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- 信息時(shí)代的最大野心
- 來源:ywhs9.com 發(fā)表于 2010/7/15
假如有一個(gè)全知全能的系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)掌握地球上發(fā)生的一切狀況,并迅速應(yīng)對;假如有一天,地球上的每一塊石頭、每一棵樹木都能講述它們的感受,每一棟建筑都能主動(dòng)報(bào)告它的使用狀況,每一輛汽車都會(huì)主動(dòng)尋找最好的線路并避免車禍的發(fā)生,那么這個(gè)世界將會(huì)變成什么樣子?
物聯(lián)網(wǎng),試圖帶給我們這樣的未來。
雖然聽起來有些《黑客帝國》的味道,但是并不盡然。機(jī)器依然是我們的幫手,依然需要我們做出判斷。物聯(lián)網(wǎng)需要做到的,只是讓地球上的一切都連接在一起,為我們所感知和控制。我們將連接一切,我們將知道一切,我們將控制一切。
這就是物聯(lián)網(wǎng)——Internet of Things,由一切自然物和人造物連接成的信息網(wǎng)絡(luò)。
已經(jīng)成熟的時(shí)機(jī)
每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有個(gè)獨(dú)一無二的名字,這可以讓別的計(jì)算機(jī)知道如何找到它。手機(jī)也是如此,其他任何需要通信的設(shè)備也都是這樣。我們將電子設(shè)備們連接起來,借由它們之間的對話,表達(dá)我們自己的意圖;這些網(wǎng)絡(luò)將人連接在一起,無論身在何處,以光速傳遞的信息都可以即刻到達(dá)。而物聯(lián)網(wǎng)則要將一切事物都連接在一起,通過為每一個(gè)事物命名和借助機(jī)器的感知,承載數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)將變成地球的神經(jīng)系統(tǒng),人類將會(huì)將自己的感官和手腳延伸到每一個(gè)角落。
自從1999年物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念被提出之后,立即迅速發(fā)展起來。它嘗試將那些早已開發(fā)出來的技術(shù)整合在一起,從無線射頻識(shí)別、傳感器直到無線寬帶網(wǎng)絡(luò),再加上不斷融入的新技術(shù),讓我們的生活更加方便、更加潔凈以及更加自由。
作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一的無線射頻識(shí)別技術(shù),已經(jīng)有了70年的歷史。在今天,每個(gè)人身上都會(huì)有最少一張RFID卡,無論是二代身份證還是公交一卡通,甚至到許多學(xué);蛘吖镜娘埧ǎ疾捎昧诉@種方式。儲(chǔ)存著唯一編號(hào)的芯片和天線封裝在一起成為不帶電源的“標(biāo)簽”,當(dāng)其進(jìn)入讀卡器的磁場范圍時(shí),就會(huì)因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)而在天線上形成電流,繼而激發(fā)芯片將編號(hào)回傳給讀卡器,并由和讀卡器相連的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行操作。現(xiàn)在我們已經(jīng)有了相當(dāng)多種類的RFID設(shè)備,人們已經(jīng)能夠制造出成本一美分的芯片,而封裝后的標(biāo)簽成本也降到了可以接受的范圍之內(nèi)。讓每件物品都擁有一個(gè)特別的名字,并不是件困難的事。
只有名字是不夠的。名字只像是一個(gè)入口,更重要的是它們的狀態(tài)。在微機(jī)電和電子技術(shù)的幫助下,傳感器就能夠完成這樣的工作。人們甚至不會(huì)意識(shí)到現(xiàn)在有多少傳感器遍布在我們周圍,從臺(tái)燈的輕觸式開關(guān)到手機(jī)上的攝像頭,再到房間里的煙霧和煤氣報(bào)警器。今天的智能手機(jī)中甚至可能安裝了五種以上的傳感器,樹木上安裝的溫度傳感器可以探測森林火災(zāi),橋梁上安裝的振動(dòng)傳感器可以監(jiān)控橋梁強(qiáng)度,粉塵和瓦斯傳感器已經(jīng)為監(jiān)控煤礦安全而運(yùn)行了許多年。通過偵測溫度、濕度、重力、聲音和圖像,人們可以得到所有的細(xì)節(jié),從而拼出一幅全景圖片。
顯而易見,傳感器接收到的信息,除了傳遞給機(jī)器本身之外,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸可能是更重要的方面。包括IEEE和ITU在內(nèi)的許多專業(yè)組織一直在致力于開發(fā)更好的傳輸方式和協(xié)議,無論是數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量還是速度,都可以用“日新月異”來形容。下一代移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)能夠達(dá)到理論上超過300M的下載速度,大量的數(shù)據(jù)傳輸瞬間就可以完成。自組織無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展迅猛,這種網(wǎng)絡(luò)將傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)裝置結(jié)合在一起,當(dāng)其中一些傳感器失效的時(shí)候,數(shù)據(jù)可以通過其他傳感器的中繼而傳遞出來。就像是互聯(lián)網(wǎng)的傳遞方式一樣,如果有某些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)出了故障,數(shù)據(jù)將會(huì)尋找其他更合適的路徑來傳輸。
當(dāng)RFID和傳感器結(jié)合的時(shí)候,我們就得到了一個(gè)微小的終端。它會(huì)標(biāo)記出自己的身份和狀態(tài),而通過無線網(wǎng)絡(luò)或者有線網(wǎng)絡(luò),千里之外的人也可以如臨現(xiàn)場般掌控全局,F(xiàn)在,物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)構(gòu)建成形。
正在變化的世界
對一款手機(jī)來說,iPhone的成功幾乎可以稱得上是個(gè)傳奇。這種只有兩種顏色、三種外觀的手機(jī)已經(jīng)在全球賣出了超過1000萬部,為它開發(fā)的軟件多達(dá)10萬種以上。開發(fā)者們絞盡腦汁地為iPhone制造更多軟件和硬件,希望能夠借助它實(shí)現(xiàn)更多的功能。Nike就是其中的一個(gè)。
iPhone和iPod上已經(jīng)有一個(gè)叫做Nike+的小系統(tǒng)。在鞋底安裝一個(gè)小設(shè)備,運(yùn)動(dòng)鞋就可以和手機(jī)通信,在屏幕上顯示跑步距離、步數(shù)、速度甚至消耗的熱量。這套系統(tǒng)還可以將個(gè)人鍛煉數(shù)據(jù)保存到自己的電腦上、傳給自己的健身教練甚至上傳到Nike的網(wǎng)站上,用以制定更適合的健身計(jì)劃。這可以算是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的小小應(yīng)用——通過傳感器、軟件和網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作,我們能夠更好地達(dá)到目標(biāo)。
既然手機(jī)可以做到,那么其他電子設(shè)備也都能夠做到。IBM在2005年提出了“智慧地球”計(jì)劃,從電能、醫(yī)療、銀行等諸多領(lǐng)域提出了“智慧化”的目標(biāo),試圖通過軟件和傳感器的協(xié)調(diào)工作,讓人們能夠更快地應(yīng)對突發(fā)狀況、更好地享受生活;而惠普在去年提出了“地球中樞神經(jīng)系統(tǒng)”計(jì)劃,則試圖將多種傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)合在一起,為所有的自然環(huán)境和人工建筑添加一套數(shù)字化的感官。在這類雄心勃勃的計(jì)劃中,通過對數(shù)據(jù)的有效收集和整理,消滅各自為戰(zhàn)的狀況,人們可以做出更好的決策,進(jìn)而降低成本和提高收益。遍布各處的傳感器就像一大群隨時(shí)相互交換信息的小螞蟻,它們共享的信息將會(huì)成為管理者的決策依據(jù)。已經(jīng)有了一些這樣的例子:新加坡陸路交通管理局對安裝在公路上的電子眼和掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,對路況預(yù)測的準(zhǔn)確率達(dá)到了85%,有效減少了堵車狀況的發(fā)生;斯德哥爾摩通過自動(dòng)拍照識(shí)別和自動(dòng)扣款實(shí)現(xiàn)的不停車交費(fèi)系統(tǒng),將城區(qū)交通廢氣排放量減少了8%以上;德國和美國幾家汽車公司正在開發(fā)中的車-車信息通訊系統(tǒng),可以將其他汽車獲知的信息傳遞到自己面前,從而幫助獲取更好的行車路線,降低能耗和排放,甚至完全避免車禍的發(fā)生。
而物聯(lián)網(wǎng)對我們生活的影響,不只表現(xiàn)在這樣宏觀的方面。2005年,加拿大人馬克.坎貝爾試著將建筑物中的家電連接起來協(xié)同工作。他使用自己發(fā)明的無線控制器來調(diào)控家電的工作時(shí)間,將之視為一個(gè)整體來運(yùn)行。比方說,不再單獨(dú)控制每一部空調(diào),而只是輸入一個(gè)目標(biāo)溫度就好。在傳感器和控制器的協(xié)調(diào)下,空調(diào)們將會(huì)像螞蟻一樣群體工作,而不再只是完成獨(dú)立的目標(biāo)。這套系統(tǒng)可以為大型場所節(jié)省最高達(dá)30%的電費(fèi)開支,也對降低碳排放做出了貢獻(xiàn)。意大利通過對電表的改造,讓用戶隨時(shí)了解用電狀況,從而根據(jù)不同時(shí)段的電價(jià)安排用電計(jì)劃,減少了25%的用電高峰期負(fù)荷;馬耳他國家電力和水設(shè)施機(jī)構(gòu)在2008年建立了世界上第一個(gè)全國性的智能電力水力系統(tǒng),利用智能電表和安裝在電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施上的傳感器,實(shí)施更有效的管理,以及當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)可以快速排除。
在上海,所有的寵物犬都已經(jīng)安裝了皮下植入的RFID標(biāo)簽,不僅可以讓管理部門隨時(shí)得知檢疫信息,而且鑒定寵物歸屬和身份時(shí)也變得容易許多。已經(jīng)有些省份將類似的方法應(yīng)用在畜牧業(yè)中,農(nóng)場主和管理部門可以隨時(shí)了解每只動(dòng)物的防疫檢疫狀況,甚至可以根據(jù)它們在發(fā)育和產(chǎn)奶的不同階段供給精確數(shù)量的精飼料,以最低成本換來最高的收益;而通過給農(nóng)產(chǎn)品加上標(biāo)簽,可以在生產(chǎn)到銷售的整個(gè)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)地到餐桌的全程可控,確保食品安全。
這些都是我們目前生活中的物聯(lián)網(wǎng),只不過只能算是局域網(wǎng)的規(guī)模而已。將這樣的思路推廣,人們的確已經(jīng)取得了不錯(cuò)的收益。雖然我們現(xiàn)在還不會(huì)像《生活大爆炸》中的物理天才謝爾頓.庫珀一樣,用RFID和計(jì)算機(jī)來管理自己的襪子,但是零售商早已開始這樣的嘗試。
沃爾瑪要求所有供貨商都在包裝上使用RFID標(biāo)簽,在入庫時(shí)以機(jī)器而非傳統(tǒng)的人工掃描,每年可以減少80億美元的成本;而麥德龍?jiān)趲啄昵伴_始的“未來商店”計(jì)劃,通過RFID標(biāo)簽來標(biāo)記每件商品,為每個(gè)貨架上都安裝了讀卡器。當(dāng)貨物不足的時(shí)候,倉庫會(huì)接到通知而自動(dòng)補(bǔ)貨,當(dāng)顧客離開超市的時(shí)候,門口的讀卡器將會(huì)自動(dòng)計(jì)算出購物車?yán)锼胸浳锏目們r(jià),然后連接銀行從信用卡里自動(dòng)扣款。
類似的例子還有很多。和10年前相比,我們生活的諸多方面都已經(jīng)發(fā)生了變化,更方便、更智能、更強(qiáng)大的信息工具已經(jīng)成為了我們生活中的一部分。而將這一切連接在一起的物聯(lián)網(wǎng),將會(huì)帶給我們一個(gè)充滿了無限可能的未來。
激烈爭奪的未來
想象一下這樣的場景:通過無處不在的高速網(wǎng)絡(luò),醫(yī)生能夠隨時(shí)了解病患的身體狀況,家長們隨時(shí)知道自己的孩子的具體位置,冰箱會(huì)擬出你喜歡的菜單并告訴你下班時(shí)記得在超市采購;在你快到家時(shí)大門前的燈會(huì)亮起,爐子會(huì)根據(jù)你的菜單而開始預(yù)先加溫,熱水器開始調(diào)節(jié)洗澡的水溫,同時(shí)讓浴室的顯示器準(zhǔn)備好播放昨晚錯(cuò)過的劇集;當(dāng)你沉沉睡時(shí),洗碗機(jī)將會(huì)借助夜間便宜的電力開始工作,汽車也會(huì)自動(dòng)開始充電。
看起來有些科幻色彩,但是這的確可以實(shí)現(xiàn),F(xiàn)在我們和這樣的未來之間已經(jīng)不再存在太多的技術(shù)障礙,物聯(lián)網(wǎng)開始變得更像一個(gè)商業(yè)問題。
雖然人們從幾年前就開始對物聯(lián)網(wǎng)寄予厚望,甚至有人引用IBM前任CEO郭士納的話來試圖證明,物聯(lián)網(wǎng)將是下一代革命性的計(jì)算模式,就像計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)帶來的革命一樣。但是人們也同樣意識(shí)到,物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將是一個(gè)巨大的工程,比互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模要大得多。
這是歷史上最大的信息化工程,絕非任何一個(gè)團(tuán)體、公司或者國家可以單獨(dú)承擔(dān)。雖然技術(shù)的門檻已經(jīng)跨過,但是相關(guān)產(chǎn)品的成本因素,也決定了物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)幾乎不可能在所有領(lǐng)域全面開花。就目前來看,廠商們都在試圖采用從某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)入,試圖占據(jù)穩(wěn)固的地位以拉大與其他對手之間的差距,而許多企業(yè)使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有種種不同,這可能會(huì)為將來各個(gè)物聯(lián)局域網(wǎng)的連接形成阻礙。
與當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的狀況類似,只有在出現(xiàn)一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)之后,物聯(lián)網(wǎng)才能夠更快地發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)之間相互連接將會(huì)帶來指數(shù)級別的變化,而非一加一等于二那么簡單。然而,這樣的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),也只有在漫長而激烈的市場爭奪戰(zhàn)之后才會(huì)出現(xiàn)。畢竟物聯(lián)網(wǎng)牽扯到過多的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、商業(yè)乃至法律問題,要一步跨入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,只是不切實(shí)際的幻想。
就像藍(lán)光和HD-DVD之爭一樣,最終市場將會(huì)選擇某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)成為主流,而目前廠商們將不會(huì)放棄任何可能性。互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè)的狀況很可能會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代重現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)也許會(huì)像互聯(lián)網(wǎng)一樣,在經(jīng)歷過極度繁榮的泡沫后,才會(huì)獲得冷靜而長足的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)將在那之后才會(huì)成為我們生活中的一部分。
目前國內(nèi)關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)概念,大多更像是傳統(tǒng)流程的改造,無論是以RFID取代條形碼還是以無線網(wǎng)取代固定網(wǎng)絡(luò),都并沒有涉及到物聯(lián)網(wǎng)的更深層次——通過對數(shù)據(jù)的挖掘和分析,以軟件幫助人們更好地做出決策。去年,國務(wù)院總理溫家寶和工業(yè)及信息化部部長李毅中的輪番講話,使得物聯(lián)網(wǎng)概念驟然升溫;今年2月,北京經(jīng)信委發(fā)布涵蓋十個(gè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)需求,又進(jìn)一步為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。緊接著深圳物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)博覽會(huì)也將開幕,參觀者們將會(huì)看到物聯(lián)時(shí)代的諸多可能。
無論如何,物聯(lián)網(wǎng)的未來,已經(jīng)開始一步步向我們走來。