物联网：未来基础设施的关键

互联网经历了近20年的发展，目前已进入下半场的节奏，而随着通信技术的进一步发展，人与人之间的社交已经迈向人与物和物与物的社交，未来随着云计算、大数据的协同发展，新零售的交易主体也将由过去的以人为主体，发展为未来以物为主体，因此，本节在面临万物互联的时代到来，探讨物联网技术对于未来新零售发展的基础与趋势。

5.2.1　物联网定义

物联网（Internet of things）这个词，目前国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心主任Kevin Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的（“物联网之父”Ashton教授后来“改行”做了EnerNOC公司副总裁，后来又创立了Zensi公司，做智能电网和清洁能源方面的工作）。

目前在国内被普遍引用的物联网定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

5.2.2　物联网技术

5.2.2.1　有线通信

有线通信技术可分为相对短距离的现场总线（Field Bus）和中长距离的可支持IP的网络（包括PSTN、ADST、和HFC数字电视Cable等）。当然按宽带网和窄带网划分是更常用的分类方法。

现场总线（一般属于窄带网）作为有线通信技术的重要技术类别，主流的标准有10多种，是为满足节能、减排、工业信息化、市政、楼宇等领域的需要而产生的，已经在这些领域（体现在PUT、DTU、PLC、DCS等控制器，传动装置（Actuator）或通信模块中）得到广泛应用，是“两化融合”物联网应用的主要通信手段之一。笔者认为，在目前已经存在而且应用比较成熟的“物物相连”的世界里，基于现场总线技术的系统的总体规模可能是最大的，然而它却是目前业界在谈论物联网话题时最少提到的领域。

5.2.2.2　无线通信

和有线通信技术类似，无线通信技术也主要分为短距离（包括近距离（NFC），一般是窄带）接入技术的无线网状网、RFID和WIFI／WiMAX等，以及中长距离（通过短距离＋Cellular基站技术实现）的GSM和CDMA（2G／3G／4G）、卫星通信技术等两大类。如上所述，近距离无线网状网是传感网业务的主要基础，许多发展潜力巨大的技术（如前面提到的盲人隐形眼镜）还有在研究阶段，产业化还有待发展。

目前移动运营商是扛M2M（物联网）大旗的主力，在欧美市场，提供M2M网络连接服务的基于GPRS／CDMA的移动运营商主要可以划分为以下三类：传统的移动网络运营商MNO（Mobile Network Operators）、移动虚拟网络运营商MVNO（Mobile Virual Network Operators）和主要针对M2M市场的M2M移动运营商MMO（M2M Mobile Operators）。相对于传统的移动网络运营商来说，MVNO和MNO是比较新的角色。它们聚集了众多跨越不同的技术领域和国家的传统移动网络运营商合作伙伴的网络连接。在欧美，由于M2M（物联网）产业的兴起，出现了AerisNet、JapserWirekess、ViaNet等一批MMO。在亚洲，移动运营市场相对垄断，M2M业务由MNO直接负责（如中国三大运营商、NTT DoCoMo和SK电信公司都依靠其子公司或指定合作伙伴来做）。

5.2.2.3　All-IP融合与IPv6及IPv9

在物联网应用中，用无线网状网和现场总线网络做最后一公里接入、用GPRS／CDMA网络和IP网络等广域网络做长距离主干传输的组合方式是一种常用的组合。多年前业界就常说一个词“三网合一”，在物联网时代，“合”变得越发重要，而且不是要求简单地“组合”，而是“融合”（convergence），不但网络层要融合，应用层也要融合（两化融合）。

全IP融合不但要求有线和无线通信（如小灵通、大灵通）、长距离和短距离接入等物理对接上（通过路由器、网关等）的融合，还要求网络协议本身的融合，让无线网状网、现场总线、GPRS／CMDA等网络都直接支持IP传输协议，实现无缝连接。

如果网络传输层实现了全IP融合，网络间的不兼容问题就迎刃而解了，可能也就不需要花大力气去研究物联网通信层的标准化问题，重新再去建立一大批“物联网标准”。另外，IPv6标准的提出，使世界上每一粒沙子理论上都可以分到一个IP地址，在很大程度上已经“预计”到了物联网的发展，并为其做好准备。电信运营商们最关注IP融合和IPv6，认为IP地址不足是物联网发展的最大瓶颈。笔者认为，IPv6的全面实施一定是推动物联网产业的最大动力之一，但IP地址不够不能算是物联网发展的最大瓶颈，因为IPv6或IP协议本身有如下问题，短期内还难以实现全IP融合。

IPv6的规模普及应用还没有时间表，美国等国家因为有充足的IP地址（据说仅MIT一个学校占据的IP地址就比整个中国还多），并不急于推IPv6，中国要自己推IPv6也是一个庞大的工程，效果可能难以覆盖成本。(www.xing528.com)

在物联网传感层的短距离无线与有线通信系统中，带宽一般很小，同时像“电子尘埃”那么小的“智能物件”的计算能力和内存也难以支撑IP或IPv6“stack”，哪怕是footprint很小的“打折扣”的嵌入式（embedded）IP／IPv6。

无线长距离通信3G、4G甚至5G的发展势头已盖过基于IP的有线网络，它们不可能“委屈”自己来全面支持IP over Wireless协议。

物联网的“IP地址不足”问题可以通过其他方法来解决，例如本书后文提到的统一数据交换标准方法，可以给每个“电子尘埃”分配一个UID标识，支持IP／IPv6的系统，这个标识可以是IP地址，实现各类网络融合。

中国于2008年1月宣布基于十进制IPv9技术构建的互联网投入使用。IPv9没有十进制——二进制互译过程与网址——IP地址互译过程，所有网址都以一串十进制的绝对数字存在，正如电话号码一般。关于IPv9，业界一直还存在争议，有人认为它是中国在互联网技术上取得重大自主创新成果，可以摆脱美国对现有互联网的控制和垄断，为建设中国可自主掌控并向世界推广新一代互联网提供了技术支持和发展机遇。

IPv9技术上成立与完备，但要大范围推广并取代现有Ipv4（包括部分已是国际认可标准的IPv6）网络，难度还是很大。比笔者在本书后面提出的建立中国统一物联网数据交换标准的难度要大很多，但中国政府如果能够力排外界干扰（如不违反或绕开WTO协定），利用自身庞大的市场优势使其成为中国标准，使得凡是要进中国的厂商全部要依照“中国统一物联网数据交换标准”，以中国的市场规模来看，国内外厂商很可能接受这一标准，等大家都接受了，ISO等国际组织可能也没有能力阻挠了。

5.2.3　物联网标准

“一流企业做标准”，这是“地球人都知道”的业界共识，也是很多企业乃至一个国家战略层面想达到的制高点，但标准往往是在产业竞争和利益的博弈中产生的，没有足够的实力，包括财力、物力和在业界领导潮流的影响力来做支撑，很难做成。标准有时和专利的作用一样，对于入围的企业来说，它的作用是给后来者设置一个门槛以保持其在业界的领先地位，对于一个国家来说，它往往给外来者设置了一个“壁垒”，以合法的方式来保护本国企业利益或抢占先机。

标准有开放标准和事实标准，做标准的组织有官方的和非官方的、营利的和非盈利的。开放标准往往由地方、国家、区域性乃至国际的产业联盟来制定。事实标准往往由营利性质的企业来主导，往往是专有（Proprietary）的，然而事实标准的拥有者往往无一例外都声称他们的标准是开放的。

有些企业靠做标准和配套的产品来生存，例如美国的Echelon和Qualcomm公司，Echelon是LonWorks标准的拥有者，他们成功地把LonWorks推广成为中国的国际（GB／T20299.4-2006），Qualcomm是CDMA等一系列无线通信标准和专利的拥有者，据说他们雇用的律师团队比工程师还多。这两个公司的标准都和物联网产业密切相关。

有些事实标准体现在产品中，看不见，摸不着，没有规范的文字描述，例如微软的Windows系统，靠既有的垄断地位独霸一个产业。Apple目前以移动应用为主的“开放”（对开发着的确是开放的、但技术和平台是不开放、专有的）软件平台有可能是下一个赶超微软的有力竞争者。Salesforce的基于云计算的SeaS平台也试图达到类似目标。由此可见，软件的力量是无穷的，笔者认为，物联网产业也有可能催生这样规模的平台，Apple和Salesforce的技术和业务模式值得物联网产业借鉴，前文中提到过的国内外的几家MMO（包括中国移动基于WMMP标准的M2M运营平台）其实已经采用了SeaS和云计算技术。

物联网产业在2010年的“两会”中成为热点话题，国务院总理温家宝在十一届全国人大三次会议上做政府工作报告时指出，今年要大力培育战略性新兴产业，加快物联网的研发应用，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。许多代表都在呼吁物联网国家标准的建立，中国物联网标准联合工作组已在筹备成立中。

国家领导人的高瞻远瞩，令人钦佩，面对国家对物联网产业寄予的厚望及目前轰轰烈烈、如火如荼的景象，物联网从业者们任重而道远，但这也许是应该冷静下来深入反思的时候了，切不可急于求成，需要扎扎实实做好各项工作。不过，面对厚望和机遇，我们也应该有紧迫感，“趁热打铁”。

到2009年年底，欧盟ETSI（European Telecommunications Standards Institute）已成立了M2M标准化技术委员会（Technical Committee，TC）并开始在应用和行业层面开展标准化工作。

ETSI在M2M方面的标准化工作从应用和功能层面开始，由上至下，而不是从网络协议层面开始，因为网络协议层面的标准化工作早已有不少组织在做，而且已经基本定型，物联网和M2M业务可以“拿来”用，需要特别为M2M业务单独“定制”的网络层标准并不是很多，我们没有必要“再发明轮子”。

标准化的确是占领物联网制高点的关键，然而目前业界对物联网本身的认识也还不统一，众说纷纭，这可以从两会一些代表的提案中看出，很多提案都还停留在战略性的粗线条层面，甚至是一些不切合实际的空头口号，实质性内容还远远不够。哪些是物联网关键技术，哪些是关键应用，哪些关键技术应该先突破，哪些关键应用应该先发展，目前业界还没有一致的观点，这些东西不统一，标准的制定必然会操之过急，即使定出来了可能也无实际意义。对于物联网企业和产业发展来说，我们不能采取“撒胡椒面”的方式来做标准化，需要理出一条或几条产业化主线，在关键领域开展标准化工作，才能起到前文所述的标准化应该起到的作用，由此可见，标准化工作任重而道远。