物联网：从“智能微尘”到“智慧地球”

物联网：从“智能微尘”到“智慧地球”

季诺／文

在提出多年之后，自去年以来爆热的物联网，极有可能只是空中楼阁和美好设想。

硅谷不乏宏大的创想，有些已经成为改变千万人工作和生活的新技术，时至今日仍在发挥重要作用。有些则折戟沉沙，成为昂贵的失败，但仍不失为人类探索未知世界，改善生活和工作环境的众多努力中的一份见证。

更常见的情况则是，新的技术费时较久，而且难以毕其功于一役，可能一段时间内成为业界热点，另一段时间则被媒体打入冷宫，而且也很难预测何时会融入日常生活中成为必不可少的一部分。甚至在技术和社会预测家们充满热情为大众描绘了未来美景若干年后，这一切的设想仍然只是空中楼阁和美好设想。

在提出多年之后，自去年以来迅速爆热的物联网极有可能就是这样的技术之一。

物联网的前世今生

物联网并非新事物。事实上，物联网的概念最早是于1999年提出的。根据维基百科的记载，物联网（IoT, The Internet of Things）是计算领域的新概念，它是指家电等物体相联结所组成的网络，联网方式主要是自适应的无线网。

物联网概念的提出者是麻省理工学院的 Auto-ID中心，这是一个研究组织，主要目标是联网无线射频识别RFID和新兴感应技术。该中心于1999年由7家大学成立研究联盟，当初物联网的架构设计者包括沃尔玛、GS1、GS1 US、惠普以及其他在供应链中使用RFID和电子产品条码EPC的公司。

Auto-ID中心的主要资助方包括统一条码委员会（Uniform Code Council）和宝洁、吉列等全球消费品制造商。由此可见，物联网最初的设想是应用于物流和零售领域。

当然，对物联网的认识并非一成不变的。2005年国际电信联盟把物联网定义为一个4A网络，即任何时间、任何地点、任何人及任何物的联网，通过在数量众多的日常物体中内置的短波移动传感器，为人和物体及物体之间创造了一种新型的网络。2009年，欧盟在其物联网行动纲领中的描述把物联网看作互联网发展的下一步，即把书箱、汽车、家电甚至食物等物体连接到互联网上，加上互联网的知识，进一步演化成为物联网。

RFID冰箱的故事

截至目前，互联网冰箱有可能是最常用的物联网产品例子了。想象一下，你有这么一台冰箱：它能自动监测冰箱内部，提醒你冰箱内的牛奶少了，需要及时添加。而且它能联接到那些流行的食物网站为你搜集食谱，并且把食谱中需要的配料自动添加到家庭购物清单上。它还会根据你的使用记录，知道你喜欢吃什么食物，知道哪些食物对你的身体好，可以帮助保持你的健康。不要对这些功能感动惊奇，这仅仅是互联网冰箱故事的一小部分而已。

不过，仅仅是把电视屏幕或电脑屏幕集成到电冰箱上，并不能真正打动消费者。在频繁走动、反复开关冰箱门的厨房里使用冰箱上网，并不是多么愉悦的体验。但这并不妨碍家电厂商们在朝着物联网的方向继续努力。

最近的一次尝试，是美国GE公司开发的可以按需用电的冰箱。它通过无线网络或者传感器网络，根据电力公司发出的价格信号自动调整冰箱的设置，减少电力消耗。预计总体上可以降低10%－30%的用电量。

这有可能是最接近物联网本意的家电，但真正装备RFID标签阅读器的冰箱产品仍然处于研发阶段。事实上，不仅RFID冰箱目前只是个设想；连RFID包裹应用都还没有完全覆盖零售物流领域。

在物联网的关键技术中，RFID是最先商用的。零售巨头沃尔玛是推进在物流和零售领域RFID应用的急先锋，它在2004年年底向其排名前100位的供应商提出要求，必须使用RFID标签。不过这并不是一件容易的事，这些供应商在4年之后也没能完全符合沃尔玛的要求。虽然RFID的部署能在端到端的供应链掀起一场革命，但这是一个野心过大的目标。RFID标签的价格过高，标签阅读器的精确性有待提高，广泛使用所引起的隐私担忧以及数据整合等难题都需要时间来化解。美国《信息周刊》通过调查发现，这些原因再加上缺乏经验丰富的RFID方案供应商，整个RFID的部署非常缓慢。

从“智能微尘”到“智慧地球”

物联网的另一项关键技术是传感技术。早在10多年前，美国国防部DARPA就赞助了一系列传感技术研究项目，美国的一些高校和研究机构均获得了其资助。加州大学伯克利分校2001年完成研究后，首次提出了智能微尘的概念。

正如智能微尘的名称所示，智能微尘体积很小，约相当于一粒沙子或一个尘埃的一小块。但麻雀虽小，五脏俱全，智能微尘上装载了传感器、微机电处理系统及通信系统、电源等。数量众多的微尘部署到现场环境中后，形成一张无线传感网。举凡人体生命体征、能源用量、土壤温度、交通地图、生产效率等，都可以远程跟踪，实时处理并放入智能网络。

近一年多以来，由于一家科技巨头的发力，物联网突然变得炙手可热起来。2008年11月，IBM公司开始推广“智慧地球”，这背后就是物联网技术。智慧地球是一个营销概念，而实质则是传感器加实时网络所塑造的物联网。

智慧地球的设想与信息高速公路的思路一脉相承。以物联网在电力系统的应用即智能电网为例，今天的“电力高速公路”堪比1996年的美国电信法案(the Telecom Act)所起到的作用。智能电网意味着电网更高效更平衡，峰值时刻的用电来源将包括从太阳能、风能等不连续的来源及非峰值时的传统电厂。电仍将由公用事业公司销售给消费者，但屋顶太阳能面板等小规模电厂可以把剩余电量卖给电厂。可重复使用的燃料电池等小规模电力储备系统将打破峰值电价和非峰值电价的分界。再加之其他对电力产能的投资，物联网在电力系统的应用将极大降低美国对进口石油的依赖。

物联网将不可避免地改变商业生态，催生新的商业模式。

未来并非坦途

物联网宏大的设想为未来蒙上了一屋玫瑰色，在可预见的将来，传感器和无线网络将变得无处不在。有乐观的预测认为，未来10－20年，基于网络的软件、智能网络及机器对机器通信M2M相结合，将带来人类有史以来工作效率最大的一次飞跃。

随着传感器和调节器的价格降到能够大规模应用的水平，加之网络技术的进化，物联网将逐步融入更大的泛在网络(ubiquitous network)。日本和韩国提出的建设“泛在社会”成为泛在网络的模型，这两个国家共同之处是国土面积较小、宽带渗透率较高而且勇于尝试RFID及无线网络等新技术。

但物联网的广泛应用仍面临着商业、政策及技术等多方面的挑战。早期的应用者应该证明新型由传感器驱动的商业模式可以创造优势价值。企业和政府监管机构应该学习数据隐私和数据安全的规律，尤其是涉及用户敏感信息的情况。政府必须为滥用隐私信息订立法律框架。而在技术层面，网络技术和标准必须支持数据在传感器、调节器、计算机之间自由流动。

另一个残酷的现实是，数字鸿沟仍然没有消失。国际电信联盟2009年的一项研究显示，政府和电信运营商的投入依然不够，宽带接入的费用较高导致渗透率仍然低下，针对信息的自由流动强加限制在有些国家和地区仍然常见。