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傳感器

RFID能否挑起物聯(lián)網(wǎng)的脊梁

2025China.cn   2010年01月18日

  2009年“物聯(lián)網(wǎng)”在中國(guó)的確是個(gè)很熱話題,也體現(xiàn)出了國(guó)家對(duì)下一代IT技術(shù)革命上的戰(zhàn)略思考。眾所周知,IT技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通訊的兩次革命浪潮。那么,下一代IT技術(shù)發(fā)展的方向在哪里?

  2009年8月,國(guó)務(wù)院總理溫家寶視察中科院無(wú)錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí),給出的答案是“傳感網(wǎng)”,也被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”。簡(jiǎn)單來說,“物聯(lián)網(wǎng)”就是把在一定地理范圍內(nèi)的所有物體通過RFID及無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“物物互聯(lián)”,進(jìn)行智能化識(shí)別和管理?!案兄袊?guó)”和IBM提出的 “智慧地球”的概念只是地理范圍不同,其核心理念都是以智能化方式管理整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)和生活,而其支撐基礎(chǔ)就是“物聯(lián)網(wǎng)”。

  RFID技術(shù)被廣為關(guān)注

  長(zhǎng)期以來,RFID技術(shù)一直存在于人們的生活中,不過之前只是作為一種“工具型”技術(shù)被人們所認(rèn)識(shí)的。人們普遍認(rèn)為:RFID和條碼、文字識(shí)別一樣,只是眾多自動(dòng)識(shí)別工具中的一種。因此,只有相關(guān)專業(yè)人員才會(huì)關(guān)注。

  在“物聯(lián)網(wǎng)”之前,RFID技術(shù)的應(yīng)用都是一個(gè)個(gè)封閉、離散的應(yīng)用,彼此數(shù)據(jù)是不交互的。自從提出物聯(lián)網(wǎng)的概念后,人們發(fā)現(xiàn)就像互聯(lián)網(wǎng)把許多臺(tái)計(jì)算機(jī)上孤立的數(shù)據(jù)信息聯(lián)系到一起一樣,物聯(lián)網(wǎng)也把一個(gè)個(gè)封閉的RFID系統(tǒng)連通起來,大量RFID數(shù)據(jù)的信息傳送到網(wǎng)絡(luò)上,產(chǎn)生了爆炸性的影響。RFID技術(shù)不再是一種“工具”了,而是變成一種跟計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣的“資源”。你只要在一個(gè)應(yīng)用里使用了RFID技術(shù),就可以跟所有已經(jīng)使用 RFID技術(shù)的應(yīng)用共享RFID數(shù)據(jù)信息,所有RFID標(biāo)識(shí)的物品都“聯(lián)網(wǎng)”了。這個(gè)變化可以與互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)相媲美,所以RFID技術(shù)迅速被人們所關(guān)注。將來的RFID技術(shù),將像現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)那樣無(wú)所不在,成為一種信息數(shù)據(jù)“資源”。

  RFID和智能卡技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛,人們接觸最多的技術(shù),所以媒體提及得較多。其實(shí),支撐“物聯(lián)網(wǎng)”的軟硬件技術(shù)非常廣泛,遠(yuǎn)不止這兩項(xiàng)技術(shù)?!拔锫?lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐體系主要分為三個(gè)層次:感知層,網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的底層基礎(chǔ),包括了RFID、智能卡、微電子機(jī)械加工(MEMS)、傳感器等等數(shù)據(jù)采集和感知技術(shù);網(wǎng)絡(luò)層是“物聯(lián)網(wǎng)”互聯(lián)互通關(guān)鍵,包括無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò),WiFi自組網(wǎng)、機(jī)器間通信(M2M)的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù);應(yīng)用層是具體應(yīng)用的系統(tǒng)集成技術(shù),包括數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘、商業(yè)智能、地理信息系統(tǒng)(GIS)等等軟件技術(shù)。

  誰(shuí)將在物聯(lián)網(wǎng)中受益

  目前來看,“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)的最大受益者是移動(dòng)通訊運(yùn)營(yíng)商。移動(dòng)通訊運(yùn)營(yíng)商是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的中間環(huán)節(jié),也是最重要的環(huán)節(jié)。首先,所有物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備,包括RFID標(biāo)簽、讀寫器和無(wú)線傳感器終端都必須通過網(wǎng)絡(luò)來“互聯(lián)互通”,終端采集的數(shù)據(jù)必須通過無(wú)線的方式傳送到互聯(lián)網(wǎng)上共享才有價(jià)值。而移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供了一個(gè)現(xiàn)成的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),具有覆蓋面廣,技術(shù)成熟,可維護(hù)的優(yōu)勢(shì),無(wú)可爭(zhēng)議地成為“物聯(lián)網(wǎng)”網(wǎng)絡(luò)支撐體系。另一方面,物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展至關(guān)重要,在金融、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、旅游、能源等行業(yè)方面都蘊(yùn)藏著大量發(fā)展的空間。而移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng),包括由各種類型的管理軟件構(gòu)成的管理平臺(tái)和業(yè)務(wù)平臺(tái),可以為“物聯(lián)網(wǎng)”行業(yè)客戶提供個(gè)性化訂制的服務(wù),滿足各種層次的應(yīng)用需求。

  例如:面向個(gè)人的手機(jī)支付系統(tǒng),工業(yè)生產(chǎn)過程管控、城市管理的平安城市監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)、智能安全圍欄以及大棚農(nóng)作物環(huán)境自動(dòng)管理系統(tǒng)等等。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,“物聯(lián)網(wǎng)”數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將會(huì)成為繼短信以后移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商最有潛力的增值服務(wù)模式。

  RFID行業(yè)主要扮演的是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的上游,是“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)鏈條的技術(shù)核心。RFID行業(yè)既包括計(jì)算機(jī)類、通信類和網(wǎng)絡(luò)類的RFID設(shè)備廠商,也包括RFID標(biāo)簽和讀寫器芯片、RFID傳感器等IC和元器件。

  與國(guó)外相比還存在差距

  目前,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用方面國(guó)內(nèi)外的差距表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

  首先,“物聯(lián)網(wǎng)”的行業(yè)應(yīng)用需要社會(huì)及行業(yè)具備良好的信息化基礎(chǔ),而我國(guó)社會(huì)和企業(yè)整體信息化水平還較低,難以激發(fā)企業(yè)參與和投入的熱情。如果企業(yè)本身沒有ERP管理系統(tǒng),或者原來連條碼應(yīng)用的習(xí)慣都沒有,一下子過渡到“物聯(lián)網(wǎng)”是不現(xiàn)實(shí)的。在這方面,美國(guó)和歐洲國(guó)家工業(yè)化時(shí)間長(zhǎng),信息化起步早,很容易選擇物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的行業(yè)切入點(diǎn),并知道如何去操作。因此,要想推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用,首先就必須擯棄單純?yōu)樽非蟆拔锫?lián)網(wǎng)”而建設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)”的思路,而是把“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用作為企業(yè)信息化的整體規(guī)劃來考慮。把“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用與企業(yè)ERP管理系統(tǒng)建設(shè),甚至是企業(yè)管理制度改革聯(lián)系起來統(tǒng)籌考慮。同時(shí),國(guó)家應(yīng)在“物聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展的初期階段對(duì)重點(diǎn)行業(yè)和大中型企業(yè)給以有效的資金和政策扶持,把“物聯(lián)網(wǎng)”納入國(guó)家工業(yè)信息化的大戰(zhàn)略中。

  其次,國(guó)內(nèi)核心技術(shù)研發(fā)能力低,特別是在芯片IC領(lǐng)域。就以支撐物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)和無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來說,現(xiàn)實(shí)的情況是:國(guó)內(nèi)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)使用的射頻IC和MEMS傳感器IC幾乎100%都是國(guó)外產(chǎn)品;除了近距離識(shí)別的HF頻段外,遠(yuǎn)距離應(yīng)用的UHF頻段RFID標(biāo)簽IC和讀寫器IC基本上也都是用國(guó)外的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)同類替代IC不是沒有,但是在技術(shù)指標(biāo)和穩(wěn)定性上跟國(guó)際水平還是有相當(dāng)?shù)牟罹?。未來,?guó)家應(yīng)該像推動(dòng)“3G”和龍芯那樣,把核心芯片IC國(guó)產(chǎn)化作為“物聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展的重點(diǎn)來抓,大力推進(jìn)高??蒲袡C(jī)構(gòu)的研發(fā)和組織集成電路企業(yè)來實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”相關(guān)芯片IC的產(chǎn)業(yè)化工作。

  最后,國(guó)內(nèi)“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用缺乏規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的指引。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)多設(shè)備、多網(wǎng)絡(luò)、多應(yīng)用、互聯(lián)互通、互相融合的一個(gè)大網(wǎng),既有 RFID標(biāo)簽、RFID讀寫器、無(wú)線傳感器,又有各種通信網(wǎng)絡(luò)融合,所有的接口,標(biāo)準(zhǔn),通信協(xié)議都需要有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指引。我國(guó)的“物聯(lián)網(wǎng)”標(biāo)準(zhǔn)必須加快制訂,如果沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),各成體系,未來建設(shè)的大量“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用項(xiàng)目將很難做到互聯(lián)互通、信息共享;而一旦最終制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),之前建設(shè)的大量“物聯(lián)網(wǎng)” 項(xiàng)目又面臨需要改造的問題,造成極大浪費(fèi)。

  2009年RFID技術(shù)發(fā)展

  在即將過去的2009年,在中國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)最令人振奮的發(fā)展大致包括以下幾個(gè)方面:中國(guó)制訂的首個(gè)RFID國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)——集裝箱電子標(biāo)簽國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提案投票獲得通過;國(guó)家十大產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃,特別是物流產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃惠及RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展;移動(dòng)通訊產(chǎn)業(yè)三大運(yùn)營(yíng)商跑馬圈地,各自推動(dòng)手機(jī)支付標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)鏈;福建省、武漢市、深圳市等地RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟相繼成立;RFID技術(shù)列入了國(guó)家發(fā)改委、工信部《電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)改造投資方向》重點(diǎn)名錄;中國(guó)RFID藍(lán)皮書(中國(guó)射頻識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展報(bào)告)正式公布;國(guó)務(wù)院總理溫家寶親自指導(dǎo)“物聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展,“物聯(lián)網(wǎng)”上升為國(guó)家戰(zhàn)略。

  中國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)最突出的應(yīng)用包括:五糧液在高端名酒上率先啟動(dòng)RFID電子防偽和追溯管理;文化部在全國(guó)推廣深圳“城市街區(qū)24小時(shí)自助圖書館”;中國(guó)首家使用RFID技術(shù)的商店——世博會(huì)“未來商店”在上海正式開業(yè);香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)行李系統(tǒng)繼續(xù)使用超高頻RFID技術(shù),并且全部改用符合 ISO18000-6C標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽;國(guó)內(nèi)首次的RFID光盤門票系統(tǒng)項(xiàng)目——2009深圳國(guó)際RFID技術(shù)與應(yīng)用展。

  2010年物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向與挑戰(zhàn)

  在2010年,北京、上海、廣東、江蘇和浙江等省市將初步展開物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用,中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將在智能電網(wǎng)、智能家居、數(shù)字城市、智能醫(yī)療、智能汽車這五大領(lǐng)域率先取得突破性進(jìn)展,中國(guó)三大移動(dòng)營(yíng)運(yùn)商:中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信將是“物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)的主要推動(dòng)力量。比如在智能汽車方面,中國(guó)電信把車輛管理,把GPS、導(dǎo)航、定位、車輛保修、車輛防盜等服務(wù)的功能集成在一起,形成一個(gè)集多種服務(wù)于一體的個(gè)人交通“物聯(lián)網(wǎng)” 服務(wù)體系。在智能電網(wǎng)方面,中國(guó)移動(dòng)正在與南方電網(wǎng)集團(tuán)合作。這樣的例子有很多,目前中國(guó)移動(dòng)宣稱已發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)用戶已達(dá)到300萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn),推進(jìn)的勢(shì)頭很好。

  我們國(guó)家的戰(zhàn)略部署基本上可以歸納為三點(diǎn):一、通過國(guó)家立項(xiàng)引導(dǎo)科研機(jī)構(gòu)和高校攻克“物聯(lián)網(wǎng)”關(guān)鍵技術(shù),并且制訂“物聯(lián)網(wǎng)”標(biāo)準(zhǔn),爭(zhēng)奪“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)的國(guó)際話語(yǔ)權(quán);二、鼓勵(lì)地方政府提供資金、土地和優(yōu)惠政策,支持“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;三、支持三大移動(dòng)營(yíng)運(yùn)商和大中型國(guó)企率先開展大規(guī)模的“物聯(lián)網(wǎng)”行業(yè)應(yīng)用,形成資源整合和示范效應(yīng)。

  第一,物聯(lián)網(wǎng)的概念還有待進(jìn)一步清晰。目前物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、泛在網(wǎng)這些概念及彼此間的關(guān)系并沒有準(zhǔn)確的界定,實(shí)際應(yīng)用中主要有三個(gè)“物聯(lián)網(wǎng)”陣營(yíng):一是原來做RFID技術(shù)的陣營(yíng);二是無(wú)線傳感網(wǎng)陣營(yíng),即物與物之間通過信號(hào)中繼實(shí)現(xiàn)信息的多跳和自動(dòng)組網(wǎng);三是做傳感、跟蹤、監(jiān)測(cè)技術(shù)的陣營(yíng),即通過傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)物體,以通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,最后在后臺(tái)系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)物品的可視化。上述三個(gè)陣營(yíng)提到的“物聯(lián)網(wǎng)”都不是一回事,雖然里面存在技術(shù)的互相利用。如果沒有清晰的概念,必將導(dǎo)致“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的混亂。

  第二,如前面所述,“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐體系分為三個(gè)層次:感知層,網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。與傳統(tǒng)電信網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)不一樣,物聯(lián)網(wǎng)在每一個(gè)層面上,都將有多種選擇。在未來“物聯(lián)網(wǎng)”的建設(shè)過程中,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的選擇變得異常關(guān)鍵,直接影響到“物聯(lián)網(wǎng)”研究的方向。特別值得注意的是,技術(shù)的選擇要從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)。例如無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的多跳和自主網(wǎng),早期由美國(guó)軍方提出,主要針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性和快速重建需要。在和平時(shí)期遍布移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的城市和鄉(xiāng)村,有多少機(jī)會(huì)用到那么復(fù)雜的技術(shù)?除了軍事用途外,民用“物聯(lián)網(wǎng)”最好的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)選擇就是“無(wú)線局域網(wǎng)+2G/3G移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)”,成本低,而且成熟可靠。因此,在選擇“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)支撐技術(shù)的時(shí)候,一定要慎重權(quán)衡,一切從實(shí)用出發(fā),充分利用已有的基礎(chǔ)設(shè)施和成熟技術(shù)。

  第三,在國(guó)家規(guī)劃層次上應(yīng)該注重關(guān)鍵技術(shù)突破,特別是芯片IC國(guó)產(chǎn)化。在“物聯(lián)網(wǎng)”行業(yè)應(yīng)用的過程中,如果沒有國(guó)產(chǎn)化的相關(guān)芯片IC做支撐,“物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)成本肯定下不來,而且日后的維護(hù)和升級(jí)都是問題。

  第四、“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)不是3G、龍芯和大飛機(jī)這樣的產(chǎn)業(yè),它的意義更大,甚至可以跟互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)相提并論。如果從大歷史的格局來看,互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)有異曲同工之妙:互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)降低了個(gè)人獲取社會(huì)資源和信息的成本,使人與人的信息交互成本更低;而物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)則是降低了國(guó)家機(jī)器(政府部門)管理社會(huì)的成本,使中央政府繞過了一層層地方官員體系,直接把觸角延伸到社會(huì)生產(chǎn)和生活的每一個(gè)角落?;ヂ?lián)網(wǎng)是從下而上的革命,而物聯(lián)網(wǎng)則是從上而下的革命,最終結(jié)果都是使社會(huì)結(jié)構(gòu)扁平化,管理體制數(shù)字化。如果能占到這個(gè)高度上理解“物聯(lián)網(wǎng)”的意義,那“物聯(lián)網(wǎng)”就不僅僅只是一個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題,而是一個(gè)打破行業(yè)、地區(qū)、部門之間行政壁壘分割的問題,是一個(gè)社會(huì)形態(tài)和體制改革方面的問題,將會(huì)對(duì)后世產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

(轉(zhuǎn)載)

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