物联网：自由交流的新手段

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欢迎访问e展厅 展厅 6 数据采集/无线通讯展厅 通讯卡, 数据采集卡, 无线通讯模块, 远程监控系统, RFID, 信号隔离器, 转换器... 从有语言开始，人类一直没有停止对自由交流的追求。从书信到电话，再到互联网……现如今，人们又把目光投向身边的各种物体，开始设想如何与它们交流，这就是广受关注的物联网。 物联网的英文说法其实更清楚，直译过来就是“物体的互联网”。其理想是让每个目标物体通过传感系统接入网络，让我们在享受“随时随地”两个维度的自由交流外，再加上一个“随物”的第三维度自由。 那么，物联网的思想起源于哪里？这个科幻般的愿景会给人们的生活带来什么便利？它能够最终实现吗？ 物联网从哪里来 “最深邃的技术是那些‘消失’的技术，它们融入到日常生活的基础结构中，令人难以分辨。”这是上世纪９０年代初，信息产业还处在个人电脑时代时，计算机科学家和思想家马克·魏泽尔对计算机和网络未来的展望。 魏泽尔１９９９年因病去世。同年，一群科研人员在美国麻省理工学院建立了“自动识别中心”，提出日常生活中万物均可通过网络互相连接，“物联网”概念由此产生。 物联网的基础是“射频识别”技术。简单地说，一套射频识别系统分为两头，一头是附在目标物体上的电子标签，另一头是装在特定地点的解读器。解读器会发出电磁波信号，电子标签只要进入一个特定范围，就可以被解读器感应并识别。 射频识别技术有３个重要优点：一是每个电子标签具有唯一性，意味着系统可以识别单个物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；二是作为信号媒介的电磁波可以穿透某些封装材料，因此电子标签可以嵌在物体内部；三是在解读器的磁场范围内，可以同时识别多个物体，也可以识别高速运动的物体。 这些特点意味着，只要给每个物体附上一个电子标签，并在世界各个角落都安装上解读器，建设好配套的传感系统和网络，任何东西在任何时间、任何地点都可以处于掌握之中，这对于物流等领域来说是梦幻般的场景。 当然，物联网的完全实现还与其他多项技术有关。比如新一代互联网协议，号称可以给地球上每颗沙子都分配一个ＩＰ地址，即每个物体都可以在互联网上有自己的“名字”；嵌入式智能芯片技术可以让目标物体拥有自己的“大脑”，不只是木头一样的终端，而是自己可以做运算和分析；此外，纳米技术和小型化技术还可以使目标对象越来越小。在这些技术的支持下，也许将来有一天，你可以与身边一切物体“交流”。 物联网在哪里 这种科幻般的场景，其实在现实生活中早已有了模型。那就是微软公司创始人比尔·盖茨著名的高科技豪宅。这所位于美国梅迪纳市华盛顿湖畔的住宅建于上世纪９０年代。整座建筑物埋设了几十公里长的电缆和光纤，几乎所有设施都通过网络连接在一起。 比如大门外装有天气感知器，可以根据各项气象指标通知空调系统、控制室内温度和通风情况。再比如，主人在回家途中只要打个电话发布指令，家里的浴缸便开始放水调温，做好为主人洗去一路风尘的准备。 尤其特殊的是，每个来到这里的客人都会领到一个含有电子标签的胸针，其中储存有每个人特定的温度、湿度以及对灯光、音乐等喜好。无论你走进哪个房间，这个电子标签便会通过传感系统与周围设备交流，房间内的温度会调整到你感觉舒适的程度，扬声器会响起你喜爱的旋律，投影仪则会在墙壁上投射出你熟悉的画作…… 如果说盖茨的豪宅只是大人物的奢侈品，那么全球零售业巨头沃尔玛力推的射频识别战略则让物联网离普通人的生活更近。曾任沃尔玛首席信息官的琳达·迪尔曼多次描述“未来商店”的情形：当你推着满满一车牛奶、苹果、牙膏等物品走向收款台时，不用把这些商品逐个拿出来刷条形码，收款台边上的解读器会瞬间识别所有物品的电子标签，账单会马上清楚地显示在屏幕上。 对沃尔玛来说，大力推广射频识别系统，不仅可以方便顾客购物，还有利于对商品运输、仓储、配送、上架、最终销售，甚至退货处理等环节实施监控，大大降低成本，提升供应链管理水平。此外，这一系统还可以帮助沃尔玛了解顾客的消费模式，创造新的商业和营销模式。 现在，已经有不少企业在为物联网提供技术支持。美国国际商用机器公司（ＩＢＭ）提供了一系列射频识别和传感系统解决方案，近来已与多家公司签订协议，在食品运输、汽车物流等领域开展物联网服务。还有许多新生的小公司也在这一领域谋求发展，英国有家公司主要针对物联网中数据储存和传输环节做细分市场服务，帮助客户在世界范围连接和共享来自物体、设备、建筑和环境的感应装置实时数据。 在国内，中国移动总经理王建宙近来也在大力宣传物联网。他曾对媒体表示，中国移动已经在物联网上有了较大举措，在牛羊等目标对象上安装了几亿个电子标签。现在许多地方还开展了将带有“钱包”功能的电子标签与手机的SIM卡合为一体的服务，这样就可以用手机乘坐地铁和公交车、超市购物、看电影等。据介绍，重庆市已有２０万人“刷手机”乘坐城市轻轨。 物联网要到哪里去 广受追捧的物联网建成之后究竟是什么样子，我们普通人又怎样在其中生活呢？让我们来看看国际电信联盟在２００５年《物联网报告》中提出的未来畅想。 ２０２０年的一天，罗莎刚刚和男友吵了一架，决定周末独自出去玩。当她准备出发时，轿车上的射频识别感应装置报警说，轮胎可能有一些问题，于是她不得不先去一趟修车场。车况数据通过网络传送给修车场的机器人后，罗莎放心地到旁边的自动饮料机买咖啡。而饮料机此前已经从网络上了解到她爱喝冰咖啡，在她晃动手腕上的联网手表付费之后，一杯特制的冰咖啡便已冲好。当她回到修车场，一对崭新的后胎已经更换完毕，每个轮胎上都安装了电子标签和传感装置，随时监控气压、温度和变形情况。 相信不用把故事讲完，你就可以感受到未来物联网世界的神奇。不过这个故事中还有一个非常有意思的情节，就是罗莎坐进轿车后，打开了系统的“保护隐私”选项，这样包括两个新轮胎在内的许多“电子标签”就会进入不可见状态。如果让它们保持可见，那么每个路口的传感器都可以解读这些电子标签，了解更新轮胎的行驶数据等，为维修做准备，但这也意味着其他人可以通过物联网查找到她的行踪。还在生气的罗莎不想让男友找到自己，于是选择了“保护隐私”，那些未经授权的对她身边物体电子标签的访问请求将被屏蔽。 这一情节谈到了“保护隐私”这个制约物联网发展的大问题。试想，如果我们身边所有物体都处于联网和监控之中，那么你的一举一动都可能被人探知，你是否担心有人在背后控制这天罗地网般的物联网呢？ 稍微靠近现实一点，如果沃尔玛的每件商品都安装了电子标签，而你又已习惯用同样联网的信用卡付账，那么从理论上说，你喜欢买什么东西，什么时候会买什么东西，都在系统的掌握之中。这对于广告商来说，可是绝佳的数据和信息。 当然，这个故事中的“物联网世界”目前看来还属科幻，暂时也不用担心它对隐私的侵犯。今天物联网的发展还面临诸多现实问题，比如制定各个环节上的标准和规则，如何说服各个方面安装和推广传感系统等。以沃尔玛在行业中的强势地位，为推广射频识别而定下的２００５年目标至今尚未完全实现。 套用一句老话，道路是曲折的，前途是光明的。物联网的前辈互联网也是经历过一场泡沫才走到今天。一旦配套系统完善，物联网市场也可能像前几年的手机市场一样经历爆炸式增长。毕竟，随时、随地、随物的交流自由，始终是人类长期追求的目标。 相关链接：我国科研机构加紧研发物联网技术 目前，中科院上海微系统与信息技术研究所、南京航空航天大学、西北工业大学等科研单位正加紧研发物联网技术，以迎接即将到来的物联网时代。 “物联网前景非常广阔，它将极大地改变我们目前的生活方式。”南京航空航天大学国家电工电子示范中心主任赵国安说，他们中心从事物联网研究近４年，目前已经自主研制了无线传感器网络系统平台，包括具有自组网特性无线传感器节点、数据存储和数据远程访问终端等。物联网技术的革命之处在于通过传感器等技术手段，网络将进一步成为物体与物体沟通、人与物体沟通的工具。 “中科院寒区旱区环境与工程研究所在我们的平台上进行了高寒地区生态环境无线传感器网络应用示范实验。”赵国安介绍，他们自主研制的物联网技术已经应用于水产养殖基地环境监控系统、仓库环境监测系统、道路交通监测系统、农田环境监测和远程专家指导系统、高校科研开发平台中。 中科院上海微系统与信息技术研究所是我国最早从事物联网技术开发的科研机构之一。去年１１月，该所与无锡市签订合作协议，共同在无锡高新区成立一个高新微纳传感网工程中心，目前双方正在制订“感知中国”中心建设的总体方案和产业规划，力争建成引领我国传感网技术发展和标准制订的中国物联网产业研究院。物联网已被江苏列为重点培育和发展的六大新兴产业之一。 专家介绍，自组织、微型化和对外部世界的感知能力等特点，使得物联网技术拥有广阔的应用空间，如预测洪水、火灾等灾害发生的可能性，实时监控病人健康，工厂自动化生产线的控制等。 据了解，我国对物联网应用领域的研究与美国、德国等欧美国家基本处于同一起跑线上。赵国安表示，今后，他们将与国内其他科研单位一起致力于解决目前物联网研发所遇到的通信范围、外部环境指标以及网络安全等技术难题，以占领国际物联网技术的最高地。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (10/18/2009)