物聯(lián)網(wǎng)演義(一) ——物聯(lián)網(wǎng)概念的起源和演進
1比爾?蓋茨的瘋狂構(gòu)想和前衛(wèi)實踐
“還記得多年前的那個春天……",1995年,比爾?蓋茨 出版了洛陽紙貴的《未來之路》,其時IT界人士幾乎人手一冊。 書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, 蓋茨在書中所描述的與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的觀點被人們忽視了
蓋茨這樣娓娓道來:“當袖珍個人計算機普及之后,困 擾著機場終端,劇院以及其他需要排隊出示身份證或票 據(jù)等地方的瓶頸路段就可以被廢除了。比如,當你走進機 場大門時,你的袖珍個人計算機與機場的計算機相聯(lián)就 會證實你已經(jīng)買了機票。開門你也無需用鑰匙或磁卡,你 的袖珍個人計算機會向控制鎖的計算機證實你的身份。” “而您所遺失或遭竊的照相機將自動發(fā)回信息,告訴用戶它現(xiàn) 在所處的具體位置,甚至當它已經(jīng)身處不同的城市的時候。"
這些話,現(xiàn)在讀起來是不是覺得很熟悉?
沒錯,他描述的場景,現(xiàn)在已逐步通過RFID智能手機 的應(yīng)用得到逐步實現(xiàn)。
而在當年,蓋茨是通過他在自家地盤里的個人實踐,來 實現(xiàn)他的物聯(lián)網(wǎng)夢想的。蓋茨的豪宅位于美國的西雅圖,從 1990年開始修建,于1997年建成,共花了 7年時間,費用高 達1億美金,成為數(shù)字技術(shù)前沿科技的結(jié)晶。中國國家主席 胡錦濤在2006年首次訪問美國時親身體驗了這所物聯(lián)網(wǎng)豪宅 并用晩宴。
這是一個智能建筑和智能家居最有代表性的范例。
在豪宅的大門處,設(shè)有氣象感知器,電腦可根據(jù)傳感器 所測到的各項氣象指標,對室內(nèi)的溫度和通風(fēng)情況進行控制。
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,通過電腦進行調(diào)節(jié),這樣一來,就可以預(yù)先設(shè)定你 偏好的溫度、濕度、燈光、音樂、畫作等,將整個環(huán)境調(diào)整 到一個最滿意的境地。
房內(nèi)的所有電器設(shè)備連接成一個家庭網(wǎng)絡(luò)。在感應(yīng)到有 人到時自動打開照明系統(tǒng),并在離去時自動關(guān)閉。
這座有45個房間的豪宅,掛在墻上的名畫會根據(jù)不同的 需要自動進行更換。
不僅如此,就連廚房內(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 體溫、血壓、脈搏等人體的健康指標進行實時檢測。當處理中 心發(fā)現(xiàn)身體狀況出現(xiàn)異常時,系統(tǒng)就會立即發(fā)出警報。
如果一旦不幸發(fā)生火災(zāi)等意外,整個房間的自動消防系 統(tǒng)將自動進入工作狀態(tài),系統(tǒng)將根據(jù)火勢的分布情況分配供 水,澆水滅火。還能夠一面自動對外報警、顯示出最佳的營救
方案,同時關(guān)閉有危險的電力系統(tǒng)等。
就連在智能豪宅院子里的一棵百年老樹,也采用了智能 化的養(yǎng)護方式,先進的澆灌系統(tǒng)能夠通過傳感器了解這棵老 樹的對于水的需求情況,從而實現(xiàn)及時、全自動澆灌。
RFID傳感器能識別指定的身份,家里的數(shù)據(jù)處理中心隨 時可以知道室內(nèi)每一位合法進入者的位置和動態(tài),無論他走 到哪里,RFID跟蹤器都會將他的行蹤傳送至Windows系統(tǒng) 的中央電腦。
2 EPCgloba和M IT實驗室的定義
蓋茨不是一個人在戰(zhàn)斗。
1998年春,英國工程師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時任寶潔公 司的助理品牌經(jīng)理,1997年就開始琢磨如何用RFID技術(shù)提 高寶潔公司的物流和零售運營。在寶潔公司和吉列公司的贊助 下,他與美國MIT的教授Sanjay Sarma、Sunny Siu和研究員 David Brock共同創(chuàng)立了一個RFID研究機構(gòu)一一自動識別中心 (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)。EPCglobal于2003年11月1日將自動識別中心更名為自 動識別實驗室,為EPCglobal提供技術(shù)支持。
Kevin Ashton對物聯(lián)網(wǎng)的定義很簡單:把所有物品通過 射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識 別和管理。MIT自動識別中心提出,要在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基 礎(chǔ)上,利用RFID、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,Wireless Sensor Network),數(shù)據(jù)通信等技術(shù),構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物 的“物聯(lián)網(wǎng)”。在這個網(wǎng)絡(luò)中,物品(商品)能夠彼此進行“交 流”,而無需人的干預(yù)。Kevin Ashton說:“這是比互聯(lián)網(wǎng)更 大、為公司創(chuàng)造一種使用傳感器識別世界各地商品的方法,是 一個很大的問題。這將徹底改變?nèi)藗円酝鶑纳a(chǎn)廠商到顧客, 甚至是通過回收產(chǎn)品來跟蹤產(chǎn)品的固有模式。事實上,我們 創(chuàng)造了物聯(lián)網(wǎng)。” Kevin Ashton預(yù)測,通過EPC (電子產(chǎn)品代碼, Electronic Product Code)網(wǎng)絡(luò)將使機器能夠感應(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是國際物品編碼協(xié)會EAN和美國統(tǒng)一代碼委 員會(UCC)的一個合資公司。它是一個受業(yè)界委托而成立的 非盈利組織,負責(zé)EPC網(wǎng)絡(luò)的全球化標準,以便更加快速、 自動、準確地識別供應(yīng)鏈中的商品。EPCglobal的目的是促進 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 來的產(chǎn)品條碼僅是對產(chǎn)品分類的編碼,EPC碼則是對所有單 個商品都賦予一個全球唯一的編碼。而EPC編碼的載體,就 是RFID(射頻識別)電子標簽。借助RFID和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),不 僅可以實現(xiàn)單個產(chǎn)品的跟蹤和追溯,提高物流效率,而且為實 現(xiàn)供應(yīng)鏈的可視化管理提供了有效手段,可在任何時間、任 何地點實現(xiàn)對任何物品的識別與管理??梢哉f,最早的物聯(lián)網(wǎng) 概念,就是“EPC編碼+RFID+互聯(lián)網(wǎng)”。一個帶有電子標簽 的產(chǎn)品,電子標簽中有這個產(chǎn)品的唯一編碼,當這個帶有標簽 的產(chǎn)品通過一個讀寫器時,這個產(chǎn)品的信息就會通過互聯(lián)網(wǎng) 傳輸?shù)街付ǖ挠嬎銠C內(nèi),這是一個全自動的產(chǎn)品流動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。 物聯(lián)網(wǎng)將在全球范圍內(nèi)從根本上改變對產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、倉儲、 銷售各環(huán)節(jié)物品流動監(jiān)控的管理水平。EPC開放網(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)在所說的廣義物聯(lián)網(wǎng)(任何物體相 聯(lián))是有區(qū)別的,前者強調(diào)的是“商品”,主要服務(wù)的是生產(chǎn)、 物流和消費領(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 起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)
▲系統(tǒng)可以自動的、實時的對物體進行識別、定位、追蹤、 監(jiān)控并觸發(fā)相應(yīng)事件
▲增強供應(yīng)鏈的可視性和可控性,使整個物流領(lǐng)域借助 RFID技術(shù)獲得更大的經(jīng)濟效益
3沃爾瑪?shù)奈锫?lián)網(wǎng)實踐
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踐當屬沃爾瑪商品貼標項目。
2003年6月19日,在美國芝加哥召開的“零售業(yè)系統(tǒng)展 覽會”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,成為第一個公布
正式采用該技術(shù)時間表的企業(yè)。按計劃,該公司最大的100 個供應(yīng)商應(yīng)從2005年1月1日開始在供應(yīng)的貨物包裝箱、托 盤上粘貼電子標簽,并逐漸擴大到單件商品。2009年初,沃 爾瑪宣布進一步把其最大的300家供應(yīng)商納入RFID計劃。 2010年7月開始,沃爾瑪開始在其商店出售的單件服裝上大 規(guī)模開展貼標(電子標簽)計劃,以進行庫存和零售管理。負 責(zé)美國西部沃爾瑪經(jīng)營的高級經(jīng)理Raul Vazquez在接受《華 爾街日報》的采訪時表示,“用手揮動一下掃描器就能了解到 商店貨架和倉庫里所有商品的信息,這將徹底改變我們業(yè)務(wù)經(jīng) 營的能力。”
美國阿肯薩州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簽,同時查詢該牛仔褲的庫存量
隨著EPCglobal組織對產(chǎn)品電子代碼的推廣,特別是沃 爾瑪貼標計劃的示范效應(yīng),全球大型零售商紛紛仿效,推出 了自己的試驗和應(yīng)用計劃。如歐洲的麥德龍超市、瑪莎百貨, 美國的Macy'百貨及一些大型服裝零售集團,也開始實施 RFID貼標計劃。物流業(yè)巨頭FedEx、DHL也很早就開始試 驗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)巨頭開始加快在單件商品上應(yīng)用RFID標 簽,對電子標簽的需求量也隨之激增。
RFID技術(shù)在國際物流/零售業(yè)的貼標應(yīng)用經(jīng)歷了兩個階 段:
第一階段:從2005—2009年的強制貼標階段。在這一階 段里,零售巨頭沃爾瑪基于自身降低物流成本、提高庫存和 零售管理效率、獲取未來戰(zhàn)略競爭優(yōu)勢的考慮,決定強制推 行RFID貼標計劃。由于這是全球物流領(lǐng)域的第一次規(guī)模化 應(yīng)用RFID技術(shù),技術(shù)的適用性有待在實踐中檢驗,而且當時 的電子標簽成本相對較高,大規(guī)模應(yīng)用給沃爾瑪?shù)纳唐饭?yīng) 商帶來很大的成本壓力。因此,這一階段的沃爾瑪貼標項目只 在其最大的100家供應(yīng)商實施,而且貼標的對象主要是裝載 商品的托盤和包裝箱。
第二階段:2009年后,沃爾瑪貼標 計劃的加速推進和其他零售商的效仿。沃 爾瑪在第一階段的RFID貼標實踐獲得了 理想的效果,貨物的周轉(zhuǎn)、庫存商品的管 理效率、商店補貨的及時性均得到顯著提 高。同時,在第一階段的應(yīng)用過程中,不 但完善了電子標簽應(yīng)用于包裝箱和托盤的 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)標準,這為以 后單件商品的貼標提供了便利條件和技術(shù) 保障。另外,電子標簽成本的大幅下降也 是零售業(yè)大力推進其應(yīng)用的重要因素。
如果說,在第一階段,沃爾瑪?shù)纳唐?供應(yīng)商只是被動地接受沃爾瑪?shù)闹噶钤谄?
貨物包裝或托盤上貼電子標簽,那么,經(jīng)過幾年的應(yīng)用,部 分供應(yīng)商已經(jīng)開始體驗到電子標簽在其內(nèi)部管理中的好處, 從而轉(zhuǎn)變了其觀念并開始主動地在企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)、倉儲、物 流中嘗試應(yīng)用RFID技術(shù)。
同時,沃爾瑪貼標計劃的成功也大大刺激了其他零售業(yè)巨 頭。20世紀80年代初的條形碼也是因為沃爾瑪?shù)膹娭仆菩胁?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 今的電子標簽越來越顯示出其在零售管理過程中的巨大價值, 更多的零售業(yè)巨頭開始考慮其作為下一代的戰(zhàn)略技術(shù)。
20210908_613863b690777__物聯(lián)網(wǎng)演義