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1、物联网技技术调研研报告 物联网描描绘了人人类未来来全新的的信息活活动场景景：让所所有的物物品都与与网络实现现任何时时间和任任何地点点的无处处不在的的连接。人人们可以以通过对对物体进进行识别别、定位位、追踪踪、监控控并触发发相应事事件，形形成信息息化解决决方案。目目前很多多全球主主要国家家都制订订了开发发物联网网的长期期发展计计划。中中国已经经把物联联网明确确列入国国家中长长期科学学技术发发展规划划（2000620220年）和和20050年年国家产产业发展展路线图图。物物联网作作为一个个新的领领域有些些什么关关键技术术？物联联网领域域标准化化方面进进展如何何？本文文将对此此进行初初步探讨讨。1
2、物物联网关关键技术术物联联网技术术不是对对现有技技术的颠颠覆性革革命，而而是通过过对现有有技术的的综合运运用。物物联网技技术融合合现有技技术实现现全新的的通信模式式转变，同同时，通通过融合合也必定定会对现现有技术术提出改改进和提提升的要要求，催催生出一一些新的的技术。在通通信业界界，物联联网通常常被公认认为有33个层次次，从下下到上依依次是感感知层、传传送层和和应用层层，如图图1所示示。如果果拿人来来比喻的的话，感感知层就就像皮肤肤和五官官，用来来识别物物体，采采集信息息；传送送层则是是神经系系统，将将信息传传递到大大脑进行行处理；应用层层类似人人们从事事的各种种复杂的的事情，完完成各种种不同
3、的的应用。物联联网涉及及的关键键技术非非常多，从从传感器器技术到到通信网网络技术术，从嵌嵌入式微微处理节节点到计计算机软软件系统统，包含含了自动动控制、通通信、计计算机等等不同领领域，是是跨学科科的综合合应用。（11）感知知层物联联网的感感知层主主要完成成信息的的采集、转转换和收收集。感感知层包包含两个个部分：传感器器（或控控制器）、短短距离传传输网络络。传感感器（或或控制器器）用来来进行数数据采集集及实现现控制，短短距离传传输网络络将传感感器收集集的数据据发送到到网关或或将应用用平台控控制指令令发送到到控制器器。感知知层的关关键技术术主要为为传感器器技术和和短距离离传输网网络技术术，例如如射
4、频标识识（RFFID）标标签与用用来识别别RFIID信息息的扫描描仪、视视频采集集的摄像像头和各各种传感感器中的的传感与与控制技技术、短短距离无无线通信信技术（包包括由短短距离传传输技术术组成的的无线传传感网技技术）。在在实现这这些技术术的过程程中，又又涉及到到芯片研研发、通通信协议议研究、RRFIDD材料研研究、智智能节点点供电等等细分领领域。（22）传送送层物联联网的传传送层主主要完成成信息传传递和处处理，传传送层包包括两个个部分：接入单单元、接接入网络络。接入入单元是是连接感感知层的的网桥，它它汇聚从从感知层层获得的的数据，并并将数据据发送到到接入网网络。接接入网络络即现有有的通信信网络
5、，包包括移动动通信网网、有线线电话网网、有线线宽带网网等。通通过接入入网络，人人们将数数据最终终传入互互联网。传送送层是基基于现有有通信网网和互联联网建立立起来的的层。传传送层的的关键技技术既包包含了现现有的通通信技术术，如移移动通信信技术、有有线宽带带技术、公公共交换换电话网网（PSSTN）技技术、WWi-FFi通信信技术等等，也包包含了终终端技术术，如实实现传感感网与通通信网结结合的网网桥设备备、为各各种行业业终端提提供通信信能力的的通信模模块等。（33）应用用层物联联网的应应用层主主要完成成数据的的管理和和数据的的处理，并并将这些些数据与与各行业业应用的的结合。应应用层包包括两部部分：物
6、物联网中中间件、物物联网应应用。物联联网中间间件是一一种独立立的系统统软件或或服务程程序。中中间件将将许多可可以公用用的能力力进行统统一封装装，提供供给丰富富多样的的物联网网应用。统统一封装装的能力力包括通通信的管管理能力力、设备备的控制制能力、定定位能力力等。物联联网应用用是用户户直接使使用的各各种应用用，种类类非常多多。物联联网应用用包括家家庭物联联网应用用，如家家电智能能控制、家家庭安防防等，也也包括很很多企业业和行业业应用，如如石油监监控应用用、电力力抄表、车车载应用用、远程程医疗等等。应用用层主要要基于软软件技术术和计算算机技术术实现。应应用层的的关键技技术主要要是基于于软件的的各种
7、数数据处理理技术，此此外云计计算技术术作为海海量数据据的存储储、分析析平台，也也将是物物联网应应用层的的重要组组成部分分。应用用是物联联网发展展的目的的。各种种行业和和家庭应应用的开开发是物物联网普普及的源源动力，将将给整个个物联网网产业链链带来巨巨大利润润。2 物联联网标准准进展在标标准方面面，与物物联网相相关的标标准化组组织较多多。图22所示为为全球主主要物联联网标准准组织的的徽标。物联联网覆盖盖的技术术领域非非常广泛泛，涉及及总体架架构、感感知技术术、通信信网络技技术、应应用技术术等各个个方面。物物联网标标准组织织有的从从机器对对机器通通信（MM2M）的的角度进进行研究究，有的的从泛在在
8、网角度度进行研研究，有有的从互互联网的的角度进进行研究究，有的的专注传传感网的的技术研研究，有有的关注注移动网络络技术研研究，有有的关注注总体架架构研究究。目前前介入物物联网领领域主要要的国际际标准组组织有IIEEEE、ISSO、EETSII、ITTU-TT、3GGPP、33GPPP2等。针对对泛在网网总体框框架方面面进行系系统研究究的国际际标准组组织比较较有代表表性的是是国际电电信联盟盟（ITTU-TT）及欧欧洲电信信标准化化协会（EETSII）M22M技术术委员会会。ITTU-TT从泛在在网角度度研究总总体架构构，ETTSI从从M2MM的角度度研究总总体架构构。 感知技术术（主要要是对无无
9、线传感感网的研研究）方方面进行行研究的的国际标标准组织织比较有有代表性性的是国国际标准准化组织织（ISSO）、美美国电气气及电子子工程师师学会（IIEEEE）。通信信网络技技术方面面进行研研究的国国际标准准组织主主要有33GPPP和3GGPP22。他们们主要从从M2MM业务对对移动网网络的需需求方面面进行研研究，只只限定在在移动网网络层面面。在应应用技术术方面，各各标准组组织都有有一些研研究，主主要是针针对特定定应用制制订标准准。总的的来说，国国际上物物联网标标准工作作还处于于起步阶阶段，目目前各标标准组织织自成体体系，标标准内容容涉及架架构、传传感、编编码、数数据处理理、应用用等，不不尽相同
10、同。各标标准组织织都比较较重视应应用方面面的标准准制订。在在智能测测量、EE-Heealtth、城城市自动动化、汽汽车应用用、消费费电子应应用等领领域均有有相当数数量的标标准正在在制订中中，这与与传统的的计算机机和通信信领域的的标准体体系有很很大不同同（传统统的计算算机和通通信领域域标准体体系一般般不涉及及具体的的应用标标准），这这也说明明了“物物联网是是由应用用主导的的”观点点在国际际上已成成为共识识。图33所示是是物联网网在不同同领域的的主要标标准组织织分布情情况。本本文选择择一些在在物联网网领域重重要的有有一定影影响力的的标准组组织进行行简要介介绍。2.11 ITTU-TT物联网网标准进
11、进展提到到物联网网标准，首首先必须须先提一一下ITTU-TT。ITTU-TT早在220055就开始始进行泛泛在网的的研究，可可以说是是最早进进行物联联网研究究的标准准组织。ITTU-TT的研究究内容主主要集中中在泛在在网总体体框架、标标识及应应用3方方面。IITU-T在泛泛在网研研究方面面已经从从需求阶阶段逐渐渐进入到到框架研研究阶段段，目前前研究的的框架模模型还处处在高层层层面。图图4所示示为ITTU-TT提出的的物联网网架构，曾曾经在各各种场合合被广泛泛引用。ITTU-TT在标识识研究方方面和IISO通通力合作作，主推推基于对对象标识识（OIID）的的解析体体系；IITU-T在泛泛在网应应
12、用方面面已经逐逐步展开开了对健健康和车车载方面面的研究究。下面面详细介介绍ITTU-TT各个相相关研究究课题组组的研究究情况。 SG133主要从从NGNN角度展展开泛在在网相关关研究，标标准主导导是韩国国。目前前标准化化工作集集中在基基于NGGN的泛泛在网络络/泛在在传感器器网络需需求及架架构研究究、支持持标签应应用的需需求和架架构研究究、身份份管理（IIDM）相相关研究究、NGGN对车车载通信信的支持持等方面面。SGG16组组成立了了专门的的问题组组展开泛泛在网应应用相关关的研究究，日、韩韩共同主主导，内内容集中中在业务务和应用用、标识识解析方方面。SSG166组研究究的具体体内容有有：Q.
13、25/16泛泛在感测测网络（UUSN）应应用和业业务、QQ.277/166通信/智能交交通系统统（ITTS）业业务/应应用的车车载网关关平台、QQ.288/166电子健健康（EE-Heealtth）应应用的多多媒体架架构、QQ.211和Q.22标标识研究究（主要要给出了了针对标标识应用用的需求求和高层层架构）。SGG17组组成立有有专门的的问题组组展开泛泛在网安安全、身身份管理理、解析析的研究究。SGG17组组研究的的具体内内容有：Q.66/177泛在通通信业务务安全，QQ.100/177身份管管理架构构和机制制，Q.12/17抽抽象语法法标记（AASN.1）、OOID及及相关注注册。SGG1
14、1组组成立有有专门的的问题组组“NIID和UUSN测测试规范范”，主主要研究究节点标标识（NNID）和和泛在感感测网络络（USSN）的的测试架架构、HH.IRRP测试试规范以以及X.oidd-rees测试试规范。ITTU-TT还在智智能家居居、车辆辆管理等等应用方方面开展展了一些些研究工工作。2.22 ETTSI物物联网标标准进展展ETTSI采采用M22M的概概念进行行总体架架构方面面的研究究，相关关工作的的进展非非常迅速速，是在在物联网网总体架架构方面面研究得得比较深深入和系系统的标标准组织织，也是是目前在在总体架架构方面面最有影影响力的的标准组组织。ETTSI专专门成立立了一个个专项小小组
15、（MM2M TTC）从从M2MM的角度度进行相相关标准准化研究究。ETTSI成成立M22M TTC小组组主要是是考虑：目前虽虽然已经经有一些些M2MM的标准准存在，涉涉及各种种无线接接口、格格状网络络、路由由和标识识机制等等方面，但但这些标标准主要要是针对对某种特特定应用用场景，彼彼此相互互独立，如如何将这这些相对对分散的的技术和和标准放放到一起起并找出出不足，这这方面所所做的工工作很少少。在这这样的研研究背景景下，EETSII M22M TTC小组组的主要要研究目目标是从从端到端端的全景景角度研研究机器器对机器器通信，并并与ETTSI内内NGNN的研究究及3GGPP已已有的研研究展开开协同工
16、工作。M22M TTC小组组的职责责是：从从利益相相关方收收集和制制订M22M业务务及运营营需求，建建立一个个端到端端的M22M高层层体系架架构（如如果需要要会制订订详细的的体系结结构），找找出现有有标准不不能满足足需求的的地方并并制订相相应的具具体标准准，将现现有的组组件或子子系统映映射到MM2M体系系结构中中，M22M解决决方案间间的互操操作性（制制订测试试标准），硬硬件接口口标准化化方面的的考虑，与与其他标标准化组组织进行行交流及及合作。2.3 3GPPP/33GPPP2物联联网标准准进展3GGPP和和3GPPP2也也采用MM2M的概概念进行行研究。作作为移动动网络技技术的主主要标准准组织，33
