網絡新大陸的浮現

手機與電腦不再是網絡的終端，當傳感器也成為網絡終端之一，網絡世界便出現了大片處女地，接入了“實物的世界”。

1995年夏天，在美國卡內基梅隆大學的校園里有一個自動售貨機，出售的可樂比市場上的便宜一半。所以，很多學生都去那個機器買可樂，但是經常發現可樂已經售完。于是有幾個學生在自動售貨機里裝了一串光電管，用來計數，看還剩下多少罐可樂，然后把自動售貨機與互聯網對接。這樣學生們去之前可以先在網上查看一下還剩下多少，免得白跑一趟。

這個小創作讓CNN也跑去實地拍攝了一段新聞。當時并沒有人提出物聯網(Internet of things)這個概念，最初的想法很簡單，就是把傳感器(見本期辭典)接入互聯網，提高數據的輸入速度，擴大數據的來源。

灰塵的智能化

“物聯網”的到來，與無線射頻識別技術(RFID)的不斷成熟有著緊密的關系。不妨把RFID粗略地理解為條形碼的更新換代。因為條形碼最主要的缺陷，是必須對準掃描機才能讀出數據。但RFID不對準也讀得出，高速公路收費站開始推廣電子收費卡(ETC)便是這樣。

MIT推動的AutoID項目，不僅把RFID與互聯網連接到了一起，并且在此基礎之上，規定了數據通訊協議EPC，這樣就可以把產品供應、運輸、倉儲、零售等各個環節串聯起來，實現自動化。

2001年，美國加州伯克利大學研制出的第一個智能灰塵(Smart Dust)，則大大刺激了物聯網的開拓。智能灰塵由微型控制器、傳感器、無線收發機三個部分組成，結構非常簡單。隨著納米技術的前進，現在能做得比幾毫米更小。

配上不同的傳感器，智能灰塵可以派上不同的用處。例如配上熱敏線圈，把智能灰塵放到森林里去，就可以監測森林的溫度變化，預防山火的發生。配上壓力線圈，把智能灰塵插到橋梁的鋼梁的結合處，就可以監測鋼梁的應力變化，及時探測金屬疲勞的狀態，金門大橋就是這么干的。

智能灰塵更重要的意義在于它們能夠以網狀組網(Mesh Networking)的方式，自動組成一個網絡。抓一把智能灰塵隨手撒出去，每個單體智能灰塵與相鄰的灰塵建立數據通訊聯系，于是結成一個無線網絡，讓網中任何兩個灰塵之間都可以進行數據交換，這樣便為無所不在的網絡覆蓋提供了一個可行的解決方案。

計算無處不在

“無所不在的計算”(Ubiquitous computing)的概念，源于已故的計算機科學家馬克#8226;維瑟(Mark Weiser)。最初的方案是在眼鏡、手表、手機、錢包、衣服等隨身用品里通通植入芯片，然后組成一個區域網，稱為個人區域網(Personal Area Network，PAN)。想法雖然有趣，但是實現起來卻遇到很多困難。智能灰塵的出現，才使得無所不在的網絡覆蓋成為現實。

在早期，智能灰塵利用遠紅外和激光來實現無線數據傳輸，當然其它途徑也可行，包括WiFi、藍牙等，還可以利用3G這樣的移動網絡，這種人工構筑的移動網絡和自動的網狀組網，并行不悖且相輔相成。

舉例而言，在人體的各個關節綁上傳感器，把人體動作的信號傳給電腦，就可以在電腦中模擬出人體的各種動作，這在一些游戲和電影制作中經常用到。問題是如何把各個傳感器的信號傳給電腦?一種方式是讓每個傳感器直接與電腦相連，另一種方式把每個傳感器與中央信號采集器(Control panel)相連，中央信號采集器可以掛在腰帶上，它負責收集各個傳感器的信號，匯總后打包傳給電腦。比較起來，第二種容易實現，也更有效率。

這樣各個傳感器與中央信號采集器網狀組網，而中央信號采集器通過移動網絡將數據傳向電腦。這種混搭，既發揮網狀組網的靈活，也回避其信息處理能力弱、太耗電的短處。

新大陸的老大哥之憂

人們也擔心，“無所不在的計算”會不會像奧威爾著名小說《1984》中所描繪的那樣，產生一位老大哥對每一個人進行監視。

這并不容易。對于智能灰塵這樣的微型設備而言，最大的挑戰在于電池。電池小了功率不夠，太大了又使用不便。太陽能充電轉換功率有限，價格也貴;靠振動發電的辦法，創意很好，但是技術不成熟;比較現實的做法是電磁波無線充電，但是仍有不少工程方面的問題需要解決。

RFID分主動型(Active RFID)、被動型(Passive RFID)和電池輔助被動型。主動型的RFID攜帶電池，如車載的ETC電子收費卡。被動型的RFID不需要自帶電池，例如沃爾瑪使用的很多商品標貼。由于不攜帶電源，平時被動型RFID處于不工作狀態，當外部出現閱讀器的電磁場時，它便被激活。

被動型RFID不受電池的困擾，價格便宜，所以應用前景最廣闊。2005年1月，沃爾瑪正式宣布它的最大的100家供貨商所提供的所有商品，一律使用RFID標貼。雖然轟動一時，但是幾年的實踐表明，問題不少。不僅成本增加，所使用的RFID信號穿越能力差，隔著金屬不行，隔著液體也不行等等，而且經常有人把標貼揭掉。

RFID的每次讀取和修改，都可以用傳統的數據庫來保存記錄，但對于智能灰塵這樣的傳感器所傳來，如潮水一般鋪天蓋地、源源不斷的數據，重要的并不是保證每一筆記錄都保證ACID(原子性、一致性、隔離性和持久性)，重要的是及時地存放這些海量數據，以及進行有意義的數據挖掘。

鑒于這些技術問題有待解決，《1984》中那樣的特務恐怖，即便遠期有可能，但在近期內不會成為現實。

在重新洗牌之前

在信息時代，這樣的數據無疑意味著巨大的利益。在技術之外，商業利益的糾結也阻礙著人們對物聯網新大陸的開拓。

以把RFID與手機結合，實現移動支付為例。有一種方案是改造手機，讓手機內嵌RFID卡，通常稱為NFC方案(Near Field Communication)。另一種方案不改造手機，而是把RFID嵌入到SIM卡中。SIM卡內嵌RFID的做法又分兩種，分別使用不同頻段，如13.56MHz低頻和2.4GHz高頻。

表面上看，選擇的標準似乎取決于各種方案的技術比較，包括可讀范圍、信號穿透力、抗震防水、耐冷耐熱的可靠性，以及成本。但如果選用第一種方案，那么在支付過程中，交易信息通過RFID傳給手機，手機通過無線網絡，再經過互聯網，最終與某銀行賬號相連。從移動運營商立場出發，它當然希望交易信息只能通過自己的無線網絡來傳遞，以便掌握整個支付的信息流的控制權。但是這個方案無法保障這一點，因為一旦更換SIM卡，交易信息的傳遞，就有可能切換到另一家移動運營商的無線網絡。這樣一來，運營商就喪失了對信息流的控制權，淪為信息通道。選用第二種方案，運營商自然無須擔憂。

但是13.56MHz與2.4GHz兩種方案之間的取舍，又有另一番斟酌。如果使用13.56MHz低頻，需要拖一根天線，使用不便，移動運營商難以推動市場。如果使用2.4GHz高頻，不僅不需要額外的天線，而且帶寬也大。但是在目前市場上，SIMPASS提供的13.56MHz低頻技術比較成熟，而RFID-SIM的2.4GHz技術還不夠穩定，接口等等外圍支持也有待完善。

而目前商家廣泛使用的POS終端，大多數只支持13.56MHz低頻，而對2.4GHz高頻不兼容。如果更換商家的POS終端，這筆費用該由誰支付，是一個有爭議的問題。另一方面，商家POS終端與銀行賬戶相連，POS終端是否支持2.4GHz高頻，又取決于銀行與移動運營商的角力。

物聯網簡史

從概念出現到實踐，物聯網的具體含義也隨著技術進程在不停演化。

1946年，前蘇聯的萊昂#8226;泰勒明(他也是電子音樂的鼻祖)發明了一種秘密收聽裝置，用于轉發攜帶音頻信息的無線電波，通常認為它是RFID的前身。

1948年10月，美國科學家哈里#8226;斯托克曼發表了具有里程碑意義的論文《利用反射功率的通訊》，正式提出RFID一詞，被認為標志著RFID技術的面世。

1973年，馬里奧#8226;卡杜勒所申請的專利是現今RFID真正意義上的原型，它可被制成收取通行費的設備，也曾被展示給紐約港務局和其它潛在客戶。

1973年，在美國洛斯阿拉莫斯實驗室，誕生了第一個RFID標簽的樣本。

1980年代，日本東京大學的坂村健博士倡導的全新計算機體系TRON，計劃構筑“計算無所不在”的環境，能讓識別器自動識別一切物品。

1991年，馬克#8226;維瑟在《科學美國人》發表文章《21世紀的計算機》，預言了泛在計算(無所不在的計算)的未來應用。

1995年，巴黎最早開始在交通系統中使用RFID技術。隨后在里昂、南希、米蘭、布魯塞爾等歐洲城市的交通系統中，都開始普及RFID的使用。

1998年，馬來西亞發布了全球第一張RFID護照。

1999年，在美國召開的移動計算和網絡國際會議提出，“傳感網是下一個世紀人類面臨的又一個發展機遇”，傳感網迅速成為全球研究熱點。同年，中科院啟動了研究。

1999年10月，麻省理工學院的Auto-ID中心將RFID技術與互聯網結合，提出了EPC。核心思想是為每一個產品提供唯一的電子標簽，通過射頻識別完成數據采集。

2001年，加利福尼亞大學的克里斯托弗#8226;皮斯特正式提出了“智能灰塵”的概念。

2002年，美國橡樹嶺實驗室斷言IT時代正在從“計算機即網絡”迅速向“傳感器即網絡”轉變。

2003年，麥德龍開設了其第一家“未來商店”。

2003年11月1日，全球產品電子代碼中心(EPC Global)在美國成立，管理和實施EPC，目標是搭建一個可以自動識別任何地方、任何事物的“物聯網”。

2005年1月，沃爾瑪宣布它的最大的100家供貨商所提供的所有商品，一律使用RFID標貼。同時，微軟、IBM、Tesco等也發布將使用高頻無線射頻識別系統的消息。

2005年1 1 月， 國際電信聯盟(ITU)發布了完整的《ITU互聯網報告2005:物聯網》，指出所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可通過網絡主動進行交換。

2009年5月15日，瑞典首都斯德哥爾摩獲得了美國智能社區論壇頒發的“年度智能城市”獎。

2009年8月7日，溫家寶考察中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心后，指示“盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫‘感知中國’中心”。