物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 課件 第6章 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

6物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

教學(xué)目標(biāo)理解物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的意義熟悉中國及國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的現(xiàn)狀了解推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)該遵循的策略重點(diǎn)：物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀

難點(diǎn)：全面推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的策略

16物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)6.1物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的意義

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)才能互聯(lián)互通，促成大規(guī)模生產(chǎn)，降低單業(yè)務(wù)成本，從而惠利產(chǎn)業(yè)發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)建立對于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至關(guān)重要。造成標(biāo)準(zhǔn)參差不齊的原因主要是，各國和組織都意圖在物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化高地謀求一席之地。標(biāo)準(zhǔn)是國家主權(quán)的一種體現(xiàn)。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域爭取到話語權(quán)，參與或主導(dǎo)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，將有利于國家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如何將標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化成技術(shù)優(yōu)勢、競爭優(yōu)勢，是難點(diǎn)也是關(guān)鍵。26物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)6.2國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛，涉及總體架構(gòu)、感知技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等各個(gè)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(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究，有的關(guān)注總體架構(gòu)研究。

36.2國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀目前介入物聯(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。如下圖所示。

46.2國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)在不同領(lǐng)域的主要標(biāo)準(zhǔn)組織分布情況。5

ITU-T（國際電信聯(lián)盟）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的研究內(nèi)容主要集中在泛在網(wǎng)總體框架、標(biāo)識及應(yīng)用三方面。ITU-T在泛在網(wǎng)研究方面已經(jīng)從需求階段逐漸進(jìn)入到框架研究階段，目前研究的框架模型還處在高層層面。ITU-T提出的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，在第三章已經(jīng)介紹過。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。6.2.1ITU-T物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展6.2國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀6各個(gè)相關(guān)研究課題組的研究情況：SG13組主要從NGN角度展開泛在網(wǎng)相關(guān)研究，標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)是韓國。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)需求及架構(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、韓共同主導(dǎo)，內(nèi)容集中在業(yè)務(wù)和應(yīng)用、標(biāo)識解析方面。具體研究內(nèi)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(tái)、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)）。6.2.1ITU-T物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展6.2國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀7各個(gè)相關(guān)研究課題組的研究情況：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組研究的具體內(nèi)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及相關(guān)注冊。SG11組成立有專門的問題組“NID和USN測試規(guī)范”，主要研究節(jié)點(diǎn)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)范以及X.oid-res測試規(guī)范。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。6.2.1ITU-T物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展6.2國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀8

ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）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(gè)專項(xiàng)小組（M2MTC）從M2M的角度進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化研究。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ETSI內(nèi)NGN的研究及3GPP已有的研究展開協(xié)同工作。6.2.2ETSI物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展6.2國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀93GPP和3GPP2也采用M2M的概念進(jìn)行研究。作為移動(dòng)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(dòng)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。Verizon、Vodafone等移動(dòng)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。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。6.2.33GPP/3GPP2物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

6.2國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀10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。1998年IEEE802.15工作組成立，專門從事無線個(gè)人局域網(wǎng)（WPAN）標(biāo)準(zhǔn)化工作。在IEEE802.15工作組內(nèi)有5個(gè)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。傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征與低速無線個(gè)人局域網(wǎng)有很多相似之處，因此傳感器網(wǎng)絡(luò)大多采用IEEE802.15.4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。

6.2.4IEEE物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

6.2國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀116物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)6.3中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀

電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)工作組于2005年12月2日在北京成立。工作組的任務(wù)是聯(lián)合社會(huì)各方面力量，開展電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)體系的研究，并以企業(yè)為主體進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)先研究和制定修訂工作。參與制定的RFID標(biāo)準(zhǔn)主要有《GB18937-2003全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一標(biāo)識代碼編制規(guī)則》、《TB/T3070-2002鐵路機(jī)車車輛自動(dòng)識別設(shè)備技術(shù)條件》以及在上海市使用的《送檢動(dòng)物電子標(biāo)示通用技術(shù)規(guī)范》。

6.3.1電子標(biāo)簽國家標(biāo)準(zhǔn)工作組

12傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組是從事傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化工作的全國性技術(shù)組織。傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作是由8個(gè)專項(xiàng)組構(gòu)成，開展具體的國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組現(xiàn)已完成了總則、術(shù)語、通信和信息交互、接口、安全、標(biāo)識6項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，以及機(jī)場傳感器網(wǎng)絡(luò)防入侵系統(tǒng)技術(shù)要求和面向大型建筑節(jié)能監(jiān)控的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)要求的2項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2010年又申報(bào)了4項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)，即傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)技術(shù)要求，傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息處理、智能服務(wù)與接口，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中間件規(guī)范，傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)描述規(guī)范。

6.3.2傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組

6.3中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀13中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)泛在網(wǎng)技術(shù)工作委員會(huì)(TC10)于2010年2月2日成立。TC10的成立，標(biāo)志著CCSA今后在泛在網(wǎng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化的研究將更加專業(yè)化、系統(tǒng)化、深入化，必將進(jìn)一步促進(jìn)電信運(yùn)營商在泛在網(wǎng)領(lǐng)域進(jìn)行積極的探索和有益的實(shí)踐，不斷優(yōu)化設(shè)備制造商的技術(shù)研發(fā)方案，推動(dòng)泛在網(wǎng)產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。6.3.3泛在網(wǎng)技術(shù)工作委員會(huì)

6.3中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀14物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組由多家標(biāo)準(zhǔn)組織倡導(dǎo)發(fā)起于2010年6月8日成立。聯(lián)合工作組將緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用發(fā)展需求，統(tǒng)籌規(guī)劃，整合資源，堅(jiān)持自主創(chuàng)新與開放兼容相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略，加快推進(jìn)我國物聯(lián)網(wǎng)國家標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)和相關(guān)國標(biāo)的制定，同時(shí)積極參與有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，以掌握發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。6.3.4中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組

6.3中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀156.4全面推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化

我國在建立健全物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，使之能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展提供標(biāo)準(zhǔn)化有力支撐的過程中，建議遵循以下標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)策略：進(jìn)行術(shù)語和體系結(jié)構(gòu)等頂層設(shè)計(jì)，做到認(rèn)識統(tǒng)一。明確標(biāo)準(zhǔn)化的各階段任務(wù)，做到急用先行。分析標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)與現(xiàn)狀，做到重點(diǎn)突出。研究國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展，做到同步推進(jìn)。協(xié)調(diào)行業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)化組織關(guān)系，做到有序協(xié)作。結(jié)合應(yīng)用示范工程與標(biāo)準(zhǔn)制定，做到良性互動(dòng)。

16本章小結(jié)

標(biāo)準(zhǔn)建立對于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至關(guān)重要。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)才能互聯(lián)互通，促成大規(guī)模生產(chǎn)，降低單業(yè)務(wù)成本，從而惠利產(chǎn)業(yè)發(fā)展。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。物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化組織主要有電子標(biāo)簽國家標(biāo)準(zhǔn)工作組、傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組、泛在網(wǎng)技