物联网标准体系介绍

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２ １ 年 第６ ・ ０２ 期
电 工 技 与准 信 程 术标 化
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现产业化 的重要前提 ； （） 设 即插 即 用 ；外 设 包 括 传 感 器、控 制 器 、 ６外 ＧＳ Ｐ 、摄像头 、ＲＦＤ识读器 等感知设备 ，外设 的即插 Ｉ 即用是实现业务灵活部署 ，以及对感知能力有 效管理 的
网在相关行业推广的一种重要市场手段。 尽量挖掘 国际专利，确保物联 网在国际标准组织的 话语权 ，并倡导成立国际推广组织进行推广，加强企业 知识产权在 国际标准组 织的部署，积极倡导成立国际标
准推广组织。 ５ ２物联 网标准体系内容 ．
５２ １行 业及 国家标 准 ．．
（） ２ 大规模 接入 ： 物联网 的发展 预期是将超过人 人 通信规模 的，因此为应对更大规模的机器通信需求 ，为 低成本 可靠实现机器通信 ，移动通信网络优化关键技术
技术研 究先行 ，在架构确定后，加快核心技术与产
品研究 ； 同时完善国 内通信行标、其他行标 ，作为物联
（） １业务 运营能力 ： 业务运营 能力包括通信 能力运 营与信息能力运营 ，不断加强通信服务能力 ，并积极开 发信息运营能力相关关键技术 ，是实现物联 网可持续发
展的重要方向 ；
（） ３ 低功耗 ： 低功耗 是降低物联 网感知层设 备对供 电依赖 ，满足更多应用场景需要的一项关键技术，可以
通过优化网络通信协议来降低通信的功耗需求，或研究
其它方式来进行能源补充 ，例如太 阳能供 电、生物环境
供 电等技术 ；
（） ４ 传感 器感 知 能力 ： 能 传感器 、生 物传 感器 、 智
的 ，对于机器通信具有不 同的话务模 型，可 以通过优化 来降低网络成本 ，为大规模机器接人 提供技术支撑 。而
ＧＳ Ｐ 、摄像头等感知设备 的管理 、对通信终端设备 的管 理 、以及对感知层子 网、感知接入 网关设备 的有效远程 管理是基本 的关键技术 ；
（） ２ 低成本 ： 低成本 是实现物联 网大规模应 用的一 个重要技术， 包括低成本的传感器技术 、 Ｆ Ｄ标签技术 、 Ｒ Ｉ
在应用层 ，先阶段主要是各个行业的垂直应用 ，例
普 通 Ｍ２ 终端是指嵌入远距 离通信模 块 （ Ｍ 包括移 动通信模 块或者 是有线接入通信模块 ）的通信设备 ，包 含终端中间件和 终端应用两部分 ，终端 中间件是终端能 力的汇集、封装 和开放 的部件 ，终端应用是驻 留在终端 上 的应用逻 辑。终端外设 是指传感 器、控制器 、Ｇ Ｓ Ｐ、 摄像 头、条 码读写器 、ＲＦＤ读写器 等外部装置。卡识 Ｉ
重要技术 。 ４ ２在网络层 ，要解决的主要 问题及关键技术 ．
中国通信行业标准 、中国其他行业标准、中国相 关国家
标准 、国际标准等。
物联网标准体系在全球都处于初步阶段 ，中国物联 网相关行业 和企业在物联网标准体系领域具备参与制定
甚至引领标准化 的机遇 。建议 的工作开展策略是 ：
读物是指条码或者是 ＲＦＤ标签。感知接入 网关是指将 Ｉ 感知层子 网接入运营商网络的网关设备 ，包 括网关 中间
如智能抄表 、车 载导航 、路灯控制 、环境监控、安防监 控等 ，在 物联 网业务发展到较成熟的阶段后 ，可 以发展 基于海量 信息挖掘 的聚合服务。物联 网业务规模发展要 求应用系统通过统一接 口来实现与网络层 的通信 ，从而 可 以简化应用系统的实现 ， 应用层可以通过代理模 式 （ 例 如 ＭＡ ）与企业 已有的信息 系统实现集 成 ，也可 以通 Ｓ 过应用托管模式 （ 例如 ＡＤＣ ）来提供 Ｓ ａ ａＳ服务。应用
于有 效 的信息 采集 ，因此对于 传感器 、ＲＦＤ读 写器、 Ｉ
在网络层 ，主要包括接入网、传 输网、核心网、业 务 网、网管 系统 和业务 支撑 系统 。其 中接入 网、传 输 网、核心 网在承载基本通信能力以外，还考虑为机器 到 机器 通信进行优化 ，由于现有网络是基于人人通信设计
期长，开发成本高的问题；碎片化是指单个物联网系统比较孤立，且为了满足用户的个性化需求，无法复制
给其他 的物联 网用户 ，造成物联 网系统的终端规模较小 ，系统部署成本高 的问题 。通信与 网络发展的历史证 明，标准化是有效解决烟囱式与碎片化 ，实现规模发展的重要途径。本文从物联 网的总体技术架构 、关键技 术、标准化进 展等方面分别介绍物联网的标准体系 。
通信 ，扩大了通信的范畴 。
收稿日 ： ０２ ０— ６ 期 ２１－ ５ ２
从 内涵上看 ，Ｍ２ 强调 的是机器 与机器之 间的可 Ｍ
靠通信 ，而物联 网并重强调信息的全面感知、可靠传送、
智能处理 ，是物联的网络 ，是通过信息技术对物理世界 的多维度呈现与智能反馈。因此物联 网在 内涵上从通信 为核心的服务发展到 以信息为核心的服务 。
量， 实现端到端的 Ｑ Ｓ差分服务 ， ｏ 满足不 同业务 的需求；
（） ５ 端到端安 全 ： 物联 网承载 的信 息对 安全 的要 求 差异化 也比较大 ，对于涉及到企业生产 、政府管理、人 们生活等相 关关键信息 ，有极强的端到端安全需求。
４ ３在应用层 ，要解决的主要问题及关键技术 ．
Ｍ２ 模组技术等 ； Ｍ
业务 网中的 Ｍ２ 业务 中间件 是实现物联网业务运营能 Ｍ 力 、统一通信服务 能力 、信息服务能力的核心业务能力 集。网络层 的主要功能是实现应用层 与感知层之 间信息 的可靠传送 ，以及对应用与感知设备的管理与鉴权 。 接入 网、传输 网、核心 网在提供 已有功 能的基础上 都需要针对物联 网通信特征进行优化 ，并开放 Ｍ２ 能 Ｍ 力 ，并与业务 网协 同形成整体的 网络能力。业务 网主要
是封装运营商的全部通信能力、业务管理能力、感知层 ＭＥ ＭＳ是传感器领域 的发展方 向 ； 远程维护能力，并向应用系统提供统一的开放接 口。网
管系统对 现有网络设备进行管理 的基础上 ，还需要对各
１ ０ 一 —— 一
（） ５ 传感器 网络产业化 ； 传感 器 网络 是移动通信 网 络的重要补充 ，其核心技术 与工程技术 的不断完善是实
Ｃ Ｓ Ｃｉ 第 一次会议 于 ２ １ 年 ２月在北 京召 ＣＡ Ｔ ０ ００ 开 ，设总体工作组、应用工作组、网络工作组、感知延 伸工作组 ４ 个工作组 。 ＷＧ Ｎ是 ２ ０ Ｓ ０ ９年 ９月 ｌ １日成 立 的 中国传感器 网
（） ４ 端到端 Ｑ Ｓ； ｏ 物联 网承载的信息差异化非常大， 对于不 同价值的信息应该进行区分并提供不 同的服务质
关 键词 物联 网；Ｍ２ ；感知层 ；传感器 ；传感器 网络 Ｍ
中图分 类 号
Ｔ ９９５ Ｎ２．
文 献标 识码
Ａ
文 章编 号
１０— ５９ （０２ ６ ００ — ５ ０８ ５９ ２ １）０— ０８ ０
１ 物 联 网与 Ｍ２ 的关 系 Ｍ
Ｍ２ 是一种 以机器终端智能 交互为核心 的、网络 Ｍ 化 的应用与服务 。 它通过在机器 内部嵌入无线通信模块， 以无线通信等为接入手段 ，为客户提供综合 的信息化解 决方案 ，以满足客户对监控、指挥调度 、数据采集和测 量等方面的信息化需求 。 从定义上看 ，Ｍ２ 的定义是 Ｍａｈｎ ｏＭａｈｎ ， Ｍ ｃｉｅｔ ｃｉｅ 将 通信能力植入 机器 ，以机器 终端智能交互为核 心的、 网 络 化 的 应用 与服 务 ； 物 联 网 的 定义 是 Ｔ ｉｇ ｔ 而 ｈｎ ｏ Ｔ ｉｇ ｈｎ ，将感 知、通 信、处理 能力 植入物体 ，具有全面 感知、可靠传送、智能处理特征 的连接物理世界的网络。 因此物联网在定义上从机器的通信发展 到物与物之 间的
５１物联网标准化策略 ．
国环境标准 等 。
５ ２ ２ 国际标 准 ．．
物联网主要相关国际标准组织包括 Ｅ Ｓ（ｕｏ ｅｎ Ｔ ＩＥ ｒｐａ Ｔ ｌｃｍｍｕ ｉａｉｎ ｔｎ ａｄ ｎ ｔ ｕｅ 、３ Ｐ 、 ｅｅｏ ｎｃｔｏ ｓＳａ ｄ ｒｓＩｓｉ ｔ） Ｇ Ｐ ｔ
Ｚ ｇ ｅ ｌａ ｃ ／Ｉ Ｅ ０ １ ． 。 ｉ Ｂ ｅ Ａｌ ｎ ｅ Ｅ Ｅ ８ ２． ４ ｉ ５
测试标准等工作组。
物联网标准体系在相关行业的行业标准或者是国家
标准 的推广是物联 网技术 与行业 融合 的一种重要手段 ，
可 以重点考虑 的行业 或者 国家标准包 括 中国物流标 准 （ 、（ 中国汽车行业标准 中国交通行业标准 中 、 、
５ 物 联 ，ＷＧ Ｎ设国际标准化 、标准体系与系统 Ｓ 架构 、通信与信息 交互、协同信 息处理、标识 、安全 、
接 口、行业应用、网关、设备 与测试、无 线频谱研究与
（） １行业融合技术 ： 通信、网络技术与行业 Ｉ Ｔ技术
的有效融合是物联网价值的重要体现 ； （） ２ 应用集成技术 ： 包括系统集成 技术和应用设 计、 部署 、维护等工程关键技术。
４ 物 联 网关键 技 术
物联网的主要特征包括全面感知 、可靠传送 、智能
处理 ３ 大方面。
端 中间件和终端应用两部分 ，可视具体应用情况而具备
Ｍ２ 终端、感知接入 网关或感知子 网节点 的功能。 Ｍ
４１在感知层 ，要解决的主要问题及关键技术 ． （） 程 管 理 ：物联 网的 服务 质 量 保证 首先 来 自 １远
从感 知 能力上 看 ，Ｍ２ 已具备 通过 Ｍ２ 终端 连 Ｍ Ｍ
接 外部设备 ，获得 条形码 、Ｒ Ｉ ＦＤ、传 感器 、摄像 头等
感知能力 ，由于受 到终端能耗 、体积 和移动通信 网络覆
盖等影响 ，只能实现信息 的有限感知 ； 而物联 网补充 了 传感器 网络作为感知神 经末梢 网，由于其易部署 、低能 耗 、 自组网等特点 ，可以帮助实现信息的全面感知。 从 通信能力上 看 ，Ｍ２ 是 以移动通 信为主 ，只 能 Ｍ 实 现信息 的有限传送 ，而物联 网实现多种通信 技术 的结 合 ，将通信 网络作为物联 网的基础设施 ，实现信 息的更