物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展

傳感網(wǎng)國家標準工作組秘書長張暉10月21日物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第1頁物聯(lián)網(wǎng)概念發(fā)展和融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第2頁我國提出物聯(lián)網(wǎng)概念物聯(lián)網(wǎng)是指在物理世界實體中布署含有一定感知能力、計算能力各種信息傳感設(shè)備經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實現(xiàn)信息獲取、傳輸和處理，從而實現(xiàn)廣域或大范圍人與人、人與物、物與物之間信息交換需求互聯(lián)。“智慧地球”關(guān)鍵和內(nèi)涵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第3頁物聯(lián)網(wǎng)概念發(fā)展和融合RFID早期物聯(lián)網(wǎng)RFID+互聯(lián)網(wǎng)把全部物品經(jīng)過射頻識別（RFID）和條碼等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)ITU和歐盟對概念擴展提出任何時刻，任何地點，任意物體之間互聯(lián)，無所不在網(wǎng)絡(luò)和無所不在計算發(fā)展愿景，除RFID技術(shù)外，傳感器技術(shù)，納米技術(shù)，智能終端等技術(shù)將得到愈加廣泛應(yīng)用。早期傳感網(wǎng)自組織網(wǎng)絡(luò)分布式節(jié)點自組織組成網(wǎng)絡(luò)，用于戰(zhàn)場偵察。泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)ITU研究匯報能夠以“任何地點、任何時間、任何人、任何物”形式被布署，由智能傳感節(jié)點組成網(wǎng)絡(luò)。泛在網(wǎng)絡(luò)江澤民主席文章由智能網(wǎng)絡(luò)、最先進計算技術(shù)以及其它領(lǐng)先數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施武裝而成技術(shù)社會形態(tài)，將以“無所不在”、“無所不包”、“無所不能”為基本特征，幫助人類實現(xiàn)“4A”化通信。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第4頁泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第5頁物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與電信產(chǎn)業(yè)差異電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)－面向人與人互聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)本身非智能；物聯(lián)網(wǎng)－物聯(lián)網(wǎng)面向物物互聯(lián)，物非智能，要求網(wǎng)絡(luò)智能、自治；（信息技術(shù)前沿和交叉領(lǐng)域）關(guān)鍵：“自治組網(wǎng)、協(xié)同感知”差異項目電信產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)用戶需求起源主要需求推進力起源于公眾用戶傳統(tǒng)電信產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)行業(yè)交叉與融合，根本推進力是傳統(tǒng)行業(yè)改進生產(chǎn)和管理效率緊迫需求目標客戶和應(yīng)用需求目標客戶單一、應(yīng)用需求集中、系統(tǒng)特征明確，是電信產(chǎn)業(yè)能夠在短時間內(nèi)快速成熟根本原因。應(yīng)用領(lǐng)域眾多，不一樣應(yīng)用差異大，每個細分市場產(chǎn)業(yè)規(guī)模小。面臨用戶需求不清楚、行業(yè)前景不明朗、產(chǎn)業(yè)化力量投入目標含糊等根本問題；商業(yè)模式公眾客戶服務(wù)和集團客戶服務(wù)行業(yè)用戶基于行業(yè)信息及流程保密性、安全性等考慮，將在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)價值鏈中飾演著完全不一樣角色。大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化必須打破原有電信產(chǎn)業(yè)價值鏈形式及思維模式，實現(xiàn)商業(yè)模式創(chuàng)新標準化基于主流標準產(chǎn)品占據(jù)了全球絕大多數(shù)市場份額，標準市場集中度較高物聯(lián)網(wǎng)標準與行業(yè)內(nèi)標準依舊存在標準化空白，這些原因存在也妨礙了物聯(lián)網(wǎng)快速規(guī)模產(chǎn)業(yè)化新業(yè)務(wù)模式新發(fā)展機遇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第6頁物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)和標準體系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第7頁物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)圖物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第8頁物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第9頁物聯(lián)網(wǎng)標準體系框架物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第10頁物聯(lián)網(wǎng)總體標準物聯(lián)網(wǎng)通用功效體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)通用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)參考模型物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)元數(shù)據(jù)注冊方法面向業(yè)務(wù)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)聚合規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)標識設(shè)計方法和框架物聯(lián)網(wǎng)信息資源管理規(guī)范急需立項物聯(lián)網(wǎng)總體標準物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第11頁智能傳感器技術(shù)與標準化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第12頁智能傳感器定義和特點傳感器－能感受要求被測量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號器件或裝置。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。按被測量可分為力敏、熱敏、光敏、磁敏、氣敏、濕敏、壓敏、離子敏、射線敏、生物敏、光纖敏等大類。智能傳感器－帶有微處理器，含有信息處理功效傳感器。自檢測、自修正、自保護功效；判斷、決議、思維功效；雙向通信、標準化數(shù)字輸出或符號輸出功效。傳感器集成化與微處理機相結(jié)合產(chǎn)物。高精度、高可靠性與高穩(wěn)定性、高信噪比與高分辨力、自適應(yīng)性強。智能傳感器三種實現(xiàn)方式－①非集成化實現(xiàn)是將傳統(tǒng)傳感器、信號調(diào)理電路、帶數(shù)字接口微處理器組合為一整體，而組成智能傳感器系統(tǒng)。②集成化實現(xiàn)是采取微機械加工技術(shù)和大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)，利用硅作為基本材料制作敏感元件、信號調(diào)理電路、微處理單元，集成到一塊芯片，又稱為集成智能傳感器。③混合實現(xiàn)是依據(jù)需要，將系統(tǒng)各個集成化步驟。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第13頁智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中地位和作用應(yīng)用系統(tǒng)傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層定位時間同時系統(tǒng)管理拓撲生成分布式信息處理智能傳感器通信與組網(wǎng)管理服務(wù)微型化低成本低功耗抗干擾靈活性福布斯認為，全球有11個科技領(lǐng)域未來幾十年將會改變世界經(jīng)濟格局和人類生活，新型傳感器居首。智能傳感器性能決定物聯(lián)網(wǎng)性能。傳感器技術(shù)升級換代將提升網(wǎng)絡(luò)升級換代。智能傳感器是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展瓶頸。智能傳感器產(chǎn)業(yè)化決定物聯(lián)網(wǎng)市場應(yīng)用前景。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第14頁智能傳感器技術(shù)國際標準化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第15頁智能傳感器標準體系框架物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第16頁傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標準化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第17頁ISO/IECJTC1組織機構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第18頁傳感器網(wǎng)絡(luò)標準化進展國家標準委正式同意在全國信標委下成立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組分為8個項目組，召開工作組全會，開展詳細國家標準制訂工作年年年全國信標委開始組織相關(guān)單位進行傳感器網(wǎng)絡(luò)標準方面研究工作傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組4月上報籌備方案，11月在無錫召開籌備會議年傳感器網(wǎng)絡(luò)國家標準工作組（先于ISO/IECJTC1WG7成立），直屬全國信息技術(shù)標準化委員會，現(xiàn)有組員單位近100家。組長單位－中科院上海微系統(tǒng)所，秘書處單位－工信部電子工業(yè)標準化研究所。當前項目組有PG1（國際標準化）、PG2（標準體系與系統(tǒng)架構(gòu)）、PG3（通信與信息交互）、PG4（協(xié)同信息處理）、PG5（標識）、PG6（安全）、PG7（接口）、PG9（網(wǎng)關(guān)）、PG10（無線頻譜研究與測試）、PG11（設(shè)備技術(shù)要求和測試規(guī)范）、PG12（網(wǎng)絡(luò)管理）、PG13（應(yīng)用）等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第19頁傳感器網(wǎng)絡(luò)標準體系框架物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第20頁已立項國家和行業(yè)標準計劃編號項目名稱標準性質(zhì)制/修訂完成年限主管部門技術(shù)歸口單位1414-T-469傳感器網(wǎng)絡(luò)第1部分：總則推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會1415-T-469傳感器網(wǎng)絡(luò)第2部分：術(shù)語推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會1416-T-469傳感器網(wǎng)絡(luò)第3部分：通信與信息交互推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會1417-T-469傳感器網(wǎng)絡(luò)第4部分：接口推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會1418-T-469傳感器網(wǎng)絡(luò)第5部分：安全推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會1419-T-469傳感器網(wǎng)絡(luò)第6部分：標識推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會-2807T-SJ機場圍界傳感器網(wǎng)絡(luò)防入侵系統(tǒng)技術(shù)要求推薦制訂工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會-2810T-SJ面向大型建筑節(jié)能監(jiān)控傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)要求推薦制訂工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第21頁已立項國家和國際標準計劃編號項目名稱標準性質(zhì)制/修訂完成年限主管部門技術(shù)歸口單位傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)技術(shù)要求推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息處理支撐服務(wù)及接口推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中間件數(shù)據(jù)交互規(guī)范推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)描述規(guī)范推薦制訂國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會3月23日“ServicesandInterfacesSupportingCollaborativeInformationProcessinginIntelligentSensorNetworks”已經(jīng)過ISO/IECJTC1新工作項目投票，即將開啟國際標準制訂工作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第22頁射頻識別（RFID）技術(shù)標準化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第23頁射頻識別產(chǎn)業(yè)鏈射頻識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）技術(shù)是一個利用射頻通信實現(xiàn)非接觸式自動識別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射傳輸特征，實現(xiàn)對被識別物體自動識別。芯片設(shè)計與制造芯片設(shè)計與制造天線設(shè)計和制造天線設(shè)計和制造標簽封裝標簽封裝接口與軟件中間件接口與軟件中間件系統(tǒng)集成與應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)集成與應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)讀寫設(shè)備開發(fā)與生產(chǎn)讀寫設(shè)備開發(fā)與生產(chǎn)使用者物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第24頁RFID應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)C/R協(xié)議響應(yīng)指令標簽物理存放應(yīng)用響應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)讀寫器電子標簽應(yīng)用指令指令/響應(yīng)單元物理問詢器數(shù)據(jù)協(xié)議處理器ISO/IEC15961ISO/IEC18000編碼器邏輯存放ISO/IEC15962ISO/IEC15962附錄邏輯存放表解碼器標簽驅(qū)動程序和映射規(guī)則應(yīng)用程序接口應(yīng)用程序接口空氣介質(zhì)裝置指令裝置響應(yīng)ISO/IEC15459ISBTbloodtransfusionANSMH10DataIdentifiersOTHERS………………..18000-2<135KHz18000-313.56MHz18000-42.45GHz18000-7433MHz18000-6~900MHzFutureStandardAirInterfaceProtocol物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第25頁RFID技術(shù)國際標準化術(shù)語： ISO/IEC19762-3空中接口： ISO/IEC18000-1~7一致性測試： ISO/IEC18047-2~7性能測試： ISO/IEC18046-1~3數(shù)據(jù)協(xié)議： ISO/IEC15961,15962標簽唯一標識： ISO/IEC15963物品唯一標識：ISO/IEC15459-1~6實施指南： ISO/IEC24729-1~3軟件系統(tǒng)： ISO/IEC24791-1~6ISO/IECJTC1/SC31自動識別和數(shù)據(jù)采集分委會非接觸式集成電路卡標準緊耦合卡： ISO/IEC10536-1~3靠近式耦合卡： ISO/IEC14443-1~4臨近式耦合卡： ISO/IEC15693-1~3測試標準： ISO/IEC10373-5,6,7ISO/IECJTC1/SC17卡和身份識別分委會物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第26頁RFID標準應(yīng)用案例（1）標準國外國內(nèi)18000-6洛杉磯馬拉松賽；美國馬里蘭州喬治王子縣第七巡回法庭每年使用UHFRFID標簽來跟蹤30,000到40,000宗年法律文件。深圳海關(guān)“電子口岸車輛自動驗放系統(tǒng)”（5萬輛車）；香港機場自動行李分揀（天天處理4萬件離港行李）。18000-4電子關(guān)鎖在途定位電子關(guān)鎖電子商票（已列裝）18000-7在途定位煤礦井下人員管理

駕駛員證件指紋識讀器拖車標簽掛車標簽電子關(guān)鎖集裝箱標簽單品標簽包裝標簽集裝箱讀寫器車載單元運輸途中可見系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第27頁RFID標準應(yīng)用案例（2）洛山磯馬拉松賽－美國第四大，世界第七大馬拉松賽；人參加，50萬觀眾。需要大量物品管理和人員管理，包含12條封閉高速公路斜道、4035個城市路障、40000個禁止停車標識、55000加侖水、9500加侖運動飲料和2500個垃圾箱。北京奧運會－奧運百年歷史上第一次大規(guī)模采取RFID技術(shù)實現(xiàn)電子票務(wù)；發(fā)行超出1200萬張RFID電子門票；1000余臺終端設(shè)備將用于門票發(fā)行及驗票。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第28頁工信部電子標簽標準工作組工作范圍－標準體系研究、關(guān)鍵技術(shù)、編碼標準制訂和應(yīng)用標準制訂秘書處－工信部電子工業(yè)標準化研究所總體組51標簽與讀寫器組46頻率與通信組27知識產(chǎn)權(quán)組4數(shù)據(jù)格式組15信息安全組17應(yīng)用組55物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第29頁電子標簽（RFID）標準體系框架物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第30頁已立項國家標準序號項目名稱計劃編號113.56MHz射頻識別標簽基本電特征1342-T-469213.56MHz射頻識別讀/寫設(shè)備規(guī)范1343-T-4693800/900MHz射頻識別讀寫器規(guī)范1344-T-4694射頻識別標簽物理特征方法154-T-4695信息技術(shù)射頻識別設(shè)備性能測試方法系統(tǒng)性能測試方法0528-T-4696信息技術(shù)射頻識別設(shè)備性能測試方法

標簽性能測試方法1392-T-4697信息技術(shù)AIDC技術(shù)用于物品管理射頻識別技術(shù)第1部分標準化參數(shù)定義1883-T-3398信息技術(shù)AIDC技術(shù)用于物品管理射頻識別技術(shù)第2部分低于135KHz通信空中接口參數(shù)1884-T-3399信息技術(shù)AIDC技術(shù)用于物品管理射頻識別技術(shù)第3部分在13.56MHz通信空中接口參數(shù)1885-T-33910信息技術(shù)AIDC技術(shù)用于物品管理射頻識別技術(shù)第4部分2.45GHz頻率下空中接口通信參數(shù)1886-T-339物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第31頁已立項國家標準序號項目名稱計劃編號11信息技術(shù)AIDC技術(shù)用于物品管理射頻識別技術(shù)第6部分860~960MHz頻率下空中接口通信參數(shù)1887-T-33912信息技術(shù)AIDC技術(shù)用于物品管理射頻識別技術(shù)第7部分433MHz頻率下空中接口通信參數(shù)1888-T-33913信息技術(shù)射頻識別設(shè)備一致性測試方法第3部分:13.56MHz空中接口通信測試方法0529-T-46914信息技術(shù)射頻識別設(shè)備一致性測試方法

第6部分:860~960MHz空中接口通信測試方法1393-T-46917信息技術(shù)用于物品管理射頻識別射頻標簽唯一標識1889-T-33918信息技術(shù)用于物品管理射頻識別數(shù)據(jù)協(xié)議:數(shù)據(jù)編碼規(guī)則和邏輯存放功效1394-T-46919信息技術(shù)用于物品管理射頻識別數(shù)據(jù)協(xié)議

第1部分：應(yīng)用接口0564-T-46920信息技術(shù)用于物品管理射頻識別數(shù)據(jù)協(xié)議第2部分：射頻識別數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)注冊0565-T-469物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第32頁已立項國家標準序號項目名稱計劃編號21信息技術(shù)自動識別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)詞匯第3部分:射頻識別-1397-T-46922信息技術(shù)自動識別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)詞匯第4部分:無線通信通用術(shù)語-1398-T-46923信息技術(shù)用于物品管理射頻識別實施指南第1部分:具備RFID功效標簽1389-Z-46924信息技術(shù)用于物品管理射頻識別實施指南第2部分:回收和RFID標簽1390-Z-469物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)與標準體系研究進展第33頁已立項行業(yè)標準序號項目名稱計劃編號1電子標簽讀寫設(shè)備無線技術(shù)指標和測試方法-1680T-SJ2用于信息處理產(chǎn)品和服務(wù)數(shù)字標識格式規(guī)范-1681T-SJ3基于十進制網(wǎng)絡(luò)電子標簽信息定位、查詢與服務(wù)發(fā)覺和應(yīng)用-1682T-SJ4基于互聯(lián)網(wǎng)電子標簽信息查詢與服務(wù)發(fā)覺-1683T-SJ5基于射頻技術(shù)用于商品與服務(wù)代碼域名規(guī)范-1684T-SJ6射頻識別標簽信息查詢服務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)規(guī)范-2744T-SJ7危險化學(xué)品氣瓶標識用電子標簽通用技術(shù)要求第1部分：氣瓶電子標識代碼-1685T-SJ8危險化學(xué)品氣瓶標識用電子標簽通用技術(shù)要求第2部分：應(yīng)用技術(shù)規(guī)范-1686T-SJ9危險化