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1、14附件 3环保物联网 总体框架（征求意见稿） 编 制 说 明环保物联网 总体框架编制组二一七年六月15项目名称：环保物联网 总体框架项目统一编号：2013-72项目承担单位：环境保护部信息中心编制组主要成员：徐富春、刘定、吴班、冯涛、郝千婷、于淼、宦茂盛、李素云、侯璐环境保护部环境标准研究所技术管理负责人：魏玉霞环境保护部办公厅信息办项目管理负责人：詹志明16目目录录1项目背景.172标准制订的必要性分析.183标准编制的依据与原则.194标准编制思路.255标准主要技术内容.26171项目背景1.1任务来源根据环境保护部关于开展 2013 年度国家环境保护标准项目实施工作的通知 （环办函2
2、013154 号） ， 环保物联网 总体框架标准编制任务正式启动，由中日友好环境保护中心（环境保护部信息中心）作为标准编制项目的承担单位完成编制工作。1.2工作过程（1）编制任务正式启动2013 年 1 月，确立本项目拟开展的主要工作内容，明确工作进度；确定项目组成员及其分工，以及经费使用方案和人员投入情况。确定了标准研制总体技术路线，编制项目开题报告。（2）国内外情况调研2013 年 2-5 月， 是环保物联网调研阶段。 标准编制组首先积极开展物联网相关标准体系的调研， 从标准化组织的物联网研究现状、物联网各领域的标准化研究现状两个方面进行调研，广泛搜集资料，对国内外标准化工作组织制订的物联
3、网相关标准进行了全面梳理，并对物联网标准体系中按总体层标准、 感知层标准、 网络层标准、 应用层标准、 应用支撑层标准、信息资源层标准、信息安全层标准、管理与运行层标准分别进行了梳理；初步确定了本标准研制的基本原则和技术路线；撰写物联网标准现状调研报告。2013 年 3 月 12 日，环境保护部信息中心组织到内蒙古自治区环保厅调研，了解环保远程监测预测与远程控制信息系统平台工作情况；2013 年 3 月 18 日，环境保护部信息中心组织标准编制组成员与专家进行技术交流， 听取了专家对环保物联网技术、 环保领域标准化工作的意见与建议；2013 年 3 月 28 日，环境保护部信息中心组织到天津环
4、保局调研，了解天津地区各类传感器设备采集、处理、传输数据的工作情况；2013 年 4 月 9 日，到无锡环保局调研，了解无锡环保物联网应用情况；2013 年 5 月标准编制组邀请信标委 SOA 标准工作组、传感器网络标准工作组负责人介绍我国物联网相关标准现状。（3）标准编写工作2013 年 4-6 月，编制标准草案稿，形成标准草案稿。2013 年 11 月 13 日，到山东省环境保护厅调研，一方面听取了山东省环保厅相关人员对环保物联网应用示范建设内容的介绍，另一方面就环保物联网总体框架和术语 2 项标准开展了讨论。2013 年 11 月 27 日，到18国家环境保护工业污染源监控工程技术中心调
5、研，听取环保物联网接入设备技术规范介绍，并对环保物联网标准体系相关标准进行讨论。根据调研情况，修订完善了标准草案稿。2013 年 12 月 10 日，环境保护部科技标准司组织召开专家研讨会，与会专家对标准编制技术路线、 标准草案进行了研讨。 2014 年 1 月 15 日， 环境保护部信息中心组织召开会议，就 2013 年 12 月 10 日的专家意见进行了梳理和讨论，会后对标准草案进行了相应的调整。2015 年 7 月， 环保物联网 总体框架举行开题报告会，与会单位包括中国环境科学研究院、中日友好环境保护中心、环境保护部应急中心、中国环境监测总站、环境卫星应用中心、 国家智能交通系统工程技术
6、研究中心和无锡物联网产业研究院，共同对环保物联网标准进行了开题论证， 提出了标准完善意见。 会上专家提出应根据国家最新发布的国家标准 物联网 参考体系结构中规定的物联网概念模型、应用系统参考体系结构，结合环保业务自身的特点与需求，设计环保物联网概念模型与应用体系结构。标准编制组基于开题论证会上的专家意见， 对来自各领域的专家意见进行汇总并认真分析梳理，最终确定了环保物联网领域的概念模型与应用体系结构，形成了标准征求意见稿。2016 年 11 月 4 日，环境保护部科技标准司组织召开环保物联网 总体框架等 4 项标准的征求意见稿技术评审会， 与会专家对该标准的概念模型、 应用体系结构的具体内容进
7、行评审，提出了多项修改完善的意见。会后标准编制组根据专家意见进行了修改，形成了标准征求意见稿。2标准制订的必要性分析物联网环保领域标准工作已经得到普遍关注和重视，但整体化工作需要重视顶层设计，客观分析环保物联网整体标准需求，统筹协调国际标准、国家标准、行业标准、地方标准的关系，还需与环境标准体系有机结合。“十二五”环保物联网标准工作的目标是：基于环境信息化标准体系，初步建立物联网环保领域标准框架，针对环境信息化工作的需求，重点建设急需标准，建立标准一致性测试机制与平台，选择污染源自动监控、环境质量实时监测、危险化学品运输、危险废物、医疗废物、放射源废物监测以及移动源、危险源监测等重点领域，开展
8、标准的应用示范工作，力争标准在环境保护工作中初显成效。因此，迫切需要制订环保物联网标准体系，以明确环保物联网标准的地位和作用，提出标准化工作的指导思路和工作原则，并规范物联网标准工作的管理机制等。其中， 环保物联网 总体框架是项目标准规范建设的首要标准之一，对环保物联网标准体系建设以及环保物联网的其他相关标准建设具有指导意义。19环保物联网 总体框架正是基于上述现实要求而提出的，其目的是从整体把握环保物联网标准规范建设，能够清晰地划分环保物联网概念模型、应用体系结构、业务域及其实体关系，更好地指导标准建设。为此， 环保物联网 总体框架设计了环保物联网标准化总体框架， 包括环保物联网的概念模型、
9、应用体系结构和环保物联网各个域及其实体的主要内容，以达到有效指导标准建设、保证标准质量、提高标准建设效率的目的。3标准编制的依据与原则3.1标准编制的依据环保物联网是物联网技术在环保领域的智能应用， 通过综合应用传感器、 全球定位系统、视频监控、卫星遥感、红外探测、射频识别等装置与技术，达到促进污染减排与环境风险防范、 培育环保战略性新兴产业、 促进生态文明建设和环保事业发展的目的。 环保物联网 总体框架的编制是基于物联网标准研究现状，并重点参考国家标准物联网 参考体系结构（送审稿） 中给出的物联网概念模型、物联网参考体系结构，最终形成环保物联网的总体框架。（1）物联网 参考体系结构该标准由国
10、家物联网基础标准工作组负责组织制订，于 2014 年 10 月通过 ISO/IEC（国际标准化组织/国际电工委员会）的国际标准立项。该标准给出了物联网概念模型，并从应用系统、通信、信息三个不同的角度给出了物联网参考体系结构。 环保物联网 总体框架遵循物联网 参考体系结构中给出的物联网概念模型、 应用系统参考体系结构， 给出了环保物联网的概念模型和基于环保物联网应用的功能框架。（2）标准化组织的物联网标准研究现状国外目前针对物联网标准化的研制工作主要集中在以下几个方面： 一是整体框架研究方面，主要有 ITU-T SG13 工作组和 ETSI M2M TC 工作组在开展工作。二是近距离通信方面，主
11、要有 IEEE 和 IETF 等标准组织的相关标准化工作。三是移动通信网方面，主要有 3GPP和 3GPP2 等组织开展相关标准化工作。ITU-T 提出了泛在网的定义、 框架和安全方面的标准。ITU-T 下设多个工作组， 如 SG11工作组、SG13 工作组、SG16 工作组和 SG17 工作组。其中，SG11 工作组主要研制泛在传感器网络的标准；SG13 工作组主要进行基于 NGN 的泛在网络方面的研究；SG16 工作组重点关注泛在网应用方面，以及多媒体应用框架；SG17 工作组主要侧重于网络安全，针对泛在网和泛在传感器网络路由安全、中间件安全和安全架构进行研究。20ETSI M2M TC
12、也做了大量机器类通信标准化的工作， M2M TC 是在 ETSI M2M 的第 69次会议上成立，目前这个技术委员会的主要工作是收集定义 M2M 的需求以及 M2M 的高层架构，补充现有标准所没有覆盖的需求，并且对这些需求进行标准化。目前 ETSI M2M TC已经起草了一些规范。3GPP 和 3GPP2 移动通信的核心网使其适应于物联网发展， 还致力于优化无线网络使其更好地适应物联网的发展。 主要有 3GPP M2M 业务需求、 3GPP M2M 的通信模型、 3GPP M2M安全方面需求，对 M2M 的服务提供的安全级别至少达到 H2H 通信的安全水平。ISO/IEC 方面，中国同德国、美
13、国、韩国一起成为国际标准制订的主导国家之一，其中最具代表性的事件便是 2010 年 3 月国际标准化组织/国际电工委员会（ISO/IEC）于日内瓦所发布的闪联基础协议标准和文件交互框架标准，该项标准规范了计算机、电子电器、移动设备的协同互联及相关应用业务的开发，使得拥有中国自主知识产权的 3G 协同互联标准在国际上拥有了更大的话语权。我国物联网的标准化工作起步较晚， 标准化体系尚未形成。 但是国内相关研究机构和企业已积极参与到物联网国际标准化工作，在 ISO/IEC、ITU-T、3GPP 等标准组织取得了重要地位。我国有多个标准化组织，如北京理工大学智能信息网络实验室、国家传感器网络标准工作组
14、等，均开展物联网标准化工作。同时在行业应用领域，在物联网概念发展之前，已经有不同的标准化组织开展相关研究。2005 年全国信标委开始对传感器网络标准化工作进行研究。传感器网络标准工作组在2009 年 9 月正式成立，分为 8 个项目组，目前有 100 多家单位在工作组中共同推进传感器网络标准化工作，主要包括国际标准化、标准体系与系统架构，还在通信与信息交互，协同信息处理、标识、安全、接口、行业应用调研等领域开展相关工作。2010 年 2 月 2 日，中国通信标准化协会就成立了泛在网工作委员会(TC10)，它的工作范围是面向泛在网相关技术，根据各运营商开展的与泛在网相关的各项业务，研究院所、生产企业提出的各项技术解决方案，以及面向具体行业的信息化应用实例，形成若干项目组，有针对性地开展标准研究。项目组包括总体组、应用组、网络组、感知延伸组。相关研究包括 TC3 网络与交换、TC10 泛在网和 TC5 无线通信。但是物联网技术纷繁复杂，包含了末端到中间，以及到上层应用复杂多样的环节，任何标准组织都很难全面的覆盖这些物联网的技术领域。 目前国际和
