张晖：物联网技术架构与标准体系22

物联网标准联合工作组秘书处张晖2010年12月30日物联网技术架构与标准体系物联网技术架构与标准体系物联网技术架构与标准体系物联网的技术架构与标准体系物联网系统架构图物联网技术体系架构物联网参考模型与验证平台物联网标准体系框架国际物联网相关标准研究进展物联网总体标准领域„国际电信联盟（ITU）提出了泛在传感网（USN/UN）的概念，通过智能传感器节点实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务。„ITU-T泛在网通信组（USN-CG）对泛在网更多是从用户和服务而非技术角度进行了探讨，目前尚未发布标准，在2008年发布的观察报告中描述了泛在网的概念和特点、体系架构、标准化进展状况、应用模式、服务方案、术语等内容。„ITU内部泛在网的标准化工作主要与下一代网络全球标准草案（NGN-GSI）合并进行。泛在传感器网络体系架构数据采集技术标准领域－RFIDISO/IECJTC1/SC31ISO/IECJTC1/SC31自动识别和数据采集分委会自动识别和数据采集分委会多个频段的射频识别标准，测试标准、数据协议和软件系统标准多个频段的射频识别标准，测试标准、数据协议和软件系统标准ISO/IECJTC1/SC17ISO/IECJTC1/SC17卡和身份识别分委会卡和身份识别分委会13.56MHz13.56MHz非接触（紧耦合、接近式、临近式）集成电路卡标准非接触（紧耦合、接近式、临近式）集成电路卡标准全球电子产品代码（全球电子产品代码（EPCGlobalEPCGlobal））ISO/IECJTC1/SC6ISO/IECJTC1/SC6通信和信息交换系统通信和信息交换系统13.56MHz13.56MHz近场通信（近场通信（NFCNFC）标准）标准ISO/TC122ISO/TC122包装包装ISO/TC104ISO/TC104货运集装箱货运集装箱ISO/TC122/TC104JWGISO/TC122/TC104JWG供应链联合工作组供应链联合工作组ISO/TC23/SC19ISO/TC23/SC19农用电子农用电子数据采集技术标准领域－二维条码ISO/IECJTC1/SC31ISO/IECJTC1/SC31自动识别和数据采集分委会自动识别和数据采集分委会已经完成了已经完成了PDF417PDF417、、QRCodeQRCode、、MaxiCodeMaxiCode、、DataDataMatrixMatrix等二维条码标准的制定，系统一致性方面的标准已经完成等二维条码标准的制定，系统一致性方面的标准已经完成二维条码符号印刷质量的检验（二维条码符号印刷质量的检验（ISO/IEC15415ISO/IEC15415）、二维条码）、二维条码识读器测试规范（识读器测试规范（ISO/IEC15426ISO/IEC15426－－22）等标准。其中以）等标准。其中以PDF417PDF417应用范围最广，从生产、运货、行销、到存货管理都很应用范围最广，从生产、运货、行销、到存货管理都很适合，故适合，故PDF417PDF417特别适用於流通业者。特别适用於流通业者。MaxicodeMaxicode通常用於邮通常用於邮包的自动分类和追踪，包的自动分类和追踪，DatamatrixDatamatrix则特别适用於小零件的标则特别适用於小零件的标识。识。AIMAIMglobalglobal（全球自动识别和移动技术协会（全球自动识别和移动技术协会））中国矽感科技公司的网格矩阵码（中国矽感科技公司的网格矩阵码（GMGM码）和紧密矩阵码（码）和紧密矩阵码（CMCM码）码）数据采集技术标准领域－智能传感器短距离通信技术和协同信息处理标准领域Zigbee联盟的标准化应用会聚层应用会聚层高层应用规范高层应用规范网网络络层层数据链路层数据链路层物物理理层层实现实现产品产品互操互操作和作和兼容兼容低层低层技术技术优点优点„终端设备低能耗、低成本；„簇型网能提供有效、快速的路由；„多跳路由(ZigBeePRO)；„对于长消息允许消息的分段，并支持独立的密钥，安全性灵活。局限性局限性„终端设备路由器一直处于活动状态，需持续供电；„负荷过重时，容易导致信息的丢失和冲突；„需一协调器来建立和管理网络，因此，一旦调节器发生故障，网络重建需较高成本。ZigbeePro2007Zigbee1.120062004年Zigbeev1.02002年联盟成立IETF6LoWPAN的标准化优点优点„使用广泛被接受的IP结构；„将低功耗无线网络接入现有的IP网络。局限性局限性„对某些传感网应用而言，帧头过长，复杂度高。ISA100的标准化IISASA（原美国仪器仪表协（原美国仪器仪表协会，现仪器、系统和自动会，现仪器、系统和自动化协会）化协会）100100雄心勃勃的雄心勃勃的无线标准大全，包括很多无线标准大全，包括很多分委会，分别制定各方面分委会，分别制定各方面的标准。比如在适应于工的标准。比如在适应于工程工业的传感器无线网络程工业的传感器无线网络标准包括过程仪表、开关标准包括过程仪表、开关设备和设备和RFIDRFID的无线标准。的无线标准。现有近现有近100100国家国家2.82.8万成员万成员WirelessHART的标准化WirelessHARTWirelessHART（（可寻址远可寻址远程传感器高速通道程传感器高速通道））在物理层在物理层上基于上基于IEEE802.15.4IEEE802.15.4，对，对MACMAC层进行修改，以提高跳频层进行修改，以提高跳频的可靠性，完全的的可靠性，完全的MESHMESH网络网络拓扑。标准的目标将是厂内应拓扑。标准的目标将是厂内应用用－－尤其用于监测、诊断和资尤其用于监测、诊断和资产管理方面，适用于由过程工产管理方面，适用于由过程工业的各个等级的应用。业的各个等级的应用。WWIIAA--PAPA（（WirelessWirelessNetworksforIndustrialNetworksforIndustrialAutomationAutomation--ProcessProcessAutomationAutomation））20082008年年1010月，月，IECPAS62601IECPAS62601，沈自，沈自所、浙大、重邮等。所、浙大、重邮等。网络支撑技术领域标准物联网网络层标准包括互联网相关标准、移动通信网相关标准、机器对机器（M2M）标准和异构网融合标准互联网相关标准和异构网融合标准主要由IETF、W3C等组织提出和制定；移动通信网相关标准根据通信传输距离分为无线广域网和无线局域网标准。基于蜂窝的无线广域网的标准由ITU、3GPP、3GPP2、OMA等组织负责制定；在M2M技术标准方面，3GPPSA1工作组主要研究机器间通信的网络优化的问题，3GPPSA3工作组对远程应用管理中的安全问题进行了分析，包括分析安全威胁以及定义安全需求。ETSI也成立了TCM2M，旨在制定一个水平化的、不针对特定M2M应用的端到端解决方案的标准。物联网标准化推进策略物联网产业应重点关注的问题智能传感器：持续投入不足，国际竞争能力不强，缺少龙头企业的示范带动作用，导致我国传感器产业企业规模小、产业链不完善，研发投入能力弱、竞争力不强。射频识别：RFID大量的关键技术和专利被国外把持，低频和中高频RFID芯片技术比较成熟，但超高频RFID芯片技术基础非常薄弱。传感器网络：与国外同步开展研究，具有同发优势，但国内以大专院校和科研院所为主，与应用结合不太紧密，需培养规模化企业，发掘杀手级应用。通信承载网：发展基础最好，已经基本能够承载物联网的初步应用。智能计算：国内已经开展云计算技术及标准的研究工作，但与应用紧密结合的技术和商业模式创新能力偏弱。统一标识：需优先制定唯一标识标准，打造统一可解析的物联网系统。物联网感知层技术与标准应作为国家和地方重点投入和支持的关键！物联网感知层技术与标准应作为国家和地方重点投入和支持的关键！下一步急需立项的物联网总体标准物联网术语物联网通用功能体系结构物联网通用系统体系结构物联网技术参考模型物联网数据体系结构物联网元数据注册方法物联网面向业务应用的服务聚合规范物联网标识设计方法和框架物联网信息资源管理规范物联网术语物联网通用功能体系结构物联网通用系统体系结构物联网技术参考模型物联网数据体系结构物联网元数据注册方法物联网面向业务应用的服务聚合规范物联网标识设计方法和框架物联网信息资源管理规范