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物联网的三要素及其三要因谈物联网发展策略周文豪物联网（Internet of Things）本来是以RFID识读装置（阅读器）为节点，自动读取全球不重复的电子标签中编码（EPC）所标示的物品并通过互联网实现物物相连，便利生产、方便生活的重要IT技术。早在RFID开始逐渐被认识的1995年就被提出，1999就开始得到广泛认同。1 中国RFID从对“人”应用到对“物”应用的启示 RFID的目的是用来对物品的标示与识读，是十多年前就开始出现的“物联网”的节点，借助机器对机器的互联（M2M）来实现对物品的识读并实现“物物相连”。这里的物主要是新产品，要对推广RFID后几乎所有产品进行编码，方便他们作为商品进行流通并对他们进行终身管理的较新方法。它的目的非常明确，最大受益领域是包括零售在内的物流业和商业，不但可以通过传统市场实现B2C的交易，还特别适宜网络交易和电子商务，可以实现全球的物品管理的透明化，从传统意义上来讲就是实现供应链管理的透明化。物联网还可以改变传统的产品销售模式，大大促进网络购物这种新型电子商务。它与当前的网络购物或快递业不同的是自动化程度更加提高，对产品（商品）标示是当产品被制造后“下线”的当时就被决定的了，此后对物品的识读可以避开手工干预。这里体现了RFID最大的优点在于产品在价值链上可以共享信息。这种共享甚至可以持续到消费者购入直至它的整个生命周期。例如汽车需要修理的时候，零部件商的标签可以告诉你备品的所在和价格。当前，RFID在普及的过程中，例如二代身份证中的电子标签在多数应用场合还没有得到充分利用，仍在用传统的方法凭肉眼去读身份证上号码，用手指敲打键盘输入到计算机后联网，找出和记录个人信息。但是，最近，有些新的发展，例如有些饭店不再使用这种传统方式来登记和检查住宿人的证件，而是采用了身份证的阅读器，实现了二代身份证本来应发挥的自动验证功能。在公交车上，“刷卡”从开始就是自动被读的。这是电子芯片内藏卡片本来就具有的功能，身份证的自动识读滞后于身份证发行若干年而公交系统却没有滞后的原因在于身份证被公安部门“神化”了，其信息被认为是“个人隐私”甚至“国家机密”。以上就人员的身份证和消费卡来说明RFID的应用。对于物品的应用比较相似，也是通过对物品的“身份证”来识读的。增加了计算机的外围读写机具实现了对证卡和标签的自动读取对于自动化程度的提高做出了贡献。2 物联网的三要素 当前物联网在社会上已经被炒得天翻地覆，已经搞得面目全非。2009年11月3日，温总理指示“要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机”，这说明政府决策层已经明确意识到“传感网”、“物联网”是两个不同的概念。但问题还没有了结，如何判断什么是物联网呢？2.1 物联网的定义 什么是物联网，物联网的英文名称为“Internet of Things”。物联网就是利用网络做到物物相连。这是最基本的定义，它被提出了十多年，也许再过几十年、上百年都不会变。2.2 泛在网 如果有人想要修改它，实在不容易。问题在于如何实现。有人懵懵懂懂地提出物联网“新”概念。但打开一看，早不是物联网了，而是酷似十年前日本提出的泛在网。不同的是，人家提出当时还提出了解决方案，并不是不负责任地“乱放瞎炮”。泛在网的概念由日本的坂村健先生提出后在日本、韩国与我国台湾盛誉不衰。其倡导者早就把自己成立的研究所叫做“泛在构网”（YRP）研究所，在网上早就有案可稽。搞清泛在网与物联网的差异，其意义非同小可。 不管是“物联网”还是“泛在网”首先都要搞清来龙去脉，明白要搞什么，与前人的工作有何出入，然后实事求是地去做规范。注意规范首先要“规范”自己，连自己都规范不住的话，如何去规范别人？然后是应用和研发可实施的技术产品。经过市场认定之后还要与业内企业和人士协商，使规范升格为大家共同遵守的“协议”。最后得到大家的充分认可后才有可能成为“标准”。所以不要一开始就盲目地搞什么标准来占领“高地”。凭借政府干预强行制定标准，那将极大阻碍物联网的发展。2.3 物联网的三要素 物联网的定义简单而又明确，我们首先要感谢那些为我们制定了简单明确定义的人士。RFID定义也非常精辟，用射频的方法标识物品的ID。但是，有些定义很费解，例如NFC，仅仅讲近场通信，其他什么也没有。建议将来给新技术命名时要像“物联网”那样务必言简意赅，切中要害。下面我们解析具备什么条件才是物联网。 除了大家公认的必须要有网络之外，构成物联网还要有三个要素：（1）物品；（2）名称；(3)自动。 （1）物品，物联网涉及的对象必须是物品，可以包括动、植物，但不能是人员。有人说中国进入老年化社会要利用物联网做好走失老人的定位云云。物联网尽管“泛在”，并不“泛管”，不堪管理人员的大任。人员的参与仅仅在于应用，而不是物联网对象。 （2）名称，认识物品要靠名称。如果没有名称，那么在网络中怎样认识它们呢？所以每件物品都要有名字。计算机容易辨认的既不是中文也不是英文，而是代码，这就是编码要表述的东西。前人已经作了世界统一的物品代码EPC（电子物品编码）。这是保证物品具有唯一“名称”的关键。 （3）自动，认识物品要自动，即自动识别物品的编码。条码、红外、生体、OCR都不够自动和快捷，有的甚至要通过人手，那还叫自动吗？目前只有RFID最能胜任物联网的自动识别技术。做过射频标示的物品一旦进入识别区域，阅读器就可以自动识别。RFID的阅读器当之无愧地称为物联网的节点。我们来看条码扫描器能够做到吗？它必须在指定的位置、角度、方向等苛刻的条件下才能较可靠识读。尽管有时称它“自动”，那是相对于手工录入信息而言是自动的，但与RFID相比就不自动了。这里常说的“M2M”的M指的是机器（machine），不是人（man）。要做到机器对机器的自动互联，才能做到物与物的自动相连。有时既便有“人”“机”交叉，那仅是“人”对“机”的应用。 根据“自动”这一要素，下面这两种情况显然不同于物联网。 很多快递公司使用条码，可以让快递件的发件-收件双方通过网络查到物品当前的位置。这本身还不是物联网，但如果加上了诸如RFID那样的自动识别的标签，能够自动上网和检索之后，不排除它是对物联网的应用。 有些物流网站建造了供物流使用的查询系统，便利物流业、运输业查询使用，这也不是物联网，同样因为人工大量介入，这仅仅停留在对互联网的应用上。 目前有没有人在筹划和尝试应用物联网呢？有的，笔者曾经提到“中国科技部的863计划中有一个RFID公共信息服务平台的项目，由北京大学张世琨领导的研究小组与中科院等单位联合开发，现在上海张江RFID产业基地正在试运行这一公共信息服务平台。”因为其应用的报道甚少，很难判断是否已经开始进入实用阶段。另外，世界手机大户诺基亚成功地用RFID手机自动读取标签数据后再通过GPRS功能在数据库上快速检索到电池是否为真品，以及烟花爆竹的安全性，这是利用物联网概念来实行手机防伪和安防的两项应用。此类数据检索如果逐渐向大众开放，那么物联网的普及就容易落到实处，这些例子是对初期状态物联网的应用。3 物联网要素定义的三种原因 满足了上述物联网的三项基本条件之后，物联网的变得十分单纯并可以实施。物联网主要是为物流服务的，物联网也可以为电子商务服务，便利人们用手机购物，同样可以为物流业者自动查询货物的所在。再加上位置信息后，这样的物品以及所在位置就变成“可视”的了。RFID手机是电子商务的工具之一，手机自动购物是电子商务对物联网的应用。 物联网的三要素可以使物联网自身很单纯并可以实施，这也是保证它高效运转的条件，实施不了的东西再好也枉然。原因在于如下三点：（1）编码资源有限；（2）网络资源有限；（3）成本要求。 （1）编码（例如EPC）资源有限：尽管它十分庞大，但不要漫无目的地乱作编码。全球对于新的产品可能产生共同兴趣，所以使用庞大而有限的编码资源要对新“下线”的产品进行编码。对于已经售出的，称为“固定资产”而且有必要用编码进行管理的，可以追授其编码，已经被利用了的没有信息共享必要的就不再用编码标识。 （2）网络资源有限：互联网遍布全球，但其资源并非无限。为了这种有限的网络资源的正常高速运行，无关大局的东西不要做到全球共享。 （3）成本要求：低成本促进普及和高效。用来标示物品的超高频电子标签目前已经趋于每只3角钱（5美分）。这是因为标准统一、内容单纯、甚至不用内存，只有一个世界共通的统一和唯一的编码，再在网络上对它精辟解释。成本的降低是普及使用的一大关键，也是节省资源对我们的要求。基于上述三种原因，能够单纯的尽量单纯、能够个别处理的不要全球化、能够便宜的不要搞得昂贵。例如，谁家的“鸡飞上了天”、“狗跳上了墙”不能与新产品标识相提并论。如果作为新闻可以利用互联网来发布，但不需要把对它们的感知信息自动联在广域网上。更不要标榜它们是“物联网”。安防、地震、水质检测又何尝不是如此呢？ 为了使物联网稳步发展，保持理性并明确上述物联网的三要素和明确高效运转的三要因非常重要。4 编码的自生自灭 研究和发展物联网要从最实际和最需要的地方入手。编码的自生自灭可谓重要课题之一。 所谓编码的自生是要求当产品出来的时候无需人为干预，只需根据设定的条件便自动实现EPC编码，即让物品根据环境和需要自行按照某种规则进行编码。这就是编码的自生。 当物品走完了自己的生命周期，这一编码能够自行消灭，即编码的自灭。 编码自生自灭的的意义极为深远。如果按照EPC的方法，新产品“下线”之后都要为物品贴标，那将是一件极为繁重的工作。如果编码自动生成，又符合全球唯一性，就容易把物联网推向一个更高的自动化境界。编码自灭对于节省资源、编码的再利用极为有益。 编码的自动生成要有物理根据，即标签首先要事先贴在物品上。这在本世纪初时还是难于解决的。但后来可印刷电子标签（printable electronic tag）的飞速发展，为我们揭示了这种可能性。诺基亚正在研究这种新型标签如何代替传统标签应用到电池防伪，为的是降低标签成本。这种标签不必再用单晶硅来做，用导电油墨就可以印刷出来，成本大大降低甚至还可以有内部存储器。这样在物品本身或包装箱上事先印上这种标签后，产品一“下线”就可能借助写入装置自动形成编码。标签可以在物品的不同方向的外表多印上几个，以适应当标签读不出来或损坏失灵的情况，克服RFID有时识读率低的技术难点。5 物联网发展中的若干不利因素和改进措施 我们讲RFID要尽量单纯，但是单纯并非容易，发展物联网将遇到重重困难。因此要研究物联网发展的不利因素，还要借鉴RFID发展的经验。 （1）概念的统一：我们知道RFID是一项技术，也可视为一种理念或概念，真正落到实处才有价值。物联网则有所不同，他已不再是理念，是一种主要为物流服务的应用，因此把物联网的概念“基石”夯实是一件势在必行的事。 （2）政府指导部门的统一：2006年有个单位串联14个国家部门写了RFID发展白皮书，这使我们了解到有14个政府部门都关心RFID的发展，这是件大好事。目前有更多的部委参与其中，但群龙无首，谁来牵头搞物联网应用呢？总不会由国务院主抓吧？剩余的就有国资委、发改委和商务部了。由于物联网的应用主要在物流、商务以及国内外的流通领域，所以是否应该有商务部来主管呢？负责指导的政府部门统一了，财政预算就会减少浪费、物联网就容易有条不紊地发展。 （3）政府支持方向的明确：向推动大规模应用倾斜。重在物流，即供应链管理和零售、交通、通信、电子商务、食品安全、药品监管等等都与物流有关，凡是意义重大的要大力支持。 （4）打破各行各业的行业管理部门的条块分割：RFID的发展瓶颈在于“开环”应用，这里的开环就是打破应用领域和政府管理部门的条块分割。有个大企业的总经理道出了条块分割的苦衷，为了实现简单的生猪养殖跟踪就要涉及好几个政府职能部门，仅打通这些部门的关系都要费劲“九牛二虎”之力，哪有精力去搞项目呢？ 上述各项都是发展RFID和物联网所遇到过的问题，处理不当哪一条都会违背科学性并挫伤民众发展物联网的积极性。 回眸RFID发展历程，最为棘手的是各行业的“开环应用”。为此，笔者在无线传感网络与物联网发展关系辨析的先后两文中提到：发展和扩大RFID应用的关键是怎样打破“闭环”瓶颈，实现“开环应用”。这需要中央和地方政府怎样逐个行业地去融合贯通。如果各个行业领域都整合了，那么物联网就容易形成。6 物联网的商业模式与经济模式6.1商业模式 无论我们推广什么技术，首先要问目的是什么。物联网的目的在于“物物相连”这一点几乎得到共识，其次我们关心的是商业模式。RFID有两种需求，一种是来自政府项目、一种是来自民间的需求。有些可分阶段地分别处理，开始时是政府项目，定植于社会之中后时变成了民间项目。军事以及地震等灾害时的应急物流等肯定是政府项目，药品监控、食品安全是可以由政府转向民间的项目。民需物品的运输、配送就是纯民间项目了。在发展RFID道路上，我国已经走过坎坷的4、5年（如果从2005年的RFID在中国开始大“热门”时起算），为数不多的企业成功了，更多的企业作为“先驱者”倒下了。今后物联网的发展道路仍将坎坷和艰辛。 尽管发展物联网存在两种不同的商业模式，但以笔者之见，中国物联网的发展必须像发展RFID那样由政府牵头。现阶段一般企业只能提供技术产品和项目实施服务，物联网的很多领域没有哪家企业能够推动得了的。曾几何时，没有政府为铁路特批RFID的超高频频段和铁道垄断企业的坚决推行，RFID就不能在铁路上应用；没有北京市政府的协调和推动，就不会有哪家公司会把使用交通卡的汽车乘车费用降低到半价并大幅降低了地铁票价，进而使得公交出行人数大增，大大改善了公交运营；药品监控、食品安全、危化物管理都同样离不开政府的推动和财政支持。这些体现了中国特色，没有哪个国家的政府能够为“便民、利民、惠民”的民生工程做到如此程度。6.2经济模式 近几个月来由于我国国家领导人的谈话被炒得热火朝天，席卷全国，甚至引发“物联网概念”，有些相关企业的“物联网概念股”被炒上了天。这种炒作尽管脱离了“实体经济”但未尝不是发展“虚体经济”的一个例子。例如，