大概是1995年夏天，在美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)的校園里有一個(gè)自動(dòng)售貨機(jī)，出售各色可樂(lè)，價(jià)錢(qián)比市場(chǎng)上的便宜一半。所以，很多學(xué)生都去那個(gè)機(jī)器買(mǎi)可樂(lè)。但是大老遠(yuǎn)地跑過(guò)去，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)可樂(lè)已經(jīng)售完，白跑一趟。于是有幾個(gè)聰明的學(xué)生想了一個(gè)辦法，他們?cè)谧詣?dòng)售貨機(jī)里裝了一串光電管，用來(lái)計(jì)數(shù)，看還剩下多少罐可樂(lè)。然后把自動(dòng)售貨機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)對(duì)接。這樣，學(xué)生們?nèi)プ詣?dòng)售貨機(jī)前，可以先在網(wǎng)上查看一下還剩下多少罐可樂(lè)，免得白跑一趟。

　　后來(lái)CNN還專(zhuān)程去了趟CMU，實(shí)地拍攝了一段新聞。當(dāng)時(shí)還沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things)這個(gè)概念。大家最初的想法很簡(jiǎn)單，就是把傳感器(Sensors)連到互聯(lián)網(wǎng)上去，提高數(shù)據(jù)的輸入速度，擴(kuò)大數(shù)據(jù)的來(lái)源。這是我個(gè)人對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的初次接觸。

　　物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念正式出臺(tái)，是1999年的事情。估計(jì)與RFID技術(shù)的不斷成熟，以及MIT推動(dòng)的AutoID的項(xiàng)目有關(guān)。

　　不妨把RFID粗略地理解為條形碼的更新?lián)Q代。商品包裝袋上經(jīng)常印有條形碼(Barcode)。把條形碼掃描機(jī)對(duì)準(zhǔn)條形碼，掃描機(jī)會(huì)自動(dòng)讀出商品的名稱(chēng)和價(jià)格等等有關(guān)信息。使用條形碼，可以大大加快購(gòu)物結(jié)帳的速度。此外，條形碼還有更多用處。譬如郵政的特快專(zhuān)遞，郵包每到一處，就掃描一下條形碼，這樣郵包在什么時(shí)間到達(dá)什么地點(diǎn)，立刻可以上傳到互聯(lián)網(wǎng)上，方便遞送郵包的顧客實(shí)時(shí)查看。條形碼好處很多，但是也有缺陷。其中最主要的缺陷，是必須把條形碼對(duì)準(zhǔn)掃描機(jī)才能讀出數(shù)據(jù)，不對(duì)準(zhǔn)就讀不出。

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　　RFID比條形碼先進(jìn)之處在于，不對(duì)準(zhǔn)也讀得出。譬如現(xiàn)在高速公路收費(fèi)站開(kāi)始推廣ETC。所謂ETC就是電子收費(fèi)卡，卡內(nèi)嵌著RFID。把卡放置于車(chē)內(nèi)前窗附近，當(dāng)汽車(chē)通過(guò)ETC專(zhuān)用車(chē)道的時(shí)候，路側(cè)無(wú)線裝置，也就是ETC讀卡器，會(huì)自動(dòng)讀取ETC卡內(nèi)余款，并更改之。

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　　MIT推動(dòng)的AutoID項(xiàng)目，不僅把RFID與互聯(lián)網(wǎng)連接到了一起，并且在此基礎(chǔ)之上，規(guī)定了數(shù)據(jù)通訊協(xié)議EPC(Electronic Product Code)。這樣就可以把從產(chǎn)品供應(yīng)商，到運(yùn)輸，到倉(cāng)儲(chǔ)，到零售，這條供應(yīng)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的自動(dòng)化，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈優(yōu)化打下基礎(chǔ)。AutoID是個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目，參與AutoID項(xiàng)目的院校來(lái)自美國(guó)，英國(guó)，韓國(guó)，日本，澳大利亞還有我們中國(guó)。中國(guó)參與該項(xiàng)目的是復(fù)旦大學(xué)。

　　2001年，美國(guó)加州伯克利大學(xué)研制出了世界上第一個(gè)智能灰塵(SmartDust)，大大刺激了物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)拓。智能灰塵由三個(gè)部分組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，1. 微型控制器(Micro Controller Unit, MCU)，2. 傳感器(Sensors)，3. 無(wú)線收發(fā)機(jī)(Transceiver)。2001年最初的智能灰塵，比一分錢(qián)稍大，現(xiàn)在已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比一分錢(qián)小了，只有幾毫米大。 

　　配上不同的傳感器，智能灰塵可以派上不同的用處。例如配上熱敏線圈，把智能灰塵放到森林里去，就可以監(jiān)測(cè)森林的溫度變化，預(yù)防山火的發(fā)生和及時(shí)制止山火的蔓延。又例如，配上壓力線圈，把智能灰塵插到橋梁的鋼梁的結(jié)合處，就可以監(jiān)測(cè)鋼梁的應(yīng)力變化，及時(shí)探測(cè)金屬疲勞的狀態(tài)。

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　　之所以說(shuō)智能灰塵大大刺激了物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)拓，不僅在于它的體積小，更重要的意義在于單個(gè)智能灰塵與其它灰塵，能夠自動(dòng)相互聯(lián)絡(luò)，組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這樣，即便單個(gè)灰塵的無(wú)線覆蓋范圍有限，但是通過(guò)灰塵與灰塵之間的數(shù)據(jù)交換，實(shí)際上達(dá)到了覆蓋廣大區(qū)域的目的。

　　智能灰塵的組網(wǎng)方式，稱(chēng)為Mesh Networking，抓一把智能灰塵隨手撒出去，每個(gè)單體智能灰塵與相鄰的灰塵建立數(shù)據(jù)通訊聯(lián)系，然后所有或者大部分灰塵就結(jié)成一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，讓網(wǎng)中任何兩個(gè)灰塵之間都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

　　無(wú)線的，Mesh Networking的智能灰塵，其重要性體現(xiàn)在，為無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋提供了一個(gè)可行的解決方案。

　　無(wú)所不在的計(jì)算(Ubiquitous computing)這個(gè)概念，早在1988年就出現(xiàn)了。最初的想法是把眼鏡，在手表，手機(jī)，錢(qián)包，衣服等等隨身用品里，通通植入芯片，然后相互聯(lián)絡(luò)組成一個(gè)區(qū)域網(wǎng)，稱(chēng)為個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(Personal Area Network, PAN)。想法雖然有趣，但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻遇到很多困難。智能灰塵的出現(xiàn)，使得無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋成為現(xiàn)實(shí)。

　　智能灰塵的無(wú)線的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)方式有多種辦法。在早期演示產(chǎn)品中，智能灰塵利用遠(yuǎn)紅外和激光來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)然其它途徑也可行，包括 WiFi，藍(lán)牙等等。有沒(méi)有可能利用3G這樣移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)呢？自然也是可以的，但是如果使用了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，還需要不需要Mesh Networking這種自動(dòng)組網(wǎng)的方式呢？

　　其實(shí)人工構(gòu)筑的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)組網(wǎng)的Mesh Networking，這兩種網(wǎng)絡(luò)方式并不矛盾，兩者并行不悖，而且相輔相成。

　　舉一個(gè)例子。假設(shè)在人體的各個(gè)關(guān)節(jié)，綁上傳感器。人體每一個(gè)動(dòng)作，都可以由傳感器感知。把傳感器采集到的信號(hào)傳給電腦，就可以在電腦中模擬出人體的各種動(dòng)作。這樣大家在玩網(wǎng)絡(luò)游戲的時(shí)候，就可以擺脫傳統(tǒng)的按按鈕的方式，去控制電腦中的人物，而是真正地動(dòng)手動(dòng)腳。這樣的玩法，更直觀，更感同身受。問(wèn)題是如何把各個(gè)傳感器的信號(hào)傳給電腦？一種方式是讓每個(gè)傳感器直接與電腦相連，另一種方式把每個(gè)傳感器與中央信號(hào)采集器(Control panel)相連，中央信號(hào)采集器可以掛在腰帶上，它負(fù)責(zé)收集各個(gè)傳感器的信號(hào)，匯總后打包傳給電腦。比較這兩種方式，第二種更容易實(shí)現(xiàn)，也更有效率。

　　各個(gè)傳感器與中央信號(hào)采集器的組網(wǎng)方式可以是Mesh Networking，而中央信號(hào)采集器與電腦之間的數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。采用這種混搭的辦法，可以充分揚(yáng)長(zhǎng)避短。既發(fā)揮Mesh Networking的靈活自動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，也回避Mesh Networking信息處理能力弱，電池消耗敏感的劣勢(shì)。使Mesh Networking與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相輔相成，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

　　對(duì)于移動(dòng)運(yùn)行商而言，Mesh Networking延伸了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的觸角，SmartDust等等終端設(shè)備突破了以往移動(dòng)終端設(shè)備中只有手機(jī)一枝獨(dú)秀的局面。


　　“1984”是一本政治幻想小說(shuō)，發(fā)表于1949年。小說(shuō)把“未來(lái)的”1984年的世界，描繪成了一個(gè)特務(wù)橫行的專(zhuān)制的世界。所謂特務(wù)橫行，并不像明朝的東廠西廠，也不像前蘇聯(lián)克格勃，而是到處布滿監(jiān)視器，這些監(jiān)視器掌握在老大哥(The big brother)手里，用來(lái)對(duì)于每一個(gè)國(guó)民進(jìn)行監(jiān)視。

　　對(duì)于無(wú)所不在的計(jì)算(Ubiquitous computing)，很多人有疑惑，擔(dān)心會(huì)不會(huì)導(dǎo)致1984那樣的特務(wù)恐怖發(fā)生。
　　我的看法如下，1. 老大哥不足慮，至少近期不足慮，因?yàn)榧夹g(shù)不成熟。2. 我們需要老大哥，當(dāng)然不是需要他去監(jiān)視每個(gè)國(guó)民，而是需要借重他的權(quán)威，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上有待成熟。對(duì)于智能灰塵這樣的微型設(shè)備而言，最大的挑戰(zhàn)在于電池。電池小了功率不夠，太大了又造成智能灰塵體積太大，使用不便。充電的辦法有多種。其中太陽(yáng)能板的體積過(guò)大，轉(zhuǎn)換功率有限，價(jià)格也昂貴?？空駝?dòng)發(fā)電的辦法，創(chuàng)意很好，但是技術(shù)不成熟。比較現(xiàn)實(shí)的做法是電磁波無(wú)線充電，但是仍然遺留不少工程方面的問(wèn)題需要解決。

　　RFID分主動(dòng)性(Active RFID)，被動(dòng)型(Passive RFID)，和電池輔助被動(dòng)型(Battery-assistant Passive RFID)三類(lèi)。主動(dòng)型的RFID是攜帶電池的，如車(chē)載的ETC電子收費(fèi)卡。被動(dòng)型的RFID不需要自帶電池，例如WalMart使用的很多商品標(biāo)貼，就內(nèi)置被動(dòng)型RFID。由于自身不攜帶電源，平時(shí)被動(dòng)型RFID處于不工作狀態(tài)。當(dāng)外部出現(xiàn)RFID閱讀器的電磁場(chǎng)時(shí)，被動(dòng)型RFID被激活。普通被動(dòng)型 RFID的可讀范圍有限，需要擴(kuò)大可讀范圍時(shí)，可以考慮使用電池輔助被動(dòng)型的RFID。

　　這三類(lèi)RFID中，被動(dòng)型RFID不受電池的困擾，價(jià)格便宜，所以應(yīng)用前景最廣闊。2005年1月，WalMart正式宣布它的最大的100家供貨商所提供的所有商品，一律使用RFID標(biāo)貼。雖然轟動(dòng)一時(shí)，但是幾年的實(shí)踐表明，問(wèn)題不少。不僅成本增加，而且RFID信號(hào)的穿越能力差，隔著金屬不行，隔著液體也不行等等。而且經(jīng)常有人把標(biāo)貼揭掉。

　　如果說(shuō)對(duì)于RFID的每次讀取和修改，都可以用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存記錄，那么對(duì)于SmartDust這樣的傳感器傳來(lái)的，如潮水一般鋪天蓋地，而且源源不斷的數(shù)據(jù)，重要的并不是保證每一筆記錄都保證ACID(原子性，一致性，隔離性和持久性)，重要的是及時(shí)地存放這些海量數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行有意義的數(shù)據(jù)挖掘。

　　鑒于這些技術(shù)問(wèn)題有待解決，1984那樣的特務(wù)恐怖，即便遠(yuǎn)期或許有可能，至少在近期內(nèi)不會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。

　　除了技術(shù)難題，商業(yè)利益的糾結(jié)也阻礙了物聯(lián)網(wǎng)的推廣。

　　譬如把RFID與手機(jī)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付的功能，對(duì)于手機(jī)用戶和商家都有利。移動(dòng)支付有兩類(lèi)方案，第一類(lèi)方案是改造手機(jī)，讓手機(jī)內(nèi)嵌 RFID卡，通常稱(chēng)為NFC方案(Near Field Communication)。另一類(lèi)方案不改造手機(jī)，而是把RFID嵌入到SIM卡中。SIM卡內(nèi)嵌RFID的做法又分兩種，分別使用不同頻段，13.56MHz低頻和2.4GHz高頻。

　　表面上看，這些方案的差別都是技術(shù)層面的，選擇的標(biāo)準(zhǔn)似乎取決于各種方案的技術(shù)比較，包括可讀范圍，信號(hào)穿透力，抗震防水耐冷耐熱的可靠性，以及成本等等。但是事實(shí)上，背后的決定因素是對(duì)商業(yè)利益控制權(quán)的爭(zhēng)奪。

　　如果選用第一種方案，在手機(jī)內(nèi)嵌入RFID卡，那么在支付過(guò)程中，交易信息通過(guò)RFID傳給手機(jī)，手機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，最終與某銀行帳號(hào)相連。從移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商立場(chǎng)出發(fā)，它當(dāng)然希望交易信息通過(guò)自己的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳遞，以便掌握整個(gè)移動(dòng)支付的信息流的控制權(quán)。但是這個(gè)方案無(wú)法保障這一點(diǎn)。因?yàn)橐坏└鼡QSIM卡，交易信息的傳遞，就有可能切換到另一家移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。這樣一來(lái)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商就喪失了支付信息流的控制權(quán)，淪為信息通道。

　　如果選用RFID內(nèi)置于SIM的方案，這個(gè)控制權(quán)就落入移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的手里。但是13.56MHz與2.4GHz兩種方案之間的取舍，又有另一番斟酌。如果使用13.56MHz低頻，需要拖一根天線，使用不便，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商難以推動(dòng)市場(chǎng)。如果使用2.4GHz高頻，不僅不需要額外的天線，而且?guī)捯泊?。但是在目前市?chǎng)上，SIMPASS提供的13.56MHz低頻技術(shù)比較成熟，而RFID-SIM的2.4GHz技術(shù)還不夠穩(wěn)定，接口等等外圍支持也有待完善。

　　表面上看，取舍的標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)比較。但是實(shí)際情況遠(yuǎn)比技術(shù)比較復(fù)雜得多。目前國(guó)內(nèi)各個(gè)商家使用的POS終端，大多數(shù)只支持13.56MHz低頻，而對(duì)2.4GHz高頻不兼容。一方面，如果更換商家的POS終端，這筆費(fèi)用該由誰(shuí)支付，是一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題。另一方面，商家POS終端與銀行賬戶相連，POS終端是否支持2.4GHz高頻，折射出銀行與移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的角力。

　　強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合通常難以撮合，因?yàn)殡p方都是強(qiáng)勢(shì)集團(tuán)，誰(shuí)都希望把握控制權(quán)，誰(shuí)都不愿意傷害自己的利益。在這種情況下，我們需要強(qiáng)有力的政府，憑借政府的權(quán)威，推動(dòng)強(qiáng)勢(shì)雙方各自退讓?zhuān)俪珊献?。同時(shí)，由政府牽頭，把研究，生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)三個(gè)領(lǐng)域的力量結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)相互間的合作，扶持整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)育成長(zhǎng)。

　　民主的好處在于集思廣益，四平八穩(wěn)，不容易犯大錯(cuò)。但是缺點(diǎn)是決策時(shí)間長(zhǎng)，容易導(dǎo)致行動(dòng)流產(chǎn)。專(zhuān)制的特點(diǎn)是執(zhí)行效率高，這是一個(gè)雙刃劍，做對(duì)了成就巨大，做錯(cuò)了破壞也大。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，目標(biāo)明確，犯大錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)小，所以現(xiàn)階段需要特別強(qiáng)調(diào)執(zhí)行效率。

　　無(wú)錫在政府的支持下，強(qiáng)力建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)中心，集研究，生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)各方力量于一體，這是具有中國(guó)特色的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

　　預(yù)祝無(wú)錫，成功“感知中國(guó)”!