1.4 物联网的标准体系
作为新生事物的物联网其实并不新,早在20世纪就已孕育产生,但是发展较为缓慢,时断时续,除技术基础的因素外,其主要原因在于物联网的体系不明、标准不清,致使人们认识模糊、过于笼统,未能进行有针对性的研究、开发。而物联网的技术高度集成、学科复杂交叉、综合应用广泛的自身特点,对物联网标准的创立增加很大难度。
标准是对技术研发的总结和提升,是国民经济和社会发展的重要技术基础,是国家和地区核心竞争力的基本要素,是产业规模化发展的先决条件。但是目前物联网没有形成统一标准,各个企业、行业都根据自己的特长定制标准,并根据自己企业或行业标准进行产品生产。这为物联网形成统一的端到端标准体系制造了很大的障碍。为物联网制定标准,应从以下几个方面入手。
从物联网标准化对象角度分析,物联网标准涉及的标准化对象可为相对独立、完整、具有特定功能的实体,也可以是具体的服务内容,可大至网络、系统,小至设备、接口、协议。各个部分根据需要,可以制定技术要求类标准和测试方法类标准,如图1-12所示。
从物联网学术研究角度分析,标准体系的建立应遵照全面成套、层次恰当、划分明确的原则。物联网标准体系可以根据物联网技术体系的框架进行划分,即分为网络传输层标准、感知控制层标准、应用服务层标准及共性支撑标准,见表1-5。
表1-5 物联网标准体系
下面具体分析物联网三个层次的标准及共性支撑标准。物联网应用服务层标准涉及的领域广阔、门类众多,并且应用子集涉及行业复杂,服务支撑子层和业务中间件子层在国际上尚处于标准化研究阶段,还未制定出具体的技术标准,见表1-6。
表1-6 应用服务层标准分类
图1-12 物联网标准体系框图
物联网网络传输层标准包括互联网相关标准、移动通信网相关标准、M2M标准和异构融合标准等,见表1-7。
表1-7 网络传输层标准分类
物联网感知控制层标准领域包括数据采集技术标准、自组织组网和协同信息处理技术标准等。其中,RFID技术标准、二维码技术及IEEE 802.15系列标准应用最广,见表1-8。
表1-8 感知控制层标准分类
①MAC:Medium Access Control,介质访问控制
共性支撑标准分别规范了物联网中物体标识的唯一性和解析方法,涉及各行业和社会生活的安全隐私解决方法、物联网的系统管理和服务质量问题等,见表1-9。
表1-9 共性标准内容
物联网技术内容众多,所涉及的标准组织也较多,不同的标准组织基本上都按照各自的体系进行研究,采用的概念也各不相同。物联网覆盖的技术领域非常广泛,涉及总体架构、感知技术、通信网络技术、应用技术等各个方面。物联网标准组织有的从M2M通信的角度进行研究,有的从泛在网角度进行研究,有的从互联网的角度进行研究,有的专注传感网的技术研究,有的关注移动网络技术的研究,有的关注总体架构的研究。目前介入物联网领域主要的国际标准组织有IEEE、ISO、ETSI、ITU-T、3GPP、3GPP2等,具体研究方向和进展见表1-10。
表1-10 物联网标准研究组织及进展
总体来说,物联网标准工作还处于起步阶段,目前各标准组织自成体系,标准内容涉及架构、传感、编码、数据处理、应用等,不尽相同。各标准组织都比较重视应用方面的标准制定。在智能测量、城市自动化、汽车应用、消费电子应用等领域均有相当数量的标准正在制定中,这与传统的计算机和通信领域的标准体系有很大不同(传统的计算机和通信领域标准体系一般不涉及具体的应用标准),这也说明了“物联网是由应用主导的”观点在国际上已成为共识。
经过上面的分析和总结,不难发现,“物联网”这个让许多人琢磨不定的概念的背后,是有着具体的体系结构和技术支持的,而这些技术和体系有着广泛的应用背景。可见,物联网显著特点是技术集成、应用为本。