主题：【原创】互联网的继续革命【1】 -- 邓侃

就当抛砖引玉了。我理解NFC其实就是RFID，不过是跟手机/手机卡集成在一起而已，同时NFC能做比RFID更多的工作主要是手机与手机间的直接交流，但这一点，同我们要讨论的话题没太大关系，因此略过。两者要比较主要就是在手机支付领域。国内有一家做手机支付的（SIMPASS，握奇数据），由于用的是13.56MHz的技术，因此天线问题一直解决不好(刚才没弄清楚，修正，国内还有一家做RF-SIM的公司，用的是高频技术）；NFC则创造性的利用手机的天线作为RFID标签的天线。说白了，主要是由于这是由国际大厂提出的，能够影响到手机制造商而已。我映像里NOKIA、索爱、MOTO都有支持NFC的手机了。但是对于中国运营商来说，纯的NFC方案应该没什么意思，因为NFC是可以脱离SIM卡存在的，不象握奇的方案，握奇的RFID是做在SIM卡上的，对运营商来说（尤其是对中国的运营商）可以有效的进行控制。握奇据说在国内已经拿下不少手机支付项目了。

NFC技术是指与手机集成在一起的一种近距通讯技术，跟RFID相关的部分主要是NFC集成了RFID芯片，因此可以当成类似公交卡一样的东西用。NFC可以实现空中接口充值。NFC主要是要求手机符合标准，实际上是另一类手机了，这也是限制其应用的一个主要原因；另一个影响其推广的因素是NFC对于运营商是中性的，因此国内运营商不会有太大兴趣。

SIMPASS技术是国内握奇数据做的，它的特点是RFID芯片集成在SIM卡上，所以最大的好处是SIMPASS不需要改动手机，因此SIMPASS可以用于老式的手机。但SIMPASS的天线是个大问题，NFC能够用手机天线发射和接受，SIMPASS只能使用自己的天线，这个天线表现在SIM卡上就是SIM卡长了个辫子。。。。。SIMPASS有中移动的支持，因此也能够实现空口接口充值。

RF-SIM技术是另一个国内的技术，与SIMPASS区别在于RF-SIM使用超高频，因此天线可以很小，不象SIMPASS的辫子。但RF-SIM目前在基础设施和底层接口上做的还比较差。

回过头来回答比较问题，我觉得NFC是国际标准，但国内的运营商，至少中移动，可能兴趣不会太大，主要原因是NFC国内的运营商控制不了，尤其是控制不了客户从A运营商转向B运营商。也许电信会感兴趣？SIMPASS方案目前最大的问题就在于它那个天线太不和谐了，还有就是金属后盖对于识读率的影响。

发贴无非是图个交流，既然是交流，当然有正面意见，也有负面意见。

只要是心平气和，非暴力不野蛮，什么意见都欢迎。

2001年，美国加州伯克利大学研制出了世界上第一个智能灰尘(SmartDust)，大大刺激了物联网的开拓。智能灰尘由三个部分组成，结构简单，1. 微型控制器(Micro Controller Unit, MCU)，2. 传感器(Sensors)，3. 无线收发机(Transceiver)。2001年最初的智能灰尘，比一分钱稍大，现在已经远远比一分钱小了，只有几毫米大。

配上不同的传感器，智能灰尘可以派上不同的用处。例如配上热敏线圈，把智能灰尘放到森林里去，就可以监测森林的温度变化，预防山火的发生和及时制止山火的蔓延。又例如，配上压力线圈，把智能灰尘插到桥梁的钢梁的结合处，就可以监测钢梁的应力变化，及时探测金属疲劳的状态。

Figure 3. The original smart dust and the latest one.

Courtesy http://farm4.static.flickr.com/3484/4004079982_7de83f3f57_o.jpg

之所以说智能灰尘大大刺激了物联网的开拓，不仅在于它的体积小，更重要的意义在于单个智能灰尘与其它灰尘，能够自动相互联络，组成一个网络。这样，即便单个灰尘的无线覆盖范围有限，但是通过灰尘与灰尘之间的数据交换，实际上达到了覆盖广大区域的目的。

智能灰尘的组网方式，称为Mesh Networking，抓一把智能灰尘随手撒出去，每个单体智能灰尘与相邻的灰尘建立数据通讯联系，然后所有或者大部分灰尘就结成一个无线网络，让网中任何两个灰尘之间都可以进行数据交换。

无线的，Mesh Networking的智能灰尘，其重要性体现在，为无所不在的网络覆盖提供了一个可行的解决方案。

无所不在的计算(Ubiquitous computing)这个概念，早在1988年就出现了。最初的想法是把眼镜，在手表，手机，钱包，衣服等等随身用品里，通通植入芯片，然后相互联络组成一个区域网，称为个人区域网(Personal Area Network, PAN)。想法虽然有趣，但是实现起来却遇到很多困难。智能灰尘的出现，使得无所不在的网络覆盖成为现实。

智能灰尘的无线的数据传输，实现方式有多种办法。在早期演示产品中，智能灰尘利用远红外和激光来实现无线数据传输。当然其它途径也可行，包括WiFi，蓝牙等等。有没有可能利用3G这样移动网络呢？自然也是可以的，但是如果使用了移动网络，还需要不需要Mesh Networking这种自动组网的方式呢？

其实人工构筑的移动网络和自动组网的Mesh Networking，这两种网络方式并不矛盾，两者并行不悖，而且相辅相成。

举一个例子。假设在人体的各个关节，绑上传感器。人体每一个动作，都可以由传感器感知。把传感器采集到的信号传给电脑，就可以在电脑中模拟出人体的各种动作。这样大家在玩网络游戏的时候，就可以摆脱传统的按按钮的方式，去控制电脑中的人物，而是真正地动手动脚。这样的玩法，更直观，更感同身受。问题是如何把各个传感器的信号传给电脑？一种方式是让每个传感器直接与电脑相连，另一种方式把每个传感器与中央信号采集器(Control panel)相连，中央信号采集器可以挂在腰带上，它负责收集各个传感器的信号，汇总后打包传给电脑。比较这两种方式，第二种更容易实现，也更有效率。

各个传感器与中央信号采集器的组网方式可以是Mesh Networking，而中央信号采集器与电脑之间的数据传输可以通过移动网络。采用这种混搭的办法，可以充分扬长避短。既发挥Mesh Networking的灵活自动的优势，也回避Mesh Networking信息处理能力弱，电池消耗敏感的劣势。使Mesh Networking与移动网络相辅相成，取长补短。

Figure 4. Body movement recognition

Courtesy http://www.contentwire.com/img/X6WjRiHwNYanF8Mb.jpg

对于移动运行商而言，Mesh Networking延伸了移动网络的触角，SmartDust等等终端设备突破了以往移动终端设备中只有手机一枝独秀的局面。

我们的车辆标签用的是无源的陶瓷标签，集装箱用的是有源标签。

无源标签的结构非常简单，基本就像这样

主要包括基片、芯片和天线，基片就是封装的材质，陶瓷的、PVC的、纸的……，芯片以Philips和TI的为主，目前也有国内的厂商开始在做了，天线的形状就花样繁多了，看具体需要

花样很多，但一般都被封装起来，普通用户也看不到

至于用什么材质封装，也是要看应用场合的，我知道当初北京的汽车环保绿标就是用的纸标签，美国高速公路用的也是纸质的。我们当初之所以选陶瓷的，是基于以下几个理由：

1.陶瓷基片、汽车挡风玻璃和我们用来粘合的特殊硅胶的主要成分都是硅酸钙，这三者很容易融为一体，想拆？砸玻璃吧！这样就限死了一车一卡，黑车克隆车靠边站。（运输市场原来套牌的现象非常严重，因为集卡的保险费、养路费都很贵，一套牌就都免了，运输成本明显降低。海港公安局原来处理过一起比较典型的案例，一块车牌装在了五十部车上）

2.陶瓷易碎，而且我们的基片弄的很薄，再加上设计的“破碎记忆线”，一用力就碎，还是防拆。

3.陶瓷标签在无源标签封装的几类介质里面，介电常数较高，介质损耗小，电容温差小，因此识别距离、识别效果都很出众。我们目前一般的读距离在8-10m，写距离在5-7m（主要看天线增益了）。

4.陶瓷抗潮湿、盐雾、灰尘。油污、化学腐蚀、日晒等恶劣环境的能力远高于其他介质。我们最早05年贴的很多车辆标签目前还正常在用（即使退出使用的往往也是由于车辆自身的原因造成的，比如报废、停运或者车祸损毁）。

至于集装箱标签使用有源标签，也是有其理由的：

1.无源标签的抗金属性不好，集装箱可都是铁壳子。

2.无源标签的方向性问题。无源标签是靠接收外部天线发射的电磁波激励供电再工作的，而外部天线对除本身工作轴正方向以外的其它方向电磁辐射不显著（甚至达不到手机的电磁辐射强度）

天线电磁辐射最强的区域就是当中那个大橄榄形区域。

这个定向的特性在进出港区道口的时候是很有利的，比如我们的道口一般是划分成若干车道，每道15m长，3.5m宽，那天线的辐射场我们就可以调制成仅限制在这个区域内，避免邻道干扰。

但是到了港区内（或者集装箱堆场内），这个特性就成了问题了，因为集装箱的摆放完全是可以任意方向的，谁也无法保证标签一定正对天线。

这是堆的比较整齐的

由于场地原因，堆的就不那么整齐了

3.无源标签的识别距离不够。我见过有源标签识别范围在200m半径的，这个无源标签无论如何做不到（工作方式决定了两者的差异）。

4.其它……

先喝水去

应该是回复邓侃的

没有系统的想过这些问题，随便扔几个想法，说歪了莫怪。

这个smart dust玩过一阵，后来就放下了。

开始的时候主要是学校里面有个教授在搞这个，还把楼里面的机器人弄了个过来，用smart dust提取花盆的含水量，让机器人去浇水。我顺着看了几篇papers，发现这个东西是用atmel的avr 8位机搞的，我当时正在业余用avr搞和汽车里计算机的接口，所以指令集和引脚看起来万分亲切。

可是看了以后发现，这个东西第一要有源，第二要mesh network，这些都是当初比较不成熟的东西。比如师兄说的这个探查火灾，对mesh network就要求很高，因为network node failure rate是相当~~的高。

说到这个mesh network，我们当时做过一个实验，就是用hack过的ipaq来彼此通信，好测出各个sensor的topology，结果那是相当~~的差，因为随便一点阻隔，就把一条很短的边变得很长；另外一个就是信号随着距离衰减的函数，和任何已知的函数都不一样，或许是我们的测试距离过长。最后教授没有用我们的实验结果，用了另外一组更美好的数据去写paper了。

说到无源的rfid，国内现在的和谐号的车票就是，对着光可以看到天线和芯片。还有公交车和地铁的车票也是，就是老大妈抱怨的，女孩子扭屁股可以坐车，我扭屁股就不能坐的那个事情。

说到最后关键还是成本和可靠性吧，成本肯定是赶不上条码印刷了，曾经有教授搞出了有机染料去印芯片和天线，但是因为物理限制，只能用特别长的波长，最后码率上不去。

可靠性各位大虾都说了，读丢一个，那些投资就不值得了。

那个personal LAN，就是用人体作为介质传播数据的东西，以前曾经说可以握手就交换电子名片的说法。后来有人恶搞，说富人开车还行，要是工薪族带着这个PLAN出去挤地铁，回来老婆查地址簿，非闹离婚不可。

说了这么多，意思就一个：这个东西不错，但是只能用在特定的领域，最近关于医疗微型机器人的话题又起来了，或许是个方向。

其实无线RFID没有条码那么大作用。当然有些地方可以用无线，但短距无源没有条码那么广泛和对世界改变那么大。

物联网概念，如果要改变世界，是车联网。路上的每辆车，都能即时互相交换速度，刹车，目的地，并分享前面的堵车信息，将极大改变交通状况，并成为自动驾驶的基础。

当然，这个要用wimax或其它更新的联网方式。

同样，未来机器人真正实用，也是基于这个机器人之间的相互自动组网，并最终连接到所有机器人的共同唯一大脑——the Matrix, or the Skynet.

另外，这种只是像zigbee级别的传感器网络，我觉得不能叫移动互联网。

我觉得，最简形式是有某种webserver,基于某种形式的IP协议,即每个节点都分配IP地址。即对于研究软件结构或互操作性的项目，眼光可仅限于IP节点。IP节点次级以下的内容，属于非智能节点，是搞电子的随便发挥的地方。

其中最主要的缺陷，是必须把条形码对准扫描机才能读出数据，不对准就读不出。

RFID比条形码先进之处在于，不对准也读得出。

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也仅仅是比扫描条码节约一点点时间和人力。

在某些仓储、集装箱码头、货运车等地方是有一些好处的，即使算上增加的额外成本开销。

但并不是把供应链流程变化很大。因为扫描条码早已实现了供应链的自动化。

MIT推动的AutoID项目，不仅把RFID与互联网连接到了一起，并且在此基础之上，规定了数据通讯协议EPC(Electronic Product Code)。这样就可以把从产品供应商，到运输，到仓储，到零售，这条供应链上的各个环节串联起来，实现供应链的自动化，为进一步实现供应链优化打下基础。

这些早已经被扫描条码实现了。Fedex的邮包，早就可以由客户在互联网上追踪，什么时候到了哪里。

扫描条码早已将物流和互联网连接到一起。

有些较大的散货仓库如果要进行实物盘点的话，动静不是一般的大。即使只是每半年实盘一次也是折腾的鸡飞狗跳的。

比如这种仓库，就算用了条码，可要实盘的时候还是得爬上去扫、去数。如果有RFID，在叉车上装个Reader、天线，仓库里开一圈就over了。

不过美人老豆也说了，目前的瓶颈还是成本与可靠性。

另外，RFID还有一个不足，就是在整条物流链上，它只能做到在离散的点上进行识别、监控。当然如果这些点足够的密，比如城市里每块公交站牌上都内置Reader、天线（原来我们参与交通局搞城市智能公交规划的时候也考虑过这个方案），这样就近似连续监管了，但是成本与收益实在是不成比例。现在部分试验线路上的公交车，还有八千多辆海关监管集卡车上的做法是安装黑匣子，其实就是一个GPS+GPRS集成的东东（也考虑过北斗，但是报价居然比GPS贵，想支持国货也不能不计成本啊）。监控中心的大屏幕上可以实时的看到这些车辆的位置、动态，还可以通过Internet向这些黑匣子发送调度指令。

• AbSD、Saas、Paas与物联网（二）

我们做过实验，使用Crossbow的sensor其信号覆盖范围直径小于10m，当然这里面有为了省电而降低发射功率的问题，但是这样的信号覆盖范围实在不足以支撑很多实际的应用。

再次感叹一下Berkeley的TinyOS。

个人还是比较看好通信网络+TCP这种模式，3G以后，网速不再成为问题，而大规模山寨手机的价格已经可以降到100RMB以下，意味着通信模块的价格也可以到50RMB左右（估算）。而现在高速行进过程的无线网络链接已经解决，比如在时速350km的高速铁路上的通信网络连接，已经不是问题。

每个站牌上都能够显示出下一班车离站还有多远的距离，公交公司的大屏幕上就能够显示出当前全部车辆的位置，感觉挺实用的。

另，散货的话，有一个麻烦，如果不是每一件都贴了RFID标签，那盘点时一样还得爬上爬下的点数，好象在这种情况下，RFID和条码都不太顶用。

交手了才知道对方也是功力深厚，只要不伤感情就行了。

至于花，对用户是用来消耗经验值的，同时也显示了你的兴趣，铁手的后台程序就可以帮你提取相关的帖子，类似一个推荐引擎。

送花也有可能得到通宝，通宝可以用来申请认证会员，这样铁手就把通宝回流了，不会造成通宝膨胀。

我们大家的贴，先变成经验值，再变成花，再变成通宝，最后在时间的流逝里消失，完成一个循环，为互联网增加了价值。

我其实更喜欢我的房子在我回国的时候，能每天给我tweet一段当前的状态，就跟WallE里面那样：

一楼温度

unchanged

二楼温度

unchanged

家中老鼠数量

unchanged...

以前在国内上班的时候，经常需要周末remote desktop到公司的一台Itanium机器上面去看结果，但是那台试验机经常就趴下了，这个时候就需要跑到公司去重启。当时我做了一个东西，是用另外一台x86的机器的串口，去控制一个超大容量继电器，来开关那台Itanium机器，但是没有最后使用。

现在如果我能tweet一个命令，就重启那台机器就好了。

或者我的车能tweet给我当前的错误代码，比如第二汽缸misfire之类的。