“物聯(lián)網(wǎng)”(Internet of Things)的概念在中國已經(jīng)炒的相當熱了,但至今國內(nèi)外沒有權(quán)威和統(tǒng)一的定義。
世界上有一個物與物連接的互聯(lián)網(wǎng)嗎?答案是否定的。
物聯(lián)網(wǎng)是傳感器網(wǎng)!物聯(lián)網(wǎng)是感知網(wǎng)!答案也不令人折服。
有解釋說,具有唯一編碼(電子標簽/條碼)的物品,經(jīng)過識別設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)對象命名服務(wù)(ONS)解析后,就可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到該物品的信息服務(wù)器,形象地說,物聯(lián)網(wǎng)中的物品編碼對應(yīng)于互聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)頁地址。
究竟什么是“物聯(lián)網(wǎng)”?讓我們先來剖析國際物品編碼協(xié)會EPCglobal相關(guān)標準及應(yīng)用原理。
一、EPC的編碼、工作原理及與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系
EPC代碼有64位、96位和256位3種,全部由數(shù)字組成。
例如以下二個電子標簽所采用編碼為EPC-64Ⅱ型及EPC-96碼:
10 000000000000111 0000000000111 0000000000000000000000
000000000111
01·0000A89·00016F·000169DC0
編碼中(ABCDEF)是十六進制10-15的數(shù)字。
上述編碼中含有版本號、域名管理者(生產(chǎn)或服務(wù)企業(yè))、對象分類(產(chǎn)品)、序列號等信息。
這個編碼既不是互聯(lián)網(wǎng)域名,也不是IP地址,僅從編碼無人能夠知曉其所代表的含義,要經(jīng)過EPCglobal公司物品解析服務(wù)器(ONS)解析等7個步驟,在互聯(lián)網(wǎng)上找到其相應(yīng)的信息服務(wù)器:
以上例證說明美國EPC體系是互聯(lián)網(wǎng)上的三級域名解析體系,連接和信息交換使用的網(wǎng)絡(luò)平臺還是互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的延伸,物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)是物品要上互聯(lián)網(wǎng)。
由于歷史原因,全球形成了ISO、EPCglobal、UID、AIMglobal、IP-X等多種標準體系并存局面,但清一色全由歐美等發(fā)達國家制定。實質(zhì)上都是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,是三級域名解析體系。
三級域名解析的物聯(lián)網(wǎng)標準制定者制定了編碼、解析及傳輸協(xié)議等游戲規(guī)則,擁有編碼解析主服務(wù)器,中央數(shù)據(jù)庫,實際控制了全球生產(chǎn)流通企業(yè)注冊、物品編碼的發(fā)放,掌握了信息流向,掌握了行業(yè)話語權(quán),可以控制和掌握全球所有商品和商品流通,帶來了巨額財富。同時,所有工業(yè)、經(jīng)濟、商品流通等重要信息也就一覽無余的被物聯(lián)網(wǎng)運行者(編碼解析服務(wù)器擁有者)輕易和全面獲取。
二、我國電子標簽(物聯(lián)網(wǎng))的應(yīng)用與標準狀況
權(quán)威人士認為我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展重大瓶頸是:核心技術(shù)競爭力不強;標準體系尚未建立;產(chǎn)品集中在低端;企業(yè)能力弱;信息安全等。
更讓人擔憂的是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展存在“競相造車、無人修路”,“只抓低端、不抓高端”,“只抓應(yīng)用、不抓標準”,“安全威脅嚴重,不抓源頭解決”,對最核心的標準、編碼、碼址資源等關(guān)鍵問題則采取回避現(xiàn)象。而標準的缺位將影響整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
此外,物聯(lián)網(wǎng)不僅要有傳感器、電子標簽等硬件設(shè)備,碼址資源即IP地址是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源。沒有IP地址的支撐,無論是物與物,還是人與物的信息交換,都無法實現(xiàn)。據(jù)預(yù)測,我國未來IP需求量將達到300多億個以上。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)所需要如此巨大數(shù)量的IP地址戰(zhàn)略資源從何而來?
如果我國的物聯(lián)網(wǎng)體系建立在國外標準的體系上,不僅會對我國政治、經(jīng)濟、企業(yè)和個人帶來嚴重的信息安全隱患,同時知識產(chǎn)權(quán)問題,也將給我國信息產(chǎn)業(yè)帶來難以避開的桎梏。
這樣下去,我國的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用雖然有所發(fā)展,僅僅是發(fā)展了“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用汽車”,而所跑的“物聯(lián)網(wǎng)高速公路”卻都是外國修建,處處都是國外收費檢查站,我國不僅要付出巨額的費用代價,所有經(jīng)濟、工業(yè)、流通領(lǐng)域信息徹底外泄。一旦發(fā)生國外物品編碼解析服務(wù)器對中國停止工作,中國的工業(yè)生產(chǎn)、物流、商品流通、居民生活保障體系將無法運轉(zhuǎn),面臨崩潰,如何面對?
三、“物聯(lián)網(wǎng)”的核心是編碼標準和信息安全
物聯(lián)網(wǎng)的靈魂是物品身份識別,通過物品編碼為物品分配一個能夠上網(wǎng)進行信息交換和處理的標識。物聯(lián)網(wǎng)標準最核心關(guān)鍵除了硬件技術(shù),而更關(guān)鍵的是編碼標準、網(wǎng)絡(luò)資源IP地址、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、信息流向和信息安全。
如果我國沒有自己的物聯(lián)網(wǎng)標準和編碼資源,網(wǎng)絡(luò)資源IP地址,在物聯(lián)網(wǎng)上又會形成核心技術(shù)受制于人的局面:
1、所有中國企業(yè)必須向國外機構(gòu)申請注冊,領(lǐng)取管理代碼,事實上接受另一個不同的國外管理手段;
2、我國工業(yè)生產(chǎn)、商品流通、物流、居民生活保障等體系的運作和信息處理處于外國解析體系控制之下;
3、由于編碼采用國外物聯(lián)網(wǎng)的標準,所以注冊、編碼分發(fā)、主服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫在國外,所有企業(yè)注冊及物品上網(wǎng)信息必然流向外國,造成我國經(jīng)濟、物流、商品流通信息完全外泄并被外國掌握;
4、物聯(lián)網(wǎng)標準、編碼版權(quán)、主服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫法律定位在外國,接受外國法律體系的約束和管轄,一旦發(fā)生糾紛,中國無司法管轄權(quán);
5、物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)、資源及管理也都是國外控制;
6、在互聯(lián)網(wǎng)的信息安全及網(wǎng)絡(luò)空間安全不能夠保障情況下,在物聯(lián)網(wǎng)和電子標簽的信息安全(特別是無線識別)沒有得到解決情況下,無處不在的物聯(lián)網(wǎng)和電子標簽形成無處不在的危險。
物聯(lián)網(wǎng)的標準涉及感知、身份識別、信息傳輸、應(yīng)用和安全等多個領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)標準制定應(yīng)該緊扣核心的感知、身份識別、信息傳輸和信息安全。由于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用面廣泛和普遍,僅僅關(guān)注和討論物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的標準制定,則是揀了芝麻丟了西瓜。
四、正確分析對待國際標準
標準是利益的博弈,又是立國之本。中國物聯(lián)網(wǎng)標準必須適合國情又能與國際接軌。因此,在國際還沒有統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標準情況下,如何對待已經(jīng)以企業(yè)為主或由某一個國家標準組織事實形成的“國際”電子標簽標準,是必須面對的首要課題?! ?br />
1、國外專家對國際標準總體現(xiàn)狀的看法
世界知名標準化專家美國Sun Microsystems公司首席標準官Mr.Carl Cargill先生08年1月16日在北京發(fā)表《全球信息與通訊產(chǎn)業(yè)標準化發(fā)展方向中國的機遇》報告,對現(xiàn)行的國際標準做了剖析:
?。?)、目前世界上國際標準組織按照公正的程序產(chǎn)生標準:
ISO/IEC JTC1(國際標準化組織/國際電工委員會的第一聯(lián)合技術(shù)委員會)
IEC(國際電工委員會)
ITU(國際電信聯(lián)盟);
?。?)、有核心企業(yè)(大型跨國公司)控制的標準
?。?)、超級企業(yè)形成的既定事實標準(如微軟Windows、intel公司芯片)
?。?)、美國控制的國際互聯(lián)網(wǎng)標準(Internet)
今天,高科技領(lǐng)域的技術(shù)標準已經(jīng)開始嚴重偏向私人利益,國際標準為主要美、歐、日等跨國公司控制。
當今的市場環(huán)境與中國的利益不一致,發(fā)達七國有過多標準組織是中國的競爭對手。中國是世界上最大的消費市場,為什么卻要在供應(yīng)端開展競爭,中國為全世界供應(yīng)了大量產(chǎn)品,為什么不能提供標準、標準化組織及標準的理念?中國為什么從國外輸入標準和技術(shù)?
中國有能力改變世界,應(yīng)該創(chuàng)造自己的游戲規(guī)則,應(yīng)出口標準。
外國專家的分析評價、質(zhì)疑和中肯建議讓我們汗顏。我們應(yīng)當反省過去習(xí)慣遵從和引進國外標準,在技術(shù)上俯首稱臣的局面。對待國際標準要有清醒的認識,不能盲目引進。中國人應(yīng)該也必須由引進標準到創(chuàng)造標準,出口標準,主動爭取國際標準的制高點和話語權(quán),體現(xiàn)國家利益。
2、遵從國際標準的準則
技術(shù)本身沒有國界,但技術(shù)有歸屬。在現(xiàn)今知識產(chǎn)權(quán)時代,外國資本往往利用技術(shù)標準對我國進行壟斷控制,迫使我國被“釘死”在國際分工鏈的最底層,淪落為廉價“代工商”;外國資本則控制中國產(chǎn)業(yè)鏈標準,控制整個中國產(chǎn)業(yè),穩(wěn)居利潤豐厚的產(chǎn)業(yè)鏈上游。
對此,中國近些年有極其深刻的教訓(xùn)。對采用國際標準必須衡量其對我國是否平等;對我國的制約及承受代價;是否有利國家長遠發(fā)展及國際生存發(fā)展空間;是否能夠保證國家信息安全及網(wǎng)絡(luò)空間安全;是否有利于維護國家利益、國家主權(quán)及虛擬疆土主權(quán);
對國外物聯(lián)網(wǎng)標準,應(yīng)取慎重態(tài)度,必須徹底論證清楚其全部知識產(chǎn)權(quán)歸屬及對中國的利害關(guān)系。但真正的出路還是自主創(chuàng)新,建立中國自己的物聯(lián)網(wǎng)標準,從根本上改變受制于人的局面。
3、自主創(chuàng)新與開放兼容
中國的物聯(lián)網(wǎng)及電子標簽標準目前是一張白紙。但中國必須擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)標準,自主創(chuàng)新與開放兼容,積極參與國際標準的制定,搶占國際物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準的話語權(quán)和制高點,爭取將我國自主標準上升為國際標準或?qū)碛形覈灾髦R產(chǎn)權(quán)的技術(shù)納入國際相關(guān)標準中。
五、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)路線探討
為什么要采用三級域名解析體系構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)?
以三級域名解析為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)是先進的體系嗎?其主要缺點是什么?這種架構(gòu)符合未來網(wǎng)絡(luò)的趨勢和潮流嗎?
實踐證明,在三級域名解析為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)體系中,以數(shù)字為基礎(chǔ)組成的物品編碼(電子標簽/條碼)必須經(jīng)過物品名稱服務(wù)器ONS-DNS域名兩次解析才能上互聯(lián)網(wǎng)。在技術(shù)上只能每次單個物品編碼經(jīng)過物品名稱服務(wù)器(ONS)解析上網(wǎng)查詢,在解決異構(gòu)異地數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一查詢和管理,以及在網(wǎng)上一對多,多對一的查詢、統(tǒng)計及信息處理上受到限制。
顯而易見,ONS-DNS兩次解析增加了網(wǎng)絡(luò)負擔,降低了網(wǎng)絡(luò)通訊效率,不符合環(huán)保、低碳、綠色網(wǎng)絡(luò)的原則,也不符合未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展潮流,這種技術(shù)體系也為壟斷提供了方便,增加了不安全環(huán)節(jié)。
思其原因,物聯(lián)網(wǎng)體系(三級域名解析)發(fā)明者,從互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用角度找到了物品編碼通過兩次解析上網(wǎng)的方法途徑。但由于其不是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究設(shè)計者,也由于當時互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的局限,沒有從互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的底層探索二者更深層次的融合統(tǒng)一機制。
目前,物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)--國際互聯(lián)網(wǎng)正處于推倒重來建設(shè)新一代互聯(lián)網(wǎng)的革命技術(shù)路線與漸進發(fā)展技術(shù)路線激烈競爭的變革時期:
歐盟投資91億歐元開發(fā)未來互聯(lián)網(wǎng)并要當世界領(lǐng)導(dǎo)地位;
美國的計劃支持了50個項目研究未來網(wǎng)絡(luò),有16個團隊在研究未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);
國際標準組織ISO、國際電聯(lián)ITU未來網(wǎng)絡(luò)項目已啟動并正按程序積極推進中;
中國不僅需要掌握物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)及標準,更必須掌握國際未來互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)及標準。中國物聯(lián)網(wǎng)的標準必須考慮核心技術(shù)路線的先進性,高瞻遠矚,立足新一代(未來)網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)及國際標準并與之同步,采用創(chuàng)新理念構(gòu)建。
有無更先進的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架?
答案是有的。非??上驳氖?,中國科技工作者找到物品一步直接上互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)途徑并在2008年的項目中得到成功驗證。
六、新的物聯(lián)網(wǎng)框架及中國物聯(lián)網(wǎng)的希望
隨著物聯(lián)網(wǎng)的溫升,國內(nèi)企業(yè)、標準化機構(gòu)、政府部門意識到,只有掌握物聯(lián)網(wǎng)標準制定主導(dǎo)權(quán),從標準底層建立自主創(chuàng)新的技術(shù)體系和標準,才是中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的道路。
讓人欣慰的是,中國的企業(yè)和標準化機構(gòu)已經(jīng)開始向物聯(lián)網(wǎng)國際標準進軍,取得突破性的成績。由我國提出并積極推動制定,ISO/PAS 18186《集裝箱RFID貨運標簽系統(tǒng)》發(fā)布,正式成為國際標準化組織的可公開提供的規(guī)范。中國企業(yè)和標準化組織開始進軍并登上國際物聯(lián)網(wǎng)標準制定的舞臺是中國物聯(lián)網(wǎng)的希望。
與此同時,中國的自主創(chuàng)新企業(yè)及研究單位(如電子標簽工作組數(shù)據(jù)格式組和十進制網(wǎng)絡(luò)標準工作組等)也在深入剖析物聯(lián)網(wǎng)底層協(xié)議的基礎(chǔ)上,提出了新的物聯(lián)網(wǎng)框架及標準理念:
1、“大道歸一”,物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是物品上互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必須與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展同步,物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建和標準制定必須著眼未來網(wǎng)絡(luò),著眼于互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一;
2、三級域名解析體系物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架不是今后的方向,應(yīng)該采用給全球每個物品分配一個互聯(lián)網(wǎng)IP地址,一步直接上互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的同一;
3、直接路由是未來網(wǎng)絡(luò)方向,可以使互聯(lián)網(wǎng)全網(wǎng)通訊不再依賴 DNS域名解析系統(tǒng),能夠改變?nèi)W(wǎng)通訊依賴根域名解析服務(wù)器工作的現(xiàn)狀,任何局部網(wǎng)絡(luò)的損壞將不影響全網(wǎng)絡(luò)的通訊,對保障網(wǎng)絡(luò)通暢和信息安全又有了新的技術(shù)路線和解決方案;
4、采用物品編碼與互聯(lián)網(wǎng)IP地址同碼,物品的條碼、電子標簽、域名、IP地址四碼同一,省掉ONS解算服務(wù)器、直接路由連接物品信息服務(wù)器,省掉了ONS-DNS兩次解析,符合環(huán)保、低碳、綠色節(jié)能。
事實上,物品編碼與互聯(lián)網(wǎng)IP地址同碼技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的器材管理系統(tǒng)實際工程項目中試驗和驗證成功。
這種對物品分配互聯(lián)網(wǎng)IP地址,一步上互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)架是物聯(lián)網(wǎng)標準體系的重大基礎(chǔ)創(chuàng)新。是物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一的技術(shù)框架結(jié)構(gòu),將在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域開辟新的標準體系,會有巨大的市場和應(yīng)用。
中國掌握上述物品編碼與互聯(lián)網(wǎng)IP地址同碼技術(shù)、直接路由核心技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán);掌握IP地址資源、物品編碼數(shù)據(jù)格式標準規(guī)則及相應(yīng)而來的編碼發(fā)放權(quán)力、解析協(xié)議、主服務(wù)器及中央數(shù)據(jù)庫的所有權(quán)及控制管理權(quán)、同時掌控了物聯(lián)網(wǎng)的信息流向等,實際擁有新物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架的國家管理主權(quán)。
同時,經(jīng)工信部科技司組織國內(nèi)有中國教育科研網(wǎng)、清華大學(xué)信息中心、郵電大學(xué)信息中心、中國電信研究院、網(wǎng)通研究院、中國互聯(lián)網(wǎng)中心、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會、中國通信標準化協(xié)會、寬帶無線IP工作組、工信部標準化研究所、北京合眾聯(lián)創(chuàng)技術(shù)有限公司、北京易恒信認證科技有限公司、上海通用化工研究所、十進制網(wǎng)絡(luò)標準工作組等14家網(wǎng)絡(luò)專家單位一致論證《未來網(wǎng)絡(luò)命名和尋址方案》及《實現(xiàn)可信連接的新通訊規(guī)則及可信路由器討論》意見及科技司批準,在2010年9月國際標準組織ISO/IEC SC6未來網(wǎng)絡(luò)會議上我國專家提出了
《未來網(wǎng)絡(luò)命名和尋址方案》及《實現(xiàn)可信連接的新通訊規(guī)則及可信路由器討論》報告,得到了會議的認可,并已形成了會議文件,中國提出了未來網(wǎng)絡(luò)的通訊新規(guī)則及整體框架方案:
互聯(lián)網(wǎng)通訊機制從信任機制轉(zhuǎn)變?yōu)閼岩蓹C制;
新的命名與尋址機制,通過驗證報頭ID標識證明地址真?zhèn)危?br />
從先通訊后驗證到先驗證后通訊的主動防御,實現(xiàn)可信連接;
新的互聯(lián)網(wǎng)報頭結(jié)構(gòu);
新的互聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議;
以上未來互聯(lián)網(wǎng)方案再加上新的物聯(lián)網(wǎng)框架:
采用物品編碼與互聯(lián)網(wǎng)IP地址同碼,直接路由連接物品信息服務(wù)器的物聯(lián)網(wǎng)框架方案;
我國實際已經(jīng)在世界上提出了創(chuàng)新的新一代(未來)網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)標準框架方案中國概念,這是歷經(jīng)十多年的技術(shù)積累,形成了不受制于人的核心技術(shù),找到了解決互聯(lián)網(wǎng)信息安全,物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合統(tǒng)一的方案,占據(jù)了未來網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)標準制高點的有利位置,正在向世界互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)新的高度進軍。這將能夠從根本上改變我國在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)核心技術(shù)受制于人的局面,是一件利國利民,有益于人類的好事,同時也是一件艱巨的任務(wù)。需要國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)業(yè)界、各方面同行及專家的精誠團結(jié)、攜手努力和支持,共同參與完成,為我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打下了基礎(chǔ),讓中國的創(chuàng)新理念和標準走向世界,提升成為世界標準。