物联网标准研究综述

潘颖 秦嘉杭 尚刚

摘要：近年来物联网技术受到了人们的广泛关注，真正实现真实世界的“全球一体化”[1]是无可厚非的一个趋势。但是对物联网发展具有重要意义的标准制定方面还处于起始阶段，本文主要对国内外标准制定的进展现状进行了综述。

关键词：物联网；标准；发展；现状1引言

物联网（Internet of Things），自1999年这一概念的提出至今尚未有清晰、明确、统一的概念和定义。当然顾名思义，可以把IOT理解为一个各事物相互关联的网络。目前得到大家普遍认同的一种说法就是，物联网是一种融合不断发展更新的各项相关的信息技术（包含感知技术、通信网络技术、应用技术等），遵循约定的协议，并做到事物与互联网的连接，使物体之间可以交换信息和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络[2,3]。物联网在应用并拓展通信网的基础上，延伸互联网，做到连接真实的世界[4,5]。

2物联网技术构架

目前，公认的，射频识别技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术是实现物联网的四大核心技术[3,6]。近年来，这四大技术及其他相关信息技术快速发展着，且被广泛应用，推动物联网社会的发展。诚然，技术的不断进步对于物联网发展有着重要的意义[7]。

2011物联网白皮书将物联网技术体系划分为感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术[5]。就体系结构而言，物联网分为三层：感知层、网络层、应用层[8-10]。如图1：

感知层主要任务是通过传感设备对物理事件信息进行获取，同时感知层还将在局部范围内对获取到的信息进行精度提高以及冗余度降低，并通过短距离通信技术将处理后的数据接入到网络层和应用层。

网络层主要是实现控制和传输信息，通过通信技术、互联网技术等把来自感知层的信息进行可靠高效地传递[11]。通俗地讲，感知层相当于人的感官肩负识别自然界中事物的任务，而网络层的任务则是如同神经和大脑，传输和处理采集到的信息。

应用层是物联网与用户的接口，为各业务提供统一的信息和应用服务资源支撑，结合各行业业务需求，实现物联网在多行业和领域（包括交通、医疗、水利、家居等）的应用。

在各层之间，非单向地传递着交互的多样信息与数据，这便需要公共技术来支撑实现。公共技术在的三个技术层上都有着相应的调用，不属于某个特定的层面，它包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理。

3物联网标准

标准化体系的建立是物联网发展面临五大难题之一[11]，在全球化的背景下，国际上还未形成成熟的标准体系。标准是物联网发展的引领旗帜，指引着物联网发展的方向和模式，同时IOT又是一个跨多行业的复杂系统[8]，因此物联网标准的制定是一项艰巨且迫在眉睫的任务。

3.1 物联网标准体系

物联网标准体系的建立是一个复杂的过程，既包括技术的标准，又包括管理的标准[12]。根据现有的研究得出大致的物联网标准体系[13,14]，也是被学术界所认可的一个框架，如图2所示：

作为公共物联网、专用物联网必须遵循的标准，总体标准是用于规范物联网总体性、通用性的标准，规范不同物联网标准之间的协作，防止它们之间细节内容的冲突与不足。我国当前还未制定出物联网总体标准，所以总体标准的制定是急需执行的一项任务，具体包括物联网术语、总体需求、结构等标准。参与总体标准制定的工作组有：ITU-T SG13、EPCglobal等。

共性标准包括安全管理、标识、服务质量管理等，用于规范通用物联网使用的信息感知、传输、控制、处理等技术。ISO/IEC JTC1 WG7等工作组主要参与共性标准制定。

感知层涉及多种信息技术，感知层标准显然是包括识别技术标准、传感设备传感技术标准、短距离通信技术标准、信息处理标准等。

现阶段，支撑网络层的网络相关技术（包括互联网技术、移动通信网技术、异构网融合技术等）的发展较为成熟，网络层标准也相对完善。

应用标准主要是针对应用物联网的领域和行业进行的约束规范，得以保证应用行业的和谐发展。[15]

服务支撑类标准主要规范对信息和数据进行处理、分析、共享、决策等操作的技术。[16]

3.2 国际物联网标准制定概述

标准无疑是引导一个领域有效发展的旗帜和指南。在全球范围内，不仅是一个国家的物联网需要有统一明确的标准，世界性质的标准更是如同宪法在所有法律和制度中的地位。越来越多的组织也开始了基于物联网的标准制定工作，期望在物联网领域取得一定优势，表1简单介绍了当下主要的物联网标准相关的组织：

3.3 国内物联网标准制定概述

物联网是一次科技革命，必然引起社会的一次飞跃发展，作为最大的发展中国家，我国势必抓住这次机遇。在建立属于自己技术体系的同时，也专注于国内和国际标准的制定与切合。目前，我国在努力的过程中也有了一些进展。中国提交的“物联网概述”标准草案，于2012年3月30日经国际电信联盟审议通过，成为了全球第一个物联网总体性标准[22]。4月19日，由我国提交的《信息技术支持智能传感器网络协同信息处理的服务和接口规范》获得国际传感器网络工作组的认可，且有望于12年年底成为正式国际标准[23]。12月25日，工信部通信发展司组织编制的《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》和《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程施工及验收规范》两项国家标准发布[24]。13年7月，由我國主导编写的ISO/IEC18000-4标准制定工作正式启动，意味着我国在物联网信息采集传输技术领域走在了世界的前线[25]；同年12月，以《物联网总体技术 智能传感器接口规范》、《物联网总体技术 智能传感器特性与分类》以及《智能记录仪表通用技术条件》等三项国家标准编制工作组的启动会为起点，我国物联网系列国家标准编制工作正式全面启动[26]。13年与14年物联网的发展主要集中在产业和应用建设方面，在标准制定方面的工作进展还不明朗。

我国关于物联网标准制定的组织，如表2所示[17,18]：

4结语

从物联网的概念被提出至今，各国争相开展相关策略，寻求探索物联网的发展空间，并以在在这一新兴世界中占领一席之地为目标。目前，中国、美国、韩国、日本走在物联网发展的前沿，其中以“智能电网”为主打构建“智慧地球”[27]的美国在物联网发展依旧最为强势。在物联网技术研究开发和应用方面，美国一直稳居世界前列，例如云计算技术、各种无线传感技术的开发应用[28]。这些都将为物联网的发展和标准的制定做了友好铺垫。于我国而言，主要基于“感知中国”战略，当前要做的就是找准我国的物联网技术的可突破方向,有计划地开展标准研制工作,形成标准体系,提高我国在物联网国际标准化的影响力[17]。

随着信息化的发展，未来会有更多的标准组织加入也是显而易见的。在制定标准的过程中我国在保证自主制定权的同时，也要多其他国家多做经验交流与分享，促进全球物联网标准的制定进程。

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