1.1 物联网简介
物联网和EPC(全球产品电子代码编码体系),可能是目前全球最时髦的两个名词了,因为它们即将大大改变我们的生活——当有那么一天,你会发现在超市里选定物品之后不用再排队等候结账,而只需推着满车商品走出大卖场就行了,因为商品上的电子标签会将商品信息自动登录到商场的计价系统,货款也就自动从消费者的信用卡上扣除了。
与此同时,每件商品的信息在这个过程中又被精确地记录下来,通过一个称为“物联网”的系统,在全球高速传输,于是,分布于世界各地的产品生产厂商,每时每刻都可以准确获得自己产品的销售和使用情况,从而及时调整生产和供应。
而这些单个商品的信息同时还将被更大的物联网络覆盖,以至当您从冰箱中取出一罐可乐饮用时,冰箱会自动读取这罐可乐的物品信息,即刻通过物联网传输到配送中心和生产厂商。于是第二天你就会从配送员的手中得到补充的商品。
可见,到那时,我们和我们的商品都将真正生活在全球的网络中。
这是因为EPC电子代码革命性地解决了单个商品的识别与跟踪问题,也就是说,它为每一个单个商品建立了全球性的、开放性的标识标准,因此,以EPC软硬件技术构成的物联网,就能够使所有商品的生产、仓储、采购、运输、销售及消费的全过程,发生根本性的变化,实现全都可以跟踪查询,从而大大提高全球供应链的性能。
1.1.1 物联网定义
EPC最初提出的时候就引发人们联想到了物联网(Internet of Things)。EPC主要是在物流供应链环节开放领域应用,随着EPC的提出并成功实施,其他行业如航空、邮政、交通等领域纷纷借鉴了EPC的思想,对各自原有的技术管理体系重新进行规划升级,也在部分领域试点开展基于RFID或其他自动识别技术、信息网络技术的物联网的研究,不断拓展和完善自己的信息管理技术,于是一个更大范围的物联网逐渐形成。
2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,提出了“物联网”的概念。报告指出:无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
现在的物联网,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。在这个网络中,所有的物品都与网络连接在一起,系统可以自动、实时对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。
打个比方:人的眼睛、耳朵、鼻子好比单个的“传感器”。一杯牛奶摆在面前,眼睛看到的是杯子,杯子里有白色的液体,鼻子闻闻有股奶香味,嘴巴尝一下有一丝淡淡的甜味,用手再摸一下,感觉有温度……这些感官的感知综合在一起,人便得出关于这一杯牛奶的判断。假如把牛奶的感知信息传上互联网,坐在办公室的人通过网络能随时了解家中牛奶的情况,这就是“传感网”,假如给你授权,你也可以看到这杯牛奶的情况。如果家中设置的传感器节点与互联网连接,经过授权的人通过网络了解家里是否平安、老人是否健康等信息,并利用传感器技术及时处理解决,这就是“物联网”。
1.1.2 物联网在中国
中国在物联网与EPC的发展上,起步并不比任何国家落后。早在2003年12月,国家标准化管理委员会会同科技部就在北京召开了“物流信息新技术——物联网及产品电子代码(EPC)研讨会暨第一次物流信息新技术联席会议”。
在会议纪要中指出:“物联网和产品电子代码是近年来出现的物流信息及其管理的最新技术,产品电子代码也被称为EPC,它是射频技术基于网络环境下,在自动识别技术领域的新应用,发达国家在20世纪90年代才开始研究,近期刚刚走出研究室。与条形码相比,它有十分显著的优点。一是它的信息量大,可以满足更广泛的要求;二是它可读可写,应用更加灵活;三是它的读取方式是利用感应、无线电波或微波能量进行,不需直接接触;四是可以识别高速运动物体和同时识别多个物体;五是具有抗环境污染、抗干扰的能力,保密性能好。这些方面都是条形码所不能比的。但是由于它的开发和应用成本很高,加之对信息收集、整理和应用的网络环境没有形成,使得应用受到限制。但是,随着现代信息技术发展的加快,EPC推动物流业发展的时机终于成熟。”
与会代表就物联网和EPC这一物流信息新技术的研究和应用进行了深入讨论,取得一致意见:
一、物联网和EPC新技术的产生是人类及经济贸易发展的智慧结晶,是高科技领域一项革命性的新技术,必将对现代物流的发展带来一场革命。这次会议是我国启动EPC标准化工作的一次非常重要的会议。会议正式确认了“物联网”、“产品电子代码(EPC)”等新概念。
二、要从五个方面来充分认识EPC新技术的研究与应用并做好相关工作。首先,EPC的产生和发展有它的必然性。EPC是信息技术伴随网络社会发展的必然结果。第二,充分认识研究和应用EPC新技术的必要性。这是我国主动参与国际竞争、融入经济全球化的迫切需要。第三,充分认识研究和应用EPC的战略意义。它不是一个企业、一个行业、一所院校或少数人所能包揽的,而是一个事关国内各行业大局的问题,必须站在国家的高度来组织和研发,否则不可能开展好EPC的研究和应用工作。第四,要系统地考虑EPC的研究和应用。EPC不是一项孤立的工作,而是一项庞大的系统性工作,涉及许多方面,包括技术、管理、硬件、软件、网络、系统安全、无线电频率等,而这些都有标准化的问题,EPC没有标准化就不可能实行。第五,充分认识研究和应用EPC的紧迫性。目前,发达国家都在积极推动EPC技术在本国的应用,预示着发达国家据此对发展中国家形成了新的技术贸易壁垒。如美国商业零售巨头沃尔玛要求排名前100位的供应商,从2005年1月1日起在物流单元上使用EPC;日本在2004年5月向国际标准化组织(ISO)提供日本起草的EPC国际标准草案;欧洲于2006年9月使用EPC标准。面对国际竞争的严峻形势,在我国开展EPC研究和应用十分迫切。
三、定期召开EPC联席会议,初步确定2004年上半年和下半年各召开一次。联席会议逐步吸收国内有关部门及国内有条件的相关企业参加。
根据EPC新技术的发展,适时举办EPC新技术研讨会,并可以邀请中国香港货品编码协会、新加坡物品编码协会等地区的编码机构参加,形成EPC大中华区;也可以邀请我国周边其他国家的相关机构参加。
四、组建物流信息新技术指导组和专家组。物流信息新技术指导组由国家标准化管理委员会、发展改革委员会、科技部、中国标准化研究院、中国标准化协会等机构的代表组成。物流信息新技术专家组由国内外从事EPC硬件、软件、科研工作的知名学者组成。物流信息新技术指导组和专家组的秘书处工作,由全国物流信息管理标准化技术委员会、中国标准化协会和中国自动识别技术协会共同承担。
五、各方协力,分工合作,加强对EPC技术的跟踪和应用研究,其中包括EPC技术研究和软件开发、天线技术及封装技术等的研究。EPC标准研究要组织专家统一进行,由全国物流信息管理标准化技术委员会统筹组织和协调,密切跟踪国际发展动态,积极参与国际标准的制定,并结合中国的实际情况研究制定本土化EPC应用标准。EPC标准的制定由全国物流信息管理标准化技术委员会统一归口,避免多个单位交叉重复,各自为政,防止接口不统一,彼此冲突,影响标准的实际应用。
六、加强对EPC的宣传和培训。相关培训由国家标准委组织复旦大学、北京大学、中国物品编码中心和中国标准化协会统一进行。
2004年4月22日,EPCglobal China——全球产品电子代码(EPC)在中国宣布正式成立,并在北京国际会议中心举行了隆重的揭牌仪式。由国家标准化管理委员会主办,中国标准化研究院与中国物品编码中心承办的2004年首届中国国际EPC与物联网高层论坛及EPC与物联网第二届联席会也在同期举行。
为了顺利实施EPC(产品电子代码),2003年11月1日EAN和UCC决定成立EPCglobal(全球产品电子代码中心)来管理和实施EPC的工作。EPCglobal旨在改变整个世界,搭建一个可以自动识别任何地方、任何事物的开放性的全球网络。EPCglobal通过各国的编码组织管理和推动当地的EPC工作,EPCglobal(全球产品电子代码中心)于2004年1月12日授权中国物品编码中心(ANCC)为其在中国范围内的注册、管理和业务推广机构,中国物品编码中心根据EPCglobal授权,以EPCglobal China的名义来统一组织、协调和管理全国的产品电子代码工作。EPCglobal China的工作将包括以下几个部分:
1.负责EPC产品电子代码的注册管理。
2.代表我国参与国际EPC相关标准的制订,建立我国EPC标准体系,制订、修订EPC相关国家标准及技术规范。
3.组织、建立并维护我国EPC信息管理系统。
4.建立EPC技术应用示范系统,加强培训,提供教育支持,推动EPC技术在我国国民经济各领域的应用。
5.制订我国EPC产业发展规划,引导我国EPC产业化发展。
首届中国国际EPC与物联网高层论坛特邀了EPCglobal主席及专家、新加坡商品编号理事会、香港货品编码协会、日本自动认识系统协会、美国约翰·霍普金斯大学、Auto-ID中国实验室等组织和单位的高层官员与专家针对EPC和物联网技术及其应用和标准化等相关问题进行了演讲和交流,EPCglobal主席菲茨杰拉亲自出席了论坛,论坛还组织了PHILIPS、SUN、SAP、ALIEN等国际性IT企业的高级专家来京研讨。国务院相关部委官员、行业协会、研发机构以及物流、运输等应用企业代表参加了本次高层论坛。
首届中国国际EPC与物联网高层论坛以及EPCglobal China授牌仪式见图1-1。
图1-1 EPCglobal China授牌仪式
与会代表认为:基于互联网和射频技术的EPC系统,即实物物联网(简称物联网)是在计算机互联网的基础上,利用RFID、天线数据通信等技术,构造了一个实现全球物品信息实时共享的“Internet of things”。它将成为继条码技术之后,再次变革商品零售结算、物流配送及产品跟踪管理模式的一项新技术,是条码技术应用的延伸和拓展。当你购物结账时,再也不必等待售货员将你所购商品一一取出、扫描条码,而是在短短几秒钟内就可以实现商品的自助式智能销售结算。
2004年10月11日第二届国际EPC与物联网高层论坛在上海展览中心友谊会堂召开。见图1-2。
图1-2 第二届国际EPC与物联网高层论坛
2005年6月22日,第三届国际EPC/RFID高层论坛在北京举行。见图1-3。
图1-3 第三届国际EPC/RFID高层论坛
2005年11月3日,第四届国际EPC/RFID高层论坛在上海举行。见图1-4。
图1-4 第四届国际EPC/RFID高层论坛
2005年11月17日,首批EPCglobal China系统成员颁牌仪式及技术研讨会。见图1-5。
图1-5 首批EPCglobal China系统成员颁牌仪式
2006年7月25日—8月3日,为了促进我国物品编码工作的顺利开展,推动我国电子标签产业的发展,由国家标准委、科技部、信息产业部、商务部、国信办、清华大学、复旦大学、中国物品编码中心等组成的中国标准化考察团对日本的经济产业省、编码协会、庆应大学、索尼公司以及韩国的信息通信部、技术标准院、三星公司、编码协会等进行了考察访问,考察团达成如下共识:
1.RFID是支撑现代信息化的基础,对经济发展和社会进步将产生重大影响。EPC是商品条码的延续和发展,对于现代物流、电子商务和国际贸易具有直接的推动作用,我国必须加快推广。EPC技术在流通领域的推广应用,将会大幅度降低电子标签的成本,并极大地带动RFID产业的发展。“十一五”末RFID产业将达到1000亿美元。
2.与RFID相关的技术产业是构建信息社会的焦点之一,政府要充分重视,以应用和需求为起点,形成相互协调的联动工作机制,共同推进我国的RFID及相关领域的产业发展,尤其应该对基于EPC的RFID技术给予高度重视,把RFID关键技术攻关与应用领域的创新当作当前的要务之一,应把创新的重点放在RFID技术上(包括标签研制、识读器研制、中间件开发等),而不是编码方案上。
3.应该正确处理ISO、EPC与我国有关RFID国家标准体系的关系。应积极参与ISO、EPC标准制定工作,把我国的需求和自主创新内容反映到ISO标准和EPC标准中,力争占领某些领域的制高点。
4.RFID发展过程中的识读准确率、频率与成本问题,是制约RFID发展的三个主要因素。频率与成本问题、识读准确率在一定程度上相互关联。特高频(UHF)RFID技术工作频率的合理选择也会影响RFID技术在全球流通领域的广泛应用。
5.EPC的广泛应用还有一个过程。RFID/EPC的广泛应用成本具有决定性作用,而成本的降低依赖于技术的创新,技术的创新又会诞生新技术。
6.我国商品条码系统成员目前位居世界第三位。在第二代物品编码与自动识别技术问题上,如果从现在开始就加快推动,不会拉大同世界其他发达国家的差距,只要措施得当并加快自主创新,有可能迎头赶上,后来者居上。
7.EPC网络主要用于开放流通领域的物品识别,而“泛在”网络主要用于家电等生活领域的识别与控制,是RFID在未来社会更广泛应用的构想。不论是EPC网络,还是“泛在”网络,第二代物品编码与自动识别技术都将是重要的基础支撑技术。
8.EPC编码本身不是信息安全问题,但EPC编码是通过互联网来运行,在应用中可能会带来信息安全问题,这些问题可以通过将根目录服务器建在本国来加以防范。目前,日本和韩国所关心的是企业和个人的隐私问题,两国均采用加密技术予以防范。
为了促进我国电子标签技术的发展,推动我国现代物流业的建立,提高国际贸易竞争力,根据本次考察结果,提出以下建议:
1.应该从战略的高度来重视第二代物品编码与自动识别技术,建立我国的RFID长期发展战略,建议国务院尽快出台加快RFID发展的若干意见,发改委、科技部、信息产业部、商务部、国家标准委等按照各自分工,共同推进RFID关键技术、应用、标准及产业工作。
2.在国际贸易中,EPC是未来物品编码与识别的发展趋势,对于我国参与国际流通的产品,必须积极采用EPC技术;同时,应考虑加快我国物品编码与自动识别标准体系的建设,并研究我国自主创新的编码方案。
3.建议加大第二代物品编码与自动识别技术科研和产业的投入与推进,设立专项基金建立第二代物品编码与自动识别技术的技术创新机制,开展具有自主知识产权的技术与产品研究,包括条码与EPC编码的衔接研究,以及兼容条码和EPC的识读器的研制,建立RFID/EPC的应用示范基地。
4.在第二代物品编码与自动识别技术推动中,标准试验验证工作是产业推动不可或缺的一个重要环节,我国应当积极开展第二代物品编码与自动识别技术的测试工作。
5.鉴于包括日本、韩国等亚洲国家在内的世界上绝大多数国家和地区已经为UHF频段的RFID技术规划了频率,同时考虑到我国RFID产业的现状,为了推动该频段RFID技术的发展及应用,国家应尽快完成相关的频率规划工作。
6.为了满足我国商品全球流通的需要,我国应该成为EPCglobal的核心成员,派中国的企业代表加入EPCglobal管理委员会,积极跟进EPC,实质性地参加EPC各个工作组及标准的制定等,提高在EPC标准活动中的话语权,把我国的需求反映到EPC标准的制定中。同时,扩大与日本、韩国等的合作与交流,联合承担国际标准组织标准工作组的工作。
7.我们应该在开展EPC工作的同时,高度重视知识产权问题和信息安全问题。抓紧研究提出防止EPC根目录服务器受制于人的问题,从源头上进行信息控制,掌握同其他国家平等对话的主动权。
此次考察对我国EPC技术的发展起到了极大的推动作用。
2006年,中国物品编码中心承担欧盟项目“BRIDGE(Building Radio frequency Identification solutions for the Global Environment)第十三工作组的研究工作,BRIDGE项目的研究内容非常广泛,包括RFID基础技术、网络架构、标签安全、商业模式、教育培训等。
2007—2008年,中国物品编码中心参加EPCglobal TLS(物流运输)全球测试项目第二阶段的研究,验证将EPC技术应用在从上海到美国长滩电子产品、轮胎上的实施情况,取得圆满成功。
2007年4月,我国UHF频段发布。
2007年,国家射频识别质检中心获得立项筹建。
2008年,承担科技部863课题《RFID标准研究与制定》项目,以及科技部支持计划“国家物品识别网络标准体系研究”项目。我国基于RFID的商品贸易项目编码标准立项。
2009年9月,国家射频识别质检中心通过国家验收。
1.1.3 物联网的最新发展
物联网的发展可以分为四个阶段:第一个阶段是大型机、主机的联网;第二个阶段是台式机、笔记本电脑与互联网相联;第三个阶段是手机等一些移动设备的互联;第四阶段是嵌入式互联网兴起阶段,更多与人们日常生活紧密相关的应用设备,包括洗衣机、冰箱、电视、微波炉等都将加入互联互通的行列,最终形成全球统一的“物联网”。
物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
而RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。
“物联网”的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
2009年5月7、8两日,来自欧洲信息业、商业领域的科研人员、官员和企业负责人齐聚欧盟总部所在地布鲁塞尔,就物联网这种新科技的发展前景做了广泛讨论。可以说,在全球经济衰退的背景下,这一会议已不仅仅限于对有关新科技的讨论,更是欧盟寻找危机解决之道、保持经济长期发展的尝试。
2009年8月7日国务院总理温家宝在中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心视察时指出,“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,“在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展”,“尽快建立中国的传感信息中心,或者叫‘感知中国’中心”。作为国内目前研究物联网的核心单位之一,中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心刚刚向上海世博园和浦东机场销售了一批价值1500万元的传感安全防护设备,这套设备由10万个微小的传感器组成,散布在墙头、墙角、墙面和周围道路上。传感器能根据声音、图像、震动频率等信息分析判断,爬上墙的究竟是人还是猫狗等动物。
中国移动总裁王建宙反复提及,物联网将会成为中国移动未来的发展重点。2009年8月24日,在王建宙访问我国台湾的首场公开演讲上,他再次对物联网大加阐释,并表示将会邀请台湾生产RFID、传感器和条形码的厂商和中国移动合作。运用物联网技术,上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示,上海移动目前已将超过10万个芯片装载在出租车、公交车上,形式多样的物联网应用在各行各业大显神通,确保城市的有序运作。在上海世博会期间,“车务通”将全面运用于上海公共交通系统,以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅;面向物流企业运输管理的“e物流”,将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务,大大提升物流企业综合竞争能力。
2009年8月26日,工业和信息化部总工程师朱宏任在中国工业经济运行2009年夏季报告会上表示:“每一次大危机,都会催生一些新技术,而新技术也是使经济,特别是工业走出危机的巨大推动力。”物联网正是这样一种新技术,掀起了继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业新浪潮,近来受到业界的广泛关注。
朱宏任说,物联网到现在为止还没有约定俗成的公认的概念,总体来说,它是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一项新技术。按照百度的解释,物联网指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。通俗地说,就是在物体上植入各种微型感应芯片,使其智能化,然后借助无线网络,人们就可以和物体“对话”,物体和物体之间也能“交流”,而这些物体既可以是小小的手表、钥匙,也可以是汽车、楼房,总之日常生活中任何物品都可以变得“有感觉、有思想”。
国家信息化专家咨询委员会委员高新民近日表示,一旦物联网大规模普及,无数的日常生活用品需要加装更加小巧智能的传感器,或者直接升级换代,将给市场带来巨大商机。
首先,物联网需要协议。物联网既然是一个网络,那自然需要一个统一的协议基础,就像是互联网需要TCP/IP一样。但现实情况是:在核心层面,由于物联网是互联网的延伸,同样基于TCP/IP;但在接入层面,协议类别就变得五花八门,GPRS、短信、传感器、TD-SCDMA、有线等多种通道,协议多得数不清。
其次,物联网需要地址,每个物品都需要在物联网中被寻址,就需要一个地址。在IPv4资源即将耗尽的背景下,物联网需要更多的IP地址,那就需要IPv6来支撑了。但由于IPv4网络的庞大规模导致IPv4向IPv6过渡必定存在一个漫长的过程,因此物联网一旦使用IPv6地址,就必然会存在与IPv4的兼容性问题。虽然现在有了很多解决方法,但毕竟是一个痛苦、漫长的过程。中国移动在IPv4时代吃尽了地址匮乏的苦头,在IPv6时代能否抢占先机是中国移动物联网战略的决定性的保障因素,也是一个重大的不确定因素。
最后,物联网需要产业链。其实,物联网所需要的自动控制、信息传感、射频识别等上游技术和产业早已成熟或基本成熟,而下游的应用也已单体形式存在。不得不说,在物联网中,中国移动做的又是通道。通道的作用不仅是联系上下游,实现上下游产业的联动,也要横向联系,实现跨专业的联动。比如,智能家庭需要的不仅仅是自动控制,也有信息传感。物联网不是中国移动一家就能搞定的,要建好物联网,中国移动必须带动整个产业链或者说推动产业链的共同发展,这是物联网成功的重要保证。
在比尔·盖茨的“未来之家”中,他的每件衣服上,都有一个电子标签,从衣橱中拿出一件上衣时,就能显示这件衣服搭配什么颜色的裤子,在什么季节、什么天气穿比较合适。
给放养的羊群中的每一只羊都贴上一个二维码,这个二维码会一直保持到超市出售的每一块羊肉上,消费者可以通过手机阅读二维码,知道羊的成长历史,确保食品安全。这就是“动物溯源系统”,今天,我国已经有10亿存栏动物贴上了这种二维码。
将带有“钱包”功能的电子标签与手机的SIM卡合为一体,手机就有钱包的功能,消费者可将手机作为小额支付的工具,用手机乘坐地铁和公交车,超市购物,去影剧院看影剧。重庆市已有20万人使用手机乘坐城市轻轨。
在电度表上装上传感器,供电部门随时都可知道用户的用电情况。江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器的运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损1.2亿千瓦时。
在电梯上装上传感器,当电梯发生故障时,无需乘客报警,电梯管理部门会借助网络在第一时间得到信息,以最快的速度去现场处理故障。重庆市已有1200部连接到电梯的运行智能管理系统,效果很好。
互联网和物联网的结合,将会带来许多意想不到的效果。其最显著的特点,是使各种物品在生产、流通、消费的各个过程都具备智能,直至使智能遍及整个生态系统,这不仅可以提高管理的效率,更提高了物品和自然资源使用的效率。
1.1.4 物联网与EPC的关系
提到物联网就必然要与EPC和射频识别这两个概念联系在一起,我们做一个简单的比较。
先说EPC。EPC的英文就是Electronic Product Code,直接翻译过来就是电子产品代码,在中文中容易产生误解。在2003年12月我国第一届PEC联席会议上确认,将EPC翻译成“产品电子代码”。它的特点是强调适用于对每一件物品都进行编码的通用的编码方案,这种编码方案仅仅涉及对物品的标识,不涉及物品的任何特性。每一件物品的EPC代码在物联网中所起的作用就是相当于一个索引。关于EPC编码理论以及如何实施EPC,将是本书的重点内容。
再说物联网。对物联网的理解是在不断深入的过程中。我们最开始的理解是把任何东西都搬到物联网上,通过EPC的概念,相当于在物联网上为每一件产品建立了从生到死的档案。物联网的特点是什么呢?是基于互联网的平台,能够查询全球范围内每一件物品信息的网络平台,物联网的索引就是EPC代码。物联网有这么几个组成部分,一个是编码、标识的功能,一个是中间件、管理的功能,还有一个ONS是寻址的功能,还有EPCIS,存储的功能。
最后说说RFID。作为EPC这个概念能不能付诸实施,最底层靠的就是RFID系统,它的基本组成部分就包括电子标签和阅读器,从理论上来说,这个EPC代码可以用射频识别的方式来实现,也可以不用射频识别的方式来实现,它是一个代码,选择射频识别的方式作为一种载体。EPC标签就是一种电子标签,或者把它称为射频标签。从概念上来说,EPC相当于物联网的内核,EPC代码通过物联网进行电子数据交换,EPC代码通过RFID标签作为载体,随着实物在现实社会中流通。通过物联网会产生巨大的社会效益和经济效益,任何东西都在物联网上,每个物品都有唯一的EPC代码,这样就可以通过物联网查到其档案的情况,防伪的问题和一系列的问题都得到了解决。
RFID技术并不是唯一为EPC和物联网服务的,是先有的RFID技术。RFID技术可以追溯出50年的发展历史。EPC则可以追溯到1998年。物联网工作的一个基本模型可以通过案例这样描述:我们将EPC标签(RFID)放到一本书上,这本书通过阅读器把EPC标签里面的信息采集进来,阅读器和计算机网络连接起来,通过中间件送到物联网中,存到EPCIS服务器中,再通过一个中间件就可以实现我们对一件物品的其他信息的查询。我们在采集一件物品信息的时候,可以把采集的地点作为相关信息,同时采集进来。
在网联网中,物体和物体“沟通”,也需要一个标准。“物联网不是科技狂想,而是又一场科技革命!”有专家预言,“未来10年内,顶多十几年的时间,物联网一定会像现在互联网一样高度普及。”物联网现在还有一些瓶颈问题亟待解决,其中之一就是技术标准。标准就好比一种交流规则,如同说话的通用语言,如果标准不一样,物体和物体间沟通不起来,物联网的建设就会面临巨大的困难。目前欧美等国家都想尽早推出自己的标准。谁定了国际标准,谁就掌握了市场主动,可以向全世界推销符合标准的技术设备。温家宝总理指示,“我国在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”。
物联网的标准体系一定要达到全球通用。目前,已经在制定EPC编码标准,要考虑将许多已在实施应用的编码都归纳在一起,兼容起来,所以这已经不是简简单单的一个编码的问题,而是一个编码体系的问题。这也是本书的重点。
当我们有了明确的目标和实现目标的现实方法,我们就会发现物联网离我们并不遥远了。EPC为我们提供了一个非常合理的平台,它并不是摒弃当前的标准,而是充分考虑如何将当前应用的编码方法与标准整合进去。
从一维条码到EPC将会是一个较长的过程,是一个逐步过渡和逐步实现的过程。在这个过程中,我们可以根据现有的技术条件和社会经济条件,结合被管理的EPC实体对象的具体情况,结合它的使用特点来选择合适的信息载体。譬如,单件物品如果本身价值不高的,采用二维码标识;对较贵重物品或需同时识读的物品则采用射频技术和二维码同时标识;货运单元或多个目标需要同时识读的,就采用可远距离识读的电子标签等。我们需要做的是对它们编码的规则进行规范和统一。
当前应对金融危机,一定要以信息化技术提升工业化水平,在金融危机以后,全球经济复苏,不要拉大与西方先进国家的差距,而是要缩小甚至赶上西方先进国家,因此,现在信息化和工业化融合越来越重要。将已经有的物流和生产力等各种要素依靠计算机和电子信息技术进行优化组合,在原有基础上投入更少,成本更低,效益更好,这将是金融危机后,引领经济发展的一个制高点。
美国政府为了面对金融危机,也许是为了追求“双保险”的效果,美国新科总统奥巴马一口气提出了两项新技术——新能源和“物联网”。奥巴马总统就职后,在他和工商领袖举行的圆桌会议上,还提出了“智慧地球”的概念,其中包括美国要形成智慧型基础设施“物联网”,被美国人认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略,奥巴马政府对此给予积极回应。
所谓“智慧地球”计划,就是通过物联网让全球都变得智能化。而物联网一旦普及开来,无数的日常生活用品需要加装更加小巧智能的传感器,或者直接升级换代,给市场带来的商机“大得难以估量”。
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