[ 導讀 ] 物聯網的開發是圍繞RFID的應用進行的，然而依托的技術不僅僅是RFID。物聯網的合理結構是金字塔型的，是根據需要，合理性，局限性和商業應用案例和效益在身份標識，數據存儲和能力上結構分層的，其合理性取決于經濟效益，其特點和行為設計的合理性也取決于實際效益。

物聯網的開發是圍繞RFID的應用進行的，然而依托的技術不僅僅是RFID。物聯網的合理結構是金字塔型的，是根據需要，合理性，局限性和商業應用案例和效益在身份標識，數據存儲和能力上結構分層的，其合理性取決于經濟效益，其特點和行為設計的合理性也取決于實際效益。 物聯網的開發是圍繞RFID的應用進行的，然而依托的技術不僅僅是RFID。物聯網的合理結構是金字塔型的，是根據需要，合理性，局限性和商業應用案例和效益在身份標識，數據存儲和能力上結構分層的，其合理性取決于經濟效益，其特點和行為設計的合理性也取決于實際效益。

1、介紹

十年前，麻省理工學院(MIT)與物品編碼組織EAN.UCC共同開展了一個研究項目，創造了物聯網一詞。該項目和全球產品電子代碼管理中心的成立促生了以RFID為基礎的解決方案，使供應鏈發生了革命性的變化。采用這種技術和手段，將使供應鏈成本降低10%，還能使我們同家庭中的日常生活物品相互交流。在我們去超市的時候，家里的冰箱會告訴我們缺少些什么，食品自己會告訴我們它們什么時候過期，商品會自行防盜，我們則不必在超市的收款臺前排隊。這些有說服力的例子那時讓我們預測，到2005年，KFID標識的物體和物聯網會無處不在。但現在已經2009年已經過去了，但我們還在等待會發生些什么。為什么我們還在等待呢?物聯網的實際效益在哪里呢?

從社會經濟方面看，保健、環境、合法監聽、隱私、安全、技術的獲取和包容以及政府的作用，都將影響到物聯網的應用，但未來物聯網推廣的最重要因素是商業案例。沒有商業案例就沒有商業。

關于物聯網的爭論，一般是圍繞著什么時候技術才會無處不在和遍布各處的問題進行的，沒有考慮如果實現了技術無所不在，那么范圍有多大，哪些技術是核心的問題。本文用商業案例推理方法進行討論，并向一些物聯網方面的基本假設提出了挑戰，本文的結論是，物聯網的架構實際上與現在的一些假設是不同的，它更具結構性，更實用，具有金字塔式的通信能力和選擇能力，它不是一堆放在一起通過KFID器件互相談話的物體。

2、物聯網的概念

MIT1999年的論文在其網站上已經保留好多年了。MIT所說的“物聯網”是“自動身份識別中心的愿景”，這個愿景就是創造一個計算機無需人的幫助就能去識別的全球環境。麥克法蘭在上述論文中解釋了基于控制的MIT自動身份識別的概念。他說：智能產品是一種物理的，以信息為基礎的零售商品，它們

(1)具有獨特的身份；

(2)能夠有效地同周邊環境交流；

(3)能夠保留和存[FS:PAGE]儲自己的數據；

(4)具有能描述產品特點，生產，使用和處置需求的語言；

(5)能持續地參與或決定與產品命運相關的行為。

重要的是要注意到，MIT的研究是針對供應鏈的，它說的“每個東西都貼上標簽”并不意味著“所有的東西”都貼上標簽。麥克法蘭說的很清楚，它們是以信息為基礎的零售商品。花園里的鼴鼠，樹上的知更鳥和亞馬遜雨林中的樹木并不在這“每樣東西”的范疇之內。他們所做的切合實際的排除表明，物聯網的初始概念是很清楚的，是人為限定的，是有范圍的。它只適應于供應鏈上傳送的東西。

全球產品電子編碼管理中心和RFID產業已經認識到，這種限制會使我們錯失良機，降低物聯網的應用范圍和影響。這與“計算機無需人的幫助就能理解世界”的概念顯然是不相符合的，因為我們不能假定每樣東西都是零售商品，這種假定是不可能的，而且永遠不可能。現在是根據可能做到的事情重新評價和建立這個概念的時候了。要建立全面的或局部的物聯網，需要有投資，在很多情況下，這種投資的規模很大。只有有了適宜的商業范例，才會有投資。而商業范例正是目前所缺少的。
物聯網的開發是圍繞RFID的應用進行的，然而依托的技術不僅僅是RFID。物聯網的合理結構是金字塔型的，是根據需要，合理性，局限性和商業應用案例和效益在身份標識，數據存儲和能力上結構分層的，其合理性取決于經濟效益，其特點和行為設計的合理性也取決于實際效益。
3、商業范例假設

物聯網不僅是一個學術概念，而且有市場需求，了解這一點是至關重要的。

這就是說，物聯網是一種真正的顛覆性創新，它能對社會產生巨大影響。但物聯網要獲得成功，必須要有實實在在的應用案例，不能光宣傳它如何如何了不起，或覺得它會帶來多大的股票價值。

物聯網的推廣目前還受限于技術，現在可用的技術是RFID。過去在供應鏈和其他一些商務模型如資產管理中主要采用一維條形碼，這是一種綜合標識符，不能區分具體的物品。兩維條形碼含有更多的數據，但一旦印刷上去，就不能更新。RFID發射器，近場通信移動電話，采用脈沖無線電(UWB)通信技術的定位系統，藍牙或紫峰無線傳感器和其他一些無處不在的計算技術能持續地從周邊環境中采集數據并進行處理，這些技術可以帶來優勢的商業應用案例。

雖然物聯網的開發是圍繞RFID的應用進行的，但構成物聯網的是連續和密集的實時數據流，并不是RFID器件本身，物聯網是物理世界的反映，同物理世界一樣，物聯網用戶市場中商務案例的成功是商務推廣的先決條件。1999年[FS:PAGE]開始建立物聯網時，MIT預測，到2005年會出現物聯網RFID標簽的無處不在的應用，到2006年，標簽的價格會降低到5美分。學術界的預測總是太過樂觀，從經濟學的角度看，這個預測其實是靠不住的。

當然，MIT可以很有道理地指出，今天的標簽，比他們當時設想的標簽要復雜多了，但標簽設計中任何增加的功能都是用戶需要的，沒有這樣的進步，就沒有投資的效益。但價格畢竟決定著設計的合理性，限制著標簽的普及應用。如果沒人以MIT預測的價格大量購買這些標簽，就不會有用戶應用案例。

MIT所描述的物聯網是在超市中無處不在地使用標簽，MIT預計，所有的零售商品都會貼上標簽，所有的家庭用品和辦公用品都會貼上標簽，它們能夠相互通信。至少在詢問時能夠應答。

2003年，威廉姆斯在《產品標識的未來》一文中指出，當商店中的商品以低于0.5美元的價格促銷時，標簽的成本無論是0.28美元還是5美分，都將是極大的成本負擔，一般會使商品利潤低于10%，在這個價格水平上使用RFID標簽就不劃算了。現在不行，永遠都不行。

把MIT所預測的標簽價格下降(為達到市場普及)同預測的標簽使用量相比較，可以看出，在很多年內，標簽的整體商業價值很難增長。標簽廠商投入很大的資金，承擔很大的風險，賣出幾十億的標簽，卻只能賺到很少的錢。標簽廠商以現在的價格每年只賣出幾百萬個標簽。這種商業模式是行不通的，而且永遠行不通，因為標簽制造廠商在目前商業模式的生命周期內是不會把標簽的價格降低到微不足道的水平的。

業界預測，聚合物RFID標簽有可能在10年內改變這種狀況。但是今天你不可能根據10年之后可能發生的事舉出商業應用的例子。這些實際因素對物聯網的建立和效益的發揮有巨大的影響。也就是說，在每件物體上貼上標簽，也許只是一種空想，永遠不可能成為現實(我曾經說過，皇帝是沒有新衣的)。

那么物聯網的概念是不是就錯了，是不是就一無可取了呢?我希望不是。盡管人們提出的物聯網的概念和架構有某些缺陷，但它還是有很大的潛在效益的。
物聯網的開發是圍繞RFID的應用進行的，然而依托的技術不僅僅是RFID。物聯網的合理結構是金字塔型的，是根據需要，合理性，局限性和商業應用案例和效益在身份標識，數據存儲和能力上結構分層的，其合理性取決于經濟效益，其特點和行為設計的合理性也取決于實際效益。
4、物聯網依托的技術不僅僅是RFID

在可預見的未來建立可行的物聯網架構是至關重要的。那種認為給遍布各處的每個物體都貼上RFID標簽就能形成物聯網的觀點[FS:PAGE]是經不起實踐檢驗的，是不會有商業應用實例的。

在目前階段，我們必須質疑關于物聯網的一些基本假設。麥克法蘭提出的物聯網概念，至少有兩點是站不住腳的，是經不起實踐檢驗的。

首先，麥克法蘭聲稱的物聯網的目標是“建立一個計算機無需人的幫助就能識別世界的普遍環境”，但他沒有從商業應用的角度進行考慮，也就是說，人們為什么需要這樣一種環境。我們的問題是，它的應用合理性在哪里?難道就因為它在技術上可行就不去考慮合理和需求嗎?

如前所述，不是器件，而是連續的，高密度的實時數據流形成了可行的商業應用案例，賦予了信息系統相關的、實時的、具體的數據，建立了物聯網。我們必須清楚地認識到，物聯網的商業范例不是RFID器件的商業范例，而是合理獲取信息的商業范例，RFID系統只是一種提供信息的手段，是一種最適宜的，成本效益最高的技術。

第二，對于早先的智能產品概念，麥克法蘭雖然提出了5個特點，但缺少商業案例的支持。麥克法蘭說的5個特點是，獨特的身份標識，與周邊環境交流，存儲數據，使用標準的語言和不斷地參與或決定自己生命周期。最后一個特點是要賦予器件智能的原因，其他一些特點是被動存儲器件也具有的，只要它們能被連接。

如果你接受這種觀點，那么在很多情況下，有效地與周邊環境通信，可能就簡單意味著使身份和數據可以被詢問，而這通過被動型的數據存儲就能實現。的確，早期物聯網構想中的RFID技術，全部是被動型RFID標簽，這些標簽只有在被詢問時才能顯示數據，與條形碼唯一的不同是，它們的數據存儲在集成電路存儲器上，可以被更新，它們不能對自己的命運做出決定。所以，麥克法蘭的理論不僅沒有清晰的商業案例支持，而且其初始概念在邏輯上就講不通。我們經過思考后得出的結論是，有些物品需要通信，而另一些物品只需要被詢問，有些數據是永存的，另一些數據是變化的。這個結論顯然是毋庸置疑的。

獨特的身份對于物聯網來說是非常重要的，但也需要從商業效益的角度考慮問題。多年來，條形碼成功地標識了批量身份，但不能標識每個產品的身份。把批量標識擴展到分類標識是必要的，例如標明整批貨物中每一件的售出時間。但如果沒有必要，如果成本太高，就不需要總是這樣做。當然在有些情況下，是需要對每個商品做獨特標識的，例如商品的重量，歷史等。所以，物聯網的許多功能是可以用比較便宜的技術實現的，例如已廣泛應用的條形碼。

我們認為，物聯網的合理結構是金字塔型的，是根據需要，合理性，局限性和[FS:PAGE]商業應用案例和效益在身份標識，數據存儲和能力上結構分層的。將來許多物品的信息仍然會保存在條形碼上。現在的條形碼僅僅是標識類別，例如某廠商生產的450克的烤豌豆。如果用條形碼區別標識每件產品，就不能像現在這樣把條形碼統一印刷在產品包裝袋上，把這樣的產品納入物聯網中，需要確定數量并判斷投入的合理性。

在每個產品上應用RFID技術現在有很好的例子。例如。英國著名的瑪莎百貨公司用這種技術減少了正品商品退貨的欺詐率，在這種情況下，商品價格稍高一點是合理的。另一個例子是在刮臉刀片上安放防盜竊的電子商品監測EAS/KFID標簽，從商業效益上看也是合理的。按日期銷售的信息是非常重要的信息，新鮮食品可以在物聯網世界中找到新的市場機會，可以存儲在零售商的貨架上，可以找到潛在的家庭和辦公室最終用戶，也可以找出產品的新特點和用途，讓產品銷售的壓力不全放在既定用戶身上，另外還能給冰箱制造商做廣告，促進冰箱的銷售。在物聯網世界中，市場營銷也能產生實實在在的效益，消化RFID的成本。例如，葡萄酒和灌裝啤酒的廠商由于與銷售市場更接近，可以降低價格，從而消化標簽的成本。不過我們必須做出示范例子，才能在物聯網中推廣。
物聯網的開發是圍繞RFID的應用進行的，然而依托的技術不僅僅是RFID。物聯網的合理結構是金字塔型的，是根據需要，合理性，局限性和商業應用案例和效益在身份標識，數據存儲和能力上結構分層的，其合理性取決于經濟效益，其特點和行為設計的合理性也取決于實際效益。
5、物聯網的結構

如果你接受現在的觀點，那么就會順理成章地得出這樣的結論，即只有需要通信的東西才會裝上通信器件。在上述金字塔的頂端，是人與人之間的對等機器交流，例如我的個人數字助理和你的計算機之間的交流，在采用對等設備成本上不劃算的地方則布置RFID標簽，因為RFID標簽是滿足基本通信需求的成本最低的手段，這是第二個層次，在這個層次之下，是被動型的數據存儲，如條形碼，它只能保存數據和身份，在這個層次，很多東西仍然是不可辨認和不可識別的。

我們定義的未來的物聯網還有一點與麥克法蘭的提法不同，麥克法蘭認為，物體“能連續地參與和決定自己的命運”，我們則認為，只有在感知物體直接或間接地發出指令的時候(在金字塔的頂端)，或智能物體發出指令的時候(在第二層次)，才會有通信。即便在第二層次，智能物體一般也是由一個感知器件控制和預先決定的(在物聯網中，所有的東西，包括人，都是物體)，因為只有更高的[FS:PAGE]層次，才能做出判斷效益的決策。

所以，物聯網是在一個個案例的基礎上運行的，由感知物體從成本上逐個判斷，處理代價是否能適合需求，物聯網是由這些案例構成和限制的。物聯網中的商務案例是靠RFID標簽，智能標簽或智能卡運行的。靜態信息如產品身份，重量，售出時間，產地等，可以存儲在條形碼上，也許是兩維條形碼，用移動設備和漫游設備可以閱讀條形碼。

我們不需要給每個物體都裝上主動通信的器件，我們要做的是提高閱讀器掃描被動信息的能力，如掃描條形碼，使我們在詢問時能獲得信息，這樣做是因為我們有應用案例的強大支持。我們很多人已經在超市使用自我掃描技術付賬了，許多移動電話都能閱讀條形碼。雖然讓冰箱通過KFID標簽自動向超市詢問存貨和自動付賬聽起來很有吸引力，但其實還有一些更為廉價的方法能達到同樣的效果。

許多此類物聯網可以用手動掃描條形碼的方式實現，例如，用掃描器把冰箱里的食品顯示在冰箱上的屏幕上。屏幕上還可以顯示食品的售出時間，發出過期報警。如果超市的付賬柜臺上也儲存有售出日期的信息，就可以用現在的w卜Fi(無線保真)技術把這些信息傳送到用戶的個人數字助理和電話上，用戶的冰箱上或家庭電腦上，也可以傳送到家里各處放置的，不見得放在冰箱里的已購買的食品上。我們所提出的物聯網的架構是這樣的．它并不是把世界上所有的物體都以對等的方式連接在一起，而是給有些物體貼上R．FID標簽，有些物體貼上條形碼。在我們的物聯網架構中有些物體有詢問能力，還有些物體則仍然處于未連接狀態。

物聯網的主要功能是處理信息，這些信息的獲得并不完全靠RFID標簽。當然RFID標簽將會發揮作用，但KFID提供的信息只是物聯網的一個組成部分。在物聯網中，不是簡單地給每件物體都做出身份標識。我們把物品分成了若干類，這種分類構成了前述的金字塔梯級結構，每個梯級采用的信息獲取和發送技術都是不同的。也許我們可以給出這樣的梯級結構：

A級：帶有—般的固定靜態數據的物品(如—聽西紅柿)

B級：帶有分類靜態數據的物品(如標有售出日期的生菜)

C級：帶有獨特的固定靜態數據的物品(如標有特別分量，產地和保質期的一片肉)

D級：帶有可變綜合靜態數據的物品(如帶有溫度感應器的冷凍食品綜合標識包裝)
物聯網的開發是圍繞RFID的應用進行的，然而依托的技術不僅僅是RFID。物聯網的合理結構是金字塔型的，是根據需要，合理性，局限性和商業應用案例和效益在身份標識，數據存儲和能力上結構分層的，其合理性取決于[FS:PAGE]經濟效益，其特點和行為設計的合理性也取決于實際效益。
E級：帶有可變分類靜態數據的物品(如運載箱裝商品的貨盤)

F級：帶有一般臨時靜態數據的物品(如卡車載的貨)

G級：帶有可變獨特靜態數據的物品(道路通行費標簽；帶有溫度感應器的獨特標識的物品)

H級：帶有分類可變數據的物品(如車輛)

I級：帶有特殊可變數據的物品(如冰箱，音響系統，中央空調，房間報警系統，車輛等)

J級：智能物品(如計算機，個人數字助理)

K級：有感知的物體(例如人)

這樣的分類，是按本文的思路提出的，并不能算是正式的分類。下圖所示為物聯網的金字塔架構：我們并不打算把世界上的每個物體都標識在這個金字塔架構圖中。

世界上的大多數物體一田野里的樹木，沙灘上的躺椅，樹上的鳥兒等都是不需要通過物聯網來交流的。在可預見的未來，現實世界中的大多數物體都不會連接在一起。在物聯網中，找們可以把這些物體稱為未標識類物體。
物聯網的開發是圍繞RFID的應用進行的，然而依托的技術不僅僅是RFID。物聯網的合理結構是金字塔型的，是根據需要，合理性，局限性和商業應用案例和效益在身份標識，數據存儲和能力上結構分層的，其合理性取決于經濟效益，其特點和行為設計的合理性也取決于實際效益。
從金字塔的底部上行，我們會發現，緊鄰底層A的那幾個層次中的物體可以被識別，但是被動式的，這些物體被詢問是可以應答。但不能主動通信。B、C、D層次中的物體一般是用條形碼標識的，B層次是簡單的綜合標識，例如一聽西紅柿。C層次是類似瓜果梨桃一類的物品，它們往往有同樣的身份，但售出日期不同。D層次的物品是有單獨特點的，例如每個產品都有不同的重量。在物聯網中，我們可以把這一層次中的物品叫做被動可標識物品。增加的信息都不是特殊的，產品的重量是不變的。這一層次中使用的RFID標簽都是被動型標簽。

E層次的數據來自傳感器，傳感器是被動的，在詢問時可以應答，但如果某些參數(例如溫度)超出了規定的限度，也能主動通信，我們把E層次的物品叫做具有激發通信能力的物品，當然只有在成本效益合理的情況下才采用這種技術。這些物品的數據可變但也是被動的，不過與D層次中的可變被動數據(例如一公斤香腸)完全不同。

D層次和G層次的物品都有組合的數據，D層次中是綜合的可標識物品，G層次中的是特殊的可標識物品。例如，道路通行收費標簽可在車輛行程的入口和出口被讀出。這兩個層次的物品一般不能通信，它們往往是被詢問時才做出反應，但不能排除它們具有通[FS:PAGE]信功能。我們把這種物品叫做“載有其他物品數據的物品”。

H層次的物品則不僅有獨特的身份，而且有獨特的尋址功能，它們能主動通信，也能對詢問做出反應，可能還可以處理大量的瞬間變化數據。智能汽車就是一個例子。我們把這個層次的物品叫做“為其他物品服務的物品”。在金字塔的頂端，是真正的智能器件，如計算機或有感知的物體(例如人)，這些物體有能力主動通信和主動詢問。智能物體和感知物體之間的根本區別在于，智能物體的運行決定是由感知物體控制的，或者說，智能物體的行為是由感知物體(例如人)設定的。所以，在物聯網金字塔的頂端，總是感知物體在控制，不是物品自己做自己命運的決策。這種理解與MIT最初的概念是根本不同的。我們認為，只有采用這種梯度層次架構，物聯網才能產生合理的實際效益，才能獲得投資。

我們當然可以做出不同的分類，分出不同的級別，但問題的關鍵不在這里。關鍵是物聯網不會，而且永遠不會成為和人與人之間的網絡一樣的、具有自主意識的網絡(采用RFID)，物聯網將是一個由具有不同特性和能力的物品組成的一個梯度分層架構；它的性質是由應用案例和實際效益決定的，采用的技術是否合理也是由實際效益決定的(有時只能用RFID)。

所以，在物聯網中采用RFID的具體效益是反映在多個結構層次上的，其合理性取決于經濟效益，其特點和行為設計的合理性也取決于實際效益(盡管可能會有額外的下游效益，或以后會發現效益，但這不屬于初始的效益)。物聯網中物品能力的合理性也是由具體的效益決定的。物聯網本身是不會產生什么奇幻的經濟效益的，世界上的許多物品將仍然處于物聯網之外。

6、結論

為發揮物聯網的潛在效益，需要著重注意新型的因特網和已有數據的操控，而數據的傳輸技術，雖然很重要，卻是次要的考慮因素。需要制定物品層次之間交流的規則，需要開發數據采集/交換/交易的網絡服務。如果物聯網有一天真的出現了，那么首先要關注的是數據管理、轉換和處理的標準，而不是什么特殊的空間接口。

總之，盡管RFID在物聯網中有重要作用，但它畢竟只是物聯網中的一種數據傳遞技術，要形成商業市場，就要開發產品(軟件系統)，使因特網中的物品能動起來，我們要更多地關注使物聯網具有交流功能的網絡服務。我們需要有標準化的服務。標準制定組織，如CEN，ISO，ETSI，應發揮重要作用。

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