泛在計(jì)算：少談些概念 多做些實(shí)事

　　作者： 馬文方 日期：2010-05-10

　　記者第一次見到東京大學(xué)教授坂村健還是2004年5月13日在中科院計(jì)算所，當(dāng)時(shí)坂村健手拿帶有RFID的白蘿卜，正在演示泛在計(jì)算的應(yīng)用。他面前的桌上擺放的用來盛酒、飲料、藥品的瓶瓶罐罐都貼著RFID標(biāo)簽。當(dāng)時(shí)，與會(huì)者深知RFID技術(shù)的價(jià)值，卻無人知曉物聯(lián)網(wǎng)，因?yàn)閲�際電聯(lián)在一年多后才創(chuàng)造了物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)詞。

　　2010年，坂村健與富士通等多家日本企業(yè)亮相4月27日召開的中日物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)，與中國同行一道切磋物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。與此同時(shí)，由中國家用電器研究院、中科院計(jì)算所和日本T-Engine協(xié)會(huì)共同發(fā)起成立的中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用委員會(huì)正式成立。這表明在輕工產(chǎn)業(yè)和家用電器行業(yè)，嵌入式系統(tǒng)將在3C融合和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)過程中發(fā)揮重要作用。

　　物聯(lián)網(wǎng)是干出來的

　　“如今，歐盟說物聯(lián)網(wǎng)，美國談無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，日本講泛在計(jì)算，請(qǐng)您給物聯(lián)網(wǎng)下個(gè)定義�！庇浾甙褑栴}拋給坂村健。

　　“我們主要關(guān)心三點(diǎn)：一是與安全相關(guān)的問題，如食品安全、施工安全等；二是如何更加有效地提高能源的利用率；三是對(duì)人更友好，因?yàn)槿瞬挥玫募夹g(shù)一定是沒有用的技術(shù)�！臂啻褰〔�沒有直接回答記者的提問。但從他的回答中不難看出，坂村健關(guān)心的是如何解決實(shí)際問題。

　　早在1984年，坂村健便將電腦無處不在的理念付諸實(shí)施，創(chuàng)立了包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、中間件、通信協(xié)議、人機(jī)界面等在內(nèi)的TRON系統(tǒng)架構(gòu)。TRON是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)核心的英文首字母縮寫。坂村健表示，隨著時(shí)間的推移，TRON又被人們稱為泛在計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)或普適計(jì)算。最近，有人將它稱為物聯(lián)網(wǎng)。

　　“現(xiàn)在，全球每年生產(chǎn)100億臺(tái)微電腦，其中95%采用嵌入式系統(tǒng)。全球30%的嵌入式系統(tǒng)采用TRON，在日本這一比例為60%。TRON未來的發(fā)展重點(diǎn)是把電腦植入到藥品、服裝、食品、交通等領(lǐng)域的相關(guān)設(shè)備中�！臂啻褰”硎�，“不久的將來，物與物、物與場所、物與人、場所與人等之間的通信將成為現(xiàn)實(shí)，米粒大小的RFID標(biāo)簽將被植入所有的物品中�！�

　　開放和標(biāo)準(zhǔn)化是TRON一直努力的方向�！叭魏螄�家和地區(qū)都可以免費(fèi)使用 TRON。技術(shù)開放使得更多人可以貢獻(xiàn)力量，從而使TRON發(fā)展得更快。通信協(xié)議與控制技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化非常重要。TRON不應(yīng)該被任何個(gè)人或企業(yè)所壟斷�！� 坂村健強(qiáng)調(diào)說，“在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，通信基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域不應(yīng)該出現(xiàn)壟斷。在開放和標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，任何人都能平等地使用技術(shù)。”

　　務(wù)實(shí)的日本企業(yè)

　　如今，網(wǎng)民如何感激溫·瑟夫和伯納斯·李都不為過。由于他們無私地放棄了互聯(lián)網(wǎng)和萬維網(wǎng)協(xié)議的專利權(quán)，互聯(lián)網(wǎng)才能有如此強(qiáng)大的生命力。日本企業(yè)把精力放在RFID等核心技術(shù)和基于TRON架構(gòu)的應(yīng)用開發(fā)上，而不是放在物聯(lián)網(wǎng)的定義和標(biāo)準(zhǔn)的制定上。

　　與互聯(lián)網(wǎng)普遍采用的通用硬件平臺(tái)有很大差別，泛在計(jì)算通常是基于嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的。因此，嵌入式系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)平臺(tái)顯得非常重要。TRON的開發(fā)平臺(tái)是由標(biāo)準(zhǔn)化的硬件仿真開發(fā)板和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)T-Kernel構(gòu)成的開放式開發(fā)平臺(tái)T-Enging。企業(yè)可以在T-Engine上開發(fā)各種中間件和應(yīng)用。

　　TRON支持ARM和MIPS等多種嵌入式體系架構(gòu)。中科院計(jì)算所研發(fā)的龍芯處理器與MIPS是兼容的。中國工程院院士李國杰透露，中科院計(jì)算所十分注重嵌入式技術(shù)的研究。未來，TRON移植到龍芯平臺(tái)會(huì)很容易。

　　坂村健創(chuàng)立的T-Engine協(xié)會(huì)專注于TRON架構(gòu)的技術(shù)發(fā)展，而各種開發(fā)工具和平臺(tái)的商品化則交給日本Personal Media公司去完成。如今，能做RFID的中外企業(yè)很多，但有誰能像富士通那樣為服裝行業(yè)研發(fā)經(jīng)得起200℃的熨燙并且能在洗衣機(jī)里洗200次的 RFID標(biāo)簽？日立的RFID標(biāo)簽的長、寬、高都只有0.05mm。人們可以輕易地將其嵌入到紙張中。當(dāng)然，RFID的天線尺寸無法縮到這么小。日立展出的RFID金屬標(biāo)簽像一個(gè)銘牌，可以被牢牢固定在集裝箱等物品上，從而提高RFID在露天和惡劣環(huán)境中的應(yīng)用可靠性。

　　在研討會(huì)上，日企展示的最大規(guī)模的RFID應(yīng)用是富士通為好萊塢提供的基于RFID的演員服裝管理系統(tǒng)。盡管從技術(shù)上看，此應(yīng)用十分簡單，但效果很好。

　　李國杰的三個(gè)忠告

　　李國杰的第一個(gè)忠告是：物聯(lián)網(wǎng)是由許多小而窄的應(yīng)用構(gòu)成的，過分強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一的跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，或者過分強(qiáng)調(diào)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不利于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

　　“發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵是看系統(tǒng)的智能體現(xiàn)在什么地方。物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)有兩個(gè)基本模式，即云計(jì)算模式和物計(jì)算模式�！崩顕�杰認(rèn)為。

　　云計(jì)算模式是通過分布式的架構(gòu)采集數(shù)據(jù)，然后集中進(jìn)行信息處理。此模式一般用于宏觀決策等信息處理的過程中，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能醫(yī)療等。系統(tǒng)的智能主要體現(xiàn)在處理中心，即需要較強(qiáng)的集中計(jì)算能力和高帶寬，但終端設(shè)備比較簡單。

　　物計(jì)算模式強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)控制，對(duì)終端設(shè)備的性能要求較高，如智能化的汽車電子、數(shù)控機(jī)床、安全監(jiān)控系統(tǒng)、智能家居等。系統(tǒng)的智能主要體現(xiàn)在終端設(shè)備上，對(duì)集中處理能力和系統(tǒng)帶寬要求比較低。

　　李國杰的第二個(gè)忠告是：物聯(lián)網(wǎng)的云計(jì)算模式和物計(jì)算模式對(duì)技術(shù)的要求是不一樣的，不要試圖創(chuàng)造一種終端和處理中心的性能都非常高、帶寬也很高的應(yīng)用模式。這將導(dǎo)致RFID的應(yīng)用成本居高不下。

　　“據(jù)我了解，沒有哪個(gè)國家擁有兩三百個(gè)節(jié)點(diǎn)以上的無線傳感網(wǎng)，也沒有壽命超過兩年的無線傳感網(wǎng)。無線傳感網(wǎng)有應(yīng)用的局限性，比如涉及敏感信息的應(yīng)用等。物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)十分復(fù)雜的問題�！崩顕�杰表示。

　　李國杰的第三個(gè)忠告是：智能電網(wǎng)、智能物流、智能交通等應(yīng)用涉及到十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)環(huán)境優(yōu)化問題。這是一個(gè)十分困難的系統(tǒng)科學(xué)問題，不是裝幾個(gè)傳感器就能輕松解決的。因此，我們要加強(qiáng)有關(guān)的基礎(chǔ)研究，既不能把物聯(lián)網(wǎng)大題小做，也不能把需要時(shí)間去解決的未來的問題放到現(xiàn)在來解決。

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