1、物聯(lián)網技術與標準物聯(lián)網技術與標準北京理工大學智能信息網絡實驗室北京理工大學智能信息網絡實驗室曹元大物聯(lián)網技術體系框架物聯(lián)網技術體系主要包括感知延伸層技術、網絡層技術、應用層技術和共性支撐技術體系框架。物聯(lián)網技術體系框架感知延伸層技術感知延伸層技術感知延伸層技術是保證物聯(lián)網絡感知和獲取物理世界信息的首要環(huán)節(jié)，并將現(xiàn)有網絡接入能力向物進行延伸。主要可以分為數(shù)據采集和感知、無線傳輸、延伸網三大部分。數(shù)據采集和感知數(shù)據采集和感知用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據，主要包括: 傳感器、RFID、二維碼、多媒體信息采集數(shù)據采集和感知（續(xù)）傳感器:是能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或

2、裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。傳感器是感知延伸層獲取數(shù)據的一種設備。RFID:是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據。二維碼:是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據符號信息，通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現(xiàn)信息自動處理。多媒體信息的采集: 多媒體信息采集是對音頻、視頻信息進行同步采集，并將其存儲的技術。無線傳輸無線傳輸用于補充和延伸接入網絡，使得網絡能夠把各種物體接入到網絡，主要包括各種短距離無線通信技術。無線傳輸（續(xù)）IEEE802.15.4: IEEE802.15.4是一種經濟、高效、低數(shù)據速率

3、（250kbps）、工作在2.4GHz和868/928MHz的無線技術，用于個人區(qū)域網和對等網絡。UWB: UWB（UltraWideband）是一種無載波通信技術，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據。通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號，UWB能在10米左右的范圍內實現(xiàn)數(shù)百Mbits至數(shù)Gbits的數(shù)據傳輸速率。NFC: NFC技術在單一芯片上集成了非接觸式讀卡器、非接觸式智能卡和點對點的功能，運行在13.56MHz的頻率范圍內，能在大約10cm范圍內建立設備之間的連接，傳輸速率可為106kbit/s、212kbit/s、424kbit/s，未來可提高到848kbit/s以上。藍牙:

4、 藍牙是一種支持設備短距離通信（一般10m內）的無線電技術。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。延伸網延伸網指附屬于傳統(tǒng)電信網的用戶接入點的網絡，主要包括：傳感器網、家庭網、個域網、車域網等。延伸網（續(xù)）傳感器網：由各種傳感器和傳感器節(jié)點組成的網絡。家庭網：用戶在基于家庭環(huán)境的背景下使用的網絡。個域網：用戶在基于個人環(huán)境的背景下使用的網絡。車域網：用戶在基于汽車環(huán)境的背景下使用的網絡。網絡層技術網絡層技術網絡層技術主要用于實現(xiàn)物聯(lián)網信息的雙向傳遞和控制，重點在于適應物物通信需求的無線接入網和核心網的網絡改造和優(yōu)化，以及滿足低功耗、低速率等物物

5、通信特點的感知層通信和組網技術。網絡層技術網絡層技術（續(xù)（續(xù)1）電信網增強：目前電信網主要用于支持人與人之間的通信。物與物通信和人與人通信在需求和特點上存在差異，為使網絡能夠更加適應物與物的通信，需要對現(xiàn)有網絡能力進行增強或優(yōu)化。下一代承載網：可以承載并滿足包括物與物通信在內的各種泛在業(yè)務需求的新型承載網。網絡資源虛擬化：利用虛擬化技術屏蔽異構網絡在資源形態(tài)、資源使用方式等方面上的差異性，將網絡的各類資源，如設備、存儲、計算、承載傳送等各種資源，進行感知、收集、抽象等處理。網絡層技術網絡層技術（續(xù)（續(xù)2）物物通信無線接入：實現(xiàn)物與物通信業(yè)務流量模式下的無線網絡技術。環(huán)境感知：用戶感知延伸層的個

6、域網、家庭網、車域網網絡環(huán)境下，網絡將根據用戶的定制提供無處不在的網絡服務。異構網融合：不同接入技術的網絡環(huán)境下，網絡提供的不同接入技術的無縫切換服務或游牧式服務的網絡。應用層技術應用層主要包含應用支撐子層和應用服務子層，在技術方面主要用于支撐信息的智能處理和開放的業(yè)務環(huán)境，以及各種行業(yè)和公眾的具體應用。應用支撐子層應用支撐平臺層用于支撐跨行業(yè)、跨應用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能，主要包括：信息開放平臺，環(huán)境支撐平臺，服務支撐平臺，其他中間件平臺。應用支撐子層（續(xù)）信息開放平臺：將各種信息和數(shù)據進行統(tǒng)一匯聚、整合、分類和交換，并在安全范圍內開放給各種應用服務。環(huán)境支撐平臺：根據用戶

7、所處的環(huán)境進行業(yè)務的適配和組合。服務支撐平臺：面向各種不同的泛在應用，提供綜合的業(yè)務管理、計費結算、簽約認證、安全控制、內容管理、統(tǒng)計分析等功能。其他中間件平臺：用于支撐泛在應用的其他平臺，例如封裝和抽象網絡和業(yè)務能力，向應用提供統(tǒng)一開放的接口等。應用服務子層物聯(lián)網服務可以劃分為行業(yè)服務和公眾服務。行業(yè)服務通常是面向行業(yè)自身特有的需求，由行業(yè)系統(tǒng)內企業(yè)提供的服務。如智能電力、智能交通、智能環(huán)境等。公共服務則是面向公眾的普遍需求，由跨行業(yè)的企業(yè)主體提供的綜合性服務，如智能家居等。共性支撐技術共性支撐技術是不屬于網絡某個特定的層面，而是與網絡的每層都有關系，主要包括：網絡架構、標識解析、網絡管理、

8、安全、QoS等。主要內容物聯(lián)網概念的提出及發(fā)展物聯(lián)網在世界范圍內的發(fā)展狀況物聯(lián)網技術體系框架物聯(lián)網標準體系物聯(lián)網的應用范例總結物聯(lián)網物聯(lián)網標準體系標準體系目前物聯(lián)網沒有形成統(tǒng)一標準，各個企業(yè)、行業(yè)都根據自己的特長定制標準，并根據企業(yè)或行業(yè)標準進行產品生產。這為物聯(lián)網形成統(tǒng)一的端到端標準體系制造了很大障礙。為物聯(lián)網制定標準，應從以下幾個方面入手。物聯(lián)網標準化對象劃分從標準化對象的角度看，物聯(lián)網標準涉及的標準化對象可為相對獨立、完整、具有特定功能的實體，可大至網絡、系統(tǒng)，可小至設備、接口、協(xié)議，另外還包括業(yè)務。各種實體根據需要，可以制定技術要求類標準和測試方法類標準。物聯(lián)網（泛在網）標準化對象劃分

9、物聯(lián)網標準體系劃分標準體系的建立應遵照全面成套、層次恰當、劃分明確的原則。物聯(lián)網標準體系可以根據物聯(lián)網技術體系的框架進行劃分，即分為感知延伸層標準、網絡層標準、應用層標準和共性支撐標準。物聯(lián)網（泛在網）標準體系劃分感知延伸層標準短距離無線通信相關標準：基于NFC技術的接口和協(xié)議標準、低速物理層和MAC層增強技術標準、基于ZigBee的網絡層和應用層標準等。RFID相關標準：空中接口技術標準、數(shù)據結構技術標準、一致性測試標準等。無線傳感網相關標準：傳感器到通信模塊接口技術標準、節(jié)點設備技術標準等。網絡層標準物物通信無線接入標準：面向物物通信的增強UTRA/EUTRA系統(tǒng)設備和接口的技術和測試標準等。電信網增強標準：面向物物通信針對移動核心網絡增強的技術標準等。網絡資源虛擬化標準：網絡資源虛擬化調用技術標準、網絡資源虛擬化的管理技術標準、網絡虛擬化核心設備技術和測試標準等。環(huán)境感知標準：認知無線電系統(tǒng)的技術標準，包括關鍵技術、未來應用、頻譜管理的標準等。異構網融合標準：不同無線接入技術在接入網層面融合標準、不同無線接入技術在核心網層面融合標準等。應用層標準行業(yè)應用類標準：智能交通、智能電力、智能環(huán)境等相關系列標準。公眾應用類標準：智能家居總體技術標準、智能家居聯(lián)網技術標準、智能家居設備控制協(xié)議技術標準等。應用中間件平臺標準：物聯(lián)網信息開放控制平臺基本能力