物联网演义（一） ——物联网概念的起源和演进

1比尔•盖茨的疯狂构想和前卫实践

“还记得多年前的那个春天……"，1995年，比尔•盖茨 出版了洛阳纸贵的《未来之路》，其时IT界人士几乎人手一册。 书中描述了一大堆令人眼花缭乱的新技术和发展前景，不过, 盖茨在书中所描述的与物联网有关的观点被人们忽视了

盖茨这样娓娓道来：“当袖珍个人计算机普及之后，困 扰着机场终端，剧院以及其他需要排队出示身份证或票 据等地方的瓶颈路段就可以被废除了。比如，当你走进机 场大门时，你的袖珍个人计算机与机场的计算机相联就 会证实你已经买了机票。开门你也无需用钥匙或磁卡，你 的袖珍个人计算机会向控制锁的计算机证实你的身份。” “而您所遗失或遭窃的照相机将自动发回信息，告诉用户它现 在所处的具体位置，甚至当它已经身处不同的城市的时候。"

这些话，现在读起来是不是觉得很熟悉？

没错，他描述的场景，现在已逐步通过RFID智能手机 的应用得到逐步实现。

而在当年，盖茨是通过他在自家地盘里的个人实践，来 实现他的物联网梦想的。盖茨的豪宅位于美国的西雅图，从 1990年开始修建，于1997年建成，共花了 7年时间，费用高 达1亿美金，成为数字技术前沿科技的结晶。中国国家主席 胡锦涛在2006年首次访问美国时亲身体验了这所物联网豪宅 并用晩宴。

这是一个智能建筑和智能家居最有代表性的范例。

在豪宅的大门处，设有气象感知器，电脑可根据传感器 所测到的各项气象指标，对室内的温度和通风情况进行控制。

室内所有的照明、温湿度、音响、防盗等系统都可以根 据需要，通过电脑进行调节，这样一来，就可以预先设定你 偏好的温度、湿度、灯光、音乐、画作等，将整个环境调整 到一个最满意的境地。

房内的所有电器设备连接成一个家庭网络。在感应到有 人到时自动打开照明系统，并在离去时自动关闭。

这座有45个房间的豪宅，挂在墙上的名画会根据不同的 需要自动进行更换。

不仅如此，就连厨房内所有的设备都是由位于中央系统 的电脑控制的。

在卫生间里，安装了一套检查身体的传感系统，可以对 体温、血压、脉搏等人体的健康指标进行实时检测。当处理中 心发现身体状况出现异常时，系统就会立即发出警报。

如果一旦不幸发生火灾等意外，整个房间的自动消防系 统将自动进入工作状态，系统将根据火势的分布情况分配供 水，浇水灭火。还能够一面自动对外报警、显示出最佳的营救

方案，同时关闭有危险的电力系统等。

就连在智能豪宅院子里的一棵百年老树，也采用了智能 化的养护方式，先进的浇灌系统能够通过传感器了解这棵老 树的对于水的需求情况，从而实现及时、全自动浇灌。

RFID传感器能识别指定的身份，家里的数据处理中心随 时可以知道室内每一位合法进入者的位置和动态，无论他走 到哪里，RFID跟踪器都会将他的行踪传送至Windows系统 的中央电脑。

2 EPCgloba和M IT实验室的定义

盖茨不是一个人在战斗。

1998年春，英国工程师Kevin Ashton在宝洁公司的一次 演讲中首次提出了真正的“物联网”概念。Ashton时任宝洁公 司的助理品牌经理，1997年就开始琢磨如何用RFID技术提 高宝洁公司的物流和零售运营。在宝洁公司和吉列公司的赞助 下，他与美国MIT的教授Sanjay Sarma、Sunny Siu和研究员 David Brock共同创立了一个RFID研究机构一一自动识别中心 （Auto-ID Center），他本人出任中心的执行主任，Sunny Siu （下 一任是Sanjay Sarma）为中心的研究室主任（后称为研究所所 长）。EPCglobal于2003年11月1日将自动识别中心更名为自 动识别实验室，为EPCglobal提供技术支持。

Kevin Ashton对物联网的定义很简单：把所有物品通过 射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识 别和管理。MIT自动识别中心提出，要在计算机互联网的基 础上，利用RFID、无线传感器网络（WSN，Wireless Sensor Network）,数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物 的“物联网”。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。Kevin Ashton说：“这是比互联网更 大、为公司创造一种使用传感器识别世界各地商品的方法，是 一个很大的问题。这将彻底改变人们以往从生产厂商到顾客， 甚至是通过回收产品来跟踪产品的固有模式。事实上，我们 创造了物联网。” Kevin Ashton预测，通过EPC （电子产品代码， Electronic Product Code）网络将使机器能够感应到全球任何 地方的人造物体，从而创造真正的“物联网”。

EPCglobal是国际物品编码协会EAN和美国统一代码委 员会（UCC）的一个合资公司。它是一个受业界委托而成立的 非盈利组织，负责EPC网络的全球化标准，以便更加快速、 自动、准确地识别供应链中的商品。EPCglobal的目的是促进 EPC网络在全球范围内更加广泛地应用。

EPCglobal提出的"EPC网络”是物联网最早的雏形，起 源是EPC产品电子代码。EPC编码是国际编码组织推出的新 一代产品编码体系，是商品条形码的革命性发展和延续。原 来的产品条码仅是对产品分类的编码，EPC码则是对所有单 个商品都赋予一个全球唯一的编码。而EPC编码的载体，就 是RFID（射频识别）电子标签。借助RFID和网络技术，不 仅可以实现单个产品的跟踪和追溯，提高物流效率，而且为实 现供应链的可视化管理提供了有效手段，可在任何时间、任 何地点实现对任何物品的识别与管理。可以说，最早的物联网 概念，就是“EPC编码+RFID+互联网”。一个带有电子标签 的产品，电子标签中有这个产品的唯一编码，当这个带有标签 的产品通过一个读写器时，这个产品的信息就会通过互联网 传输到指定的计算机内，这是一个全自动的产品流动监测网络。 物联网将在全球范围内从根本上改变对产品生产、运输、仓储、 销售各环节物品流动监控的管理水平。EPC开放网络（物联网） 是构建在互联网之上的全球物品流动信息传递网络。可以看出, EPC定义的物联网和我们现在所说的广义物联网（任何物体相 联）是有区别的，前者强调的是“商品”，主要服务的是生产、 物流和消费领域。

EPC物联网模型

▲将RFID及传感、全球定位系统德等技术与互联网结合 起来而形成的一个巨大网络

▲系统可以自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、 监控并触发相应事件

▲增强供应链的可视性和可控性，使整个物流领域借助 RFID技术获得更大的经济效益

3沃尔玛的物联网实践

迄今为止，全球范围内符合EPCglobal倡议的物联网概 念的最有影响力的实践当属沃尔玛商品贴标项目。

2003年6月19日，在美国芝加哥召开的“零售业系统展 览会”上，沃尔玛宣布将在其供应链和零售管理上应用RFID 技术，以最终取代目前广泛使用的条形码，成为第一个公布

正式采用该技术时间表的企业。按计划，该公司最大的100 个供应商应从2005年1月1日开始在供应的货物包装箱、托 盘上粘贴电子标签，并逐渐扩大到单件商品。2009年初，沃 尔玛宣布进一步把其最大的300家供应商纳入RFID计划。 2010年7月开始，沃尔玛开始在其商店出售的单件服装上大 规模开展贴标（电子标签）计划，以进行库存和零售管理。负 责美国西部沃尔玛经营的高级经理Raul Vazquez在接受《华 尔街日报》的采访时表示，“用手挥动一下扫描器就能了解到 商店货架和仓库里所有商品的信息，这将彻底改变我们业务经 营的能力。”

美国阿肯萨州Rogers的一家沃尔玛超市，工作人员在用手持终端扫描牛仔裤上的标签，同时查询该牛仔裤的库存量

随着EPCglobal组织对产品电子代码的推广，特别是沃 尔玛贴标计划的示范效应，全球大型零售商纷纷仿效，推出 了自己的试验和应用计划。如欧洲的麦德龙超市、玛莎百货, 美国的Macy'百货及一些大型服装零售集团，也开始实施 RFID贴标计划。物流业巨头FedEx、DHL也很早就开始试 验RFID技术用于全球邮包的追踪和管理。从2009年起，沃 尔玛及其他零售业巨头开始加快在单件商品上应用RFID标 签，对电子标签的需求量也随之激增。

RFID技术在国际物流/零售业的贴标应用经历了两个阶 段：

第一阶段：从2005—2009年的强制贴标阶段。在这一阶 段里，零售巨头沃尔玛基于自身降低物流成本、提高库存和 零售管理效率、获取未来战略竞争优势的考虑，决定强制推 行RFID贴标计划。由于这是全球物流领域的第一次规模化 应用RFID技术，技术的适用性有待在实践中检验，而且当时 的电子标签成本相对较高，大规模应用给沃尔玛的商品供应 商带来很大的成本压力。因此，这一阶段的沃尔玛贴标项目只 在其最大的100家供应商实施，而且贴标的对象主要是装载 商品的托盘和包装箱。

第二阶段：2009年后，沃尔玛贴标 计划的加速推进和其他零售商的效仿。沃 尔玛在第一阶段的RFID贴标实践获得了 理想的效果，货物的周转、库存商品的管 理效率、商店补货的及时性均得到显著提 高。同时，在第一阶段的应用过程中，不 但完善了电子标签应用于包装箱和托盘的 技术，EPCglobal组织同期也推出了 RFID 技术应用于单件物品的技术标准，这为以 后单件商品的贴标提供了便利条件和技术 保障。另外，电子标签成本的大幅下降也 是零售业大力推进其应用的重要因素。

如果说，在第一阶段，沃尔玛的商品 供应商只是被动地接受沃尔玛的指令在其

货物包装或托盘上贴电子标签，那么，经过几年的应用，部 分供应商已经开始体验到电子标签在其内部管理中的好处, 从而转变了其观念并开始主动地在企业内部的生产、仓储、物 流中尝试应用RFID技术。

同时，沃尔玛贴标计划的成功也大大刺激了其他零售业巨 头。20世纪80年代初的条形码也是因为沃尔玛的强制推行才 能广泛地应用在商品上，并使零售业产生了革命性的变化。如 今的电子标签越来越显示出其在零售管理过程中的巨大价值, 更多的零售业巨头开始考虑其作为下一代的战略技术。

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