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浅析物联网技术架构和标准化进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-05-06  来源:智慧城市网  作者:张晖  浏览次数:726
核心提示:智能传感器技术与标准化,传感器网络技术与标准化,以及RFID技术标准化,还有云计算技术标准化。
以下内容为传感网国家标准工作组秘书长张晖在联盟组织相关活动上的演讲实录:

第一个国家物联网基础标准工作组是由发改委和国标委联合成立的一个工作组,主要宗旨是在基础标准方面推动物联网整个标准化的进程。此前,我在全国信标委传感网标准工作组是担任秘书长,传感器网络本身在物联网概念提出之前,就是物联网这个概念中一个非常重要和关键的技术。所以有些说法说这个传感网在某种程度上把这个传感网概念进行了扩展,它就基本上等同于现在的物联网,这个说法稍后再谈。

我今天的主题主要包括以下几个方面的内容:

第一,标准与标准化基础知识。谈到物联网标准,首先就要清楚什么是标准和标准化。这两个词大家常常会弄混,其实还是有很多区别的。
第二,国际物联网发展动态。大家都有一定了解,今天,我们只是简单地回顾。
第三,物联网的技术体系架构。
第四,智能传感器技术与标准化,传感器网络技术与标准化,以及RFID技术标准化,还有云计算技术标准化。其中最下面四个可以说是物联网技术当中最典型的四种组成技术,所以我会分别把这些技术的标准化目前的进展给大家简单介绍一下。

我们中国电子技术标准化研究所,是专业做电子标准化的,下面,我就给大家介绍一下标准和标准化的含义。

什么是标准?其实标准在ISO就是国际标准化组织,有一个非常明确的定义,就是经协商一致确立的,并由公认机构核准的文件。 从这句话来看,标准本身是一种文件。可怎么样才能产生这个文件?

首先要协商一致,我们现在经常看到很多的标准工作组和标准委员会,他的目标就是协调参与企业、参与单位之间的关系,最后把大家的研究成果形成一个文件。这个文件在制定的过程中需要两部:一、协商机制,二、公认机构的核准。这里公认机构其实在我们国家一般指的就是国标委,因为不管行业标准还是国家标准,都需要经过国标委的最终认定。

其实标准还有一个概念,它本身有一个认识,标准是对技术的固化。我们经常在做技术研发的时候,其实技术很超前,一般来说大家都是进行前沿技术,尤其是研究所和大学进行前沿技术的开发。等技术的开发达到一定的成熟度,也就是技术已经基本上成熟,将要面临大规模市场推广,此刻是标准介入最好的时机。

所以我们谈标准的时候,一般标准是对技术的固化,是现实科技水平的反映。这里大家看到现实科技水平,我们在制定标准的时候,一般对现在的技术水平的描述和固化,而对于未来的技术发展在不断更新。对于我们现在做的标准,可能在未来的两三年内,还有一些新的技术出来,或者新的技术点补充修改。一般情况下,标准周期为三五年。

标准化是指什么呢?
这也有一个定义,它其实是一种活动,是解决产品过程或服务所存在问题的一种活动。所以大家简略来看,标准是文件,而标准化是活动。一般来说,国家在不同的标准化组织,它其实做的不光是文件,还有在标准制定过程当中以及制定之后的一些像宣贯、推广这些都会包括。所以说标准化的范围比标准更广泛,标准一般只指文本的文件。 所以这个标准化的目标,这里指的是产品、过程和服务。

那么,通过什么进行标准化呢?这就是标准化的手段。手段一、标准化制定标准。其实在制定标准之后,还有一些像检测、认证、计量,还有一些标准的信息服务,都可以说是标准化的重要手段。二、标准化的目的。就是说为什么要进行标准化?标准化的目的很多,其中,最主要的目的是要解决现在很多的技术和产品的三互:互联、互通、互操作,而且使对象符合预先设定的意图,比如说像兼容性、安全性必须要满足我们事先规定的要求。

我们再看另外一个数据采集就是RFID。RFID本身大量的关键技术和专利被国外把持,可国内在低频和中高频的RFID芯片技术已相对比较成熟,所以现在大家看到国内在RFID的应用也是比较多的。但是在超高频的RFID芯片技术基础是非常薄弱的。我刚才提到了,现在军方之所以提出要我们负责组织来研究制定超高频的,就是800-900,包括2.4G的RFID的空中接口协议和芯片,也是基于这个考虑,因为军事后勤会大规模的采用RFID的标准。而这个超高频的RFID技术和专利现在主要还是在美国手里,所以军方觉得一定要突破这项关键技术。

第三个是传感器网络,我国研究传感器网络是与国外同步开展的,大概在1999年。这个研究也比较早,当时从中科院开始研究的时候,国家从“863”“973”自然科学基金项目给予了大力的支持。所以我们国家在技术水平来说,可以说跟国外有同差优势。但是国内主要是以大专院校和科研院校为主。造成现状原因是国家还是以科研项目的形式来支持传感器网络的技术研发,所以大企业的市场自发性投入相对来说还是比较少。对于传感器网络来说,还是需要培养规模化的企业,发觉杀手级的应用。

另外感知层,再往上一层,就是通信承载网。经过这些年的发展,我们现在的网民数量大概是7-10亿,现在移动通信网手机用户是世界第一。而且像3G的标准,包括4G的TDLTE的标准现在也是被3GPP、ITU所接受。所以通信承载网基本能够承载物联网的初步应用,但是随着物联网的发展,可能还需要扩展,以满足物联网的深度应用。但是毫无疑问,网络层的通信承载网这块,是整个物联网体系结构里面发展最成熟的一块。

还有智能计算,国内已经开展了云计算技术及标准的研究工作,但与应用紧密结合的技术和商业模式创新能力偏弱。我们在进行标准制定的过程当中,经常和Google、微软,英特尔,IBM这些跨国企业进行交流。它们也是非常希望把它们的技术,推广到我们国家标准当中,以防我们国家的标准阻碍其产品的进入,所以它们也会和我们单位积极联系,加强技术交流。 在技术交流的过程当中,我有很多感慨,本身我不是做云计算标准化的,对云计算的了解不是很多。但是从交流过程当中,我明显感觉到,像这些大的跨国企业,在云计算技术这方面确实有非常深厚的积累,经常可以拿出一些很完善的解决方案。但是与国内的企业进行交流时,感觉还是很被动,在个别的地方,或个别领域的一块可能有自己的东西,但是整体上一些创新性思想毕竟比别人要弱很多。

另外从物联网整体来说,基础标准的制定,还是需要统一物联网的标准顶层设计。所以刚才我提到,国标委和发改委联合成立了一个国家物联网基础标准工作组,其主要目的就是在于这个。

希望一方面通过标准工作组来进行不同领域行业的协调,另外就是要和发改委联合,推动一些从标准跟产业相结合,从而,推动一些具体的产业应用。

最后一个问题就是商业模式的创新。我们在标准制定过程当中,明显感觉到现在物联网发展存在的问题,既不是技术的问题,也不是标准的问题,而是商业模式的问题。现在物联网的示范带动作用,主要还是由政府来投资的,进行一些像太湖水污染的治理,还有智能交通和智能电网等。

在物联网应用发展的初期,我觉得政府可以起到一个引导作用,起到一个带动市场的作用。但是毕竟不是长久之计。如果企业也能够参与到物联网产业当中,政府与企业一起努力,那么前景将非常乐观。而企业要在物联网这个产业当中,获得自身发展的动力,必须要解决商业模式的创新问题,只有当企业能够通过物联网真正自己造血,自己能够创收,完全自给,且有大规模的发展,我们的物联网产业才能真正发展起来。所以我们认为物联网基础技术与标准,应该作为国家和地方重点投入和支持的关键。

主讲人作者简介:
工业和信息化部电子工业标准化研究所网络技术研究室主任 
传感网国家标准工作组秘书长
中国智慧城市规划与建设推进联盟专家委员会专家委员  
中国通信工业协会物联网专家委员会专家委员
 
 
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