物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)調(diào)研報告· 物聯(lián)網(wǎng)描繪了人類未來全新的信息活動場景：讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)任何時間和任何地點(diǎn)的無處不在的連接。人們可以通過對物體進(jìn)行識別、定位、追蹤、監(jiān)控并觸發(fā)相應(yīng)事件，形成信息化解決方案。目前很多全球主要國家都制訂了開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的長期發(fā)展計劃。中國已經(jīng)把物聯(lián)網(wǎng)明確列入國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（20062020年）和2050年國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖。物聯(lián)網(wǎng)作為一個新的領(lǐng)域有些什么關(guān)鍵技術(shù)？物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化方面進(jìn)展如何？本文將對此進(jìn)行初步探討。1 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不是對現(xiàn)有技術(shù)的顛覆性革命，而是通過對現(xiàn)有技術(shù)的綜合運(yùn)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)全新的通信模式轉(zhuǎn)變，同

2、時，通過融合也必定會對現(xiàn)有技術(shù)提出改進(jìn)和提升的要求，催生出一些新的技術(shù)。在通信業(yè)界，物聯(lián)網(wǎng)通常被公認(rèn)為有3個層次，從下到上依次是感知層、傳送層和應(yīng)用層，如圖1所示。如果拿人來比喻的話，感知層就像皮膚和五官，用來識別物體，采集信息；傳送層則是神經(jīng)系統(tǒng)，將信息傳遞到大腦進(jìn)行處理；應(yīng)用層類似人們從事的各種復(fù)雜的事情，完成各種不同的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)涉與的關(guān)鍵技術(shù)非常多，從傳感器技術(shù)到通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從嵌入式微處理節(jié)點(diǎn)到計算機(jī)軟件系統(tǒng)，包含了自動控制、通信、計算機(jī)等不同領(lǐng)域，是跨學(xué)科的綜合應(yīng)用。（1）感知層物聯(lián)網(wǎng)的感知層主要完成信息的采集、轉(zhuǎn)換和收集。感知層包含兩個部分：傳感器（或控制器）、短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)。傳

3、感器（或控制器）用來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與實(shí)現(xiàn)控制，短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)將傳感器收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)或?qū)?yīng)用平臺控制指令發(fā)送到控制器。感知層的關(guān)鍵技術(shù)主要為傳感器技術(shù)和短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，例如射頻標(biāo)識（RFID）標(biāo)簽與用來識別RFID信息的掃描儀、視頻采集的攝像頭和各種傳感器中的傳感與控制技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)（包括由短距離傳輸技術(shù)組成的無線傳感網(wǎng)技術(shù)）。在實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的過程中，又涉與到芯片研發(fā)、通信協(xié)議研究、RFID材料研究、智能節(jié)點(diǎn)供電等細(xì)分領(lǐng)域。（2）傳送層物聯(lián)網(wǎng)的傳送層主要完成信息傳遞和處理，傳送層包括兩個部分：接入單元、接入網(wǎng)絡(luò)。接入單元是連接感知層的網(wǎng)橋，它匯聚從感知層獲得的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送

4、到接入網(wǎng)絡(luò)。接入網(wǎng)絡(luò)即現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)，包括移動通信網(wǎng)、有線網(wǎng)、有線寬帶網(wǎng)等。通過接入網(wǎng)絡(luò)，人們將數(shù)據(jù)最終傳入互聯(lián)網(wǎng)。傳送層是基于現(xiàn)有通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)建立起來的層。傳送層的關(guān)鍵技術(shù)既包含了現(xiàn)有的通信技術(shù)，如移動通信技術(shù)、有線寬帶技術(shù)、公共交換網(wǎng)（PSTN）技術(shù)、Wi-Fi通信技術(shù)等，也包含了終端技術(shù)，如實(shí)現(xiàn)傳感網(wǎng)與通信網(wǎng)結(jié)合的網(wǎng)橋設(shè)備、為各種行業(yè)終端提供通信能力的通信模塊等。（3）應(yīng)用層物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層主要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)的處理，并將這些數(shù)據(jù)與各行業(yè)應(yīng)用的結(jié)合。應(yīng)用層包括兩部分：物聯(lián)網(wǎng)中間件、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序。中間件將許多可以公用的能力進(jìn)行統(tǒng)一封裝，提供給豐

5、富多樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。統(tǒng)一封裝的能力包括通信的管理能力、設(shè)備的控制能力、定位能力等。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是用戶直接使用的各種應(yīng)用，種類非常多。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用包括家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如家電智能控制、家庭安防等，也包括很多企業(yè)和行業(yè)應(yīng)用，如石油監(jiān)控應(yīng)用、電力抄表、車載應(yīng)用、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。應(yīng)用層主要基于軟件技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用層的關(guān)鍵技術(shù)主要是基于軟件的各種數(shù)據(jù)處理技術(shù)，此外云計算技術(shù)作為海量數(shù)據(jù)的存儲、分析平臺，也將是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的重要組成部分。應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的。各種行業(yè)和家庭應(yīng)用的開發(fā)是物聯(lián)網(wǎng)普與的源動力，將給整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈帶來巨大利潤。2 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展在標(biāo)準(zhǔn)方面，與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化組織較多。圖2所

6、示為全球主要物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組織的徽標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛，涉與總體架構(gòu)、感知技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等各個方面。物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組織有的從機(jī)器對機(jī)器通信（M2M）的角度進(jìn)行研究，有的從泛在網(wǎng)角度進(jìn)行研究，有的從互聯(lián)網(wǎng)的角度進(jìn)行研究，有的專注傳感網(wǎng)的技術(shù)研究，有的關(guān)注移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究，有的關(guān)注總體架構(gòu)研究。目前介入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域主要的國際標(biāo)準(zhǔn)組織有IEEE、ISO、ETSI、ITU-T、3GPP、3GPP2等。針對泛在網(wǎng)總體框架方面進(jìn)行系統(tǒng)研究的國際標(biāo)準(zhǔn)組織比較有代表性的是國際電信聯(lián)盟（ITU-T）與歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（ETSI）M2M技術(shù)委員會。ITU-T從泛在網(wǎng)角度研究總體架構(gòu)，ETSI從M

7、2M的角度研究總體架構(gòu)。· 感知技術(shù)（主要是對無線傳感網(wǎng)的研究）方面進(jìn)行研究的國際標(biāo)準(zhǔn)組織比較有代表性的是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、美國電氣與電子工程師學(xué)會（IEEE）。通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面進(jìn)行研究的國際標(biāo)準(zhǔn)組織主要有3GPP和3GPP2。他們主要從M2M業(yè)務(wù)對移動網(wǎng)絡(luò)的需求方面進(jìn)行研究，只限定在移動網(wǎng)絡(luò)層面。在應(yīng)用技術(shù)方面，各標(biāo)準(zhǔn)組織都有一些研究，主要是針對特定應(yīng)用制訂標(biāo)準(zhǔn)。總的來說，國際上物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作還處于起步階段，目前各標(biāo)準(zhǔn)組織自成體系，標(biāo)準(zhǔn)容涉與架構(gòu)、傳感、編碼、數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用等，不盡一樣。各標(biāo)準(zhǔn)組織都比較重視應(yīng)用方面的標(biāo)準(zhǔn)制訂。在智能測量、E-Health、城市自動化、汽車應(yīng)

8、用、消費(fèi)電子應(yīng)用等領(lǐng)域均有相當(dāng)數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中，這與傳統(tǒng)的計算機(jī)和通信領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系有很大不同（傳統(tǒng)的計算機(jī)和通信領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系一般不涉與具體的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)），這也說明了“物聯(lián)網(wǎng)是由應(yīng)用主導(dǎo)的”觀點(diǎn)在國際上已成為共識。圖3所示是物聯(lián)網(wǎng)在不同領(lǐng)域的主要標(biāo)準(zhǔn)組織分布情況。本文選擇一些在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域重要的有一定影響力的標(biāo)準(zhǔn)組織進(jìn)行簡要介紹。2.1 ITU-T物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展提到物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，首先必須先提一下ITU-T。ITU-T早在2005就開始進(jìn)行泛在網(wǎng)的研究，可以說是最早進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)研究的標(biāo)準(zhǔn)組織。ITU-T的研究容主要集中在泛在網(wǎng)總體框架、標(biāo)識與應(yīng)用3方面。ITU-T在泛在網(wǎng)研究方面已經(jīng)從需求階段逐漸進(jìn)

9、入到框架研究階段，目前研究的框架模型還處在高層層面。圖4所示為ITU-T提出的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，曾經(jīng)在各種場合被廣泛引用。ITU-T在標(biāo)識研究方面和ISO通力合作，主推基于對象標(biāo)識（OID）的解析體系；ITU-T在泛在網(wǎng)應(yīng)用方面已經(jīng)逐步展開了對健康和車載方面的研究。下面詳細(xì)介紹ITU-T各個相關(guān)研究課題組的研究情況。· SG13主要從NGN角度展開泛在網(wǎng)相關(guān)研究，標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)是國。目前標(biāo)準(zhǔn)化工作集中在基于NGN的泛在網(wǎng)絡(luò)/泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)需求與架構(gòu)研究、支持標(biāo)簽應(yīng)用的需求和架構(gòu)研究、身份管理（IDM）相關(guān)研究、NGN對車載通信的支持等方面。SG16組成立了專門的問題組展開泛在網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的研究，日

10、、共同主導(dǎo)，容集中在業(yè)務(wù)和應(yīng)用、標(biāo)識解析方面。SG16組研究的具體容有：Q.25/16泛在感測網(wǎng)絡(luò)（USN）應(yīng)用和業(yè)務(wù)、Q.27/16通信/智能交通系統(tǒng)（ITS）業(yè)務(wù)/應(yīng)用的車載網(wǎng)關(guān)平臺、Q.28/16電子健康（E-Health）應(yīng)用的多媒體架構(gòu)、Q.21和Q.22標(biāo)識研究（主要給出了針對標(biāo)識應(yīng)用的需求和高層架構(gòu)）。SG17組成立有專門的問題組展開泛在網(wǎng)安全、身份管理、解析的研究。SG17組研究的具體容有：Q.6/17泛在通信業(yè)務(wù)安全，Q.10/17身份管理架構(gòu)和機(jī)制，Q.12/17抽象語法標(biāo)記（ASN.1）、OID與相關(guān)注冊。SG11組成立有專門的問題組“NID和USN測試規(guī)”，主要研究節(jié)點(diǎn)

11、標(biāo)識（NID）和泛在感測網(wǎng)絡(luò)（USN）的測試架構(gòu)、H.IRP測試規(guī)以與X.oid-res測試規(guī)。ITU-T還在智能家居、車輛管理等應(yīng)用方面開展了一些研究工作。2.2 ETSI物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展ETSI采用M2M的概念進(jìn)行總體架構(gòu)方面的研究，相關(guān)工作的進(jìn)展非常迅速，是在物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)方面研究得比較深入和系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)組織，也是目前在總體架構(gòu)方面最有影響力的標(biāo)準(zhǔn)組織。ETSI專門成立了一個專項小組（M2M TC）從M2M的角度進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化研究。ETSI成立M2M TC小組主要是考慮：目前雖然已經(jīng)有一些M2M的標(biāo)準(zhǔn)存在，涉與各種無線接口、格狀網(wǎng)絡(luò)、路由和標(biāo)識機(jī)制等方面，但這些標(biāo)準(zhǔn)主要是針對某種特定應(yīng)用場景

12、，彼此相互獨(dú)立，如何將這些相對分散的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)放到一起并找出不足，這方面所做的工作很少。在這樣的研究背景下，ETSI M2M TC小組的主要研究目標(biāo)是從端到端的全景角度研究機(jī)器對機(jī)器通信，并與ETSINGN的研究與3GPP已有的研究展開協(xié)同工作。M2M TC小組的職責(zé)是：從利益相關(guān)方收集和制訂M2M業(yè)務(wù)與運(yùn)營需求，建立一個端到端的M2M高層體系架構(gòu)（如果需要會制訂詳細(xì)的體系結(jié)構(gòu)），找出現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不能滿足需求的地方并制訂相應(yīng)的具體標(biāo)準(zhǔn)，將現(xiàn)有的組件或子系統(tǒng)映射到M2M體系結(jié)構(gòu)中，M2M解決方案間的互操作性（制訂測試標(biāo)準(zhǔn)），硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化方面的考慮，與其他標(biāo)準(zhǔn)化組織進(jìn)行交流與合作。2.3 3GPP/

13、3GPP2物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展3GPP和3GPP2也采用M2M的概念進(jìn)行研究。作為移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)組織，3GPP和3GPP2關(guān)注的重點(diǎn)在于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能力增強(qiáng)方面，是在網(wǎng)絡(luò)層方面開展研究的主要標(biāo)準(zhǔn)組織。3GPP針對M2M的研究主要從移動網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，研究M2M應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)的影響，包括網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)等。3GPP研究圍為：只討論移動網(wǎng)的M2M通信；只定義M2M業(yè)務(wù)，不具體定義特殊的M2M應(yīng)用。Verizon、Vodafone等移動運(yùn)營商在M2M的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了很多問題，例如大量M2M終端對網(wǎng)絡(luò)的沖擊，系統(tǒng)控制面容量的不足等。因此，在Verizon、Vodafone、三星、高通等公司推動下，3GPP對M2M的研

14、究在2009年開始加速，目前基本完成了需求分析，轉(zhuǎn)入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)框架的研究，但核心的無線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）研究工作還未展開。相比較而言，3GPP2相關(guān)研究的進(jìn)展要慢一些，目前關(guān)于M2M方面的研究多處于研究報告的階段。2.4 IEEE物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展在物聯(lián)網(wǎng)的感知層研究領(lǐng)域，IEEE的重要地位顯然是毫無爭議的。目前無線傳感網(wǎng)領(lǐng)域用得比較多的Zigbee技術(shù)就基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802 LAN/MAN標(biāo)準(zhǔn)委員會制訂的局域網(wǎng)、城域網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1998年，IEEE 802.15工作組成立，專門從事無線個人局域網(wǎng)（WPAN）標(biāo)準(zhǔn)化工作。在IEEE 80

15、2.15工作組有5個任務(wù)組，分別制訂適合不同應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)在傳輸速率、功耗和支持的服務(wù)等方面存在差異。TG1組制訂IEEE 802.15.1標(biāo)準(zhǔn)，即藍(lán)牙無線通信標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)適用于手機(jī)、PDA等設(shè)備的中等速率、短距離通信。TG2組制訂IEEE 802.15.2標(biāo)準(zhǔn)，研究IEEE 802.15.1標(biāo)準(zhǔn)與IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的共存。TG3組制訂IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)，研究超寬帶（UWB）標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)適用于個域網(wǎng)中多媒體方面高速率、近距離通信的應(yīng)用。TG4組制訂IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，研究低速無線個人局域網(wǎng)（WPAN）。該標(biāo)準(zhǔn)把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點(diǎn)目標(biāo)，旨在為

16、個人或者家庭圍不同設(shè)備之間的低速互聯(lián)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。TG5組制訂IEEE 802.15.5標(biāo)準(zhǔn)，研究無線個人局域網(wǎng)（WPAN）的無線網(wǎng)狀網(wǎng)（MESH）組網(wǎng)。該標(biāo)準(zhǔn)旨在研究提供MESH組網(wǎng)的WPAN的物理層與MAC層的必要的機(jī)制。傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征與低速無線個人局域網(wǎng)（WPAN）有很多相似之處，因此傳感器網(wǎng)絡(luò)大多采用IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)作為物理層和媒體存取控制層（MAC），其中最為著名的就是ZigBee。因此，IEEE的802.15工作組也是目前物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域在無線傳感網(wǎng)層面的主要標(biāo)準(zhǔn)組織之一。中國也參與了IEEE 802.15.4系列標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，其中IEEE 802.15.4c和IEEE

17、 802.15.4e主要由中國起草。IEEE 802.15.4c擴(kuò)展了適合中國使用的頻段，IEEE 802.15.4e擴(kuò)展了工業(yè)級控制部分。· 2.5 中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展總的來說，中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作還處于起步階段，但發(fā)展迅速。目前中國已有涉與物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)、無線傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層面的眾多標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中，并且有相當(dāng)一部分的標(biāo)準(zhǔn)項目已在相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)組織立項。中國研究物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)組織主要有傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組（WGSN）和中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）。WGSN是由中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)籌建，中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會批準(zhǔn)成立并領(lǐng)導(dǎo)，從事傳感器網(wǎng)絡(luò)（簡稱傳感網(wǎng)）標(biāo)準(zhǔn)化工作的

18、全國性技術(shù)組織。WGSN于2009年9月正式成立，由中國科學(xué)院微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所任組長單位，中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所任秘書處單位，成員單位包括中國三大運(yùn)營商、主要科研院校、主流設(shè)備廠商等。傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組將“適應(yīng)中國社會主義市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，促進(jìn)中國傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化的迅速發(fā)展，加快開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，認(rèn)真研究國際標(biāo)準(zhǔn)和國際上的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，并把中國和國際標(biāo)準(zhǔn)化工作結(jié)合起來，加速傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，建立和不斷完善傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化體系，進(jìn)一步提高中國傳感網(wǎng)技術(shù)水平?！弊鳛槠渥谥?。目前WGSN已有一些標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中，并代表中國積極參加ISO、IEEE等國際標(biāo)準(zhǔn)組

19、織的標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。由于成立時間尚短，目前WGSN還沒有形成可發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)文稿。CCSA于2002年12月18日在正式成立。CCSA的主要任務(wù)是為了更好地開展通信標(biāo)準(zhǔn)研究工作，把通信運(yùn)營企業(yè)、制造企業(yè)、研究單位、大學(xué)等關(guān)心標(biāo)準(zhǔn)的企事業(yè)單位組織起來，按照公平、公正、公開的原則制訂標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)、把關(guān)，把高技術(shù)、高水平、高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)推薦給政府，把具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)推向世界，支撐中國的通信產(chǎn)業(yè)，為世界通信做出貢獻(xiàn)。2009年11月，CCSA新成立了泛在網(wǎng)技術(shù)工作委員會（即TC10），專門從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的研究工作。雖然TC10剛剛成立不久，但在TC10成立以前，CCAS的其他工作委員會對物聯(lián)

20、網(wǎng)相關(guān)的領(lǐng)域也進(jìn)行過一些研究。目前CCSA有多個與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中，但尚沒有發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)文稿。與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，還有2009年4月成立的RFID標(biāo)準(zhǔn)工作組。RFID工作組在信息產(chǎn)業(yè)部科技司領(lǐng)導(dǎo)下開展工作，專門致力于中國RFID領(lǐng)域的技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)制訂，目前已有一定的工作成果。上述標(biāo)準(zhǔn)組織各自獨(dú)立開展工作，各標(biāo)準(zhǔn)組的工作各有側(cè)重。WGSN偏重傳感器網(wǎng)絡(luò)層面，CCSA TC10偏重通信網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層面，RFID標(biāo)準(zhǔn)工作組則關(guān)注RFID相關(guān)的領(lǐng)域。同時各標(biāo)準(zhǔn)組的工作中也有不少重復(fù)的部分，如WGSN也會涉與到傳感器網(wǎng)絡(luò)以上的通信部分和應(yīng)用部分的容，而CCSA也涉與到了一些傳感網(wǎng)層面的工作容。對于這些

21、重復(fù)的部分，各標(biāo)準(zhǔn)組之間目前還沒有很好的橫向溝通和協(xié)調(diào)機(jī)制，因此，近期國家層面正在籌備成立“物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組”。聯(lián)合工作組旨在整合中國物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化資源，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)各方共同開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作，加快制訂符合中國發(fā)展需求的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為政府部門的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展決策提供全面的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)支撐。3 結(jié)束語物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)容眾多，所涉與到的標(biāo)準(zhǔn)組織也較多，不同的標(biāo)準(zhǔn)組織基本上都按照各自的體系進(jìn)行研究，采用的概念也各不一樣?？傮w架構(gòu)層面，目前分感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的3層架構(gòu)已經(jīng)得到業(yè)界的共識，但是對于3層之間的具體界限、研究容尚未有統(tǒng)一的共識，總體性的概念和術(shù)語，也尚未

22、統(tǒng)一。在感知層，傳感器技術(shù)已經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展，相對成熟，并已形成了專門的學(xué)科。目前傳感器種類繁多，并已在各行各業(yè)被廣泛應(yīng)用，而無線傳感網(wǎng)技術(shù)尚處于百家爭鳴的階段，是物聯(lián)網(wǎng)研究重點(diǎn)之一。網(wǎng)絡(luò)層的遠(yuǎn)程通信技術(shù)以現(xiàn)有的包括移動網(wǎng)、固網(wǎng)、寬帶、窄帶等通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上探討通信網(wǎng)絡(luò)如何更好地適應(yīng)承載物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，是保障物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有序發(fā)展的前提。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用種類繁多，涉與社會生活各個方面，是物聯(lián)網(wǎng)研究的重點(diǎn)。1-3中科院 微納傳感網(wǎng) 工程技術(shù) 研發(fā)中心 (傳感網(wǎng)中心) 是 國 研究 物聯(lián)網(wǎng) 的 核心單位 09.8.7 溫總理 調(diào)研時，對該中心 高度關(guān)注，提出 把傳感網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在、輻射全國的想法 溫

23、家寶指出：在 傳感網(wǎng)發(fā)展中 早一點(diǎn) 謀劃未來 - 早一點(diǎn)攻破核心技術(shù) 在國家 重大科技專項中，加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展，盡快建立 中國的傳感信息中心-感知中國中心 省委省政府 落實(shí) 溫總理指示，熱情擁抱“物聯(lián)網(wǎng)”，突出抓好 平臺建設(shè) 和應(yīng)用示工作 迅速 形成 “研發(fā) 安全感” 與 “產(chǎn)業(yè) 突破” 的 “先發(fā)優(yōu)勢” 作出部署：舉全市之力搶占新1輪科技革命制高點(diǎn)-把建成-傳感技術(shù)創(chuàng)新高地-人才高地-產(chǎn)業(yè)高地 如果軟件是物聯(lián)網(wǎng)的核心和靈魂，中間件（Middleware）就是這個靈魂的核心。中間件與操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫并列作為三足鼎立的“基礎(chǔ)軟件”的理念經(jīng)過多年的探討已經(jīng)被國業(yè)界和政府主管部門認(rèn)可，但在國長期“

24、重硬輕軟”的大環(huán)境下，中間件產(chǎn)業(yè)并未受到足夠的重視，或更確切地說可能是不知道如何抓。 除OS，數(shù)據(jù)庫，和直接面向用戶的客戶端軟件以外，凡是能批量生產(chǎn)，高度可復(fù)用的軟件都可以算是中間件。中間件有很多種類，如通用中間件，嵌入式中間件，數(shù)字電視中間件，RFID中間件，和M2M物聯(lián)網(wǎng)中間件等等，中間件無處不在。IBM, Oracle, 微軟等軟件巨頭都是引領(lǐng)潮流的中間件生產(chǎn)商。 SAP等大型（ERP）應(yīng)用軟件廠商的產(chǎn)品也是基于中間件架構(gòu)。國的用友，金蝶等軟件廠商也都有中間件部門或分公司。在OS和數(shù)據(jù)庫市場格局早已確定的情況下，中間件，尤其是面向行業(yè)的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)中間件，也許是各國軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展唯一的機(jī)會?？?/p>

25、以毫不夸地說，能否做大做強(qiáng)中間件，是整個中國IT產(chǎn)業(yè)能否做大做強(qiáng)的關(guān)鍵。 物聯(lián)網(wǎng)中間件處于物聯(lián)網(wǎng)的集成服務(wù)器端和感知層、傳輸層的嵌入式設(shè)備中。 服務(wù)器端中間件稱為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)中間件，一般都是基于傳統(tǒng)的中間件（應(yīng)用服務(wù)器，ESB/MQ等）構(gòu)建，加入設(shè)備連接和圖形化組態(tài)展示等模塊(如同方的ezM2M物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中間件）。嵌入式中間件是一些支持不同通訊協(xié)議的模塊和運(yùn)行環(huán)境。中間件的特點(diǎn)是它固化了很多通用功能，但在具體應(yīng)用中多半需要“二次開發(fā)”來實(shí)現(xiàn)個性化的行業(yè)業(yè)務(wù)需求，因此所有物聯(lián)網(wǎng)中間件都要提供快速開發(fā)（RAD）工具。 在物聯(lián)網(wǎng)概念被大眾理解和接受以后，大家早已發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)并不是什么全新的東西，上

26、萬億的末端“智能物件”和各種應(yīng)用子系統(tǒng)早已經(jīng)存在于工業(yè)和日常生活中。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于把現(xiàn)有的智能物件和子系統(tǒng)起來，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的大集成（Grand Integration）和“管控營一體化”，為實(shí)現(xiàn)“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡暮椭C社會服務(wù)，要做到這一點(diǎn)，軟件（包括嵌入式軟件）和中間件將作為核心和靈魂起至關(guān)重要的作用。這并不是說發(fā)展傳感器等末端不重要，在大集成工程中，系統(tǒng)變得更加智能化和網(wǎng)絡(luò)化，反過來會對末端設(shè)備和傳感器提出更高的要求，如此循環(huán)螺旋上升推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 因此，要占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)制高點(diǎn)，軟件和中間件的作用至關(guān)重要，應(yīng)該得到國家層面決策和扶持政策的高度重視。 在包括物聯(lián)網(wǎng)軟件在的

27、軟件領(lǐng)域，美國長期引領(lǐng)潮流，基本上壟斷了世界市場，歐盟（世界級的軟件廠商只有SAP一家在歐洲）早已看到了軟件和中間件在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要性，從2005年開始資助了HYDRA項目，這是一個研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)中間件和“網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)軟件”的組織，已取得不少成果。目前在中國有很多傳感器，傳感網(wǎng)，RFID研究中心與產(chǎn)業(yè)（生產(chǎn)）基地，也有很多人呼吁建立物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，唯獨(dú)沒有物聯(lián)網(wǎng)軟件和中間件研發(fā)基地和組織，這種本末倒置的現(xiàn)象很讓人擔(dān)心。 如果我們的軟件不夠強(qiáng)，制定物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也一定是紙上談兵，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地一定是低層次重復(fù)建設(shè)造成生產(chǎn)過剩，我們在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)永遠(yuǎn)不會有話語權(quán)，更談不上占領(lǐng)什么制高點(diǎn)?！拔锫?lián)網(wǎng)技術(shù)”

28、的核心和基礎(chǔ)仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”，是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品和物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)叫做物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?！拔锫?lián)網(wǎng)”是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，目前國際上還沒有形成一個關(guān)于“物聯(lián)網(wǎng)”的明確通用官方定義?，F(xiàn)階段廣泛認(rèn)為是指把所有物品通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)

29、網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識別和可管理的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)具有三個特點(diǎn)，即全面感知、可靠傳遞以與智能處理。 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展與深化。物聯(lián)網(wǎng)不是重新建設(shè)一套平行于互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)，而是充分利用互聯(lián)網(wǎng)所提供的信息高速公路，完成實(shí)時數(shù)據(jù)讀取、信息交換、遠(yuǎn)程控制等特色功能。 2、 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，如圖1所示。 感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，主要是識別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。 網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智能處理中心等。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行

30、傳遞和處理，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。 應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合實(shí)現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會分工，最終構(gòu)成人類社會。 3、 物聯(lián)網(wǎng)工作步驟 物聯(lián)網(wǎng)的工作步驟是首先通過標(biāo)簽等對物體屬性進(jìn)行標(biāo)識，接著利用感應(yīng)器和識別設(shè)備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。最后物體的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?，由處理中心完成物體通信的相關(guān)計算。這個過程是可逆的，信息使用者可以通過通信網(wǎng)絡(luò)指揮物體做出相應(yīng)的動作。在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)。 二、 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 1、 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程與應(yīng)用 根據(jù)物

31、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平、用戶需求和系統(tǒng)成熟度等方面的特點(diǎn)，業(yè)專家普遍認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)路線可分為信息匯聚、協(xié)同感知和泛在聚合三個階段。三個階段將會漸進(jìn)式的發(fā)展，通過技術(shù)的發(fā)展來滿足不同層次的應(yīng)用需求。 從應(yīng)用發(fā)展角度來看，與技術(shù)演進(jìn)一致物聯(lián)網(wǎng)也將經(jīng)歷三個階段方能成熟：當(dāng)前是典型應(yīng)用的示期，然后是規(guī)模增長期和全面發(fā)展期。在目前階段，普遍認(rèn)為M2M（Machine to Machine）是物聯(lián)網(wǎng)最主要的表現(xiàn)形式。M2M是一種以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)，它與社會的發(fā)展和人們的生活、工作密切相關(guān)。目前智能交通、食品安全管理、環(huán)保監(jiān)測、人員出入管理、倉儲與供應(yīng)鏈管理等應(yīng)用已在國外小圍推廣應(yīng)用，

32、物聯(lián)網(wǎng)的雛形已基本形成。從互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程，我們不難看出物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將是一個循序漸進(jìn)的技術(shù)完善與市場推廣的過程，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)尚處于初創(chuàng)階段，標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、商業(yè)模式以與配套政策等還遠(yuǎn)沒有成熟。 2、 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈 物聯(lián)網(wǎng)是在當(dāng)前通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的發(fā)展延伸，產(chǎn)業(yè)鏈也與通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈類似，增加了部分參與者如RFID/傳感器制造商、傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)制造商、物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商這幾個環(huán)節(jié)，如圖2所示。其中物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商是海量數(shù)據(jù)處理和信息管理服務(wù)提供商。在我國，最有可能成為物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商的就是電信運(yùn)營商。首先，電信運(yùn)營商擁有固定和移動的通信網(wǎng)絡(luò)，可以很容易地采用系統(tǒng)集成商的解決方案來推出物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)；其次，運(yùn)營

33、商有龐大的用戶群，這些用戶群必然同時也是物聯(lián)網(wǎng)物理信息的消費(fèi)者，運(yùn)營商完全可以建立一個公共的、按照行業(yè)劃分的基礎(chǔ)物理信息數(shù)據(jù)平臺，成為信息的提供者和分發(fā)者；再者，由于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈較長，因此產(chǎn)業(yè)的聚合者和主導(dǎo)者的角色至關(guān)重要，而電信運(yùn)營商在這方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。目前，國物聯(lián)網(wǎng)的積極推動者當(dāng)屬電信運(yùn)營商，各大電信運(yùn)營商不僅把物聯(lián)網(wǎng)看作是未來移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向，更把物聯(lián)網(wǎng)看作是下一個“凈利潤增長點(diǎn)”。國三大運(yùn)營商紛紛加大對物聯(lián)網(wǎng)的投入力度，并已在有些領(lǐng)域涉足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 中國移動率先在成立物聯(lián)網(wǎng)研究中心，緊接著中國電信、中國聯(lián)通也相繼在成立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室和研究院。綜合來看，目前中國移動在物聯(lián)

34、網(wǎng)起步較早走在前列，并已取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。中國電信和中國聯(lián)通在2009年政府大力倡導(dǎo)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的前提下，目前均處于概念宣傳和部署應(yīng)用試點(diǎn)階段。但中國電信對IPv6技術(shù)早有部署，目前已處在試商用階段。另外，中國電信擁有眾多的行業(yè)客戶資源，后期對發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)將形成有利條件。而中國聯(lián)通相對其他兩個運(yùn)營商而言，擁有最成熟的3G網(wǎng)絡(luò)這將給物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。 三、 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)機(jī)會分析1、 應(yīng)用前景 隨著IC制造、傳感器、軟件、網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)在各國的不斷發(fā)展，各國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛拓展。中科院泛在與傳感網(wǎng)研究中心副主任壯表示“中國的物聯(lián)網(wǎng)到2015至2020年會出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)萌

35、芽?！睒I(yè)專家預(yù)計未來十年，將廣泛運(yùn)用于智能交通、環(huán)境保護(hù)、公共安全、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護(hù)理等多個領(lǐng)域。近期來看，值得期待就是智能電網(wǎng)、智能家居、智能交通、智能醫(yī)療等。 到目前為止，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已具備了一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，蘊(yùn)含著信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇。據(jù)美國權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)forrester預(yù)測，到2020年世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達(dá)到30：1。因此，物聯(lián)網(wǎng)被稱為下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)，具有廣闊的發(fā)展前景。據(jù)賽迪顧問研究顯示，2010年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到2000億元，到2015年整體市場規(guī)模將達(dá)到7500億元，將給通信業(yè)帶來更大的發(fā)展空間。 2、 產(chǎn)業(yè)機(jī)會 物聯(lián)網(wǎng)時代

36、，海量數(shù)據(jù)傳輸和處理需求對傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，這將促使運(yùn)營商對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容和升級，這將給通信設(shè)備制造商提供難得的發(fā)展機(jī)遇。另外，從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，還將給通信芯片、RFID/傳感器產(chǎn)業(yè)、系統(tǒng)集成、電信運(yùn)營商等帶來巨大的產(chǎn)業(yè)機(jī)會。從受益時間的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展首先受益的是RFID和傳感器廠商，接著是系統(tǒng)集成商，最后是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商。這是因為：第一、RFID和傳感器需求量最為廣泛，且廠商目前最了解客戶需求；第二、物聯(lián)網(wǎng)涉與眾多技術(shù)和行業(yè)，系統(tǒng)集成需求巨大，且系統(tǒng)集成商有可能掌控上游供應(yīng)商；第三、隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將從行業(yè)垂直應(yīng)用向橫向擴(kuò)展，對海量數(shù)據(jù)處理和信息管理需求將隨之提

37、高，同時也將凸顯物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商在產(chǎn)業(yè)鏈的重要地位。但從增長空間的角度看，增長最大的是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商，其次是系統(tǒng)集成商，最小的是RFID和傳感器供應(yīng)商。這是因為：第一、未來物聯(lián)網(wǎng)具有海量信息的處理和管理需求、個性化的數(shù)據(jù)分析要求的特點(diǎn)，必將催生物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商的需求量，且未來很可能形成寡頭壟斷的格局；第二、系統(tǒng)集成的需求將遠(yuǎn)高于目前電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的需求；第三、RFID和傳感器廠商由于核心技術(shù)掌握度較低，很可能形成完全競爭的格局。 四、 結(jié)論綜上所述，雖然目前我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)尚處于初創(chuàng)階段，標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、商業(yè)模式以與配套政策等還遠(yuǎn)沒有成熟，但應(yīng)用前景非常廣闊，未來將成為我國新型戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，將給信息產(chǎn)業(yè)與通信產(chǎn)業(yè)

38、帶來眾多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)時代，海量數(shù)據(jù)傳輸和處理需求對傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，這勢必將促使運(yùn)營商對網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容升級。網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容升級將帶動光纖光纜技術(shù)、接入以與骨干傳輸?shù)陌l(fā)展，同時還將促進(jìn)3G、4G以與其他無線技術(shù)的應(yīng)用，為通信設(shè)備商帶來更大的發(fā)展空間。 此外，物聯(lián)網(wǎng)還將給通信芯片、RFID/傳感器產(chǎn)業(yè)、系統(tǒng)集成等帶來巨大的產(chǎn)業(yè)機(jī)會。對此，烽火也在積極的進(jìn)行部署。2009年年底，烽火完成了對理工光科的收購，理工光科是我國最早從事光傳感技術(shù)研究的公司之一。對理工光科的收購，標(biāo)志著烽火已經(jīng)從傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)領(lǐng)域向傳感領(lǐng)域延伸和發(fā)展，相信未來烽火在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)懈玫耐黄?。物?lián)網(wǎng)中的M2M技術(shù)國外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)

39、展研究b2b.toocle. 2010年12月18日16:57 中國電子商務(wù)研究中心 發(fā)表評論 聯(lián)系我們1 引言：物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，將給IT和通信帶來廣闊的新市場。2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）在信息社會世界峰會（WSIS）上發(fā)布的ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)報告中正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”概念，報告指出：“無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷，從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進(jìn)行交換”。總的來說，物聯(lián)網(wǎng)就是“物與物相連的網(wǎng)絡(luò)”。這里有兩層含義：首先，信息的提供者和使用者從人逐步擴(kuò)展到物理實(shí)體，物體之間通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信

40、和信息交換；其次，通過各種無線和/或有線的、長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)物理實(shí)體間的互聯(lián)互通，通信和傳輸過程不需要或僅需要有限的人工干預(yù)。歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺（EPoSS）在Internet of Things in 2020報告中分析預(yù)測，未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷4個階段，2010年之前RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域，20102015年物體互聯(lián)，20152020年物體進(jìn)入半智能化，2020年之后物體進(jìn)入全智能化。M2M是“機(jī)器對機(jī)器通信（Machine to Machine）”或者“人對機(jī)器通信（Man to Machine）”的簡稱。主要是指通過“通信網(wǎng)絡(luò)”傳遞信息從而實(shí)現(xiàn)機(jī)

41、器對機(jī)器或人對機(jī)器的數(shù)據(jù)交換，也就是通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間的互聯(lián)、互通。移動通信網(wǎng)絡(luò)由于其網(wǎng)絡(luò)的特殊性，終端側(cè)不需要人工布線、可以提供移動性支撐，有利于節(jié)約成本，并可以滿足在危險環(huán)境下的通信需求，使得以移動通信網(wǎng)絡(luò)作為承載的M2M服務(wù)得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。M2M作為物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)階段的最普遍的應(yīng)用形式，在歐洲、美國、國、日本等國家實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。主要應(yīng)用在安全監(jiān)測、機(jī)械服務(wù)和維修業(yè)務(wù)、公共交通系統(tǒng)、車隊管理、工業(yè)自動化、城市信息化等領(lǐng)域。提供M2M業(yè)務(wù)的主流運(yùn)營商包括英國的BT和Vodafone，德國的T-Mobile，日本的NTT-DoCoMo，國SK等。中國的M2M應(yīng)用起步較早，目前正處于

42、快速發(fā)展階段，各大運(yùn)營商都在積極研究M2M技術(shù)，盡力拓展M2M的應(yīng)用市場。國際上各大標(biāo)準(zhǔn)化組織中M2M相關(guān)研究和標(biāo)準(zhǔn)制定工作也在不斷推進(jìn)。幾大主要標(biāo)準(zhǔn)化組織按照各自的工作職能圍，從不同角度開展了針對性研究。ETSI從典型物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)用例，例如智能醫(yī)療、電子商務(wù)、自動化城市、智能抄表和智能電網(wǎng)的相關(guān)研究入手，完成對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的分析、支持物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的概要層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計以與相關(guān)數(shù)據(jù)模型、接口和過程的定義。3GPP/3GPP2以移動通信技術(shù)為工作核心，重點(diǎn)研究3G，LTE/CDMA網(wǎng)絡(luò)針對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供而需要實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，研究涉與業(yè)務(wù)需求、核心網(wǎng)和無線網(wǎng)優(yōu)化、安全等領(lǐng)域。CCSA早在200

43、9年完成了M2M的業(yè)務(wù)研究報告，與M2M相關(guān)的其他研究工作已經(jīng)展開。本文主要介紹M2M在國際和國標(biāo)準(zhǔn)化組織中的工作進(jìn)展?fàn)顩r。2 M2M在ETSI的進(jìn)展概況ETSI是國際上較早系統(tǒng)展開M2M相關(guān)研究的標(biāo)準(zhǔn)化組織，2009年初成立了專門的TC來負(fù)責(zé)統(tǒng)籌M2M的研究，旨在制定一個水平化的、不針對特定M2M應(yīng)用的端到端解決方案的標(biāo)準(zhǔn)。其研究圍可以分為兩個層面，第一個層面是針對M2M應(yīng)用用例的收集和分析；第二個層面是在用例研究的基礎(chǔ)上，開展應(yīng)用無關(guān)的統(tǒng)一M2M解決方案的業(yè)務(wù)需求分析，網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)定義和數(shù)據(jù)模型、接口和過程設(shè)計等工作。按照TC的計劃，研究工作分為3個階段進(jìn)行，具體參見表1。表1 ETSI

44、TC M2M研究階段表ETSI 研究的M2M相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有十多個，具體容包括：（1）M2M 業(yè)務(wù)需求，該研究課題描述了支持M2M通信服務(wù)的、端到端系統(tǒng)能力的需求。報告已于2010年8月發(fā)布。（2）M2M 功能體系架構(gòu)，重點(diǎn)研究為M2M應(yīng)用提供M2M服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)功能體系結(jié)構(gòu)，包括定義新的功能實(shí)體，與ETSI其他TB或其他標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)間的標(biāo)準(zhǔn)訪問點(diǎn)和概要級的呼叫流程。本研究課題輸出將是第三階段工作的出發(fā)點(diǎn)，也是與其他標(biāo)準(zhǔn)組織物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研究之間進(jìn)行協(xié)調(diào)的參照點(diǎn)。圖1是該報告中提出了M2M的體系架構(gòu)，從圖中可以看出，M2M技術(shù)涉與到了通信網(wǎng)絡(luò)中從終端到網(wǎng)絡(luò)再到應(yīng)用的各個層面，M2M的承載網(wǎng)絡(luò)包括了3GPP

45、，TISPAN以與IETF定義的多種類型的通信網(wǎng)絡(luò)。圖1 ETSI M2M通信功能體系架構(gòu)（3）M2M 術(shù)語和定義，對M2M的術(shù)語進(jìn)行定義，從而保證各個工作組術(shù)語的一致性。目前正在進(jìn)行初稿的討論，預(yù)計2011年第1季度末發(fā)布正式版本。（4）Smart Metering的M2M應(yīng)用實(shí)例研究，該課題對Smart Metering的用例進(jìn)行描述。包括角色和信息流的定義，將作為智能抄表業(yè)務(wù)需求定義的基礎(chǔ)。（5）eHealth的M2M應(yīng)用實(shí)例研究，該課題通過對智能醫(yī)療這一重點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用用例的研究，來展示通信網(wǎng)絡(luò)為支持M2M服務(wù)在功能和能力方面的增強(qiáng)。該課題與ETSI TC eHEALTH中的相關(guān)研究保持

46、協(xié)調(diào)，預(yù)計2011年7月發(fā)布正式版本。（6）用戶互聯(lián)的M2M應(yīng)用實(shí)例研究，該研究報告定義了用戶互聯(lián)這一M2M應(yīng)用的用例，預(yù)計2011年7月發(fā)布正式版本。（7）城市自動化的M2M應(yīng)用實(shí)例研究，本課題通過收集自動化城市用例和相關(guān)特點(diǎn)，來描述未來具備M2M能力網(wǎng)絡(luò)支持該應(yīng)用的需求和網(wǎng)絡(luò)功能與能力方面的增強(qiáng)。目前正在進(jìn)行初稿的討論，預(yù)計于2011年7月發(fā)布正式版本。（8）基于汽車應(yīng)用的M2M應(yīng)用實(shí)例研究，課題通過收集自動化應(yīng)用用例和相關(guān)特點(diǎn)，來描述未來具備M2M能力網(wǎng)絡(luò)支持該應(yīng)用的需求和網(wǎng)絡(luò)功能與能力方面的增強(qiáng)。目前正在進(jìn)行初稿的討論，預(yù)計2011年7月發(fā)布正式版本。（9）ETSI關(guān)于 M/441的工

47、作計劃和輸出總結(jié)，這一研究屬于歐盟Smart Meter項目（EU Mandate M/441）的組成部分，本課題將向EU Mandate M/441提交研究報告，報告包括支撐Smart Meter應(yīng)用的規(guī)劃和其他技術(shù)委員會輸出成果。目前正在進(jìn)行初稿的討論，預(yù)計于2011年7月發(fā)布正式版本。（10）智能電網(wǎng)對M2M平臺的影響，該課題基于ETSI定義的M2M概要級的體系結(jié)構(gòu)框架，研究M2M平臺針對智能電網(wǎng)的適用性并分析現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際應(yīng)用間的差異。目前正在啟動前準(zhǔn)備階段，預(yù)計2011年5月發(fā)布正式版本。（11）M2M 接口，該課題在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，主要完成協(xié)議/API、數(shù)據(jù)模型和編碼等工

48、作。目前上述容合在一個標(biāo)準(zhǔn)中，未來等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入穩(wěn)定階段，可能會按不同的接口拆分成多個標(biāo)準(zhǔn)文稿發(fā)布。目前正在處于初稿起草階段，預(yù)計2011年2月發(fā)布正式版版本。3 M2M在3GPP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展概況3GPP早在2005年9月就開展了移動通信系統(tǒng)支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的可行性研究，正式研究于R10階段啟動。M2M在3GPP對應(yīng)的名稱為機(jī)器類型通信（MTC，Machine-Type Communication）。3GPP并行設(shè)立了多個工作項目（Work Item）或研究項目（Study Item），由不同工作組按照其領(lǐng)域，并行展開針對MTC的研究，下面按照項目的分類簡述3GPP在MTC領(lǐng)域相關(guān)研究工作的進(jìn)展情況。（

49、1）FS_M2M：這個項目是3GPP針對M2M通信進(jìn)行的可行性研究報告，由SA1負(fù)責(zé)相關(guān)研究工作。研究報告3GPP系統(tǒng)中支持M2M通信的可行性研究于2005年9月立項，2007年3月完成。（2）NIMTC相關(guān)課題，重點(diǎn)研究支持機(jī)器類型通信對移動通信網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)要求，包括對GSM、UTRAN、EUTRAN的增強(qiáng)要求，以與對GPRS，EPC等核心網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)要求，主要的項目包括：FS_NIMTC_GERAN：該項目于2010年5月啟動，重點(diǎn)研究GERAN系統(tǒng)針對機(jī)器類型通信的增強(qiáng)。FS_NIMTC_RAN：該項目于2009年8月啟動，重點(diǎn)研究支持機(jī)器類型通信對3G的無線網(wǎng)絡(luò)和LTE無線網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)要求。

50、NIMTC：這一研究項目是機(jī)器類型通信的重點(diǎn)研究課題，負(fù)責(zé)研究支持機(jī)器類型終端與位于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)、專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)器之間通信的網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)技術(shù)。由SA1，SA2，SA3和CT1，CT3，CT4工作組負(fù)責(zé)其所屬部分的工作。3GPP SA1工作組負(fù)責(zé)機(jī)器類型通信業(yè)務(wù)需求方面的研究。于2009年初啟動技術(shù)規(guī)，將MTC對通信網(wǎng)絡(luò)的功能需求劃分為共性和特性兩類可優(yōu)化的方向。SA2工作組負(fù)責(zé)支持機(jī)器類型通信的移動核心網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和優(yōu)化技術(shù)的研究。于2009年底正式啟動研究報告支持機(jī)器類型通信的系統(tǒng)增強(qiáng)。報告針對第一階段需求中給出共性技術(shù)點(diǎn)和特性技術(shù)點(diǎn)給出解決方案。SA3工作組負(fù)責(zé)安全性相關(guān)研究。于

51、2007年啟動了遠(yuǎn)程控制與修改M2M終端簽約信息的可行性研究報告，研究M2M應(yīng)用在UICC中存儲時，M2M設(shè)備的遠(yuǎn)程簽約管理，包括遠(yuǎn)程簽約的可信任模式、安全要求極其對應(yīng)的解決方案等。2009年啟動的M2M通信的安全特征研究報告，計劃在 SA2工作的基礎(chǔ)上，研究支持MTC通信對移動網(wǎng)絡(luò)的安全特征和要求。 （3）FS_MTCe：支持機(jī)器類型通信的增強(qiáng)研究是計劃在R11階段立項的新研究項目。主要負(fù)責(zé)研究支持位于不同PLMN域的MTC設(shè)備之間的通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)。此項目的研究需要與ETSI TC M2M中的相關(guān)研究保持協(xié)同。（4）FS_AMTC：本研究項目旨在尋找E.164的替代，用于標(biāo)識機(jī)器類型終端

52、以與終端之間的路由消息，是R11階段新立項的研究課題，已于2010年2月啟動。（5）SIMTC： 支持機(jī)器類型通信的系統(tǒng)增強(qiáng)研究，此為R11階段的新研究課題。在FS_MTCe項目的基礎(chǔ)上，研究R10階段NIMTC的解決方案的增強(qiáng)型版本。3GPP支持機(jī)器類型通信的網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)研究課題在R10階段的核心工作為SA2工作組正在進(jìn)行的MTC體系結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的研究，其中重點(diǎn)述與的支持MTC通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)包括：體系架構(gòu)研究報告提出了對NIMTC體系結(jié)構(gòu)的修改，其中包括增加MTC IWF功能實(shí)體以實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)與位于專網(wǎng)或公網(wǎng)上的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制信令的交互，同時要求修改后的體系結(jié)構(gòu)需要提供MTC終端漫

53、游場景的支持。擁塞和過載控制由于MTC終端數(shù)量可能達(dá)到現(xiàn)有手機(jī)終端數(shù)量的幾個數(shù)量級以上，所以由于大量MTC終端同時附著或發(fā)起業(yè)務(wù)請求造成的網(wǎng)絡(luò)擁塞和過載時移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商面對的最急迫的問題。研究報告在這一方面進(jìn)行了重點(diǎn)研究，討論了多種的擁塞和過載場景要求網(wǎng)絡(luò)能夠精確定位擁塞發(fā)生的位置和造成擁塞的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，針對不同的擁塞場景和類型，給出了接入層阻止廣播，低接入優(yōu)先級指示，重置周期性位置更新時間等多種解決方案。簽約控制研究報告分析了MTC簽約控制的相關(guān)問題，提出SGSN/MME具備根據(jù)MTC設(shè)備能力，網(wǎng)絡(luò)能力，運(yùn)營商策略和MTC簽約信息來決定啟用或禁用某些MTC特性的能力。同時也指出了需要進(jìn)一步研

54、究的問題，例如網(wǎng)絡(luò)獲取MTC設(shè)備能力的方法，MTC 設(shè)備的漫游場景下等。標(biāo)識和尋址MTC通信的標(biāo)識問題已經(jīng)另外立項進(jìn)行詳細(xì)研究。本報告主要研究了MT過程中MTC終端的尋址方法，按照MTC服務(wù)器部署位置的不同，報告詳細(xì)分析了尋址功能的需求，給出了NATTT和微端口轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)尋址兩種解決方案。時間控制特性時間受控特性適用于那些可以在預(yù)設(shè)時間段完成數(shù)據(jù)收發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。報告指出，歸屬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商應(yīng)分別預(yù)設(shè)MTC終端的許可時間段和服務(wù)禁止時間段。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可以根據(jù)本地策略修改許可時間段，設(shè)置MTC終端的通信窗口等。MTC監(jiān)控特性MTC監(jiān)控是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)簽約用戶提供的針對MTC終端行為的監(jiān)控服務(wù)。

55、包括監(jiān)控事件簽約、監(jiān)控事件偵測、事件報告和后續(xù)行動觸發(fā)等完整的解決方案。4 M2M在3GPP2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展概況為推動CDAM系統(tǒng)M2M支撐技術(shù)的研究，3GPP2在2010年1月曼谷會議上通過了M2M的立項。建議從以下方面加快M2M的研究進(jìn)程。（1）當(dāng)運(yùn)營商部署M2M 應(yīng)用時，應(yīng)給運(yùn)營商帶來較低的運(yùn)營復(fù)雜度。（2）降低處理大量M2M設(shè)備群組對網(wǎng)絡(luò)的影響和處理工作量。（3）優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工作模式，以降低對M2M終端功耗的影響等研究領(lǐng)域。（4）通過運(yùn)營商提供滿足M2M需要的業(yè)務(wù)，鼓勵部署更多的M2M應(yīng)用。3GPP2中M2M的研究參考了3GPP中定義的業(yè)務(wù)需求，研究的重點(diǎn)在于cdma2000網(wǎng)絡(luò)如何支持M2M

56、通信，具體容包括3GPP2體系結(jié)構(gòu)增強(qiáng)、無線網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)和分組數(shù)據(jù)核心網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)。5 M2M在CCSA的進(jìn)展概況M2M相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作在中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會中主要在移動通信工作委員會（TC5）和泛在網(wǎng)技術(shù)工作委員會（TC10）進(jìn)行。主要工作容如下：（1）TC5 WG7完成了移動M2M業(yè)務(wù)研究報告，描述了M2M的典型應(yīng)用、分析了M2M的商業(yè)模式、業(yè)務(wù)特征以與流量模型，給出了M2M業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化的建議。（2）TC5 WG9于2010年立項的支持M2M通信的移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究，任務(wù)是跟蹤3GPP的研究進(jìn)展，結(jié)合國需求，研究M2M通信對RAN和核心網(wǎng)絡(luò)的影響與其優(yōu)化方案等。（3）TC10 WG2 M2M業(yè)務(wù)總體技術(shù)

57、要求，定義M2M業(yè)務(wù)概念、描述M2M場景和業(yè)務(wù)需求、系統(tǒng)架構(gòu)、接口以與計費(fèi)認(rèn)證等要求。（4）TC10 WG2 M2M通信應(yīng)用協(xié)議技術(shù)要求，規(guī)定M2M通信系統(tǒng)中端到端的協(xié)議技術(shù)要求。6 結(jié)束語M2M研究是ETSI和3GPP以與3GPP2標(biāo)準(zhǔn)化組織的研究重點(diǎn)之一，研究相對更加系統(tǒng)，進(jìn)展也比較快，在完成需求階段工作基礎(chǔ)上，第二階段網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)也已獲得初步成果。3GPP的研究重點(diǎn)在于移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，目前已經(jīng)有了階段性的研究成果；ETSI研究了多種行業(yè)應(yīng)用需求，成果向應(yīng)用的移植過程比較平穩(wěn)，同時這兩個標(biāo)準(zhǔn)化組織注意保持兩個研究體系間的協(xié)同和兼容，國的標(biāo)準(zhǔn)化工作正在如火如荼的進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)化是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中的重要一環(huán)，研究和制定M2M的標(biāo)準(zhǔn)化工作有對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有著重要的意義，對我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，乃至對通信業(yè)