從有語言開始，人類一直沒有停止對(duì)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(shí)更清楚，直譯過來就是“物體的互聯(lián)網(wǎng)”。其理想是讓每個(gè)目標(biāo)物體通過傳感系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)，讓我們?cè)谙硎堋半S時(shí)隨地”兩個(gè)維度的自由交流外，再加上一個(gè)“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(gè)科幻般的愿景會(huì)給人們的生活帶來什么便利？它能夠最終實(shí)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(gè)人電腦時(shí)代時(shí)，計(jì)算機(jī)科學(xué)家和思想家馬克·魏澤爾對(duì)計(jì)算機(jī)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(guó)麻省理工學(xué)院建立了“自動(dòng)識(shí)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(shí)別”技術(shù)。簡(jiǎn)單地說，一套射頻識(shí)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(diǎn)的解讀器。解讀器會(huì)發(fā)出電磁波信號(hào)，電子標(biāo)簽只要進(jìn)入一個(gè)特定范圍，就可以被解讀器感應(yīng)并識(shí)別。
射頻識(shí)別技術(shù)有３個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)：一是每個(gè)電子標(biāo)簽具有唯一性，意味著系統(tǒng)可以識(shí)別單個(gè)物體，而不是像條形碼那樣只能識(shí)別一類物體；二是作為信號(hào)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(chǎng)范圍內(nèi)，可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)物體，也可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體。
這些特點(diǎn)意味著，只要給每個(gè)物體附上一個(gè)
電子標(biāo)簽，并在世界各個(gè)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(shí)間、任何地點(diǎn)都可以處于掌握之中，這對(duì)于物流等領(lǐng)域來說是夢(mèng)幻般的場(chǎng)景。
當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)的完全實(shí)現(xiàn)還與其他多項(xiàng)技術(shù)有關(guān)。比如新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，號(hào)稱可以給地球上每顆沙子都分配一個(gè)ＩＰ地址，即每個(gè)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(yùn)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(duì)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(chǎng)景，其實(shí)在現(xiàn)實(shí)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(guó)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(zhǎng)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(xiàng)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(gè)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(gè)來到這里的客人都會(huì)領(lǐng)到一個(gè)含有
電子標(biāo)簽的胸針，其中儲(chǔ)存有每個(gè)人特定的溫度、濕度以及對(duì)燈光、音樂等喜好。無論你走進(jìn)哪個(gè)房間，這個(gè)電子標(biāo)簽便會(huì)通過傳感系統(tǒng)與周圍設(shè)備交流，房間內(nèi)的溫度會(huì)調(diào)整到你感覺舒適的程度，揚(yáng)聲器會(huì)響起你喜愛的旋律，投影儀則會(huì)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(shí)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(tái)時(shí)，不用把這些商品逐個(gè)拿出來刷條形碼，收款臺(tái)邊上的解讀器會(huì)瞬間識(shí)別所有物品的電子標(biāo)簽，賬單會(huì)馬上清楚地顯示在屏幕上。
對(duì)沃爾瑪來說，大力推廣射頻識(shí)別系統(tǒng)，不僅可以方便顧客購(gòu)物，還有利于對(duì)商品運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、上架、最終銷售，甚至退貨處理等環(huán)節(jié)實(shí)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(fèi)模式，創(chuàng)造新的商業(yè)和營(yíng)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(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司（ＩＢＭ）提供了一系列射頻識(shí)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(yùn)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(guó)有家公司主要針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和傳輸環(huán)節(jié)做細(xì)分市場(chǎng)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
在國(guó)內(nèi)，中國(guó)移動(dòng)總經(jīng)理王建宙近來也在大力宣傳物聯(lián)網(wǎng)。他曾對(duì)媒體表示，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)上有了較大舉措，在牛羊等目標(biāo)對(duì)象上安裝了幾億個(gè)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(jī)的SIM卡合為一體的服務(wù)，這樣就可以用手機(jī)乘坐地鐵和公交車、超市購(gòu)物、看電影等。據(jù)介紹，重慶市已有２０萬人“刷手機(jī)”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(guó)際電信聯(lián)盟在２００５年《物聯(lián)網(wǎng)報(bào)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(dú)自出去玩。當(dāng)她準(zhǔn)備出發(fā)時(shí)，轎車上的射頻識(shí)別感應(yīng)裝置報(bào)警說，輪胎可能有一些問題，于是她不得不先去一趟修車場(chǎng)。車況數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送給修車場(chǎng)的機(jī)器人后，羅莎放心地到旁邊的自動(dòng)飲料機(jī)買咖啡。而飲料機(jī)此前已經(jīng)從網(wǎng)絡(luò)上了解到她愛喝冰咖啡，在她晃動(dòng)手腕上的聯(lián)網(wǎng)手表付費(fèi)之后，一杯特制的冰咖啡便已沖好。當(dāng)她回到修車場(chǎng)，一對(duì)嶄新的后胎已經(jīng)更換完畢，每個(gè)輪胎上都安裝了電子標(biāo)簽和傳感裝置，隨時(shí)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(gè)故事中還有一個(gè)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(xiàng)，這樣包括兩個(gè)新輪胎在內(nèi)的許多“電子標(biāo)簽”就會(huì)進(jìn)入不可見狀態(tài)。如果讓它們保持可見，那么每個(gè)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(duì)她身邊物體電子標(biāo)簽的訪問請(qǐng)求將被屏蔽。
這一情節(jié)談到了“保護(hù)隱私”這個(gè)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(dòng)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(shí)一點(diǎn)，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(shí)候會(huì)買什么東西，都在系統(tǒng)的掌握之中。這對(duì)于廣告商來說，可是絕佳的數(shù)據(jù)和信息。
當(dāng)然，這個(gè)故事中的“物聯(lián)網(wǎng)世界”目前看來還屬科幻，暫時(shí)也不用擔(dān)心它對(duì)隱私的侵犯。今天物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還面臨諸多現(xiàn)實(shí)問題，比如制定各個(gè)環(huán)節(jié)上的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，如何說服各個(gè)方面安裝和推廣傳感系統(tǒng)等。以沃爾瑪在行業(yè)中的強(qiáng)勢(shì)地位，為推廣射頻識(shí)別而定下的２００５年目標(biāo)至今尚未完全實(shí)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(chǎng)泡沫才走到今天。一旦配套系統(tǒng)完善，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)也可能像前幾年的手機(jī)市場(chǎng)一樣經(jīng)歷爆炸式增長(zhǎng)。畢竟，隨時(shí)、隨地、隨物的交流自由，始終是人類長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。
相關(guān)鏈接：我國(guó)科研機(jī)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(shí)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(guó)家電工電子示范中心主任趙國(guó)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(tái)，包括具有自組網(wǎng)特性無線傳感器節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(tái)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(shí)驗(yàn)。”趙國(guó)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(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、道路交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)系統(tǒng)、高校科研開發(fā)平臺(tái)中。
中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所是我國(guó)最早從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的科研機(jī)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(gè)高新微納傳感網(wǎng)工程中心，目前雙方正在制訂“感知中國(guó)”中心建設(shè)的總體方案和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，力爭(zhēng)建成引領(lǐng)我國(guó)傳感網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)制訂的中國(guó)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(diǎn)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(duì)外部世界的感知能力等特點(diǎn)，使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用空間，如預(yù)測(cè)洪水、火災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生的可能性，實(shí)時(shí)監(jiān)控病人健康，工廠自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制等。
據(jù)了解，我國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的研究與美國(guó)、德國(guó)等歐美國(guó)家基本處于同一起跑線上。趙國(guó)安表示，今后，他們將與國(guó)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(guó)際物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最高地。
