雷震洲:超宽带RFID让网络无所不在

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         为了促进无所不在网络中机对机应用的发展,需要给所有移动物体赋予无线通信功能,可以用来支持机对机应用的无线通信技术有超宽带(UWB)、IEEE802.15.4(也称ZigBee)和RFID标签等。 

         建设信息社会是21世纪国际社会的共同愿望与承诺。信息社会是一个以人为本、广泛包容和面向发展的社会。在信息社会中,人人可以创建、获取、使用和分享信息与知识,个人、社区和国家均能充分发挥各自的潜力,实现可持续发展和不断提高人民生活的品质。显然,信息通信技术(ICT)的好处、信息社会的优越性应该惠及包括残疾人、老人、孩子在内的每一个地球人。要实现这一目的,弥合数字鸿沟固然重要,但这还不够,构建无所不在网络才是根本保障。无所不在网络的真正用意是支持无所不在的服务与应用,服务于人类正在创建的信息社会。 

         从“人”到“物” 

         迄今,通信服务的对象主要是人。服务的目的、服务的空间、服务的效果都是有限的。而“无所不在”意在把通信服务的对象从人扩展到任何一件东西。其意义远不止用户可以随时随地上网和通信,而是用户可以随时随地感知网络的存在与网络带来的便利。例如,当有来客走向大门时,大门能自动识别打开门廊的灯;当你打开电视机时,灯光自动减弱;当电话铃响起时或你拿起话机准备打电话时,电视机自动静音;当你走向电梯时,电梯就自动为你调用。一个分布式温度传感器网络可以控制一个取暖系统,节省开支;一个交通管理系统可以在不同街道根据不同交通流量动态调节红绿灯。凡此种种,不胜枚举。 

         在无所不在网络中,计算设备和通信设备将遍布所有地方,甚至你在散步时,身上有一个“人体域网”(BAN)。通信方式不仅是人与人之间,而且还包括人-机之间和机-机之间(M2M)的通信。能够上网的设备或器具将比现在广泛得多,包括从电视机到MP3播放机,再到电子报刊、智能大楼、电冰箱等家电,甚至于首饰大小的佩戴式应用设备,无处不有。它们如同互联网上的计算机一样工作。M2M通信可以应用于各个领域、各个角落。例如,生物信息传递、异地备份、web缓存、多播馈送、新闻馈送、信息批处理、数据库同步、网格计算、多媒体电子信箱、地-空数据库映射、数据库挖掘以及大量的监视和控制都是机对机应用的用武之地。 

         从“人找服务”到“服务到人” 

         在具有先进多媒体和无所不在服务的环境中,ICT在家庭自动化、销售发行、信息与物品配送、道路与交通、教育与文化、食品管理与导购、医疗与药物、货币和有价证卷防伪、环境保护、老年人与残疾人保护、消防与灾难预防、娱乐与生活等方面都将惠及每一个人。家庭医疗和远程诊断将成为常事,在家里和人口稀少地区可以通过高清晰度图像传输技术进行专家检查、开处方。没有常驻医生的远程手术室和虚拟医院也将成为现实。个人相关数据可以通过内置于手表、附件和其他日用物件的传感器被传送到医院,诊断结果则回送给个人。在偏僻地区与大城市之间的多媒体视频教育,以及利用移动终端的室外现场工作将变得普遍。各种信息终端的界面将更加人性化,无论老幼均能方便使用。配备无线通信功能的传感器和控制芯片将附着在物体、动物和植物的身上,为提高后勤工作效率、保护全球环境、防止灾难、挽救生命等作出贡献。在你行路时网络能够向你提供比目前全球定位系统(GPS)更精确更具体的信息,如是否限速、前面那条街是单行道还是双行道、前面每条街的交通情况或事故信息等。还可以跟踪公共交通情况,你可以很高兴地及时赶上下一班车,而不至于在寒风或烈日下在车站等上数十分钟。在公共服务方面,服务方式将从现在的“人找服务”变成“服务到人”,适应老龄化和人们更加关注健康的社会趋势。 

         总之,无所不在网络使全社会的人,包括儿童、成年人、老年人和残疾人,都能通过网络与外界保持紧密联系,随时获取所需的信息或接受所需的教育,积极参与社会生活,令生活变得丰富多彩、个性方便和安全康乐。尤为重要的是,无所不在网络将使地球披上一层“通信外壳”,负责监控城市、公路和环境,象皮肤一样保护地球,为建设生态文明,把地球重新变回安全、和谐的绿色家园起到关键作用。 

         技术推动信息社会转型 

         为了促进无所不在网络中机对机应用的发展,需要给所有移动物体赋予无线通信功能,给所有难以安装固定线路的地方赋予无线通信功能,给所有执行命令、验证和控制功能的器具(包括用户随身配件)赋予无线通信功能。可以用来支持机对机应用的无线通信技术有多种,目前比较受关注的是超宽带(UWB)、IEEE802.15.4(也称ZigBee)和RFID标签技术。UWB是从60年代的脉冲无线电演变过来的一种先进无线通信技术,属于高速率短距离的无线个人域网范畴。采用MB-OFDM的UWB已被IEEE采纳为国际标准802.15.3a,具有高速率(100Mbps~1Gbps)、低功耗、低成本、保密性好、抗多径干扰等特点,可应用于办公室自动化、家庭网络、安全检测、军事通信等领域。ZigBee属于低速率短距离的无线个人域网技术。作为一个全球标准,它打开了大量新应用之门,包括自动控制、环境科学、医疗保健、空间探索、军事和商业等诸多领域的应用,为实现无所不在网络创造条件。RFID是利用射频来阅读电子标签上信息的一种技术。它的开发与标准化工作还在发展之中,它通过网络可以应用于各个领域,目前在制造、配送、服务等领域已经开始实际应用。RFID已被看作无所不在网络社会的一个基本工具。 

         构建无所不在网络已经成为NGN的下一个目标。NGN是21世纪的信息通信系统,其目的就是把ICT推向更高的阶段,更好地适应信息化的需要,更有力地推动世界经济的发展,将来它不仅要为人类提供充满人性的服务,而且还要担当保护人类、保护环境的重任,把人类引向信息社会。2007年,国际电联ITU-T对无所不在网络的标准化工作给予了极大的支持和推动,这标志着ITU向服务于未来信息社会的战略转型跨出了实质性的一步。要实现信息社会,要让ICT惠及每一个人,就要跨出这一步,对每一个国家都是如此。
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