物聯網新脈搏:實時交互

如果用一個詞來概括互聯網和物聯網的典型特征。我想互聯網可以用“內容服務”來形容，它通過提供不同的內容使信息交流變得空前便利，從而創造出巨大價值。物聯網在此基礎上有了進一步的演進，并且使得內容服務產生了質的變化，那就是“實時交互”，即網絡中的所有對象（包括人和物）都能隨時獲取準確的第一手信息，并通過相互交互使這些信息變得更有價值。

“純凈的鮮果汁”

“通過物聯網所獲取的信息是一杯干凈的、新鮮的‘果汁’，而不是外賣的瓶裝飲料。”

在物聯網的世界里，每一個對象甚至每一個屬性都有惟一的身份，這樣可以確保我們獲得最真實的信息。所以，信息的匹配非常準確，不會給你許多雜亂的垃圾信息，這是互聯網無法比擬的。打個比方，您所獲得的每條信息都像一杯純凈的果汁，沒有雜質。

物聯網總是在你需要的時候，為你提供最及時的信息。因為在物聯網中的物體及其信息都被實時地監控、收集及統計。例如：在有足夠權限的條件下，工廠可以對自己生產的各種產品的狀況進行實時統計；汽車工程師可以知道當前這一刻自己設計的某臺汽車的狀態；我們可以獲得當前自己所處位置的實時環境信息、天氣信息等。所有這些信息都是在我們需要的時候，通過無數的物之間的計算而實時獲取的。如果把互聯網的信息比喻為瓶裝果汁，那么物聯網的信息收集就是從果園摘下水果、洗干凈并榨成果汁的制作過程。

物聯網中的對象（人和物）可以隨時相互交互，產生出你所需要的信息。在物聯網環境下，人們獲得實時、準確的信息后，將根據自己的需求和實際情況對這些信息進行編輯、反饋和重新篩選。用戶的操作將通過物聯網實時反作用到每一個節點，經過物聯網相關節點的的重新計算獲得更符合個人需求的信息，同時也對物的環境進行新的整理和排序。

中間件做支撐

在各項物聯網標準中，就系統級而言，EPC(產品電子代碼)無疑是最完善的。EPC是以美國為代表的物聯網標準，它針對物流行業的應用特征決定了其系統架構的龐大和科學。在構建實時、準確、可交互的物聯網系統方面，EPC給我們一個很好的榜樣。EPC系統包括電子標簽、編碼、ONS（對象命名服務）、EPCIS（EPC信息服務）等。電子標簽可以附著在物體上非接觸式識別，在標簽內存儲的EPC編碼是物品的惟一身份，ONS可以定位某個具體EPC標簽所對應的物的信息服務器——EPCIS的IP，繼而通過企業應用程序找到某個物的所有EPCIS并從中提取需要的信息。

從上述表達中可以看出，EPC可以準確查找信息，但是如何保證這些信息是最新的，如何保證除查詢以外的進一步交互，提取更有價值的信息。答案就在中間件，以及圍繞中間件所做的一系列的標準化工作。

EPC中間件是物聯網的神經系統，是一種企業通用的管理EPC數據的架構。它可以安裝在商店、本地配送中心、區域甚至全國數據中心，以實現對數據的捕獲、監控和傳送。這種分布式結構可以簡化物聯網的管理，提高運行效率。EPC通過中間件控制分布于全世界各地的硬件資源，從而可以根據需要在任何時間讀寫任何地點的任一物品的信息，真正做到實時交互。

現在，如果我們要構建一個物聯網的系統，要滿足實時、交互、準確的特征，并不能完全照搬EPC系統。因為EPC太龐大，其本身還有很多細節不完善，支持的軟硬件也不完善。所以，構建者必須要有自己的策略。

鏈接

物聯網下的各種商業機會

在生產領域，物聯網使我們可以追蹤產品的整個生命周期。生命周期的各種信息會反饋回來，促進商品的進一步成熟，使其更符合市場需求。使產品的維修和其他安全等都有足夠的保障，使生產本身做到及時、準確和交互；同時，不同企業的生產會變成更大范圍的社會分工和協作。所以，幾乎每個生產制造領域肯定有其相互交流和溝通的云平臺，在平臺的背后是物聯網直接控制著生產中的每個環節。EPC的物流領域只不過是一個典型的、可行性更大的例子，隨著科技發展，其他領域的物聯網也會逐漸可行。

在生活領域，人們日常生活中的衣食住行用，各個環節都將和物聯網相關。人們會很輕易地直接和生產商或中間公共平臺打交道，來滿足自己的日常生活需求。醫療、教育、交通、能源等公共行業也將更加智能。B2C、C2C可能直接變成M2C，即物到客戶，生活資料的浪費將被降到最低點，生產領域和生活領域將變得密不可分。另外，人們生活中的信息獲取大部分時候是不需要依賴搜索引擎的，而是在需要的時候自動由物聯網幫我們找到最準確的及時信息。

在物聯網的世界里，我們不再依賴互聯網上的即時通信或者社區的模式。通過語音、視頻、3D、各種傳感裝置，人們會更加及時地近乎面對面地溝通，各種交易和交換變得更加豐富多彩。(文/歐書云)

實例剖析

物聯網系統 開環？閉環？

■ 上海互惠信息技術有限公司 歐書云

附圖是作者在實踐中構建的一個物聯網的系統，主要用途是使整個網絡物理層設施被實時監控，能夠實時獲取物理層準確信息，并實時交互。系統中有幾個關鍵的策略設計，保證了系統的實時、準確和交互性。

1.利用開環和閉環相結合的策略，保證閉環下的絕對實時、準確和完全可交互的同時，通過統一的開環接口，保證系統基本滿足開環的準確、實時和交互需求。

所謂開環，就像EPC和UID那樣，整個系統是開放的，從編碼、架構、信息交互到讀寫規則等都有自己的規范，任意遵循規范的系統之間都可以實時交互。閉環則是自己可以定義一切規則，只要本系統內部及兄弟系統之間可以實時交互就可以。

本文介紹的系統有自己的特征，需要建立一個對線纜配對做管理的物聯網子系統，而UID和EPC只是對單個物體做標識。所以，無論從編碼規則，還是從硬件接口規范上，EPC和UID都不適合需求。我們只能按照自己的規則構建閉環系統。這樣，系統設計的自由度就很大，整個系統的復雜性也會降低很多。

選擇閉環帶的另一個原因就是系統的硬件種類繁多、接口和功能復雜。許多硬件只要提供自己定義的最基本的讀寫指令和控制指令。因為對硬件的一些不可預知性，所以無法遵從某個標準，只能根據實際情況去做統一接口，開環下是無法這樣做的。

閉環的缺點是無法和其他系統實時交互。就像局域網如何和Internet對接一樣，解決辦法就是設立專門的開環接口。開環接口中既可以設定一個本地的EPC IS 或者UID信息服務對EPC和UID標準開放，也可以設定自己的交互方法和準則，和需要的人交互。企業管理系統可以實時更新開放的信息，并和交互接口實時對接。當然這并不等于開環，只是閉環基礎上兼容了開環應用。

2.即使是閉環系統，要保證龐大的系統中各項軟硬件設備之間能夠按照用戶需求實時、高效、互動工作也是很難的事情。

對于復雜的系統而言，中間件是必不可少的。這套系統相當復雜，系統中讀寫器種類繁多、地域分散，還有大量的無線傳感設備，所以肯定要用中間件。那么，中間件構建成什么級別呢？是分布式、多層次的？還是單一的？另外，中間件在形式上既可以是獨立的軟件包或嵌入的軟件包，也可以是獨立的硬件加各種嵌入的軟件包。如何選擇和設計中間件要考慮很多因素。

本文介紹的系統選擇了硬件中間層。硬件中間層有其自身的優點，除了具有軟件中間件的組網和計算功能外，還具有豐富的硬件接口，可以連接各種各樣的讀寫器、傳感器，甚至其他和物聯網無關的設備，硬件中間層的發布和組網也比軟件中間件方便。但硬件中間層制作成本高，實現復雜。另外，系統還構建了專門的系統網關，它其實也是一種軟件中間件，將硬件中間層根據業務和功能劃分成不同的段，段與段之間只需要很少的通信，甚至不通信，從而大大降低了系統的復雜性，并提高了效率。

3.要做到實時、準確、交互，應用軟件必須能夠不斷地適應新的業務需求，不斷擴展。SOA和云計算是很好的解決思路。

SOA的概念和思想很好，但實踐中運用需要變通，滿足需求就行。借鑒SOA的思想，可以構建開放的軟件架構。物聯網系統的特點是：物、時間和地點。以場景為基礎，架構場景和物的關系，在此基礎上表達出物與時間的關系。場景可以根據實際需求切換，物及各種傳感器信息可以根據場景、時間及其他條件加載。再將物和業務分類成不同粒度的服務組件，配合面向對象和切面的編程思想，整個系統可以無限地擴展各種功能（只要硬件許可，理論上是可以的），在需要的時候被加載展現給用戶。也可以做最小粒度的變更和調整，使最有價值的內容在第一時間展現給用戶。

云計算也是軟件實現時要考慮的一個問題。軟件服務化已經成為趨勢，所以在軟件一開始架構的時候，就考慮到了將來可以平滑升級到云平臺的多層分布式結構。當然，SOA也是云計算的主導思想之一。所以，基于SOA的架構本身很容易發布到云平臺，不管將來物聯網的商業模式如何，從技術角度而言，云計算和豐富的服務提供必然是一個重要的基礎手段。

4.實時、準確、交互的前提——安全問題。

理論上說，沒有絕對的安全，關鍵點是攻擊者突破這些安全障礙的代價是多大。其實大部分攻擊方法恰恰是在對局部的原理理解得非常透徹的基礎上做出的，所以，無論什么系統，只要掌握原理和資源就能攻擊。物聯網的普遍發展會對攻擊者有更大的誘惑，因為一旦攻擊成功，攻擊者將獲得更多的資源和信息。和安全相關的另外一個問題就是隱私問題，通過電子標簽可能自動地完成一個本來不希望的操作，如通過EPC系統將會使個人身份和電子標簽發生關聯，也可能泄露個人偏好、交易信息，以及所在位置等個人隱私。

本文介紹的系統核心業務采用閉環結構，閉環系統的安全有了更多的保障。主要的安全問題是對外的開環接口的安全，可以視安全等級的需要開放不同級別的安全接口。

物聯網平臺

追溯食品安全

本報訊 近幾年，從毒奶粉、蘇丹紅到最近的染色饅頭，我國食品安全領域警鐘頻敲，對于現有食品安全監督管理體系的質疑聲也不絕于耳。在日前召開的2011中國物聯網大會上，物聯網技術與重大民生產業的結合，包括在健康管理、食品安全及醫療衛生領域的應用現狀和發展趨勢，成為與會代表們交流探討的焦點話題。其中，曾在2008年成功應用奧運食品安全追溯系統的航天信息股份有限公司，針對食品安全監管明確提出“建立統一城市食品安全追溯平臺”的解決方案。

“通過物聯網技術建立統一的城市食品安全追溯平臺，將是最可靠的食品監管解決方案。”航天信息金卡事業部茆定遠博士介紹，城市食品安全追溯平臺將與食品生產配送企業、重點區域就餐場所、城市食品安全監控系統、食品相關單位、委辦局、移動執法平臺等客戶端建立聯系，從食品生產到消費的整個過程中，實現不間斷地對相關信息進行采集、存儲和管理，并將動態采集的數據與上述精細化管理信息進行關聯，為跟蹤追溯提供數據源。一旦發現問題食品，即可通過系統查清食品的來源、流向、分布狀況，及時采取控制措施，最大限度地消除危害。這套從業務流程設計到技術應用都有考慮的食品監管解決方案，為解除我國目前面臨的食品安全危機，引導廣大消費者步入健康生活軌道，提供了創新而可行的方案。