1.2 物聯(lián)網與相關技術標準

在標準方面，與物聯(lián)網相關的標準化組織較多。物聯(lián)網涉及極為廣泛的技術種類，包括總體構架、傳感技術、通信網絡技術、應用技術等很多方面。很多標準組織從不同的角度對物聯(lián)網進行研究工作，比如從機器到機器通信（M2M）的角度，從泛在網的角度，從互聯(lián)網的角度，或從傳感網和傳感技術的角度，有的則關注于總體架構，等等。目前介入物聯(lián)網領域的標準組織主要有IEEE、ISO、ETSI、ITU-T、3GPP、3GPP2等，下面我們會一一做介紹。

國際電信聯(lián)盟（ITU-T）及歐洲電信標準化協(xié)會（ETSI）M2M技術委員會主要從總體架構方面對物聯(lián)網進行研究，兩者研究的角度不同：ITU-T從泛在網角度研究，而ETSI則從M2M的角度來研究總體架構。

國際標準化組織（ISO）、美國電氣及電子工程師學會（IEEE）則專注于研究傳感技術和器件方面的標準，主要涉及無線傳感網。

第三代合作伙伴計劃（The 3rd Generation Partnership Project，3GPP）和第三代合作伙伴計劃2（3rd Generation Partnership Project 2，3GPP2）主要研究物聯(lián)網所應用到的通信網絡技術，只限定在移動網絡層面。

總的來說，目前為止，物聯(lián)網的唯一標準在國際上尚未建立，已有的各標準組織自成體系，標準內容涉及架構、通信、傳感、編碼、數據處理、應用等多方面。

與傳統(tǒng)的計算機和通信領域的標準體系有很大不同（傳統(tǒng)的計算機和通信領域標準體系一般不涉及具體的應用標準）的是，物聯(lián)網相關的標準組織都比較重視應用方面的標準制定。在電子檢測、家居智能化、交通運輸、電子消費應用等領域都有相當數量的標準正在制定中，這也說明了“由應用主導物聯(lián)網”的觀點在國際上已經達成了共識。

圖1-4是不同領域的物聯(lián)網相關主要標準組織的分布情況。本節(jié)選擇一些在物聯(lián)網領域重要的有一定影響力的標準組織進行介紹。

1.2.1 ITU-T物聯(lián)網標準

國際電信聯(lián)盟遠程通信標準化組織（ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector），它是國際電信聯(lián)盟管理下的專門制定遠程通信相關國際標準的組織。國際電聯(lián)作為世界最為普遍認可的信息通信標準制定者的角色，可以追溯到機構的創(chuàng)立之初。國際電聯(lián)自1865年成立以來，一直在為行業(yè)的技術與服務達成共識而奔走，因為它們構成了世界上規(guī)模最大且互聯(lián)最為緊密的人為體系的中堅力量。僅2007年，國際電聯(lián)電信標準化部門（ITU-T）就制定了160多項新的和經修訂的標準（ITU-T建議書），涵蓋了從核心網絡功能與寬帶到IPTV等下一代業(yè)務的各個方面。ITU-T早在2005就開始進行泛在網的研究，可以說是最早進行物聯(lián)網研究的標準組織。

ITU-T主要研究泛在網總體框架、標識及應用方面。ITU-T在泛在網研究方面已經從需求階段逐漸進入到框架研究階段，目前研究的框架模型還處在高層層面。圖1-5為ITU-T提出的物聯(lián)網架構。在標識研究方面，ITU-T與ISO進行合作，關注于基于對象標識（OID）的解析體系；在健康和交通運輸方面ITU-T也展開了研究。

ITU-T相關研究課題組的研究情況如下。

SG13主要從NGN（Next Generation Network，下一代網絡，又稱為次世代網絡）角度進行泛在網絡相關的標準研究，韓國是標準研究的主導國家。目前標準化工作集中在基于泛在網絡/無線傳感器網絡的需求和框架方面，支持標簽應用和結構框架的研究，身份管理（IDM），還包括NGN的車載通信支持方面的研究等。

SG16專門成立了一個小組進行泛在網絡應用的研究，日、韓是研究共同主導，研究內容側重于業(yè)務和應用，標識解析等方面。SG16組研究的具體內容包括：Q.25/16泛在傳感器網絡（USN）的應用和服務，Q.27/16通信/智能交通系統(tǒng)（ITS）服務/應用的網關平臺，Q.28/16電子健康的多媒體框架，Q.21和Q.22標記研究（主要是提出了標識應用需求和架構）。

SG17設立了一個特別的問題小組展開泛在網絡安全、身份管理的分析研究。SG17組研究的具體內容包括：Q.6/17泛在網絡的通信安全，Q.10/17身份管理框架和機制，Q.12/17抽象語法標識（ASN.1）、OID及相關注冊。

SG11成立了一個特殊的問題小組專門研究“NID和USN測試規(guī)范”，主要研究結點標識（NID）和泛在傳感器網絡（USN）的測試構架，以及H.IRP和X.oid-re測試規(guī)范。

ITU-T還在智能家居、車輛管理等應用方面開展了一些研究工作。

1.2.2 ETSI物聯(lián)網標準

歐洲電信標準化協(xié)會（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）是由歐共體委員會1988年批準建立的一個非營利性的電信標準化組織，總部設在法國南部的尼斯。ETSI的標準化領域主要是電信業(yè)，并涉及與其他組織合作的信息及廣播技術領域。ETSI作為一個被CEN（歐洲標準化協(xié)會）和CEPT（歐洲郵電主管部門會議）認可的電信標準協(xié)會，其制定的推薦性標準常被歐共體作為歐洲法規(guī)的技術基礎而采用并被要求執(zhí)行。

ETSI采用M2M的概念進行總體架構方面的研究，相關工作的進展非常迅速，是在物聯(lián)網總體架構方面研究得比較深入和系統(tǒng)的標準組織，也是目前在總體架構方面最有影響力的標準組織。

ETSI成立了一個特別小組（M2M TC），從M2M的視角進行相關標準的研究。ETSI成立這樣一個小組主要是因為：目前為止盡管存在很多M2M相關標準，涉及多種無線接口、格狀網絡、路由和標識機制等，但這些標準主要是針對一個特定的應用場景，是相互獨立的，如何找出已有的相對分散的技術和標準中的不足，所做的工作卻很少。在這樣的研究背景下，相關的技術小組的主要研究對象是從端到端的全景視角研究機器對機器通信，并與相關技術的研究進行合作研究工作。

M2M TC組的工作是：從利益相關者的收集和發(fā)展M2M的業(yè)務需要出發(fā)，建立一個端到端的高層體系結構，找出已有標準不能滿足需求的地方并制定新的具體標準，將現有的組件或子系統(tǒng)映射到高層體系構架中，并解決方案之間的互操作性（測試標準）、硬件接口標準化以及與其他標準組織進行溝通與合作。

1.2.3 3GPP/3GPP2物聯(lián)網標準

The 3rd Generation Partnership Project（3GPP）是領先的3G技術規(guī)范機構，是由歐洲的ETSI，日本的ARIB和TTC，韓國的TTA以及美國的T1在1998年年底發(fā)起成立的，旨在研究制定并推廣基于演進的GSM核心網絡的3G標準，即WCDMA、TD-SCDMA、EDGE等。中國無線通信標準組（CWTS）于1999年加入3GPP。

3GPP和3GPP2也從M2M的角度進行標準研究。作為移動網絡技術的主要標準組織，3GPP和3GPP2側重于互聯(lián)網網絡能力的提高，是網絡層相關方面研究的主要標準組織。

3GPP的研究主要從移動網絡出發(fā)，研究M2M應用對網絡的影響，包括網絡優(yōu)化技術。它的主要研究領域包括：移動網絡的M2M通信；定義M2M服務，而不包括具體的M2M應用的定義。Verizon、Vodafone和其他的許多移動運營商在M2M的應用中發(fā)現了很多問題，如大量M2M終端對網絡的沖擊，系統(tǒng)控制能力不足等。因此，在高通、Vodafone、Verizon、三星等公司的推動下，3GPP加速了M2M的研究，基本完成了需求分析、網絡體系結構和技術框架研究，但核心的無線接入網絡（RAN）的研究還沒有開展。

相比之下，3GPP2的相關性研究進展較慢。

1.2.4 IEEE物聯(lián)網標準

美國電氣和電子工程師協(xié)會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）是1963年1月1日由美國無線電工程師協(xié)會（IRE，創(chuàng)立于1912年）和美國電氣工程師協(xié)會（AIEE，創(chuàng)建于1884年）合并而成，它是一個區(qū)域和技術互為補充的組織結構，以地理位置或者技術中心作為組織單位（如IEEE費城分會和IEEE計算機協(xié)會）。它管理著推薦規(guī)則和執(zhí)行計劃的分散組織（如IEEE-USA明確服務于美國的成員、專業(yè)人士和公眾）。總部設在美國紐約。IEEE在150多個國家中擁有300多個地方分會。透過多元化的會員，該組織在太空、計算機、電信、生物醫(yī)學、電力及消費性電子產品等領域中都是主要的權威。專業(yè)上，它有35個專業(yè)學會和兩個聯(lián)合會。IEEE發(fā)表多種雜志、學報、書籍和每年組織300多次專業(yè)會議。IEEE定義的標準在工業(yè)界有極大的影響。在物聯(lián)網的感知層研究領域，IEEE的重要地位顯然是毫無爭議的。目前無線傳感網領域用得比較多的ZigBee技術就基于IEEE 802.15.4標準。

IEEE 802系列標準是IEEE 802局域網/城域網標準委員會制定的LAN/MAN技術標準。IEEE 802.15工作組成立于1998年，專門從事無線個人局域網絡（WPAN）的標準化工作。在IEEE 802.15工作組內有5個工作組，分別制定適合不同應用的標準。這些標準的傳輸速度，功耗和支持服務等方面都存在差異。

TG1工作組制定IEEE 802.15.1標準，即藍牙無線通信標準。該標準適用于移動電話，掌上計算機和其他設備中的中、短距離通信。

TG2工作組制定IEEE 802.15.2標準。

TG3工作組制定IEEE 802.15.3標準，研究超寬帶（UWB）標準。本標準適用于網絡多媒體中的高速、短距離通信中的應用。

TG4工作組制定IEEE 802.15.4標準，研究低速率無線個人局域網（WPAN）。該標準力圖實現低能耗，低比特率傳輸和低成本，專為個人或家庭在不同的設備之間提供了一個統(tǒng)一的標準低速網絡標準。

TG5工作組制定IEEE 802.15.5標準，研究無線個人局域網（WPAN）的無線網狀網絡（MESH）。該標準的目的是研究MESH組網的個人局域網的物理層和鏈路層的必要機制。

傳感器網絡的特點與低速率無線個人局域網（WPAN）有很多相似之處，因此，傳感器網絡的物理層和媒體訪問控制層（MAC）是基于IEEE 802.15.4標準的，其中最著名的是ZigBee。因此，IEEE 802.15工作組也是物聯(lián)網領域的無線傳感器網絡的一個主要標準組織之一。我國也參與了一系列IEEE 802.15標準的開展工作，包括IEEE 802.15.4c和IEEE 802.15.4e的起草工作等。IEEE 802.15.4c擴展了適合我國使用的頻段，IEEE 802.15.4e則擴展了工業(yè)級控制部分。

1.2.5 中國物聯(lián)網標準

總的來說，我國物聯(lián)網標準的制定工作還處于起步階段，但發(fā)展迅速。目前我國已有涉及物聯(lián)網總體架構、無線傳感網、物聯(lián)網應用層面的眾多標準正在制定中，并且有相當一部分的標準項目已在相關國際標準組織立項。我國研究物聯(lián)網的標準組織主要有傳感器網絡標準工作組（WGSN）和中國通信標準化協(xié)會（CCSA）。

WGSN是由中國國家標準化管理委員會批準籌建，中國信息技術標準化技術委員會批準成立并領導，從事傳感器網絡（簡稱傳感網）標準化工作的全國性技術組織。WGSN于2009年9月正式成立，由中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所任組長單位，中國電子技術標準化研究所任秘書處單位，成員單位包括中國三大運營商、主要科研院校、主流設備廠商等。傳感器網絡標準工作組將“適應中國社會主義市場經濟建設的需要，促進中國傳感器網絡的技術研究和產業(yè)化的迅速發(fā)展，加快開展標準化工作，認真研究國際標準和國際上的先進標準，積極參與國際標準化工作，并把中國和國際標準化工作結合起來，加速傳感網標準的修訂工作，建立和不斷完善傳感網標準化體系，進一步提高中國傳感網技術水平”作為其宗旨。目前WGSN已有一些標準正在制定中，并代表中國積極參加ISO、IEEE等國際標準組織的標準制定工作。由于成立時間尚短，目前WGSN還沒有形成可發(fā)布的標準文稿。

CCSA于2002年12月18日在北京正式成立。協(xié)會的主要任務是為提供更好的通信標準開展研究工作，將通信企業(yè)、制造企業(yè)、研究機構、大學和其他有關的企業(yè)和機構組織起來，按照公平、公正、公開的原則制定標準，對標準進行的協(xié)調和控制，并把高技術、高水平、高質量的標準推薦給政府機關等，將具有中國自主知識產權的標準推向世界。2009年11月，CCSA建立了一個新的泛在網絡技術委員會（TC10），開展具體的物聯(lián)網相關研究工作。雖然TC10剛成立不久，但在之前CCSA對物聯(lián)網上的相關領域也做了一些研究。目前，CCSA有多個與網絡相關的標準正在制定，但沒有發(fā)布。

在2009年4月成立的RFID標準工作組也是與物聯(lián)網相關的標準研究組織。該工作組在工信部的領導下，開展科學和技術工作，致力于中國的RFID技術領域的標準研究和制定工作，取得了一定的成績。

RFID和CCSA標準組織都獨立開展工作，每一組織的研究工作各有側重。WGSN側重于傳感器網絡，CCSA TC10強調網絡通信和應用研究，RFID標準工作組則關注RFID相關領域。同時，標準工作組的研究領域也有很多交集，如WGSN也涉及傳感器網絡的通信部分和應用部分內容，CCSA也涉及一些傳感器網絡方面的工作內容。對于這些交集領域，每一個標準之間必須保持良好的橫向溝通與協(xié)調，基于此目的，國家正在籌備成立“網絡標準聯(lián)合工作組”。聯(lián)合工作組旨在整合中國物聯(lián)網相關標準資源，共同發(fā)展網絡技術研究，積極推進物聯(lián)網的標準化工作，加快發(fā)展物聯(lián)網技術標準的步伐，需要政府部門對物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展決策提供全面的技術支持和服務支持。