上期专栏把物联网应用分为三大类:RFID相关应用、
,以及M2M两化融合相关应用,同时也
“管、控、营一体化”功能化应用场景。
物联网和智慧地球理念能够得以实现的原因,是因为世
3I时代(IBM提法),即Instrumented(工具植入
,40亿手机用户,300亿RFID,庞大的传感网络和工业信息化
), Interconnected(互联化),和Intelligent(智能化),我们只
,更上一步”就可以实现5A化(anywhere-任
, anything-任何事物, anytime-任何时间, anyway-任何
, anyhow-任何原因)的物联网世界。图1中描述的这个宏
,但从更深层的技
,三大类应用存在业务细节上的差别,下面分别细
“1”代表客户端,可以是PC,PDA等,坐落在美洲;“2”
的SaaS或非SaaS信息系统,坐
;“3”代表末端,可以是任何智能物件,坐落在亚洲。
基于RFID的物联网应用架构
电子标签可能是三类技术体系中最灵活的能够把“物”
,它的主要应用是把移动和非移动资产
,实现各种跟踪和管理。按瑞士ETH Fleisch教授的
,RFID是穿孔卡、键盘和条码等应用技术的延伸,它比条
,但它们都属于提高“输入”效率的技
,也都应该属于物联网应用技术范畴。Auto-ID中心的
体系就是针对所有可电子化的编码方式的,而不只
RFID。RFID只是编码的一种载体,此外还有其他基于
,例如同方试金石公司的防伪技术。
EPCglobal提出了Auto-ID系统的五大技术组成,分别是
电子产品码)标签、RFID标签阅读器、ALE中间件实现
EPCIS信息服务系统,以及信息发现服务
包括ONS和PML)。由于从一开始就让世界各大洲的从业
,EPCGlobal标准(架构图如下)得到了较广泛认
,这里不再对其标准体系架构赘述。
ONS(即对象命名服务Object Name Service)主要处理电
EPCIS信息服务器地址的查询和映射管
(如图3),类似于互联网络中已经很成熟的域名解析服务
。在设计ONS规范时,EPCGlobal组织要求必须结合现
,这显然是一个正确的决
ONS基本上按DNS的原理实现,甚至采用了DNS
,现今全球ONS服务也是EPCglobal委由世
DNS营运商VeriSign营运。
EPC产品电子码识别只是“标签”,所有关于产品有用的
XML语言――实体标识语言
来描述,PML的作用就像互联网
HTML一样。
有了ONS和PML,以RFID为主的EPC系统才真正从
走向了Internet of Things(物联网)。基于
和PML,企业对RFID技术的应用将由企业内部的闭环
,实现真正的“物联网”。
ONS和PML作为物联网框架下的关键技术,有着广泛的
,传感网和M2M从业群体的技术架构还
ONS/PML这样同等的“物联网”技术体系
,这大概也就是Auto-ID人群认为物联网概念是他们首创
,在走向物联网的道路上,传感网和
群体应该借鉴和直接采用ONS/PML技术体系。
基于传感网络的物联网应用架构
当人们
谈论传感网络的时候,一般主要是指无线传感网
(WSN, Wireless Sensor Networks),此外还有视觉传感网
以及人体传感网(BSN, Body
等其他传感网,这里我们也主要讨论WSN。
WSN由分布在自由空间里的一组“自治的”无线传感
,共同协作完成对特定周边环境状况,包括温度、湿度、
中的一个节点(或叫Mote)一般由一个无线收发器、一
WSN一般是自治重构(Ad-Hoc
Self-Configuring)网络,包括无线网状网(Mesh Networks)和
(MANET)等。
无线传感网目前还是计算机和通信专业的学者们一个
10多年前IBM(苏黎世研究中心)、微
,但商业收效甚微,所
WSN研究(哈佛大学Welsh
),目前WSN的研究主要还是在大学和国立研究机构。
笔者听过Welsh教授最近关于WSN的主题发言,他认为
WSN的关注点完全不一样,企业能赚
WSN技术对研究人员来说太简单,算不上成果,而研究
,波士顿市的基于哈佛WSN
CitySense计划(“感知波士顿”)的失败就是例子,
Oklahoma市采用了更简单成熟技术的MicroCAST计
到目前为止,WSN研究最成功的成果可能要数加州大学
Culler教授研究小组提出的Mote的概念和他们
Mote节点产品,相关成员2003年在硅谷成立了一
MoteIV的公司,销售Mote产品和推广WSN应用,但
Sentilla,不再以WSN业务为
WSN没有深入的研究,但15年前笔者在美国做
,年轻的Culler教授也在做并行计算系统的研究,
,现在发现他老先生又
WSN专家,而且已经桃李满天下,Welsh教授
Culler教授的学生。难怪笔者觉得“曾似相识”,现在
的研究就好象15年前学术圈里对并行计算系统架构的
,提出了很多种技术架构,到头来超级并行计算机还
,采用了最简单通用的网络连接技术。
WSN的研究大多还专注于网络底层(包括非IP协议的
、TinyOS和基于IP的6LoWPAN等),以及电源的持久
,按照其目前的发展,笔者认为WSN离真正的“物联
还很有一定距离,对像EPCGlobal中ONS和PML等物联
另外,笔者认为,WSN的研究者们太热衷于无线技术,忽
从实用和商业推广的角度,这个组合早已经达到稳定和
基于M2M的物联网应用架构
业界认同的M2M理念和技术架构覆盖的范围应该是最
,包含了EPCGlobal和WSN的部分内容,也覆盖了有线
,一个典型的M2M系统由图4所示的几
M2M也覆盖和拓展了工业信息化(两化融合)中传统的
系统。
系统在工业,建筑,能源,设施管理等领域和现在的
系统一样,行使设备数据收集和远程监控监测的工作。
,M2M和SCADA似乎是一样的,但由于M2M基于互
,有很多标准化的东西(如
等)做基础,它和传统的SCADA是有
,好多SCADA系统基本上还基于陈旧的C/S架构。
M2M有如下图所示的两种业务模式。MVNO(移动虚拟
)业务模式在中国还未形成(或政策不允许),但在
,JasperWireless、Aeris等公司一直在做基
于
营运的M2M业务MVNO,也就是MMO(M2M Mobile
。 由于M2M/智慧地球最近的发展催生了许多新的
,美国各大营运商如Verizon、ATT等以前都不直接做
业务,最近都纷纷成立了M2M业务部门,直接开展M2M
,例如AT&T和Amazon合作直接支撑其Kindle电子阅
MVNO成了
就是例子,ATT&T正好采用了
平台。
在中国,三大营运商从一开始就直接做M2M业务,一开
MVNO生存的机会,同方软件专业做M2M软件已
,凭借多年M2M业务积累的优势成为了中国移动公
M2M营运平台的MVNE。.
同样,M2M的发展缺乏ONS和PML那样的“物联网”
,虽然有一些像oBIX、BITXML、
那样的尝试,但像ONS和PML那样的统一的规范还未
,还有很长的路要走。