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沈杰:传感网网络参考架构


作者:RFID世界网 收编 来源:物联中国 2010-10-22 16:37:46

摘要:在第11届中国西部国际博览会开幕之际,RFID世界网受邀参加了在成都举行的2010中国(成都)国际物联网峰会。 对大会作了全程的跟踪和报道。以下是“感知技术与传感网标准化”专题论坛现场报道。

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      在第11届中国西部国际博览会开幕之际,RFID世界网受邀参加了在成都举行的2010中国(成都)国际物联网峰会。 以下是“感知技术与传感网标准化”专题论坛现场报道。



无锡物联网产业研究院院长助理沈杰 

      无锡物联网产业研究院院长助理沈杰演讲内容:

  各位领导,各位业界的同仁下午好。今天非常荣幸有这样的机会跟各位分享一下这方面的一些问题。

  今天作为论坛第一个报告,可抛砖引玉,提出自己在物联网产业存在的一些问题和现状提出自己的一些看法。

  从去年下半年开始的话,就是说整个物联网领域,整个产业经过了一个快速发展的一个时期。但是这个过程当中,大家真正静下心来观察周围的情况,事实上也存在了很大的阻碍,制约着国家物联网产业的发展。

  我们现在从标准或者是产业,它是一个新兴的技术领域,所以背后的领域还是归结于一个基础的问题。目前存在的一些问题的原因。 

    从这个图上可以看到,整个物联网运用有不同的运用,而且各种各样的使用关系千差万别。这样的一些方式上面就导致了目前整个产业的状态里面,有相关的一些企业的话,很多时候只能说我瞄准了一个需求,或者说自己开发,还是还没有一个标准化的体系建立。我尽力把这个单子建好,做自己的方案。久而久之,到了目前的阶段,就产生了一个问题。物联网产业朝气蓬勃的时候,我们的技术还没有准备好,就是说标准体系、产业链分工一系列存在了很多的问题,反过来制约了产业的发展。

  物联网产业链主要有以下几方面问题

  首先,第一个就是目前全国各地在建物联网的运用,无论是示范还是需求,从现在的情况来看,大部分的示范都是孤立的应用示范,并且存在了很多的孤岛。那么,这个有一些的需求,不需要做很广的融合,但是,存在了一些缺陷。现有的运用系统缺乏了很多的应用体系,各个厂商现有的产品基本上都是私有的协议,都阻碍了共享融合这样的趋势。

  各个厂商不知道的情况下,这个成果的可用性,这个平台的可操作性很困难,在整个系统的建设层面有很多重复、浪费的现象。

  第二个,在整个价值链和应用的模式上面很难形成。很多的业务系统和应用系统的开发是分散的,导致了成本很高。成本很高,整个大规模的应用推广很难形成。

  第三个,去年总理提出了“感知中国”。我们可以设想,感知中国,它的建设就是无法建立在零散的上面,作为物联网支撑的角度来看,需要平台化、标准化和规模化的体系和解决方案,从这个多个方面来看,整个的业界和感应中国来看,需要一个统一的标准体系的制订,对于整个产业有明确指导作用出台。

  我想接下来,主要是结合一下,目前国际国内各个标准工作组和相关的组织在这方面做的一些工作。他们试图从自己的角度切入进去,来怎么样解决这个问题。我想做一个简单地介绍。

       开始的话,我还要谈一个物联网整个运用分析的方面。经过了很长时间的研究,你要建立一个统一的标准体系,统一的架构,你还是回避不了真正物联网需求的角度出发,而不是凭自己的想象,或者是强硬性地操作方法。那么,刚刚讲了,物联网很多的难题来源于不同的应用、场景,那么,如何有效从应用需求被纠缠在一起,这样的乱麻状态,有效分析,对这些应用需求再加工整理分类,再归纳总结以后,才可以找到一条标准化的制定路径。

  应用需求分析:系统架构、物理层通信需求、组网传输需求、处理需求、数据获取模式、传感器类型、地址标识管理等等。我想对于数据的分析这些方面,只可以做一部分。我想只可以从全面的需求出发,按照统一的体系来规划这个工作。

  目前国际国内工作组进展的一些情况

  ITU提出了一个泛在传感网框架。后期架构的生成和设计的方面也有类似的影子。在分离这些系统里面存在的一些问题,但是,在ITU这个层面的话,在具体方案推进方面有所缓慢,当时主要是由韩国人主导的,这个稍微有一点缓慢。

  在ISO-IEC1JTC1 SC6泛在传感网标准范围。SC6,当时国家提出了一些意见,成立了一个SC6工作组,从一个体系,从一个系统如何建立传感网的标准体系。在这个SC6里面,刘委员长和一些相关的专家也介绍了,在这个领域我们中国有很大的突破,也占据了很大的主导权。这个我们来源于我们以前深厚的积累。

  SC6目前在传感网的工作的话,也逐渐移交到了WG7的工作组。

  在M2M基础上,也考虑了局部区域的传感网的问题,推进目前的一些工作,但是,进展是比较缓慢的。

  重点介绍一下就是刚刚讲的WG7方面。JTC1目前最主要的工作是从术语、分类、系统架构等标准化。它在和其他JTC1相关工作组联合制定的机制上面取得了一个很好的进展。因为物联网标准领域覆盖很大,不可能靠一个标准组织可以完全解决问题。那么,以这个JTC1为基础,建立一个联号的工作机制,这个可以特别好的解决。 

     我们国家的专家,在WG7的中,担任了重要的角色。在这个组织里面,我们主动提出了智能传感网“智能传感器网络信筒信息处理支撑”

  JTC1工作组做了相关的标准。SC6在通讯的方面,比如说物理层、网络层等做了一些工作。但是,这个SC6标准的影响力,虽然不是非常大,最主要还是在HB这个方面,目前HB在寻求和SC6的合作,做一个通行的国际标准。SC25主要在原来的传感器和家庭网络做了很多的工作,这个方面也在谋求一个融合,来共同推动这个标准。

  SC27是安全和隐私,是传感网网络很重要的两个方面。目前的进展有所缓慢,这个要求我们来加快安全标准制定的步伐。

  SC31主要从事数据格式、数据语法、数据结构、数据编码等

  SC35,目前在做一些应用系统,这一块在思路上面没有理得特别清楚。

  ITU在提出了五个架构以后,应该说这个架构起到了很好的引导作用,以前有些错,但是,一直在修改。目前做了一些应用服务件的需求,中间件需求等,进展是比较缓慢的,这个是由韩国在主导,他们的概念和新的方向是层出不穷,但是也存在了很多的问题,这个也给我们国家创造了很多机遇。

  IEEE1451希望依托不同的传感器的接口,与前面讲的一些接口对接。我们在国内标准组织这一块,解决是比较好。

  另外一个就是IEEE802.15.4,这个主要是针对无线这个领域,在整个的通讯领域是国际上比较权威的。特别是跟我们国家相关的,07、08、09迅速推动了1.4C、1.4E、1.4G。1.4G是比较热的一个工作组,那么,它是全球所有有名的通讯业界都在这个里面。 

      中国在国际标准化组织里面的影响是逐渐加重

  ISA100.11a是一种无线组网技术开放标准,在明年会有大量的上市。

  IETF,原来是考虑轻量级IPV6低速无线个域标准。

  Zigbee,目前国内用的比较多的1.4B。在这个方面的向,给国内很多的厂商和标准留下了很多的标准和空间。

  EPC,主要在零售业标签层面的。关于这方面的话,主要是得到的沃尔玛相关的支持。

  UID,在原来整个IT地址的制定,中国相对是处于一个非常被动的地位,包括我们讲IP地址方面,我们是受美国的制约。那么,物联网的设备将来的广泛运用,关于这个标识方面应该是由我们国家自己受理,所以,在新的物联网传感网体系上,这个新的标准在今年年底发布出来。

  3GPP相关标准。目前主要还是停留在研究的层面,真正涉及到全业务的这个方面还没有迅速开展。

  ETSI制定了一系列的工作计划,在今年年底会完成一个M2M。电信的运营商参与会比较多,做设备的厂商会参与得比较少。

  电力、交通、家具、建筑节能、工业无线监控行业已制定了部分应用标准,但尚不完善。原来相关行业做这个应用标准的时候,有得是赶时间,有的是赶机会,有的应用体系是来了需要执行的,所以,原来在执行的技术上面是比较滞后,需要一个较大的升级和改善。

  国内的话,待会儿工作组的张秘书长会详细介绍。我简单介绍一下。 

      目前国内正式成立了传感器网络标准化工作组。希望按照统一的体系和架构这样的层面来推动系列标准的制定。明天是工作组的一个群会,如果大家有兴趣的话,可以听一下各个项目组目前的进展报告。

  另外的话,就是电子标签工作组,他们目前有90多家单位,他们也是从标签的总体组、标签与读写器组、频率与通信组等方面进行了联系。

  另外一个CCSA TC10,目前是三个层次制定相关的标准。主要从电信标准为基础。

  在今年的6月8号,整个业界发现了这样的问题,完善整个物联网统一标准体系的建设,必须是大家在一起来共同工作,当时是成立了中国物联网标准联合工作组,现在有19家相关标准组织自愿参加。

  最后总结一下报告内容

  第一,目前物联网的基本框架,各个标准组织就不同的角度、深度开展了自己的工作,但是这个工作是处于初期。和物联网真正深层次的需求有较大的差异。

  第二,尽管说目前标准工作组在尝试,但是,各个标准工作组的沟通比较少。

  另外呢,物联网缺乏一个统一的平台规划。

  目前国内标准层面以JTC1WG7为代表已经开始呈现围绕物联网标准合作的态势。

  我们应该团结合作,在标准的层面一起工作,我们希望“架构统一、技术分工、应用合作。”

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