在世界各個角落都安裝上解讀器,建設(shè)好配套的傳感系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò),任何東西在任何時間、任何地點都可以處于掌握之中,這對于物流等領(lǐng)域來說是夢幻般的場景。
當(dāng)然,物聯(lián)網(wǎng)的完全實現(xiàn)還與其他多項技術(shù)有關(guān)。比如新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,號稱可以給地球上每顆沙子都分配一個IP地址,即每個物體都可以在互聯(lián)網(wǎng)上有自己的“名字”;嵌入式智能芯片技術(shù)可以讓目標(biāo)物體擁有自己的“大腦”,不只是木頭一樣的終端,而是自己可以做運算和分析;此外,納米技術(shù)和小型化技術(shù)還可以使目標(biāo)對象越來越小。在這些技術(shù)的支持下,也許將來有一天,你可以與身邊一切物體“交流”。
物聯(lián)網(wǎng)在哪里
這種科幻般的場景,其實在現(xiàn)實生活中早已有了模型。那就是微軟公司創(chuàng)始人比爾·蓋茨著名的高科技豪宅。這所位于美國梅迪納市華盛頓湖畔的住宅建于上世紀(jì)90年代。整座建筑物埋設(shè)了幾十公里長的電纜和光纖,幾乎所有設(shè)施都通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起。
比如大門外裝有天氣感知器,可以根據(jù)各項氣象指標(biāo)通知空調(diào)系統(tǒng)、控制室內(nèi)溫度和通風(fēng)情況。再比如,主人在回家途中只要打個電話發(fā)布指令,家里的浴缸便開始放水調(diào)溫,做好為主人洗去一路風(fēng)塵的準(zhǔn)備。
尤其特殊的是,每個來到這里的客人都會領(lǐng)到一個含有
電子標(biāo)簽的胸針,其中儲存有每個人特定的溫度、濕度以及對燈光、音樂等喜好。無論你走進(jìn)哪個房間,這個電子標(biāo)簽便會通過傳感系統(tǒng)與周圍設(shè)備交流,房間內(nèi)的溫度會調(diào)整到你感覺舒適的程度,揚聲器會響起你喜愛的旋律,投影儀則會在墻壁上投射出你熟悉的畫作……
如果說蓋茨的豪宅只是大人物的奢侈品,那么全球零售業(yè)巨頭沃爾瑪力推的射頻識別戰(zhàn)略則讓物聯(lián)網(wǎng)離普通人的生活更近。曾任沃爾瑪首席信息官的琳達(dá)·迪爾曼多次描述“未來商店”的情形:當(dāng)你推著滿滿一車牛奶、蘋果、牙膏等物品走向收款臺時,不用把這些商品逐個拿出來刷條形碼,收款臺邊上的解讀器會瞬間識別所有物品的電子標(biāo)簽,賬單會馬上清楚地顯示在屏幕上。
對沃爾瑪來說,大力推廣射頻識別系統(tǒng),不僅可以方便顧客購物,還有利于對商品運輸、倉儲、配送、上架、最終銷售,甚至退貨處理等環(huán)節(jié)實施監(jiān)控,大大降低成本,提升供應(yīng)鏈管理水平。此外,這一系統(tǒng)還可以幫助沃爾瑪了解顧客的消費模式,創(chuàng)造新的商業(yè)和營銷模式。
現(xiàn)在,已經(jīng)有不少企業(yè)在為物聯(lián)網(wǎng)提供技術(shù)支持。美國國際商用機器公司(IBM)提供了一系列射頻識別和傳感系統(tǒng)解決方案,近來已與多家公司簽訂協(xié)議,在食品運輸、汽車物流等領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。還有許多新生的小公司也在這一領(lǐng)域謀求發(fā)展,英國有家公司主要針對物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)儲存和傳輸環(huán)節(jié)做細(xì)分市場服務(wù),幫助客戶在世界范圍連接和共享來自物體、設(shè)備、建筑和環(huán)境的感應(yīng)裝置實時數(shù)據(jù)。
在國內(nèi),中國移動總經(jīng)理王建宙近來也在大力宣傳物聯(lián)網(wǎng)。他曾對媒體表示,中國移動已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)上有了較大舉措,在牛羊等目標(biāo)對象上安裝了幾億個電子標(biāo)簽。現(xiàn)在許多地方還開展了將帶有“錢包”功能的電子標(biāo)簽與手機的SIM卡合為一體的服務(wù),這樣就可以用手機乘坐地鐵和公交車、超市購物、看電影等。據(jù)介紹,重慶市已有20萬人“刷手機”乘坐城市輕軌。
物聯(lián)網(wǎng)要到哪里去
廣受追捧的物聯(lián)網(wǎng)建成之后究竟是什么樣子,我們普通人又怎樣在其中生活呢?讓我們來看看國際電信聯(lián)盟在2005年《物聯(lián)網(wǎng)報告》中提出的未來暢想。
2020年的一天,羅莎剛剛和男友吵了一架,決定周末獨自出去玩。當(dāng)她準(zhǔn)備出發(fā)時,轎車上的射頻識別感應(yīng)裝置報警說,輪胎可能有一些問題,于是她不得不先去一趟修車場。車況數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送給修車場的機器人后,羅莎放心地到旁邊的自動飲料機買咖啡。而飲料機此前已經(jīng)從網(wǎng)絡(luò)上了解到她愛喝冰咖啡,在她晃動手腕上的聯(lián)網(wǎng)手表付費之后,一杯特制的冰咖啡便已沖好。當(dāng)她回到修車場,一對嶄新的后胎已經(jīng)更換完畢,每個輪胎上都安裝了電子標(biāo)簽和傳感裝置,隨時監(jiān)控氣壓、溫度和變形情況。
相信不用把故事講完,你就可以感受到未來物聯(lián)網(wǎng)世界的神奇。不過這個故事中還有一個非常有意思的情節(jié),就是羅莎坐進(jìn)轎車后,打開了系統(tǒng)的“保護(hù)隱私”選項,這樣包括兩個新輪胎在內(nèi)的許多“電子標(biāo)簽”就會進(jìn)入不可見狀態(tài)。如果讓它們保持可見,那么每個路口的傳感器都可以解讀這些電子標(biāo)簽,了解更新輪胎的行駛數(shù)據(jù)等,為維修做準(zhǔn)備,但這也意味著其他人可以通過物聯(lián)網(wǎng)查找到她的行蹤。還在生氣的羅莎不想讓男友找到自己,于是選擇了“保護(hù)隱私”,那些未經(jīng)授權(quán)的對她身邊物體電子標(biāo)簽的訪問請求將被屏蔽。
這一情節(jié)談到了“保護(hù)隱私”這個制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大問題。試想,如果我們身邊所有物體都處于聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)控之中,那么你的一舉一動都可能被人探知,你是否擔(dān)心有人在背后控制這天羅地網(wǎng)般的物聯(lián)網(wǎng)呢?
稍微靠近現(xiàn)實一點,如果沃爾瑪?shù)拿考唐范及惭b了電子標(biāo)簽,而你又已習(xí)慣用同樣聯(lián)網(wǎng)的信用卡付賬,那么從理論上說,你喜歡買什么東西,什么時候會買什么東西,都在系統(tǒng)的掌握之中。這對于廣告商來說,可是絕佳的數(shù)據(jù)和信息。
當(dāng)然,這個故事中的“物聯(lián)網(wǎng)世界”目前看來還屬科幻,暫時也不用擔(dān)心它對隱私的侵犯。今天物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還面臨諸多現(xiàn)實問題,比如制定各個環(huán)節(jié)上的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則,如何說服各個方面安裝和推廣傳感系統(tǒng)等。以沃爾瑪在行業(yè)中的強勢地位,為推廣射頻識別而定下的2005年目標(biāo)至今尚未完全實現(xiàn)。
套用一句老話,道路是曲折的,前途是光明的。物聯(lián)網(wǎng)的前輩互聯(lián)網(wǎng)也是經(jīng)歷過一場泡沫才走到今天。一旦配套系統(tǒng)完善,物聯(lián)網(wǎng)市場也可能像前幾年的手機市場一樣經(jīng)歷爆炸式增長。畢竟,隨時、隨地、隨物的交流自由,始終是人類長期追求的目標(biāo)。
相關(guān)鏈接:我國科研機構(gòu)加緊研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
目前,中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等科研單位正加緊研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),以迎接即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時代。
“物聯(lián)網(wǎng)前景非常廣闊,它將極大地改變我們目前的生活方式。”南京航空航天大學(xué)國家電工電子示范中心主任趙國安說,他們中心從事物聯(lián)網(wǎng)研究近4年,目前已經(jīng)自主研制了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺,包括具有自組網(wǎng)特性無線傳感器節(jié)點、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程訪問終端等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的革命之處在于通過傳感器等技術(shù)手段,網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步成為物體與物體溝通、人與物體溝通的工具。
“中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所在我們的平臺上進(jìn)行了高寒地區(qū)生態(tài)環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用示范實驗。”趙國安介紹,他們自主研制的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖基地環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、倉庫環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、道路交通監(jiān)測系統(tǒng)、農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測和遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)系統(tǒng)、高校科研開發(fā)平臺中。
中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所是我國最早從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的科研機構(gòu)之一。去年11月,該所與無錫市簽訂合作協(xié)議,共同在無錫高新區(qū)成立一個高新微納傳感網(wǎng)工程中心,目前雙方正在制訂“感知中國”中心建設(shè)的總體方案和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,力爭建成引領(lǐng)我國傳感網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)制訂的中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院。物聯(lián)網(wǎng)已被江蘇列為重點培育和發(fā)展的六大新興產(chǎn)業(yè)之一。
專家介紹,自組織、微型化和對外部世界的感知能力等特點,使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用空間,如預(yù)測洪水、火災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生的可能性,實時監(jiān)控病人健康,工廠自動化生產(chǎn)線的控制等。
據(jù)了解,我國對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的研究與美國、德國等歐美國家基本處于同一起跑線上。趙國安表示,今后,他們將與國內(nèi)其他科研單位一起致力于解決目前物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)所遇到的通信范圍、外部環(huán)境指標(biāo)以及網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)難題,以占領(lǐng)國際物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最高地。