走向全球的物『聯(lián)網(wǎng)』

走向全球的物『聯(lián)網(wǎng)』

二十世紀(jì)九十年代初，《連線》雜志刊登了一則介紹由伊利諾斯州大學(xué)研制的軟件產(chǎn)品的報道。該軟件產(chǎn)品被稱為“馬賽克”，并很快被證明是互聯(lián)網(wǎng)的殺手軟件。短短幾年，圍繞著該產(chǎn)品及其后續(xù)產(chǎn)品的行業(yè)建立起來了。馬賽克不是該領(lǐng)域的第一個應(yīng)用軟件，但它實現(xiàn)了以前不可能完成的超文本鏈接功能。

另一個潛在被行業(yè)認(rèn)可的技術(shù)出現(xiàn)在近期芝加哥McCormick會展中心舉行的首屆電子產(chǎn)品代碼（EPC）研討會上。這次展出標(biāo)志著電子產(chǎn)品代碼網(wǎng)絡(luò)的正式啟動，這是由全球許多公司和研發(fā)人員共同合作研制的一個公開的技術(shù)。

使用微型無線射頻技術(shù)（RFID）標(biāo)簽的EPC網(wǎng)絡(luò)能夠使計算機(jī)自動識別每個對象，通過跟蹤、監(jiān)控、管理等程序向?qū)ο蟀l(fā)出指令。該技術(shù)有效地創(chuàng)建了“物聯(lián)網(wǎng)”。RFID技術(shù)提供了前所未有的全球物品信息實時共享，從根本上對許多行業(yè)帶來了影響，其中包括制造、零售、交通運輸、醫(yī)療、生命科學(xué)以及政府等相關(guān)部門。整個過程將會給軟件開發(fā)人員帶來全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

發(fā)展還是革命？

大多數(shù)該行業(yè)的專家預(yù)測技術(shù)部門的下一輪增長將會在傳統(tǒng)PC桌面以外的領(lǐng)域。也有不少人認(rèn)為是在普通領(lǐng)域的增長，比如手機(jī)和掌上電腦。事實上，我們正處一個可以看見以前難以想象的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和事物的時期。目前，技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了一些令人興奮的應(yīng)用軟件。NASCAR.COM提供了一個JAVA程序驅(qū)動的虛擬儀表盤，它可以在汽車比賽過程中實時顯示無線遙控，比如所處位置、速度、轉(zhuǎn)速及制動等。賽車有效地轉(zhuǎn)變成了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。與此同時，美國航天局在美國通用公司的醫(yī)療援助下，如今可以實時監(jiān)控宇航員飛行過程中的血壓、呼吸及心率等醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。即使是樹木也可以被監(jiān)控。由五十枚電池供電的“micromote”傳感器可以檢測美國伯克利大學(xué)的紅杉樹林，觀測紅杉樹的健康情況是航天項目的一部分。該傳感器可以記錄光、濕度和溫度，使科學(xué)家們通過觀測周圍的樹木就可以得知局部地區(qū)的天氣情況。

這些多樣化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為梅特卡夫法則提供了具體的依據(jù)。羅伯特梅特卡夫是以太網(wǎng)的開發(fā)商之一，他認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的有用性（價值）隨著用戶數(shù)量的平方數(shù)增加而增加。

美國太陽計算機(jī)系統(tǒng)公司的首席技術(shù)官約翰福勒認(rèn)為：“未來所有事物的價值都將通過網(wǎng)絡(luò)以多樣的形式表現(xiàn)出來。一旦聯(lián)網(wǎng)，我們就可以從那些不同的設(shè)備中匯總數(shù)據(jù)，然后以交流等方式與其他設(shè)備共享數(shù)據(jù)?！边@正是如今我們所看到的。福勒補(bǔ)充道：“許多人認(rèn)為聯(lián)網(wǎng)都是電腦或者掌上電腦之類的，但是我們這里樹木、賽車以及宇航員都能聯(lián)網(wǎng)。這將成為一個更加完美的頻譜?！?/p>

更多關(guān)于RFID（無線射頻技術(shù)）的介紹

隨著電子產(chǎn)品代碼網(wǎng)絡(luò)的正式發(fā)布，我們將會看到“物聯(lián)網(wǎng)”模式進(jìn)入主流商業(yè)社會。

圖1 帶有RFID芯片的螞蟻播放

從大角度看，自動識別這個詞是指任何在商業(yè)社會中使用的可以實現(xiàn)自動化、減少錯誤和提高效率的識別技術(shù)。這些技術(shù)包括條形碼、智能卡、感應(yīng)器、語音識別和生物識別技術(shù)。

但是，當(dāng)前自動識別的關(guān)鍵主要是RFID無線射頻技術(shù)。RFID是通過微型無線發(fā)射器標(biāo)簽于單個物品從而識別它們的一種通用技術(shù)。這種RFID電子標(biāo)簽技術(shù)能夠使公司自動追蹤對象，控制物品并根據(jù)情況執(zhí)行操作。

目前，RFID的芯片已經(jīng)小到0.3毫米大?。ù蠹s鉛筆頭大小）。有很多不同類型的芯片——主動型（電池驅(qū)動），半被動型（電池驅(qū)動）以及被動型（感應(yīng)閱讀器驅(qū)動）。每種型號各有特點和其自有的優(yōu)缺點。

RFID應(yīng)答器技術(shù)在生活中早已被應(yīng)用，其中包括許多系統(tǒng)設(shè)置的識別卡進(jìn)入系統(tǒng)到無線付款設(shè)備。這種無源RFID標(biāo)簽通常只有幾英尺的使用范圍；由閱讀器發(fā)出的電磁場使標(biāo)簽通電，從而發(fā)射低能量的無線反應(yīng)。

但是這種技術(shù)最早是私人擁有的，缺乏標(biāo)準(zhǔn)。為了提供一個真實有用的“物聯(lián)網(wǎng)”，它必須確保有開放標(biāo)準(zhǔn)和全球互用性。

沃爾瑪效應(yīng)

新技術(shù)推陳出新，許多技術(shù)甚至還沒有普及就淘汰了。但是，RFID和EPC不是這樣的。只要看一眼與自動化技術(shù)識別中心合作的那些公司名單就會發(fā)現(xiàn)這些新技術(shù)有多么受歡迎。人們只需通過觀察以前的技術(shù)被知名企業(yè)接受后所帶來的催化效應(yīng)。條形碼專利最早是1952年獲得的，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過了二十年才被認(rèn)可。1982年，使用條形碼的供應(yīng)商只有15000家。1987年增至75000家供應(yīng)商。這期間發(fā)生了什么變化？主要因為1984年國家最大的零售商沃爾瑪開始使用該技術(shù)。

如今，這項技術(shù)快速發(fā)展。2005年，沃爾瑪向其前100家供應(yīng)商發(fā)出通告，要求他們提供的所有物品和貨盤都必須安裝RFID標(biāo)簽（用于庫存跟蹤）。其余1.2萬家供應(yīng)商也打算在2006年底前采用RFID。只要沃爾瑪提出要求，零售商都會聽取。顯然，RFID技術(shù)的時代來臨了。

關(guān)鍵時刻

RFID在工業(yè)上的使用幾乎到了關(guān)鍵時刻。除了沃爾瑪外，吉利公司也被報道購買了50萬的RFID標(biāo)簽。人們希望通過RFID標(biāo)簽減少庫存物品，降低勞動力成本以及減少盜竊和偽造。寶潔公司的首席信息官Steve David表示公司通過使用自動識別技術(shù)后預(yù)計每年供應(yīng)鏈的成本可以節(jié)省15億美元。米其林公司每天生產(chǎn)80萬只輪胎，公司正在考慮在每個輪胎上使用RFID標(biāo)簽。德爾塔航空公司在指定航班上測試RFID技術(shù)，通過標(biāo)簽4萬件乘客行李以減少損失，提高行程的效率。美國軍方標(biāo)簽了27萬件貨物集裝箱和貨車，方便追蹤40個國家的貨運情況。美國代理副國防部長Michael W.Wynne曾要求其供應(yīng)商在所有的軍事貨物上都要使用RFID標(biāo)簽。VISA就是通過把RFID標(biāo)簽設(shè)置在一張智能卡里，這樣人們不用打開錢包就可以進(jìn)行交易。歐洲央行甚至考慮把RFID標(biāo)簽嵌入到個別歐元紙幣中，以幫助打擊偽造貨幣和洗錢活動。有了這些標(biāo)簽，銀行可以在幾秒鐘內(nèi)清點大量的資金。但是這并不能使有自由選擇權(quán)的公民認(rèn)識到這些標(biāo)簽的潛在負(fù)面影響。不僅會導(dǎo)致匿名商務(wù)最后的防御瓦解，而且罪犯可以通過一定的技術(shù)探知他人擁有的金錢。

正因為這些潛在問題，自動識別領(lǐng)域需要一種安全技術(shù)來保障。自動識別網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備必須是經(jīng)檢驗可信任的——但是自動識別技術(shù)中心的規(guī)范里并沒有設(shè)置安全技術(shù)。相比之下，太陽公司的技術(shù)在最初設(shè)計的時候考慮到了網(wǎng)絡(luò)安全問題，定位非常好。

新的思維方式

為了滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中的需求和挑戰(zhàn)，開發(fā)者需要改變之前對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的概念，以及如何利用這些設(shè)備來提供有吸引力并且能夠盈利的服務(wù)。簡而言之，是時候思考一下個人電腦以外的東西了。

太陽公司的John Fowler用兩個“大趨勢”將這場發(fā)展進(jìn)行了量化。他認(rèn)為：“一種趨勢是通過降低成本提高任何物品連接到網(wǎng)絡(luò)上的可行性，另一種趨勢是普遍存在的連接造就物聯(lián)網(wǎng)時代，使得人們意識中的互動對象有天翻地覆的變化?！弊鳛橐粋€應(yīng)用開發(fā)人員，你不得不坐下來思考：“假如一切都能聯(lián)網(wǎng)，那將會怎樣改變處理信息的方式？”

這種新的思維方式的典型例子就是藥品標(biāo)簽。這些標(biāo)簽最常見的用途是庫存管理。但是許多有遠(yuǎn)見的開發(fā)商已經(jīng)設(shè)想了一套能夠標(biāo)簽病人和藥品的醫(yī)院應(yīng)用程序。RFID標(biāo)簽閱讀器可以探測出病人信息和藥品信息，只對批準(zhǔn)配藥的病人發(fā)放藥品。

規(guī)模性將會是自動化識別領(lǐng)域中的另一個發(fā)展要素。John Fowler補(bǔ)充道：“在PC領(lǐng)域，通常每個用戶慣用一臺電腦，但是標(biāo)簽每個藥品和每條牛仔褲時，你不得不考慮到它們之間完全不同規(guī)模的問題。這使得有必要把成千上億的物品編錄到具有IP地址的小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中去?！?/p>

機(jī) 會

一些自動識別技術(shù)被采用的一年多時間，商機(jī)已經(jīng)很明顯了。ConnecTerra公司是自動化識別技術(shù)中心的合作伙伴公司，主要致力于開發(fā)自動化識別技術(shù)。公司相信在未來的十年中數(shù)百億的自動化設(shè)備和資產(chǎn)可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，也希望能夠幫助推動這場革命。ConnecTerra公司為企業(yè)提供基于Java技術(shù)的軟件基礎(chǔ)設(shè)施，允許企業(yè)實時連接分布式設(shè)備，并將其納入后端業(yè)務(wù)。

ConnecTerra公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Dave Douglas說道：“我們把熟悉操作環(huán)境的企業(yè)看作是一種商機(jī)。企業(yè)是根據(jù)周圍的商機(jī)來計算的。網(wǎng)絡(luò)使人們通過使用瀏覽器獲得更多信息。但是真正有待開發(fā)的機(jī)會是提供有關(guān)商店、倉庫、卡車以及客戶網(wǎng)站的信息，并且能夠?qū)⑦@些信息應(yīng)用到你的商業(yè)決策中去?！?/p>

除了開發(fā)自動識別基礎(chǔ)設(shè)施軟件外，ConnecTerra公司還打算開發(fā)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備空間里遠(yuǎn)程服務(wù)所需要的技術(shù)。Douglas表示：“已經(jīng)有很多先進(jìn)的設(shè)備了。在醫(yī)院，醫(yī)生和護(hù)士并不一定需要了解他們需要使用的設(shè)備的相關(guān)細(xì)節(jié)以及調(diào)試方法?！痹絹碓蕉嗟念愃芚光掃描儀這類的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，使得有機(jī)會實現(xiàn)對這些設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)試。

隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在生產(chǎn)、供應(yīng)鏈和零售領(lǐng)域的不斷增多，對于遠(yuǎn)程服務(wù)的需求將會變得更為迫切。Douglas說：“未來的自助商店將會有一個智能供應(yīng)室、智能貨架、智能標(biāo)簽、智能氣泵以及智能銷售終端。有些會使用RFID標(biāo)簽，同時也會使用傳感器技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)和低成本處理技術(shù)。但是想通過收集這些綜合設(shè)備來提供可靠的商業(yè)價值，就迫切需要從設(shè)備制造商和商店總部就開始提供遠(yuǎn)程管理和服務(wù)。依靠商店員工進(jìn)行檢測和維修并不是一種明智的做法?！?/p>

展 望

在快節(jié)奏的自動識別中心，幾乎每個月都有新的進(jìn)展。2003年9月，自動化識別中心首次公開演示了1.0規(guī)格的版本。

期間，自動化識別中心將會停止手頭工作，投入到下一代標(biāo)準(zhǔn)操作的監(jiān)督工作中去。最初是由麻省理工學(xué)院外的協(xié)會進(jìn)行初步標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，但它并沒有像正式標(biāo)準(zhǔn)那么運作。麻省理工學(xué)院研究中心幫助下屬企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)制定發(fā)展說明。但是，他們沒有獲得合法授權(quán)，例如，EPC代碼的許可和銷售或者接管標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行和遵守情況。因為這個原因，自動化識別中心把他們的技術(shù)和說明許可給EPCglobal公司，這是一家由國際物品編碼協(xié)會和美國統(tǒng)一代碼委員會共同成立的一家非盈利實體公司。公司將銷售唯一的數(shù)字代碼以及接管標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行和遵守情況。此外，公司將會印發(fā)文件和標(biāo)準(zhǔn)，并且把全部的商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)作為EPC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)駐到主流商業(yè)社會中去。該網(wǎng)站還提供了一個網(wǎng)上”自動識別計算器“，便于人們用來衡量自動化識別技術(shù)對于自身業(yè)務(wù)的價值。（來源：ht t p://j ava.sun.com/devel oper/t echni cal A rt i cl es/Ecom m erce/rfi d/ 翻譯：呂克斐 杭州市科技信息研究院）