物联网关键技术标准语应用

　　张晖：各位专家上午好，今天非常高兴有机会跟大家介绍一下我们关于物联网关键标准的工作，以及这些标准在行业方面应用的具体成果向大家分享一下，首先跟大家介绍一下物联网技术架构和标准体系，要进行物联网标准制定，不可避免的进行标准的设计，比如基础架构的底棚设计，根据标准体系制定相应的标准。谈到物联网技术架构和标准体系，我想回顾一下物联网概念发展和融合，物联网概念听到非常多，在这里我主要跟大家简单进行梳理，物联网发展大概有两条线，一条线是从RFID引出来的，物联网最早就是RFID加上互联网，把所有物品通过RFID以及条形码，通过信息传感设备和互联网连接起来，这个定义非常清楚，这是M2M99年的时候提出来，这是早期物联网的概念，最早的概念是这样的，随着后续技术的发展，在08年的时候，ITU和欧盟跟早期概念进行推广，决定了任何时间，任何物体之间，无所不在网络，无所不在计算机的愿景，除RFID的技术外，传感技术，纳米技术，智能终端等技术将得到更加广泛的应用。

　　另外从早期的传感网引出的线，早期的传感网从78年美国国防部进行战场侦查，研发传感器网络的时候，当时提出传感网是由分布式节点自己组组织成的网络，用于战场侦查。在08年的时候ITU也发布了泛在传感器网络的报告，基于78年到21世纪随着互联网高速发展，随着智能计算技术的高度发展，对早期传感网进行了扩展。当时报告里面提出可以以“任何地点，任何时间，任何人，任何物的形式被部署，由智能传感节点组成的网络。泛在网络大家很清楚，是从日本和韩国最早提出来的，08年的时候可能江泽民主席交大学报上有一篇文章，里面也提到了泛在网。

　　这是一张江苏泛在传感器网络体系架构的图，当时把泛在传感器网络分为底层网络，接入网络，还有主干网，还有传感器网络的中间件，最上层是传感器网络的应用，08年江泽民主席发表的文章里面就引用了这张图，我把SensorNetwors改成了泛在网。

　　物联网概念发展和融合，我们认为其实并没有什么本质差别，泛在传感器网络我们也简称为传感网，前期听到了物联网可以简称为传感网，我们认为从这个意义上来说是正确的，如果传感网指的是泛在传感器网络，这里面会对早期的传感器网络内涵进行延伸，那样这个概念就相同了，现在包括物联网，泛在传感器网络也好，包括泛在网络也好，或者有人提出泛连网也好，要刨开事物表面看事情，我们要关注要做什么事情比较好，而不是关注于一些概念。

　　物联网产业刚刚开始兴起，我们国家电信产业随着近些年的发展，从互联网用户现在接近7亿，移动通信网的用户，可能接近了10亿，我们国家的电信企业的发展，可以作为我们物联网产业发展的进步，如果说物联网产业真正能够像人家宣传的这样，形成一个物物互联的业务和现在人人互联的业务，达到30：1的话，那么物联网产业和电信产业的具体差异在什么地方，我在这里想跟大家做一个简要的分析，我们认为电信产业大家可以看到，用户需求而言，主要是公共客户，也就是说电信产业发展是靠我们每个人带着手机进行公共通话业务，推动产业发展。而物联网产业是传统电信产业与传统行业的一个行业的交叉学科，根本上的推动力是传统行业改进生产和管理效率的特别需求，温总理在提出物联网发展需求的时候，其实也是指出物联网最主要的推动力，是目前在改进传统生产力促进两化融合的互动需求。

　　电信产业的目标客户需求什么样的呢？我们也提到电信产业的目标客户是公共客户，目标相对比较单一，目标需求特征明确，这些特征恰恰电信产业短时间内迅速成熟的根本原因。现在大家提到物联网应用五花八门，不同应用之间的差异性非常大，我们看到每一个细分行业的应用市场，规模相对来说又是比较小的，这样我们面临着一个用户需求不太明晰，而产业前景不明朗，产业化投入目标也模糊。

　　商业模式，物联网商业模式究竟是什么样？对于电信来说商业模式比较清晰，主要对公众服务和集团客户服务，他的对象和商业模式大家一目了然，作为物联网产业来说，他的商业模式是大家在这方面是一个主要应用的问题，现在如果说物联网产业形成了一个大规模的产业化，必须要进行商业模式的创新，也就是说我们一些企业，如果参与到物联网产业当中，必须要能够在原有的小规模应用基础上，能够提出创新性新的创业模式，企业不像政府，政府如果进行物联网的示范应用来投入的话，可以由政府来买单，如果企业不进行商业模式的创新，不通过市场获得生存发展的资金和空间，企业投入这里面有一点像飞蛾扑火，可能最终无法符合相应收益，甚至失去行业竞争力

　　电信产业标准化大家也非常清楚，从2G，3G到现在马上要推4G，LTD的标准，基本上基于主流的标准，还是占据了绝大部分的市场份额，它的市场集中度比较高，物联网产业行业标准还是存在着一定的标准化的空档，这些因素我们觉得也是阻碍着物联网快速规模发展的因素。

　　物联网系统架构图，这张图是非常粗糙的图，给大家简单呈现一下，如果今后物联网进行大规模部署的话，系统大致是什么意思，这是非常粗放的现状，可能通过成千上万的传感器布设，需要有一个自组组网，传感节点从物理设备作为信息，还有入的节点，信息的输入和转发，RFID从另一个视野来看也应该是传感器，还有手机结合RFID的应用，还有我们M2M的摸索各个运营商在开发和供应厂商在开发的时候，跟手机结合的终端，也可以作为物联网感知层的一个主要的设备组成，通过中层的网络，最后要把这信息传送到互联网，互联网上又会部署于大规模计算的设备，通过咱们云计算具体的部署，进行信息的大规模处理，最终将信息要么提供给用户，要么最后向下反馈给感知层，作为执行器的主要驱动。

　　物联网技术体系架构的组成图，现在大家可能基本有一个共识，物联网基本分为感知层，网络层，应用层，感知层一部分是数据采集，传感器二维条码，RFID，多媒体的信息组成设备，来组成多媒体的部分，将采集的信息往上通过自助式主网和销网进行处理，将数据进行初步的分析整理和剥离信息，然后接下来给上面的网络层，主要移动通信网，互联网，还有一些外网融合，等网络层组合，再把信息传送给应用层，所以分为信息的采集，传输，还有计算。计算通过云计算一些技术，将数据再进行具体的分析计算，提取为用户真正需要的云数据。物联网可管理需要信息管理，服务管理，以及应用授权等中间件，让物联网进行运行角度管理，从而让物联网给一些具体行业应用，向外提供。除此以外还有公共应用QS管理，安全技术，网络管理，标识解析。

　　我们进行标准体系框架设备的时候，也是参照刚才技术体系架构图做的部分，有总体标准，总体标准有技术架构和参考模型，这些属于物联网整体设备的标准，第二层感知层标准，既有智能传感器相关标准，也有RFID的一些标准，就刚才咱们提到的感知层里面的信息采集设备，这些相应的标准，再往上就是信息处理的一些部分，另外还有一些信息的处理。其中第二部分是传感器网络小网的一些标准，第三部分就是网络层标准，网络层的标准其实利用现在的互联网和移动通信网，再往上应用层标准，这里面分成两部分，一个行业应用的部分，包括刚才咱们提到的不同的行业应用，包括像环境的，医疗的，交通的，具体行业应用标准。这种标准里面，还有一部分就是智能计算的和服务支撑的标准，最后一部分是属于公共技术体系。

　　下面我就简单谈一下传感器网络的标准和应用，传感器网络和物联网这一部分一样都是连接应用的技术，传感器网络在应用也是面向了各个不同领域，这里通过不同的应用领域从市场上进行分析，比如电力安全这一块，国家电网十一五的电力规划里面，就要求从35到110千瓦的配电设备，必须要安装监测终端，而且要保障电力系统安全，今后我们国家电网监测设施将超过1万亿元，对大水库检测超过150亿元以上。，健康医疗在国家关于全面推进《居家养老服务工作的意见》明确提出了“十一五”期间城乡居家养老服务工作的目标任务。中国儿童发展状况报告（2003-2004）显示意外伤害成为目前我国14岁以下儿童的第一位死因。《我国城市居家养老服务研究》中国城市居家养老，护理服务潜在的市场规模超过700亿元，2010年增加1300亿元。若每位儿童通过传感器技术实现儿童看护200元/年，将产生500亿的市场规模。

　　我国机动车拥有量以每年10%以上的速度增长，预计2010年达到1.3亿多辆，道路交通设施及管理摄食显然有较大的改观，但跟不上机动车增长速度，总体水平与发达国家有所差距。公安部统计09年全国运营车辆400万，按17%的的增长率，2010年2300万，车载传感器网终端需求将超过100亿元，智能交通传感器网基础设施建设需求更为巨大。

　　两份典型的行业应用，一个环境保护，会达到百亿人左右，平安家居我们博览会里面看到，平安家居和智能管理里面厂商非常多，市场非常大，预计达到2万亿人的规模，提到传感器网络的应用，王愿望提到公共领域的应用，公共领域主要传感器网络是在工业过程里面对于生产线具体的监控通过工业以太网把相关信息提交给相关技术人员，国际商进行工业领域传感器网络的主要有两个主要引用行业的标准化组织，一个ISA  100仪器仪表协会，现仪器系统自动化协会，标准主要是基于15.4，通过ISA  100设置有100国家2.0万成员规模非常大。在ISA  100  11A主要跟传感器网络相关的标准制定。

　　除了ISA  100还有Wireless  Hart标准，应用领域跟ISA  100很相似的。也是采用15.4它采用的思路跟ISA100非常相似，用于检测诊断和资产管理和工业的各个等级的应用。通过Wireless  Hart07年到08年的标准化努力，08年9月份已经被国际电工委员会批准成为国际标准，而ISA  100目前走得步伐相对慢，因为ISA  100初始定的目标比较庞大，刚才那个图可以看出来，他从底层的传感器网络，一直到资产管理，还有一些DCS系统和整个传感器网络，和RFID和开关量，跟现在的工业过程进行紧密连接，这个工作量也是非常大，这也导致为什么国际标准化领域落后于Wireless  Hart。

　　有一个重要的工业过程，传感器网络过程，WIA-PA的标准。最早咱们国家在农业领域的传感器应用知道是Zigbee的基础，其实也是在15.4基础上的网络层描述。，还有IETF  6LoWPAN，这个标准在我们国家应用比较多的。还有RFID的应约。我这里简单介绍一下，RFID的产业链是比较明确的，从芯片制造和系统基层比较清楚，国际商进行RFID标准制定，主要是ISO/IEC的以及EPC  CLOUB，EPC  CLOUB可能成为一定意义上的标准。RFID标准案例，用于电子关锁在途中定位等，还有北京奥运会和洛杉矶的马拉松赛都在RFID领域上展开一定探索。

　　最后我简单回顾一下我们在物联网标准制定，以及物联网产业方面需要重点关注的几个问题，这也是我们在各个行业包括一些标准化组织交流的时候，最后对咱们物联网产业大概有几个目前存在的问题，给大家有一个总结，在传感器方面，尤其是咱们国家现在产业规模都比较小，现在落后国外的程度可能更大一些，主要落后于国外10到15年的程度，所以我觉得智能传感器作为物联网的基础设施，需要大家引起关注的。RFID的技术我们在低频和中高频的技术比较生疏，在超高频的基础还是比较薄弱的，传感器网络在之前主要以大专院校科研院所，跟应用不太紧密，这是物联网主要存在的问题，通信承载网基础上已经满足物联网的充分应用。智能计算大家可能听到一些外企像微软等听到一些介绍，我们国家这些方面还是比较弱，要真正发展物联网发展产业，标识要先行，先要制定出具有解析的标准，展开一个有利的说明，我们认为物联网感知层技术的标准，应该作为国家地方政府投入支持的关键。

　　以上就是我要说的内容，谢谢大家！

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