物聯(lián)網(wǎng)：從“智能微塵”到“智慧地球”

　　硅谷不乏宏大的創(chuàng)想，有些已經(jīng)成為改變千萬人工作和生活的新技術(shù)，時(shí)至今日仍在發(fā)揮重要作用。有些則折戟沉沙，成為昂貴的失敗，但仍不失為人類探索未知世界，改善生活和工作環(huán)境的眾多努力中的一份見證。

　　更常見的情況則是，新的技術(shù)費(fèi)時(shí)較久，而且難以畢其功于一役，可能一段時(shí)間內(nèi)成為業(yè)界熱點(diǎn)，另一段時(shí)間則被媒體打入冷宮，而且也很難預(yù)測(cè)何時(shí)會(huì)融入日常生活中成為必不可少的一部分。甚至在技術(shù)和社會(huì)預(yù)測(cè)家們充滿熱情為大眾描繪了未來美景若干年后，這一切的設(shè)想仍然只是空中樓閣和美好設(shè)想。

　　在提出多年之后，自去年以來迅速爆熱的物聯(lián)網(wǎng)極有可能就是這樣的技術(shù)之一。

　　物聯(lián)網(wǎng)的前世今生

　　物聯(lián)網(wǎng)并非新事物。事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是于1999年提出的。根據(jù)維基百科的記載，物聯(lián)網(wǎng)（IoT, The Internet of Things）是計(jì)算領(lǐng)域的新概念，它是指家電等物體相聯(lián)結(jié)所組成的網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)網(wǎng)方式主要是自適應(yīng)的無線網(wǎng)。

　　物聯(lián)網(wǎng)概念的提出者是麻省理工學(xué)院的 Auto-ID中心，這是一個(gè)研究組織，主要目標(biāo)是聯(lián)網(wǎng)無線射頻識(shí)別RFID和新興感應(yīng)技術(shù)。該中心于1999年由7家大學(xué)成立研究聯(lián)盟，當(dāng)初物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)者包括沃爾瑪、GS1、GS1 US、惠普以及其他在供應(yīng)鏈中使用RFID和電子產(chǎn)品條碼EPC的公司。

　　Auto-ID中心的主要資助方包括統(tǒng)一條碼委員會(huì)（Uniform Code Council）和寶潔、吉列等全球消費(fèi)品制造商。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)最初的設(shè)想是應(yīng)用于物流和零售領(lǐng)域。

　　當(dāng)然，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)并非一成不變的。2005年國際電信聯(lián)盟把物聯(lián)網(wǎng)定義為一個(gè)4A網(wǎng)絡(luò)，即任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人及任何物的聯(lián)網(wǎng)，通過在數(shù)量眾多的日常物體中內(nèi)置的短波移動(dòng)傳感器，為人和物體及物體之間創(chuàng)造了一種新型的網(wǎng)絡(luò)。2009年，歐盟在其物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)綱領(lǐng)中的描述把物聯(lián)網(wǎng)看作互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的下一步，即把書箱、汽車、家電甚至食物等物體連接到互聯(lián)網(wǎng)上，加上互聯(lián)網(wǎng)的知識(shí)，進(jìn)一步演化成為物聯(lián)網(wǎng)。

　　RFID冰箱的故事

　　截至目前，互聯(lián)網(wǎng)冰箱有可能是最常用的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品例子了。想象一下，你有這么一臺(tái)冰箱：它能自動(dòng)監(jiān)測(cè)冰箱內(nèi)部，提醒你冰箱內(nèi)的牛奶少了，需要及時(shí)添加。而且它能聯(lián)接到那些流行的食物網(wǎng)站為你搜集食譜，并且把食譜中需要的配料自動(dòng)添加到家庭購物清單上。它還會(huì)根據(jù)你的使用記錄，知道你喜歡吃什么食物，知道哪些食物對(duì)你的身體好，可以幫助保持你的健康。不要對(duì)這些功能感動(dòng)驚奇，這僅僅是互聯(lián)網(wǎng)冰箱故事的一小部分而已。

　　不過，僅僅是把電視屏幕或電腦屏幕集成到電冰箱上，并不能真正打動(dòng)消費(fèi)者。在頻繁走動(dòng)、反復(fù)開關(guān)冰箱門的廚房里使用冰箱上網(wǎng)，并不是多么愉悅的體驗(yàn)。但這并不妨礙家電廠商們?cè)诔锫?lián)網(wǎng)的方向繼續(xù)努力。

　　最近的一次嘗試，是美國GE公司開發(fā)的可以按需用電的冰箱。它通過無線網(wǎng)絡(luò)或者傳感器網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)電力公司發(fā)出的價(jià)格信號(hào)自動(dòng)調(diào)整冰箱的設(shè)置，減少電力消耗。預(yù)計(jì)總體上可以降低10%－30%的用電量。

　　這有可能是最接近物聯(lián)網(wǎng)本意的家電，但真正裝備RFID標(biāo)簽閱讀器的冰箱產(chǎn)品仍然處于研發(fā)階段。事實(shí)上，不僅RFID冰箱目前只是個(gè)設(shè)想；連RFID包裹應(yīng)用都還沒有完全覆蓋零售物流領(lǐng)域。

　　在物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)中，RFID是最先商用的。零售巨頭沃爾瑪是推進(jìn)在物流和零售領(lǐng)域RFID應(yīng)用的急先鋒，它在2004年年底向其排名前100位的供應(yīng)商提出要求，必須使用RFID標(biāo)簽。不過這并不是一件容易的事，這些供應(yīng)商在4年之后也沒能完全符合沃爾瑪?shù)囊?。雖然RFID的部署能在端到端的供應(yīng)鏈掀起一場(chǎng)革命，但這是一個(gè)野心過大的目標(biāo)。RFID標(biāo)簽的價(jià)格過高，標(biāo)簽閱讀器的精確性有待提高，廣泛使用所引起的隱私擔(dān)憂以及數(shù)據(jù)整合等難題都需要時(shí)間來化解。美國《信息周刊》通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些原因再加上缺乏經(jīng)驗(yàn)豐富的RFID方案供應(yīng)商，整個(gè)RFID的部署非常緩慢。
[page]

　　從“智能微塵”到“智慧地球”

　　物聯(lián)網(wǎng)的另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是傳感技術(shù)。早在10多年前，美國國防部DARPA就贊助了一系列傳感技術(shù)研究項(xiàng)目，美國的一些高校和研究機(jī)構(gòu)均獲得了其資助。加州大學(xué)伯克利分校2001年完成研究后，首次提出了智能微塵的概念。

　　正如智能微塵的名稱所示，智能微塵體積很小，約相當(dāng)于一粒沙子或一個(gè)塵埃的一小塊。但麻雀雖小，五臟俱全，智能微塵上裝載了傳感器、微機(jī)電處理系統(tǒng)及通信系統(tǒng)、電源等。數(shù)量眾多的微塵部署到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中后，形成一張無線傳感網(wǎng)。舉凡人體生命體征、能源用量、土壤溫度、交通地圖、生產(chǎn)效率等，都可以遠(yuǎn)程跟蹤，實(shí)時(shí)處理并放入智能網(wǎng)絡(luò)。

　　近一年多以來，由于一家科技巨頭的發(fā)力，物聯(lián)網(wǎng)突然變得炙手可熱起來。2008年11月，IBM公司開始推廣“智慧地球”，這背后就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。智慧地球是一個(gè)營銷概念，而實(shí)質(zhì)則是傳感器加實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)所塑造的物聯(lián)網(wǎng)。

　　智慧地球的設(shè)想與信息高速公路的思路一脈相承。以物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用即智能電網(wǎng)為例，今天的“電力高速公路”堪比1996年的美國電信法案(the Telecom Act)所起到的作用。智能電網(wǎng)意味著電網(wǎng)更高效更平衡，峰值時(shí)刻的用電來源將包括從太陽能、風(fēng)能等不連續(xù)的來源及非峰值時(shí)的傳統(tǒng)電廠。電仍將由公用事業(yè)公司銷售給消費(fèi)者，但屋頂太陽能面板等小規(guī)模電廠可以把剩余電量賣給電廠?？芍貜?fù)使用的燃料電池等小規(guī)模電力儲(chǔ)備系統(tǒng)將打破峰值電價(jià)和非峰值電價(jià)的分界。再加之其他對(duì)電力產(chǎn)能的投資，物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用將極大降低美國對(duì)進(jìn)口石油的依賴。

　　物聯(lián)網(wǎng)將不可避免地改變商業(yè)生態(tài)，催生新的商業(yè)模式。

　　未來并非坦途

　　物聯(lián)網(wǎng)宏大的設(shè)想為未來蒙上了一屋玫瑰色，在可預(yù)見的將來，傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)將變得無處不在。有樂觀的預(yù)測(cè)認(rèn)為，未來10－20年，基于網(wǎng)絡(luò)的軟件、智能網(wǎng)絡(luò)及機(jī)器對(duì)機(jī)器通信M2M相結(jié)合，將帶來人類有史以來工作效率最大的一次飛躍。

　　隨著傳感器和調(diào)節(jié)器的價(jià)格降到能夠大規(guī)模應(yīng)用的水平，加之網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)化，物聯(lián)網(wǎng)將逐步融入更大的泛在網(wǎng)絡(luò)(ubiquitous network)。日本和韓國提出的建設(shè)“泛在社會(huì)”成為泛在網(wǎng)絡(luò)的模型，這兩個(gè)國家共同之處是國土面積較小、寬帶滲透率較高而且勇于嘗試RFID及無線網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)。

但物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用仍面臨著商業(yè)、政策及技術(shù)等多方面的挑戰(zhàn)。早期的應(yīng)用者應(yīng)該證明新型由傳感器驅(qū)動(dòng)的商業(yè)模式可以創(chuàng)造優(yōu)勢(shì)價(jià)值。企業(yè)和政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)該學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)隱私和數(shù)據(jù)安全的規(guī)律，尤其是涉及用戶敏感信息的情況。政府必須為濫用隱私信息訂立法律框架。而在技術(shù)層面，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)必須支持?jǐn)?shù)據(jù)在傳感器、調(diào)節(jié)器、計(jì)算機(jī)之間自由流動(dòng)。

　　另一個(gè)殘酷的現(xiàn)實(shí)是，數(shù)字鴻溝仍然沒有消失。國際電信聯(lián)盟2009年的一項(xiàng)研究顯示，政府和電信運(yùn)營商的投入依然不夠，寬帶接入的費(fèi)用較高導(dǎo)致滲透率仍然低下，針對(duì)信息的自由流動(dòng)強(qiáng)加限制在有些國家和地區(qū)仍然常見。