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物联网技术标准化之路

jackyhwei 发布于 2010-11-07 17:13 点击:次 
物联网是互联网的组成部分,是互联网的应用延伸和拓展。2010年中国的网民人数已接近4亿,作为这样一个互联网人口大国,理应在物联网上体现出前瞻性战略眼光和国际化的视野,把握历史机遇,争抢国际赛道。
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作 者:中国物联网研究发展中心

任何一项技术的出现都有其深厚的社会发展与技术发展背景。物联网是以互联网为基础发展起来的,它的出现,是计算机技术、通信技术和微电子技术发展的必然结果。物联网牵扯到很多新兴技术,这些新技术往往没有统一的标准,而要实现任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联,必然要求标准的统一。

当前中国正处于物联网爆发式发展的历史时期,从物联网的研究到物联网产业的规模化投资,均如过江之鲫,纷纷浮出水面。而物联网技术的标准化进程却仍然严重滞后,阻碍了国内物联网产品化、市场化的进程。因此,各项技术标准的制定成为上下一致的当务之急。

根据MIT学者David Clark的理论“大象的启示”,标准制定过早,研究不够充分,则概念理解不足,无法制定好的标准,如果在大规模产业投资之后才制定标准,那么大量不同标准的产品被制造出来,标准则名存实亡。目前,物联网相关技术标准处于混战状态,许多组织、研究所、企业,都在制定自己的标准,哪个标准是未来的标准,企业又该采用哪个标准?

2010年10月,中国物联网研究发展中心(筹)在国内首次推出并出版《中国物联网产业发展年度蓝皮书(2010)》,该书包括环境篇、概述篇、产业篇、应用篇、技术篇、战略篇、展望篇、附录篇等内容,共二十章,二十多万字,对物联网产业进行了全面系统的阐述。其中,《技术篇》对物联网关键技术的主要技术标准(包括国际标准和国内标准)进行了分类和系统化整理,在一定程度上缓解了国内物联网技术的标准饥渴症,为我国物联网技术标准的制定和选择提供了参考,为企业选择产品标准提供了依据。

大象如果懂得了规则,有了方圆,也能跳起舞蹈。

据该蓝皮书介绍,作为物联网的关键技术,传感网的主要流行国际标准有ISA100.11a、IEEE 1451、ZigBee(IEEE 802.15.4)、EnOcean等4种。各种标准特点不一:ISA100.11a是第一个开放的、面向多种工业应用的标准;EnOcean是为了给建筑自动化领域提供灵活安装,免维护传感器解决方案;IEEE 1451是一组智能换能器(包括传感器和传动器)的接口标准;ZigBee(802.15.4)则是一种短距离、低功耗的无线通信标准。如下表所示:

物联网关键技术(传感网)技术标准一览表

标准名称

标准组织

特点

ISA100.11a

ISA100委员会

ISA100.11a是第一个开放的、面向多种工业应用的标准族,其版本1的主要特征:提供过程工业应用服务,包括工厂自动化;在工厂内/工厂附近使用;全球部署;提供等级1(非关键)到等级5的应用,例如:监控;保证不同厂家设备的互操作性;物理层只包括IEEE 802.15.4-20062.4 GHz频段;在后续版本将推荐可选的其他物理层;提供一个全面的共存策略;跳信道的方式支持共存和增加可靠性;使用一个简单的应用层提供本地和隧道协议,以实现广泛的可用性;针对IEEE 802.15.4-2006 安全的主要工业威胁,提供简单、灵活、可选的安全方法;现场设备具有支持网状和星型结构的能力

EnOcean

EnOcean Alliance

EnOceanEnOcean联盟的技术标准,目的是为建筑自动化领域提供灵活安装,免维护的传感器解决方案。以欧洲为中心,目前已经有1万余座大厦采用了该技术。

IEEE 1451

IEEE

IEEE 1451是由一组智能换能器的接口标准,用于传感器和传动器与网络的连接。IEEE 1451.0-2007规定了智能换能器接口的通用功能,通信协议和换能器电子数据单(TEDS)的格式;IEEE 1451.1-1999描述了网络适配器信息模型;IEEE 1451.2- 1997规定了换能器到微处理器通信协议和TEDS格式;IEEE 1451.3-2003规定了分布式多点系统的数字通信与TEDS格式;IEEE 1451.4- 2004规定了混合模式通信系统协议和TEDS格式;IEEE 1451.5-2007规定了无线通信协议盒TEDS格式;IEEE 1451.7-2010规定了换能器到RFID系统通信协议和TEDS格式。

ZigBee

ZigBee Alliance

ZigbeeIEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。868MHZ 传输速率为20KB/S,适用于欧洲;915MHZ传输速率40KB/S,适用于美国;2.4GHZ传输速率为250KB/S,全球通用。

资料研究与整理:网舟咨询

由此可见,传感网的各种国际标准是各不同组织机构为不同的应用而制定,尚没有经过系统化和组织化,仍然处在技术标准制定的初期阶段。

国内方面,我国的传感网技术标准化工作规划较早。从2006年开始,全国信标委成立“传感网标准研究工作组”,次年正式获得国标委的筹建批准,并于2009年11日正式成立。目前,传感网标准工作组正在组织编写相关的物联网关键技术标准。

同时,我国也在积极参与制定国际标准。由我国提交给ISO/IEC JTC1(ISO/IEC信息技术委员会)的一项关于“传感器网络信息处理服务和接口规范”的国际标准提案,已获得新工作项目(NP)投票通过。该提案由国家传感器网络标准工作组成员单位-无锡物联网产业研究院提出,由工业和信息化部电子工业标准化研究所和中国科学院上海微系统与信息技术研究所的专家共同完成。从此,我国在物联网关键技术领域有了自己第一个国际标准。

从物联网关键技术(传感网)的现状可以看出,目前物联网技术标准无论在国际还是国内,均处于初创阶段,没有系统化,形成一整套技术体系。国际各标准组织之间对物联网技术的研究,也缺乏协作和跨国合作。

在物联网国际标准缺失的情况下,如果中国政府和科研院所能够积极参与国际标准的制定,将为国内物联网产业发展掌握足够的话语权,并抢占全球物联网发展的制高点。

为此,政府应当及早作出统一规划,规划传感网乃至物联网的顶层设计与技术标准。如果没有统一的规划,大家自行其事,制定出各种不同而互不兼容的产业标准,那么物联网要真正实现任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联,只会成为空谈。

值得欣喜的是,在物联网关键技术标准方面,我国已经成立了传感网标准工作组。但需要注意的是,政府制定产业标准必须表现出充分的专业性与权威性,否则将形同虚设。

物联网是互联网的组成部分,是互联网的应用延伸和拓展。2010年中国的网民人数已接近4亿,作为这样一个互联网人口大国,理应在物联网上体现出前瞻性战略眼光和国际化的视野,把握历史机遇,争抢国际赛道。因此,除了政策扶持外,物联网技术的发展更需要依靠科学规划,同心协力办大事。积极参与国际标准的制定,并且科学地制定技术标准,是我国物联网技术标准化发展的必由之路。

(中国物联网研究发展中)
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本文出处:通信世界网 作者:中国物联网研究发展中
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