物联网并不等于RFID

作者：马文方    来源：中国计算机报

当物联网正在被越来越多的领域中越来越多的人挂在嘴边时，物联网就是RFID、物联网等同于传感器网络、互联网是物联网的子集等说法和论断也就流传起来。在股市物联网板块不断升温和雨后春笋般出现的物联网企业面前，IBM工程师“5年内不可能出现物联网公司”的断言倒显得很另类。 

为什么会是RFID 

物联网首先涉及的就是自动识别技术。很多人之所以逢物联网必谈RFID，还是应该从商用自动识别技术的发展中寻找答案。1952年，首个条形码专利在美国被批准;1960年，OCR(光学字符识别器)技术诞生;6年后的1966年，条形码开始商用化;1973年，美国统一编码协会制定了条码工业标准UPC(通用产品代码);1977年，欧洲物品编码协会(EAN)成立，其后开发的兼容UPC代码的EAN码标准就是今天全球通行的条形码。

 
物联网系统流程示意图

尽管RFID的原理可以追溯到二战期间的敌我识别系统，但RFID的雏形却是在1977年诞生于美国的洛斯阿拉莫斯国家实验室。20世纪90年代，低功耗的CMOS制造工艺被引入RFID，为RFID规模化商用奠定了技术基础。1999年，欧美两大标准化组织EAN和UCC联合推进RFID标准化。同年，麻省理工学院Auto-ID中心成立，如今全球影响最大的EPC编码便源自该中心。 

尽管自动识别技术的种类很多，但应用在商业自动识别中的主要还是条形码技术以及RFID，其他识别技术并没有进入商业，比如前文说的敌我识别系统在民用航空管理上依旧使用，但成本和体积使其无法进入商用领域。 

一维条形码以其通用、便捷和低成本对全球的物流和贸易起到了巨大的推进作用，但一维条形码只有13位数字的记录长度，其中每家制造商仅分得5位产品代码。制造商生产的商品品种很难超过9999种，但数量却远远超出。因此，一维条码只能为每类商品而非每种商品编码。尽管二维条码记录长度大大增加，但它与一维条码存在同样的严重缺陷，即光学识别要求扫描器与条码之间无障碍，数据读取速度慢，而且不能重新写入。因此，RFID就成为物联网中规模化识别技术的不二选择。 

RFID与物联网的差异 

尽管RFID是物联网中的核心技术之一，但社会上把RFID应用等同于物联网应用的观点还是不妥的。 

尽管物联网尚未到来，但RFID在零售、铁路、军事等领域已经得到应用。以附图所示的零售业为例，当一个商品从生产线下线时，已经被贴上RFID标签，并记录下各种商品信息。有了RFID，商品可以直接运入超市，而不用人工清点;摆在货架上的RFID读出器可以对商品进行实时监控，并及时提醒工作人员补货;顾客选好所需的各种商品后，可以推着购物车进入RFID读写器区域直接付款。此时，无论是从物流企业还是最终用户的角度上看，这个RFID应用与未来的物联网应用没有多大的差别，但是从信息的存储方式和系统的开发性上看，则大相径庭。 

当前的RFID应用大多是在特定领域的闭环应用，分属不同领域有着自己的协议和标准，不同领域的闭环应用很难兼容，信息也难以共享。而物联网则是基于通用的协议和标准的开环应用，从而实现物品在全球范围内按照权限的信息共享。 

与现有的RFID应用中数据主要是存放在RFID芯片中或者是闭环系统中不同的是，物联网中物品的所有信息都存储在云端，RFID中的信息只是备份或是在网络故障时做应急之用。理论上，如果网络无处不在且安全可靠，RFID芯片中只需存储ID信息，所有RFID读写器也可以简化为RFID读出器。这种物联网的云计算模式不仅简化了RFID的标签和读写设备，进而显著降低成本，而且还使得跨领域的信息共享成为可能。 

广义与狭义的物联网 

人们之所以对物联网的解释仁智各见，还在于物联网还缺少一个权威性的定义。即便是国际电信联盟在以物联网为主题的2005年互联网年终报告中，也没有确切定义物联网。作为全球最权威的网络标准组织之一尚且如此，那还能强求别人吗? 

本文包括链接的配文所讨论的物联网是狭义层面的物联网，即从物联网的英文名称(Internet of things)到物联网对象名称解析服务和信息服务，可以得出结论，即互联网和云计算是判别物联网规模化应用的重要特征。实际上，RFID也并非物联网识别技术的唯一选择，如同当条形码无法扫描时，超市收银员会手工键入条形码下面的数字一样，用人工或其他方式将物品的编码输入到物联网中偶尔为之当然可以，但是在规模化应用中难以为继。 

物联网也不是一成不变的。把传感器嵌入到RFID芯片中，可以记录物品所处的温度、湿度、日照等环境信息;也可以视为将RFID嵌入到传感器中，这样，RFID在传感器网络中充当了传感器标识和通信协议的作用;或者将执行器件集成到RFID芯片上，从而使RFID具有了控制功能。后两者如果还要称为物联网的话，那也是广义上的物联网。 

至于“物联网包含了互联网”的说法，可能是基于互联网无法实现人与物或者物与物的信息交换现状出发而得出的朴素结论。实际上，一如《RFID重大工程与国家物联网》作者所说，从网络结构上看，物联网就是通过Internet将众多RFID应用系统连接起来并在广域网范围内对物品身份进行识别的分布式系统。互联网则是借助物联网协议将互联网的边界延伸到世间万物。 

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这就是物联网 

当每个而不是每种物品能够被唯一标识后，利用识别、通信和计算等技术，在互联网基础上，构建的连接各种物品的网络，就是人们常说的物联网。 

物联网主要由标签编码、识别、中间件服务、名称解析服务和信息服务等五部分组成。在物联网中，每个物品均被赋予唯一的ID(物品编码)，这个ID通常是存储在物品上的RFID中。与条码等标签相比，RFID在存储长度、可反复读写以及读写方式与读写速度上具有独到的优势。 

由于各种RFID应用系统之间存在差异，我们可以通过物联网中间件服务来解决硬件系统间的兼容问题，各种物品上RFID内存储的ID和其他数据都能传送到后台信息系统。 

物联网对象名称服务(ONS)的作用是将通过互联网传来的物品ID进行解析，生成相应的URI(通用资源标志符)。人们熟悉的URL(统一资源定位符)是URI的子集。至此，就可以通过访问互联网的方式访问物联网信息服务器。 

物联网信息服务器存储着包括原材料、加工、生产、产地、物流、仓储、销售等各个环节该物品的相关信息。同互联网一样，物联网信息服务器既可以放在企业内也可以放在企业委托的机房中。