物聯(lián)網(wǎng)演義（一） ——物聯(lián)網(wǎng)概念的起源和演進(jìn)

1比爾?蓋茨的瘋狂構(gòu)想和前衛(wèi)實(shí)踐

“還記得多年前的那個(gè)春天……"，1995年，比爾?蓋茨 出版了洛陽(yáng)紙貴的《未來(lái)之路》，其時(shí)IT界人士幾乎人手一冊(cè)。 書(shū)中描述了一大堆令人眼花繚亂的新技術(shù)和發(fā)展前景，不過(guò), 蓋茨在書(shū)中所描述的與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的觀點(diǎn)被人們忽視了

蓋茨這樣娓娓道來(lái)：“當(dāng)袖珍個(gè)人計(jì)算機(jī)普及之后，困 擾著機(jī)場(chǎng)終端，劇院以及其他需要排隊(duì)出示身份證或票 據(jù)等地方的瓶頸路段就可以被廢除了。比如，當(dāng)你走進(jìn)機(jī) 場(chǎng)大門(mén)時(shí)，你的袖珍個(gè)人計(jì)算機(jī)與機(jī)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)相聯(lián)就 會(huì)證實(shí)你已經(jīng)買(mǎi)了機(jī)票。開(kāi)門(mén)你也無(wú)需用鑰匙或磁卡，你 的袖珍個(gè)人計(jì)算機(jī)會(huì)向控制鎖的計(jì)算機(jī)證實(shí)你的身份?！?“而您所遺失或遭竊的照相機(jī)將自動(dòng)發(fā)回信息，告訴用戶它現(xiàn) 在所處的具體位置，甚至當(dāng)它已經(jīng)身處不同的城市的時(shí)候。"

這些話，現(xiàn)在讀起來(lái)是不是覺(jué)得很熟悉？

沒(méi)錯(cuò)，他描述的場(chǎng)景，現(xiàn)在已逐步通過(guò)RFID智能手機(jī) 的應(yīng)用得到逐步實(shí)現(xiàn)。

而在當(dāng)年，蓋茨是通過(guò)他在自家地盤(pán)里的個(gè)人實(shí)踐，來(lái) 實(shí)現(xiàn)他的物聯(lián)網(wǎng)夢(mèng)想的。蓋茨的豪宅位于美國(guó)的西雅圖，從 1990年開(kāi)始修建，于1997年建成，共花了 7年時(shí)間，費(fèi)用高 達(dá)1億美金，成為數(shù)字技術(shù)前沿科技的結(jié)晶。中國(guó)國(guó)家主席 胡錦濤在2006年首次訪問(wèn)美國(guó)時(shí)親身體驗(yàn)了這所物聯(lián)網(wǎng)豪宅 并用晩宴。

這是一個(gè)智能建筑和智能家居最有代表性的范例。

在豪宅的大門(mén)處，設(shè)有氣象感知器，電腦可根據(jù)傳感器 所測(cè)到的各項(xiàng)氣象指標(biāo)，對(duì)室內(nèi)的溫度和通風(fēng)情況進(jìn)行控制。

室內(nèi)所有的照明、溫濕度、音響、防盜等系統(tǒng)都可以根 據(jù)需要，通過(guò)電腦進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣一來(lái)，就可以預(yù)先設(shè)定你 偏好的溫度、濕度、燈光、音樂(lè)、畫(huà)作等，將整個(gè)環(huán)境調(diào)整 到一個(gè)最滿意的境地。

房?jī)?nèi)的所有電器設(shè)備連接成一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)。在感應(yīng)到有 人到時(shí)自動(dòng)打開(kāi)照明系統(tǒng)，并在離去時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。

這座有45個(gè)房間的豪宅，掛在墻上的名畫(huà)會(huì)根據(jù)不同的 需要自動(dòng)進(jìn)行更換。

不僅如此，就連廚房?jī)?nèi)所有的設(shè)備都是由位于中央系統(tǒng) 的電腦控制的。

在衛(wèi)生間里，安裝了一套檢查身體的傳感系統(tǒng)，可以對(duì) 體溫、血壓、脈搏等人體的健康指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。當(dāng)處理中 心發(fā)現(xiàn)身體狀況出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。

如果一旦不幸發(fā)生火災(zāi)等意外，整個(gè)房間的自動(dòng)消防系 統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，系統(tǒng)將根據(jù)火勢(shì)的分布情況分配供 水，澆水滅火。還能夠一面自動(dòng)對(duì)外報(bào)警、顯示出最佳的營(yíng)救

方案，同時(shí)關(guān)閉有危險(xiǎn)的電力系統(tǒng)等。

就連在智能豪宅院子里的一棵百年老樹(shù)，也采用了智能 化的養(yǎng)護(hù)方式，先進(jìn)的澆灌系統(tǒng)能夠通過(guò)傳感器了解這棵老 樹(shù)的對(duì)于水的需求情況，從而實(shí)現(xiàn)及時(shí)、全自動(dòng)澆灌。

RFID傳感器能識(shí)別指定的身份，家里的數(shù)據(jù)處理中心隨 時(shí)可以知道室內(nèi)每一位合法進(jìn)入者的位置和動(dòng)態(tài)，無(wú)論他走 到哪里，RFID跟蹤器都會(huì)將他的行蹤傳送至Windows系統(tǒng) 的中央電腦。

2 EPCgloba和M IT實(shí)驗(yàn)室的定義

蓋茨不是一個(gè)人在戰(zhàn)斗。

1998年春，英國(guó)工程師Kevin Ashton在寶潔公司的一次 演講中首次提出了真正的“物聯(lián)網(wǎng)”概念。Ashton時(shí)任寶潔公 司的助理品牌經(jīng)理，1997年就開(kāi)始琢磨如何用RFID技術(shù)提 高寶潔公司的物流和零售運(yùn)營(yíng)。在寶潔公司和吉列公司的贊助 下，他與美國(guó)MIT的教授Sanjay Sarma、Sunny Siu和研究員 David Brock共同創(chuàng)立了一個(gè)RFID研究機(jī)構(gòu)一一自動(dòng)識(shí)別中心 （Auto-ID Center），他本人出任中心的執(zhí)行主任，Sunny Siu （下 一任是Sanjay Sarma）為中心的研究室主任（后稱為研究所所 長(zhǎng)）。EPCglobal于2003年11月1日將自動(dòng)識(shí)別中心更名為自 動(dòng)識(shí)別實(shí)驗(yàn)室，為EPCglobal提供技術(shù)支持。

Kevin Ashton對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義很簡(jiǎn)單：把所有物品通過(guò) 射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí) 別和管理。MIT自動(dòng)識(shí)別中心提出，要在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基 礎(chǔ)上，利用RFID、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN，Wireless Sensor Network）,數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物 的“物聯(lián)網(wǎng)”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品（商品）能夠彼此進(jìn)行“交 流”，而無(wú)需人的干預(yù)。Kevin Ashton說(shuō)：“這是比互聯(lián)網(wǎng)更 大、為公司創(chuàng)造一種使用傳感器識(shí)別世界各地商品的方法，是 一個(gè)很大的問(wèn)題。這將徹底改變?nèi)藗円酝鶑纳a(chǎn)廠商到顧客， 甚至是通過(guò)回收產(chǎn)品來(lái)跟蹤產(chǎn)品的固有模式。事實(shí)上，我們 創(chuàng)造了物聯(lián)網(wǎng)?！?Kevin Ashton預(yù)測(cè)，通過(guò)EPC （電子產(chǎn)品代碼， Electronic Product Code）網(wǎng)絡(luò)將使機(jī)器能夠感應(yīng)到全球任何 地方的人造物體，從而創(chuàng)造真正的“物聯(lián)網(wǎng)”。

EPCglobal是國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)EAN和美國(guó)統(tǒng)一代碼委 員會(huì)（UCC）的一個(gè)合資公司。它是一個(gè)受業(yè)界委托而成立的 非盈利組織，負(fù)責(zé)EPC網(wǎng)絡(luò)的全球化標(biāo)準(zhǔn)，以便更加快速、 自動(dòng)、準(zhǔn)確地識(shí)別供應(yīng)鏈中的商品。EPCglobal的目的是促進(jìn) EPC網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)更加廣泛地應(yīng)用。

EPCglobal提出的"EPC網(wǎng)絡(luò)”是物聯(lián)網(wǎng)最早的雛形，起 源是EPC產(chǎn)品電子代碼。EPC編碼是國(guó)際編碼組織推出的新 一代產(chǎn)品編碼體系，是商品條形碼的革命性發(fā)展和延續(xù)。原 來(lái)的產(chǎn)品條碼僅是對(duì)產(chǎn)品分類的編碼，EPC碼則是對(duì)所有單 個(gè)商品都賦予一個(gè)全球唯一的編碼。而EPC編碼的載體，就 是RFID（射頻識(shí)別）電子標(biāo)簽。借助RFID和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不 僅可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)產(chǎn)品的跟蹤和追溯，提高物流效率，而且為實(shí) 現(xiàn)供應(yīng)鏈的可視化管理提供了有效手段，可在任何時(shí)間、任 何地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)任何物品的識(shí)別與管理?？梢哉f(shuō)，最早的物聯(lián)網(wǎng) 概念，就是“EPC編碼+RFID+互聯(lián)網(wǎng)”。一個(gè)帶有電子標(biāo)簽 的產(chǎn)品，電子標(biāo)簽中有這個(gè)產(chǎn)品的唯一編碼，當(dāng)這個(gè)帶有標(biāo)簽 的產(chǎn)品通過(guò)一個(gè)讀寫(xiě)器時(shí)，這個(gè)產(chǎn)品的信息就會(huì)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng) 傳輸?shù)街付ǖ挠?jì)算機(jī)內(nèi)，這是一個(gè)全自動(dòng)的產(chǎn)品流動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。 物聯(lián)網(wǎng)將在全球范圍內(nèi)從根本上改變對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、 銷售各環(huán)節(jié)物品流動(dòng)監(jiān)控的管理水平。EPC開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)（物聯(lián)網(wǎng)） 是構(gòu)建在互聯(lián)網(wǎng)之上的全球物品流動(dòng)信息傳遞網(wǎng)絡(luò)。可以看出, EPC定義的物聯(lián)網(wǎng)和我們現(xiàn)在所說(shuō)的廣義物聯(lián)網(wǎng)（任何物體相 聯(lián)）是有區(qū)別的，前者強(qiáng)調(diào)的是“商品”，主要服務(wù)的是生產(chǎn)、 物流和消費(fèi)領(lǐng)域。

EPC物聯(lián)網(wǎng)模型

▲將RFID及傳感、全球定位系統(tǒng)德等技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合 起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)

▲系統(tǒng)可以自動(dòng)的、實(shí)時(shí)的對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別、定位、追蹤、 監(jiān)控并觸發(fā)相應(yīng)事件

▲增強(qiáng)供應(yīng)鏈的可視性和可控性，使整個(gè)物流領(lǐng)域借助 RFID技術(shù)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益

3沃爾瑪?shù)奈锫?lián)網(wǎng)實(shí)踐

迄今為止，全球范圍內(nèi)符合EPCglobal倡議的物聯(lián)網(wǎng)概 念的最有影響力的實(shí)踐當(dāng)屬沃爾瑪商品貼標(biāo)項(xiàng)目。

2003年6月19日，在美國(guó)芝加哥召開(kāi)的“零售業(yè)系統(tǒng)展 覽會(huì)”上，沃爾瑪宣布將在其供應(yīng)鏈和零售管理上應(yīng)用RFID 技術(shù)，以最終取代目前廣泛使用的條形碼，成為第一個(gè)公布

正式采用該技術(shù)時(shí)間表的企業(yè)。按計(jì)劃，該公司最大的100 個(gè)供應(yīng)商應(yīng)從2005年1月1日開(kāi)始在供應(yīng)的貨物包裝箱、托 盤(pán)上粘貼電子標(biāo)簽，并逐漸擴(kuò)大到單件商品。2009年初，沃 爾瑪宣布進(jìn)一步把其最大的300家供應(yīng)商納入RFID計(jì)劃。 2010年7月開(kāi)始，沃爾瑪開(kāi)始在其商店出售的單件服裝上大 規(guī)模開(kāi)展貼標(biāo)（電子標(biāo)簽）計(jì)劃，以進(jìn)行庫(kù)存和零售管理。負(fù) 責(zé)美國(guó)西部沃爾瑪經(jīng)營(yíng)的高級(jí)經(jīng)理Raul Vazquez在接受《華 爾街日?qǐng)?bào)》的采訪時(shí)表示，“用手揮動(dòng)一下掃描器就能了解到 商店貨架和倉(cāng)庫(kù)里所有商品的信息，這將徹底改變我們業(yè)務(wù)經(jīng) 營(yíng)的能力?！?

美國(guó)阿肯薩州Rogers的一家沃爾瑪超市，工作人員在用手持終端掃描牛仔褲上的標(biāo)簽，同時(shí)查詢?cè)撆Ｗ醒澋膸?kù)存量

隨著EPCglobal組織對(duì)產(chǎn)品電子代碼的推廣，特別是沃 爾瑪貼標(biāo)計(jì)劃的示范效應(yīng)，全球大型零售商紛紛仿效，推出 了自己的試驗(yàn)和應(yīng)用計(jì)劃。如歐洲的麥德龍超市、瑪莎百貨, 美國(guó)的Macy'百貨及一些大型服裝零售集團(tuán)，也開(kāi)始實(shí)施 RFID貼標(biāo)計(jì)劃。物流業(yè)巨頭FedEx、DHL也很早就開(kāi)始試 驗(yàn)RFID技術(shù)用于全球郵包的追蹤和管理。從2009年起，沃 爾瑪及其他零售業(yè)巨頭開(kāi)始加快在單件商品上應(yīng)用RFID標(biāo) 簽，對(duì)電子標(biāo)簽的需求量也隨之激增。

RFID技術(shù)在國(guó)際物流/零售業(yè)的貼標(biāo)應(yīng)用經(jīng)歷了兩個(gè)階 段：

第一階段：從2005—2009年的強(qiáng)制貼標(biāo)階段。在這一階 段里，零售巨頭沃爾瑪基于自身降低物流成本、提高庫(kù)存和 零售管理效率、獲取未來(lái)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的考慮，決定強(qiáng)制推 行RFID貼標(biāo)計(jì)劃。由于這是全球物流領(lǐng)域的第一次規(guī)?；?應(yīng)用RFID技術(shù)，技術(shù)的適用性有待在實(shí)踐中檢驗(yàn)，而且當(dāng)時(shí) 的電子標(biāo)簽成本相對(duì)較高，大規(guī)模應(yīng)用給沃爾瑪?shù)纳唐饭?yīng) 商帶來(lái)很大的成本壓力。因此，這一階段的沃爾瑪貼標(biāo)項(xiàng)目只 在其最大的100家供應(yīng)商實(shí)施，而且貼標(biāo)的對(duì)象主要是裝載 商品的托盤(pán)和包裝箱。

第二階段：2009年后，沃爾瑪貼標(biāo) 計(jì)劃的加速推進(jìn)和其他零售商的效仿。沃 爾瑪在第一階段的RFID貼標(biāo)實(shí)踐獲得了 理想的效果，貨物的周轉(zhuǎn)、庫(kù)存商品的管 理效率、商店補(bǔ)貨的及時(shí)性均得到顯著提 高。同時(shí)，在第一階段的應(yīng)用過(guò)程中，不 但完善了電子標(biāo)簽應(yīng)用于包裝箱和托盤(pán)的 技術(shù)，EPCglobal組織同期也推出了 RFID 技術(shù)應(yīng)用于單件物品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這為以 后單件商品的貼標(biāo)提供了便利條件和技術(shù) 保障。另外，電子標(biāo)簽成本的大幅下降也 是零售業(yè)大力推進(jìn)其應(yīng)用的重要因素。

如果說(shuō)，在第一階段，沃爾瑪?shù)纳唐?供應(yīng)商只是被動(dòng)地接受沃爾瑪?shù)闹噶钤谄?

貨物包裝或托盤(pán)上貼電子標(biāo)簽，那么，經(jīng)過(guò)幾年的應(yīng)用，部 分供應(yīng)商已經(jīng)開(kāi)始體驗(yàn)到電子標(biāo)簽在其內(nèi)部管理中的好處, 從而轉(zhuǎn)變了其觀念并開(kāi)始主動(dòng)地在企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、物 流中嘗試應(yīng)用RFID技術(shù)。

同時(shí)，沃爾瑪貼標(biāo)計(jì)劃的成功也大大刺激了其他零售業(yè)巨 頭。20世紀(jì)80年代初的條形碼也是因?yàn)槲譅柆數(shù)膹?qiáng)制推行才 能廣泛地應(yīng)用在商品上，并使零售業(yè)產(chǎn)生了革命性的變化。如 今的電子標(biāo)簽越來(lái)越顯示出其在零售管理過(guò)程中的巨大價(jià)值, 更多的零售業(yè)巨頭開(kāi)始考慮其作為下一代的戰(zhàn)略技術(shù)。

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