[ 導讀 ] 筆者在《無線傳感網絡與物聯網發展關系辨析》中指出過“物聯網”與“無線傳感網”有很大的不同。本文將繼續探討兩者在實際意義、應用、標準、發展策略上的區別。

 筆者在《無線傳感網絡與物聯網發展關系辨析》中指出過“物聯網”與“無線傳感網”有很大的不同。本文將繼續探討兩者在實際意義、應用、標準、發展策略上的區別。
 
1 實際意義與應用

1.1 從互聯網到物聯網

      互聯網（Internet）的雛形階段為1969年。美國國防部研究計劃管理局開始建立一個命名為ARPANET的網絡，當時建立這個網絡的目的只是為了 將美國的幾個軍事及研究用電腦主機連接起來，這就是互聯網的雛形。隨著商業網絡和大量商業公司進入互聯網，網上商業應用取得高速的發展，同時也使互聯網能 為用戶提供更多的服務，使互聯網迅速普及和發展起來。

     現在互聯網已經 發展多元化，不僅僅單純為科研服務，也逐步進入到日常生活的各個領域。近幾年來，互聯網在規模和結構上都有了很大的發展，已經­發展成為一個名副 其實的“全球網”。

     網絡的出現，改變了人們 使用計算機的方式；而互聯網的出現，又改變了人們使用網絡的方式。互聯網使計算機用戶不再被局限于分散的計算機上，同時，也使他們脫離了特定網絡的約束。 任何人只要進入了互聯網，就可以利用網絡中和各種計算機上的豐富資源。

      互聯網一般是由電纜連接起來的，靠著有線電纜的連接，互聯網的“觸角”已遍布包括家庭、辦公室等世界的各個角落。我們簡稱這種網 絡為“固網”。但是有些地方例如偏遠地區、沙漠、海洋、天空，不能架設固網；另外，很多地方即便有固網，但出于方便，人們習慣使 用移動的方式與網絡連接，這就需要無線網。廣泛使用和正在發展的這種無線連接的種類有WLAN（無線局域網），WiFi（無線寬帶接入），WiMax（全 球微波互聯接入）、WSN（無線傳感網）、UWB（超寬帶）、ZigBee（紫峰）、Blue Tooth(藍牙)、RFID（射頻識別）等 等。我們統稱它們為無線網絡，簡稱無網。盡管在應用中有的是以點對點方式為主（RFID、Blue Tooth等），但主流是以網絡形式 （WSN、ZigBeed 等）。網絡情況下的構成也不盡相同，例如星型、網狀網等等，它們共同之處在于都是對固網的重要補充，可視為互聯網覆 蓋全球每一寸土地的最后一英里技術。

     其中需要特別指出的是RFID，當閱讀器直接作為固網形式互聯網的終端時，它可以非接觸地讀到一定距離內做過電子編碼標示的物體。實際上閱讀器成為這種網絡的一個節點。

 &nb[FS:PAGE]sp;   以固網形式的互聯網為基礎，采用某種特殊方式的傳輸/檢索標準（例如EPC），構成了目的十分明確的網絡，它實現“物物相連”， 這就是物聯網。物聯網解決物體“是誰”（Who）的問題。盡管上述節點有時不直接與固網相連，還要借助于其它無線通信協議，但終 歸是要與固網聯接的。
 
1.2 無線傳感網

     WSN（Wireless Sensor Network） 的構想最初是由美國軍方提出的，美國國防部高級研究所計劃署（DARPA）于1978年開始資助卡耐基－梅隆大學進行分布式傳感器網絡的研究，這被看成是 無線傳感器網絡的雛形。WSN是由大量傳感器節點通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網絡系統，它能夠實現數據的采集量化、處理融合和傳輸。綜合了微 電子技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等先進技術，能夠協同地實時監測、感知和采集網絡覆蓋區域中各種環境或監測對象的 信息，并對其進行處理，處理后的信息通過無線方式發送，并以自組多跳的網絡方式傳送給觀察者。具體的來講，WSN兼具感測、運算與網絡能力，透過傳感器偵 測周遭環境，如溫度、濕度、光照、氣體濃度、震動幅度等，并由無線網絡將搜集到的信息傳送給監控者；監控者解讀報表信息后，便可掌握現場狀況，進而維護、 調整相關系統。由于監控物理環境的重要性從來沒有像今天這么突出，無線傳感器網絡已被視為環境監測、建筑監測、公用事業、工業控制、家庭、船舶和運輸系統 自動化中的下一個發展方向。無線傳感器網絡的應用一般不需要很大的帶寬，但是對功耗要求卻很嚴格，大部分時間必須保持低功耗。由于無線傳感節點通常使用存 儲容量不大的嵌入式處理器，因此對協­議棧的大小也有嚴格限制。
 
1.3 兩者的區別

      無線傳感網與物聯網最根本的不同在于它立足一個地地道道的無線通信協­議，而且利用傳感器作為節點，要解決的是物體“怎 樣”（How）的問題。盡管從WSN得到數據有的要通過固網，但那僅僅是傳遞數據的一種手段，與WSN本身沒有任何關系。

      兩者在網絡上的不同在于（1）物聯網的基礎是固網，無網僅僅是補充；傳感網的基礎是無網，與固網無關。（2）物聯網解決“是 誰”；傳感網解決“怎樣”。兩者的區別甚為明顯。

      筆者曾經­這樣比喻兩者的區別：物聯網與傳感網的不同在于，如果把互聯網（物聯網[FS:PAGE]完全依托在互聯網上）比作人體，則RFID（物聯網的節點）可以 視為“眼睛”，傳感網可以視為“皮膚”。物聯網解決“WHO”，利用應答器 （也稱電子標簽）實現對物品的標志與識別；而傳感網解決“HOW”，利用傳感器，實現對物體狀態的把握；眼睛可以識別，皮膚可以 感覺，眼睛的功能不在于感覺溫度的變化，而皮膚的功能也不是用來辨別哪個人或哪件東西。傳感網利用無線網絡技術可以自成體系地單獨使用，也可以作為互聯網 的“神經­末梢”。
 
2 標準

2.1 物聯網 

      物聯網由節點和網絡、數據庫組成的物物相連。對任何表示物品的識別和檢索早已有健全的標準。RFID在各種不同頻率上有不同種類，用于物品識別、檢索和管 理的首推超高頻頻段種類（UHF），其標準雖有幾種，但最重要的是EPC標準。EPC至少包含對物品標識的編碼、讀寫器與標識物品的電子標簽的空中接口以 及在網絡上利用檢測到的編碼實現對物品的檢索三部分內容。這些標準構成了物聯網的最核心的內容。盡管物聯網還需要建立一些標準來規范在運用中的各種技術細 節，但是物聯網本質與核心的東西已經­存在，不需要“重新打鼓另開張”。基于這種核心的東西，世界各地的GS1組織已 經­作了很多研究、嘗試和應用，建設著雛形階段的物聯網。之所以稱為雛形只是因為它不夠完備。例如美國、中國香港、日本的GS1都在努力進行物流 中的應用。中國科技部的863計劃中有一個RFID公共信息服務平臺的項目，由北京大學張世琨領導的研究小組與中科院等單位聯合開發，現在上海張 江­RFID產業基地正在試運行這一公共信息服務平臺。我們今天講發展物聯網就是要在前人已做過大量工作的基礎上將其完善。
 
2.2 無線傳感網

      傳感網對網絡安全性、節點自動配置、網絡動態重組等方面也有一定的要求。WSN的這些特殊性對應用于該技術的網絡協­議提出了較高要求。目前最廣 泛使用的WSN的MAC層協議為美國電氣和電子工程師協­會(IEEE)制定的IEEE802.15.4。
 
2.3 兩者區別

      顯而易見，物聯網與無線傳感網從標準上完全不是一種東西，所以不應該混為一談。有些人不明白，通過學習可以搞懂。但當前有些人明明知道，卻揣 著“明白”裝“糊涂”把政府領導的思想搞亂，目的為的是撈“錢”這是最要不得 的。 
 
3 發展策略

3.1 物聯網

      作[FS:PAGE]為物聯網節點的RFID經­過幾年的發展，已經在性能的提高與成本的降低方面有了長足的發展。物聯網在物品編碼、識別、接口、檢索等方面的標準 也在日趨完善。中國科技部、國家發展與改革委員會等政府機關先后組織了很多RFID發展計劃。在食品安全、藥品監管等許多重要方面都做過重大部署。各地方 政府和企業也做過很多研究、實驗運行，取得了不同程度的進展。

     發展和 擴大RFID應用的關鍵是怎樣打破“閉環”瓶頸，實現“開環應用”。這需要中央和地方政府怎樣逐個行業 地去融合貫通。如果各個行業領域都整合了，那么物聯網就容易形成。這里有個“由零向整”的發展過程，這個“ 零”就是各個領域，“整”就是物聯網全體。

3.2 傳感網

      無線傳感網在世界上已經­有很多成功的事例。在我國的應用有對電網的智能控制、湖水的污染監測等案例。與發達國家相比，水平相差甚遠。以湖水監測 為例，用于監測的一個節點的成本甚至高達十幾萬元人民幣，根據面積和設點的規模來看，要達到要求，一個監測項目就可能耗資高達數百萬甚至數千萬元不等。距 離實際部署和應用還相差甚遠。

     為了推廣無線傳感網的應用，首先要解決 高性能、低成本的通用型無線傳感模塊的研發。國外早有這樣的產品。由于早幾年中國著力發展RFID，但對無線傳感網絡并沒有足夠重視。與RFID元器件的 高性能、低成本相比，無線傳感元器件的水平還很低下。在這種狀況下，千萬不能妄自尊大，自稱在世界上有“話語權”

    在無線傳感元器件性能提高的同時，要指導更多的企業加入的到無線傳感網絡的應用上來。與物聯網相比，無線傳感網的應用規模要小得多，分散得多。因此其發展 就有個“積少成多”的過程。由于沒有所謂“閉環”瓶頸，所以在發展上每個項目相對具有獨立性，所以相對 容易和簡單。但是真正做到普及和大規模應用卻并非易事。
 
4 應用領域

      物聯網的應用是一種針對性極強的實際應用，一句話就是“物物相聯”的對物應用。盡管下屬有多個領域與行業，但在模式上是一通百通 的，都是實現優化“信息流、貨幣流、物流”，提高電子商物、便利生產、方便生活的重要手段。

      無線傳感網的地位有點類似小規模互聯網，涉及的是一種物理信號檢測傳輸的手段，針對性是千差萬別的，針對不同的檢測需要要有不同的[FS:PAGE]傳感器。硬件上則要在通 用無線傳感模塊上加裝不同的傳感器。根據我國目前在能源、溫室氣體排放、防治污染、建筑、交通等領域的緊迫要求來看，其最大的應用應該在能源和環保以及智 能家居、智能交通方面上。

     我們有理由相信，在國家和各級地方政府的指導和大批企業的積極參與下，不論是物聯網還是無線傳感網都將取得巨大進展，結出豐碩成果！

 

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