筆者在《無線傳感網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展關(guān)系辨析》中指出過“物聯(lián)網(wǎng)”與“無線傳感網(wǎng)”有很大的不同。本文將繼續(xù)探討兩者在實(shí)際意義、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展策略上的區(qū)別。
 
1 實(shí)際意義與應(yīng)用

1.1 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)

     互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的雛形階段為1969年。美國(guó)國(guó)防部研究計(jì)劃管理局開始建立一個(gè)命名為ARPANET的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)時(shí)建立這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的目的只是為了將美國(guó)的幾個(gè)軍事及研究用電腦主機(jī)連接起來，這就是互聯(lián)網(wǎng)的雛形。隨著商業(yè)網(wǎng)絡(luò)和大量商業(yè)公司進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)上商業(yè)應(yīng)用取得高速的發(fā)展，同時(shí)也使互聯(lián)網(wǎng)能為用戶提供更多的服務(wù)，使互聯(lián)網(wǎng)迅速普及和發(fā)展起來。

     現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展多元化，不僅僅單純?yōu)榭蒲蟹?wù)，也逐步進(jìn)入到日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。近幾年來，互聯(lián)網(wǎng)在規(guī)模和結(jié)構(gòu)上都有了很大的發(fā)展，已經(jīng)­發(fā)展成為一個(gè)名副其實(shí)的“全球網(wǎng)”。

     網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，改變了人們使用計(jì)算機(jī)的方式；而互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，又改變了人們使用網(wǎng)絡(luò)的方式?；ヂ?lián)網(wǎng)使計(jì)算機(jī)用戶不再被局限于分散的計(jì)算機(jī)上，同時(shí)，也使他們脫離了特定網(wǎng)絡(luò)的約束。任何人只要進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)，就可以利用網(wǎng)絡(luò)中和各種計(jì)算機(jī)上的豐富資源。

     互聯(lián)網(wǎng)一般是由電纜連接起來的，靠著有線電纜的連接，互聯(lián)網(wǎng)的“觸角”已遍布包括家庭、辦公室等世界的各個(gè)角落。我們簡(jiǎn)稱這種網(wǎng)絡(luò)為“固網(wǎng)”。但是有些地方例如偏遠(yuǎn)地區(qū)、沙漠、海洋、天空，不能架設(shè)固網(wǎng)；另外，很多地方即便有固網(wǎng)，但出于方便，人們習(xí)慣使用移動(dòng)的方式與網(wǎng)絡(luò)連接，這就需要無線網(wǎng)。廣泛使用和正在發(fā)展的這種無線連接的種類有WLAN（無線局域網(wǎng)），WiFi（無線寬帶接入），WiMax（全球微波互聯(lián)接入）、WSN（無線傳感網(wǎng)）、UWB（超寬帶）、ZigBee（紫峰）、Blue Tooth(藍(lán)牙)、RFID（射頻識(shí)別）等等。我們統(tǒng)稱它們?yōu)闊o線網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱無網(wǎng)。盡管在應(yīng)用中有的是以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式為主（RFID、Blue Tooth等），但主流是以網(wǎng)絡(luò)形式（WSN、ZigBeed 等）。網(wǎng)絡(luò)情況下的構(gòu)成也不盡相同，例如星型、網(wǎng)狀網(wǎng)等等，它們共同之處在于都是對(duì)固網(wǎng)的重要補(bǔ)充，可視為互聯(lián)網(wǎng)覆蓋全球每一寸土地的最后一英里技術(shù)。

     其中需要特別指出的是RFID，當(dāng)閱讀器直接作為固網(wǎng)形式互聯(lián)網(wǎng)的終端時(shí)，它可以非接觸地讀到一定距離內(nèi)做過電子編碼標(biāo)示的物體。實(shí)際上閱讀器成為這種網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
    以固網(wǎng)形式的互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，采用某種特殊方式的傳輸/檢索標(biāo)準(zhǔn)（例如EPC），構(gòu)成了目的十分明確的網(wǎng)絡(luò)，它實(shí)現(xiàn)“物物相連”，這就是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)解決物體“是誰”（Who）的問題。盡管上述節(jié)點(diǎn)有時(shí)不直接與固網(wǎng)相連，還要借助于其它無線通信協(xié)議，但終歸是要與固網(wǎng)聯(lián)接的。
 
1.2 無線傳感網(wǎng)

     WSN（Wireless Sensor Network）的構(gòu)想最初是由美國(guó)軍方提出的，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究所計(jì)劃署（DARPA）于1978年開始資助卡耐基－梅隆大學(xué)進(jìn)行分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究，這被看成是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的雛形。WSN是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化、處理融合和傳輸。綜合了微電子技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，能夠協(xié)同地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，處理后的信息通過無線方式發(fā)送，并以自組多跳的網(wǎng)絡(luò)方式傳送給觀察者。具體的來講，WSN兼具感測(cè)、運(yùn)算與網(wǎng)絡(luò)能力，透過傳感器偵測(cè)周遭環(huán)境，如溫度、濕度、光照、氣體濃度、震動(dòng)幅度等，并由無線網(wǎng)絡(luò)將搜集到的信息傳送給監(jiān)控者；監(jiān)控者解讀報(bào)表信息后，便可掌握現(xiàn)場(chǎng)狀況，進(jìn)而維護(hù)、調(diào)整相關(guān)系統(tǒng)。由于監(jiān)控物理環(huán)境的重要性從來沒有像今天這么突出，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已被視為環(huán)境監(jiān)測(cè)、建筑監(jiān)測(cè)、公用事業(yè)、工業(yè)控制、家庭、船舶和運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化中的下一個(gè)發(fā)展方向。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用一般不需要很大的帶寬，但是對(duì)功耗要求卻很嚴(yán)格，大部分時(shí)間必須保持低功耗。由于無線傳感節(jié)點(diǎn)通常使用存儲(chǔ)容量不大的嵌入式處理器，因此對(duì)協(xié)­議棧的大小也有嚴(yán)格限制。
 
1.3 兩者的區(qū)別

     無線傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)最根本的不同在于它立足一個(gè)地地道道的無線通信協(xié)­議，而且利用傳感器作為節(jié)點(diǎn)，要解決的是物體“怎樣”（How）的問題。盡管從WSN得到數(shù)據(jù)有的要通過固網(wǎng)，但那僅僅是傳遞數(shù)據(jù)的一種手段，與WSN本身沒有任何關(guān)系。

     兩者在網(wǎng)絡(luò)上的不同在于（1）物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是固網(wǎng)，無網(wǎng)僅僅是補(bǔ)充；傳感網(wǎng)的基礎(chǔ)是無網(wǎng)，與固網(wǎng)無關(guān)。（2）物聯(lián)網(wǎng)解決“是誰”；傳感網(wǎng)解決“怎樣”。兩者的區(qū)別甚為明顯。

     筆者曾經(jīng)­這樣比喻兩者的區(qū)別：物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)的不同在于，如果把互聯(lián)網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)完全依托在互聯(lián)網(wǎng)上）比作人體，則RFID（物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)）可以視為“眼睛”，傳感網(wǎng)可以視為“皮膚”。物聯(lián)網(wǎng)解決“WHO”，利用應(yīng)答器（也稱電子標(biāo)簽）實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的標(biāo)志與識(shí)別；而傳感網(wǎng)解決“HOW”，利用傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體狀態(tài)的把握；眼睛可以識(shí)別，皮膚可以感覺，眼睛的功能不在于感覺溫度的變化，而皮膚的功能也不是用來辨別哪個(gè)人或哪件東西。傳感網(wǎng)利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以自成體系地單獨(dú)使用，也可以作為互聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)­末梢”。
 
2 標(biāo)準(zhǔn)

2.1 物聯(lián)網(wǎng) 

     物聯(lián)網(wǎng)由節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)組成的物物相連。對(duì)任何表示物品的識(shí)別和檢索早已有健全的標(biāo)準(zhǔn)。RFID在各種不同頻率上有不同種類，用于物品識(shí)別、檢索和管理的首推超高頻頻段種類（UHF），其標(biāo)準(zhǔn)雖有幾種，但最重要的是EPC標(biāo)準(zhǔn)。EPC至少包含對(duì)物品標(biāo)識(shí)的編碼、讀寫器與標(biāo)識(shí)物品的電子標(biāo)簽的空中接口以及在網(wǎng)絡(luò)上利用檢測(cè)到的編碼實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的檢索三部分內(nèi)容。這些標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的最核心的內(nèi)容。盡管物聯(lián)網(wǎng)還需要建立一些標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范在運(yùn)用中的各種技術(shù)細(xì)節(jié)，但是物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)與核心的東西已經(jīng)­存在，不需要“重新打鼓另開張”。基于這種核心的東西，世界各地的GS1組織已經(jīng)­作了很多研究、嘗試和應(yīng)用，建設(shè)著雛形階段的物聯(lián)網(wǎng)。之所以稱為雛形只是因?yàn)樗粔蛲陚?。例如美?guó)、中國(guó)香港、日本的GS1都在努力進(jìn)行物流中的應(yīng)用。中國(guó)科技部的863計(jì)劃中有一個(gè)RFID公共信息服務(wù)平臺(tái)的項(xiàng)目，由北京大學(xué)張世琨領(lǐng)導(dǎo)的研究小組與中科院等單位聯(lián)合開發(fā)，現(xiàn)在上海張江­RFID產(chǎn)業(yè)基地正在試運(yùn)行這一公共信息服務(wù)平臺(tái)。我們今天講發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)就是要在前人已做過大量工作的基礎(chǔ)上將其完善。
 
2.2 無線傳感網(wǎng)

     傳感網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性、節(jié)點(diǎn)自動(dòng)配置、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)重組等方面也有一定的要求。WSN的這些特殊性對(duì)應(yīng)用于該技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)­議提出了較高要求。目前最廣泛使用的WSN的MAC層協(xié)議為美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)­會(huì)(IEEE)制定的IEEE802.15.4。
 
2.3 兩者區(qū)別

     顯而易見，物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感網(wǎng)從標(biāo)準(zhǔn)上完全不是一種東西，所以不應(yīng)該混為一談。有些人不明白，通過學(xué)習(xí)可以搞懂。但當(dāng)前有些人明明知道，卻揣著“明白”裝“糊涂”把政府領(lǐng)導(dǎo)的思想搞亂，目的為的是撈“錢”這是最要不得的。 
 
3 發(fā)展策略

3.1 物聯(lián)網(wǎng)

     作為物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的RFID經(jīng)­過幾年的發(fā)展，已經(jīng)在性能的提高與成本的降低方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)在物品編碼、識(shí)別、接口、檢索等方面的標(biāo)準(zhǔn)也在日趨完善。中國(guó)科技部、國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)等政府機(jī)關(guān)先后組織了很多RFID發(fā)展計(jì)劃。在食品安全、藥品監(jiān)管等許多重要方面都做過重大部署。各地方政府和企業(yè)也做過很多研究、實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，取得了不同程度的進(jìn)展。

     發(fā)展和擴(kuò)大RFID應(yīng)用的關(guān)鍵是怎樣打破“閉環(huán)”瓶頸，實(shí)現(xiàn)“開環(huán)應(yīng)用”。這需要中央和地方政府怎樣逐個(gè)行業(yè)地去融合貫通。如果各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都整合了，那么物聯(lián)網(wǎng)就容易形成。這里有個(gè)“由零向整”的發(fā)展過程，這個(gè)“零”就是各個(gè)領(lǐng)域，“整”就是物聯(lián)網(wǎng)全體。

3.2 傳感網(wǎng)

     無線傳感網(wǎng)在世界上已經(jīng)­有很多成功的事例。在我國(guó)的應(yīng)用有對(duì)電網(wǎng)的智能控制、湖水的污染監(jiān)測(cè)等案例。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，水平相差甚遠(yuǎn)。以湖水監(jiān)測(cè)為例，用于監(jiān)測(cè)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本甚至高達(dá)十幾萬元人民幣，根據(jù)面積和設(shè)點(diǎn)的規(guī)模來看，要達(dá)到要求，一個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目就可能耗資高達(dá)數(shù)百萬甚至數(shù)千萬元不等。距離實(shí)際部署和應(yīng)用還相差甚遠(yuǎn)。

     為了推廣無線傳感網(wǎng)的應(yīng)用，首先要解決高性能、低成本的通用型無線傳感模塊的研發(fā)。國(guó)外早有這樣的產(chǎn)品。由于早幾年中國(guó)著力發(fā)展RFID，但對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)并沒有足夠重視。與RFID元器件的高性能、低成本相比，無線傳感元器件的水平還很低下。在這種狀況下，千萬不能妄自尊大，自稱在世界上有“話語權(quán)”

    在無線傳感元器件性能提高的同時(shí)，要指導(dǎo)更多的企業(yè)加入的到無線傳感網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用上來。與物聯(lián)網(wǎng)相比，無線傳感網(wǎng)的應(yīng)用規(guī)模要小得多，分散得多。因此其發(fā)展就有個(gè)“積少成多”的過程。由于沒有所謂“閉環(huán)”瓶頸，所以在發(fā)展上每個(gè)項(xiàng)目相對(duì)具有獨(dú)立性，所以相對(duì)容易和簡(jiǎn)單。但是真正做到普及和大規(guī)模應(yīng)用卻并非易事。
 
4 應(yīng)用領(lǐng)域

     物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用是一種針對(duì)性極強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用，一句話就是“物物相聯(lián)”的對(duì)物應(yīng)用。盡管下屬有多個(gè)領(lǐng)域與行業(yè)，但在模式上是一通百通的，都是實(shí)現(xiàn)優(yōu)化“信息流、貨幣流、物流”，提高電子商物、便利生產(chǎn)、方便生活的重要手段。

     無線傳感網(wǎng)的地位有點(diǎn)類似小規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)，涉及的是一種物理信號(hào)檢測(cè)傳輸?shù)氖侄?，針?duì)性是千差萬別的，針對(duì)不同的檢測(cè)需要要有不同的傳感器。硬件上則要在通用無線傳感模塊上加裝不同的傳感器。根據(jù)我國(guó)目前在能源、溫室氣體排放、防治污染、建筑、交通等領(lǐng)域的緊迫要求來看，其最大的應(yīng)用應(yīng)該在能源和環(huán)保以及智能家居、智能交通方面上。

     我們有理由相信，在國(guó)家和各級(jí)地方政府的指導(dǎo)和大批企業(yè)的積極參與下，不論是物聯(lián)網(wǎng)還是無線傳感網(wǎng)都將取得巨大進(jìn)展，結(jié)出豐碩成果！