物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建與技術(shù)實(shí)現(xiàn)策略的探究*

黃玉蘭

（西安郵電學(xué)院電子工程學(xué)院 西安710121）

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)是技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，將帶來信息領(lǐng)域的一次變革。2003年11月，歐洲物品編碼協(xié)會(huì)（EAN）和美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)（UCC）聯(lián)合收購(gòu)了美國(guó)麻省理工學(xué)院Auto-ID中心，成立了EPCglobal。Auto-ID中心和EPC（electronic product code）系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)概念的最初來源，物聯(lián)網(wǎng)最初的基本思想是為每個(gè)物品提供一個(gè)EPC，在物流領(lǐng)域通過電子標(biāo)識(shí)符對(duì)物理對(duì)象進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并將射頻識(shí)別（RFID）等設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)全球供應(yīng)鏈的智能化管理。2005年11月，ITU在報(bào)告中提出物聯(lián)網(wǎng)的概念[1]，物聯(lián)網(wǎng)受到學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界的矚目。2009年以來，美國(guó)[2]、歐盟[3,4]以及我國(guó)[5]紛紛出臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃，認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)在未來10年中將會(huì)為解決現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展問題帶來巨大貢獻(xiàn)。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的探索尚處于初始階段，現(xiàn)有的研究主要集中在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)的界定和研究[6～8]以及對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和建設(shè)的思考[9,10]上。本文擬在辨析物聯(lián)網(wǎng)概念內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，探討物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建和技術(shù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的問題，通過對(duì)EPC系統(tǒng)的研究與討論以及EPC系統(tǒng)與傳感網(wǎng)、泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)（ubiquitous sensor network，USN）的對(duì)比與分析，提出物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施策略。

2 物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)是一種新興并正在不斷發(fā)展的技術(shù)，其內(nèi)涵也在不斷地發(fā)展、擴(kuò)充和完善。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)起源于EPC系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)起源于EPC系統(tǒng)，主要由RFID電子標(biāo)簽、RFID讀寫器和互聯(lián)網(wǎng)組成[11,12]。RFID電子標(biāo)簽存儲(chǔ)著物品的編碼（EPC），RFID讀寫器對(duì)電子標(biāo)簽加以識(shí)別，并進(jìn)行交互通信，將電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的信息上傳到互聯(lián)網(wǎng)上，互聯(lián)網(wǎng)提供對(duì)物品信息的全方位服務(wù)。EPC系統(tǒng)可以為全球物品提供唯一編碼，通過對(duì)EPC進(jìn)行射頻識(shí)別，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上物品信息的共享[13]。

2.2 傳感網(wǎng)概念的融入

麻省理工學(xué)院提出的物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)，并沒有要求RFID電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)感知周圍的環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)的概念內(nèi)涵很快就突破了狹窄的物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)，將傳感網(wǎng)納入其中。如果僅從概念上看，傳感網(wǎng)的范疇很小，主要采用傳感器+短距離無(wú)線通信方式構(gòu)成自組織網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域內(nèi)信息的感知和交換。傳感網(wǎng)不包含互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，所以只是物聯(lián)網(wǎng)的一部分，可以包含在物聯(lián)網(wǎng)的概念之內(nèi)。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

學(xué)術(shù)界已經(jīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵進(jìn)行了多次探討，2010年我國(guó)政府工作報(bào)告對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了具體的注釋說明：物聯(lián)網(wǎng)是通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)[6]。

學(xué)術(shù)界也對(duì)物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系進(jìn)行了探討。物聯(lián)網(wǎng)是泛在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初級(jí)階段（物聯(lián)階段）；泛在網(wǎng)絡(luò)涵蓋了物與物、物與人、人與人的通信，是通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的高度融合，將架起物理世界與信息世界全面互聯(lián)的橋梁[14]。物聯(lián)網(wǎng)與EPC系統(tǒng)、傳感網(wǎng)、泛在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系如圖1所示。

3 EPC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系與技術(shù)架構(gòu)

EPC系統(tǒng)主要包括5個(gè)基本組成部分：EPC、識(shí)別系統(tǒng)、中間件、物聯(lián)網(wǎng)對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONS）、物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務(wù)。在上述組成中，EPC與物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務(wù)聯(lián)系起來后，可以在互聯(lián)網(wǎng)上獲得大量的物品信息，并實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)信息[15～18]。

3.1 EPC系統(tǒng)的基本構(gòu)成

EPC系統(tǒng)是一種全球化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。EPCglobal于2004年發(fā)布了第一代EPC技術(shù)的全球標(biāo)準(zhǔn)，并在部分應(yīng)用中完成了測(cè)試；2005年發(fā)布了EPC Gen 2標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)，EPC系統(tǒng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段；2007年批準(zhǔn)了物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)規(guī)范EPCIS，EPC標(biāo)準(zhǔn)體系走向成熟。EPC系統(tǒng)主要由EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)、EPC射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)、EPC中間件及EPC信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)組成，見表1。

表1 EPC系統(tǒng)的基本構(gòu)成

3.2 EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)

EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)希望將全球物品的編碼都納入其中，因此做了多方面的工作：EPC具有唯一性；EPC有足夠大的地址空間，可以標(biāo)識(shí)全球所有物理對(duì)象；EPC尋求組織保證，UCC（美國(guó)）、EAN（歐洲）、ECCC（加拿大）、ANCC（中國(guó)）等物品編碼組織都參與了EPCglobal的編碼分配和管理工作；EPC兼容了現(xiàn)有的貿(mào)易、流通、資產(chǎn)、位置、服務(wù)等標(biāo)識(shí)代碼。EPC測(cè)試時(shí)采用64位編碼，正常運(yùn)行時(shí)采用96位編碼，并具有擴(kuò)展到256位的能力，鑒于使用者情況各異，在每種編碼中又有1～3種編碼類型。

3.3 EPC射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

EPC標(biāo)簽是物品EPC的載體，根據(jù)基本功能和版本號(hào)的不同，有類（Class）和代（Gen）的概念，Class描述的是EPC標(biāo)簽的基本功能，Gen是指EPC標(biāo)簽規(guī)范的版本號(hào)。ISO/IEC也負(fù)責(zé)制訂RFID標(biāo)準(zhǔn)，是制訂RFID標(biāo)準(zhǔn)最早的組織，在射頻識(shí)別的每個(gè)頻段都發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)，但早期制訂的RFID標(biāo)準(zhǔn)只是在行業(yè)內(nèi)部使用，并沒有構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)的背景。由于ISO/IEC歷史悠久，EPCglobal希望將其RFID標(biāo)準(zhǔn)納入ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)體系，隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出，ISO/IEC又制訂了新的RFID標(biāo)準(zhǔn)，其大量涵蓋了EPC系統(tǒng)的RFID 標(biāo)準(zhǔn)，目前在低于 135 kHz頻段、13.56 MHz、433 MHz、860～960 MHz、2.45 GHz、5.85 GHz 頻段都有射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。EPCglobal則主要專注于860～960 MHz頻段，在原有ISO-180006A標(biāo)準(zhǔn)、ISO-180006B標(biāo)準(zhǔn)、Class 0標(biāo)準(zhǔn)和Class 1標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，制訂了EPC Gen 2標(biāo)準(zhǔn)，而且EPC Gen 2標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展了上述4個(gè)標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)。EPC讀寫器與EPC標(biāo)簽相匹配，可以支持一種或多種類型電子標(biāo)簽的讀寫。

3.4 EPC中間件

2003年9月，Auto-ID中心制訂了EPC系統(tǒng)中間件規(guī)范Savant Specification 1.0。Savant是EPCgobal的中間件標(biāo)準(zhǔn)，主要由RFID通信協(xié)議、應(yīng)用事件管理協(xié)議(ALE)等組成，面向不同的應(yīng)用程序和讀寫器定義了統(tǒng)一的接口，用于連接射頻識(shí)別系統(tǒng)與上層應(yīng)用或者信息存儲(chǔ)系統(tǒng)，完成信息的處理、過濾、暫存和計(jì)算，具有接口控制的功能。

IBM、Microsoft、Oracle、Sun 等企 業(yè)都開發(fā)了 EPC 中 間件產(chǎn)品。IBM公司推出了以WebSphere中間件為基礎(chǔ)的RFID解決方案，WebSphere中間件通過與EPC平臺(tái)集成，可以支持全球各大著名廠商各種型號(hào)的RFID讀寫器。Microsoft推出了中間件BizTalk RFID，為RFID應(yīng)用的推廣提供了一個(gè)平臺(tái)，軟硬件企業(yè)在該平臺(tái)上都可以進(jìn)行開發(fā)、應(yīng)用和集成，其提供基于XML標(biāo)準(zhǔn)和Web Service的開放式接口。

3.5 EPC信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)

EPC系統(tǒng)是建立在Internet之上的。電子標(biāo)簽中的EPC雖然容量很大，能夠?yàn)槿蛎總€(gè)物品編碼，但主要用于給全球物品提供識(shí)別ID，本身存儲(chǔ)的信息十分有限。有關(guān)物品的大量信息存放在Internet上，存放地址與識(shí)別ID一一對(duì)應(yīng)，通過ID可以在Internet上找到物品的詳細(xì)信息。EPC信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)主要包括ONS和EPCIS。ONS是前臺(tái)軟件與后臺(tái)信息發(fā)布服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)樞紐，以Internet中的域名解析服務(wù)（DNS）為基礎(chǔ)，將物品 EPC對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)起來，其作用就是通過EPC，獲取EPC數(shù)據(jù)訪問的通道信息。存放物品信息的服務(wù)器稱為物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)器，可以通過Internet訪問物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)器，這些服務(wù)器提供的服務(wù)稱為物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)。

EPCglobal委托威瑞信（VeriSign）公司營(yíng)運(yùn) ONS，已在全球設(shè)立14個(gè)資料中心提供ONS搜索服務(wù)，同時(shí)建立了7個(gè)ONS中心。美國(guó)VeriSign公司的主要業(yè)務(wù)為域名注冊(cè)、網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)、管理超大型數(shù)據(jù)庫(kù)和通信服務(wù)，2004年1月EPCglobal選擇VeriSign公司為獨(dú)家運(yùn)營(yíng)EPC全球網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)服務(wù)提供商，為全球EPC用戶提供根ONS。2004年9月，VeriSign公司正式向全球投放EPC網(wǎng)絡(luò)初始啟動(dòng)服務(wù)，為欲建立EPC網(wǎng)絡(luò)的用戶搭建EPC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；目前其提供EPC信息服務(wù)、EPC發(fā)現(xiàn)服務(wù)、EPC安全服務(wù)及根ONS等，可在EPC網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)全球共享基于RFID技術(shù)的各類信息。

2007年4月，EPCglobal批準(zhǔn)了 EPC Information Service（EPCIS）Version 1.0[19]。EPCIS Version 1.0 共 144 頁(yè)，4 270行內(nèi)容，其發(fā)布為推進(jìn)RFID的應(yīng)用邁出了重要的一步。EPCIS Version 1.0為EPC數(shù)據(jù)提供了一整套標(biāo)準(zhǔn)接口，使物品追蹤、供應(yīng)鏈監(jiān)管和運(yùn)作管理服務(wù)的可見度變得成熟了，包括 Auto-ID 實(shí)驗(yàn) 室 、BEA Systems、AVICON Systems、Bent Systems、IBM、NEC、Oracle、Globe Ranger、IIJ、Polaris Systems、三星和T3Ci等都參與了EPCIS的互操作性測(cè)試，該測(cè)試結(jié)果促成了150多家全球知名廠商對(duì)EPCIS的支持。

4 傳感網(wǎng)與泛在網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)與架構(gòu)

4.1 傳感網(wǎng)

傳感網(wǎng)與現(xiàn)有的其他網(wǎng)絡(luò)相比具有鮮明的特點(diǎn)，具有自組織性，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，在硬件資源有限、能量受限、無(wú)人值守的環(huán)境下，可以將數(shù)據(jù)傳送給用戶。ITU-T Y.2221建議將傳感網(wǎng)定義為包含互聯(lián)的傳感器節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，這些節(jié)點(diǎn)通過有線或無(wú)線通信交換傳感數(shù)據(jù)[6]。IEEE側(cè)重于傳感器網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，如IEEE 802.15.4提供了一種低復(fù)雜度、低功耗、低速率的無(wú)線連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，適合作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的底層協(xié)議。

傳感網(wǎng)沒有涉及互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，屬于物聯(lián)網(wǎng)感知層的范疇，范疇非常小。物聯(lián)網(wǎng)感知層主要負(fù)責(zé)采集物理世界中發(fā)生的事件和數(shù)據(jù)，采集的手段多種多樣，其中傳感網(wǎng)和射頻識(shí)別都屬于感知層數(shù)據(jù)采集的方式。

表2 ITU-T Y.2002建議中的USN高層架構(gòu)

4.2 泛在網(wǎng)絡(luò)

在ITU-T Y.2002建議中，USN高層架構(gòu)分為傳感器網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用平臺(tái)5個(gè)層次，見表 2。

5 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建與技術(shù)實(shí)現(xiàn)策略的探討

目前在ITU的技術(shù)路線中，還沒有一個(gè)規(guī)范化的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)模型，ITU沒有針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行單獨(dú)研究，而是將人與物、物與物的通信納入泛在網(wǎng)絡(luò)的研究體系。USN的高層架構(gòu)體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的物理構(gòu)成，但沒有給出物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方法，不利于物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

在EPC系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系中，EPC系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)行業(yè)應(yīng)用，泛在網(wǎng)絡(luò)是涵蓋了各種應(yīng)用、無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)比分析EPC系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)絡(luò)，可以探討構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)體系的思路。

5.1 物聯(lián)網(wǎng)通用架構(gòu)的構(gòu)建

物聯(lián)網(wǎng)通用架構(gòu)是指物聯(lián)網(wǎng)通用原則和總體需求所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)體系，需要在國(guó)家層面構(gòu)建，物的標(biāo)識(shí)符、物聯(lián)網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)均屬于構(gòu)建的范疇。

在物聯(lián)網(wǎng)中對(duì)物賦予標(biāo)識(shí)符，可以解決信息歸屬于哪一個(gè)物的問題。自20世紀(jì)70年代，EAN和UCC就對(duì)物提出編碼標(biāo)準(zhǔn)，從而物的身份可以通過編碼加以確定和辨識(shí)。Auto-ID中心提出的EPC系統(tǒng)，也給出了物的編碼標(biāo)準(zhǔn)，并已在歐美地區(qū)推廣。日本的泛在識(shí)別（ubiquitous ID，UID）系統(tǒng)為保持自身的獨(dú)立性，采用Ucode識(shí)別碼標(biāo)準(zhǔn)，Ucode識(shí)別碼是UID系統(tǒng)中物的標(biāo)識(shí)符，編碼方案采用128位記錄信息，并能夠進(jìn)一步擴(kuò)展到256位、384位或512位。參照美國(guó)、歐洲和日本的方案，我國(guó)也應(yīng)該構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的物的標(biāo)識(shí)符標(biāo)準(zhǔn)。

物的詳細(xì)信息應(yīng)存儲(chǔ)在物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中，存儲(chǔ)地址與物的標(biāo)識(shí)符有對(duì)應(yīng)關(guān)系，這就需要構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)可參照EPC系統(tǒng)的ONS和EPCIS，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)名稱解析服務(wù)（IOT-NS）和信息發(fā)布服務(wù)（IOT-IS）的管理和標(biāo)準(zhǔn)，其中IOT-NS類似于互聯(lián)網(wǎng)的DNS，擁有我國(guó)自主的IOT-NS，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展非常重要。EPC系統(tǒng)采用業(yè)務(wù)鏈方式，面向物品信息的流動(dòng)，比較強(qiáng)調(diào)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合；相比之下UID系統(tǒng)比較強(qiáng)調(diào)信息的獲取和分析，強(qiáng)調(diào)前端的微型化與集成，采用的是始于 20世紀(jì)80年代的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（TRON），不強(qiáng)調(diào)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合。鑒于互聯(lián)網(wǎng)的日趨普及，建議構(gòu)建IOT-NS和IOT-IS。

5.2 對(duì)于不同場(chǎng)景物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的探討

針對(duì)不同場(chǎng)景的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建，主要通過物聯(lián)網(wǎng)感知環(huán)節(jié)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體現(xiàn)出來，物聯(lián)網(wǎng)在這方面的構(gòu)建將隨著應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)充不斷增多，但新增的內(nèi)容主要是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)模式和應(yīng)用范圍，不影響物聯(lián)網(wǎng)的通用架構(gòu)。

物聯(lián)網(wǎng)的終端是多樣和泛在的，感知環(huán)節(jié)具有很強(qiáng)的異構(gòu)性，這就涉及眾多的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而且隨著新技術(shù)的逐步納入，技術(shù)模式也將不斷發(fā)展。感知和標(biāo)識(shí)是物聯(lián)網(wǎng)感知環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，感知技術(shù)主要通過傳感器和自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn)，標(biāo)識(shí)技術(shù)主要通過RFID、二維碼等實(shí)現(xiàn)，目前傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID、二維碼等都有各自的標(biāo)準(zhǔn)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決的是信息處理問題，并提供人機(jī)交互接口，這里的人機(jī)交互接口包含了與應(yīng)用程序相連的各種設(shè)備與人的交互。目前EPC、WSN、M2M、CPS等概念都被納入了物聯(lián)網(wǎng)的范疇[6,20,21]，隨著物聯(lián)網(wǎng)范圍的不斷增大，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也將無(wú)所不在。應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)充將帶來相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)模式的不斷出現(xiàn)，使針對(duì)不同場(chǎng)景的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建處于動(dòng)態(tài)發(fā)展之中[22]。

5.3 對(duì)于分布異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的探討

在EPC系統(tǒng)和USN的高層架構(gòu)中，中間件都是重要的組成部分。物聯(lián)網(wǎng)是從分布、異構(gòu)的數(shù)據(jù)源中集成數(shù)據(jù)，中間件提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件、OS平臺(tái)的透明性應(yīng)用和交互服務(wù)。中間件作為一個(gè)軟件、硬件集成的橋梁，屏蔽了前端硬件的復(fù)雜性，保證將物的數(shù)據(jù)正確導(dǎo)入管理系統(tǒng)，推動(dòng)了一致分布式體系架構(gòu)的演進(jìn)。

中間件支持標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)的接口、分布式計(jì)算，提供互操作性。鑒于標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)于可移植性、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對(duì)于互操作性的重要性，中間件已成為許多標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要部分。EPC系統(tǒng)已經(jīng)制訂了中間件規(guī)范，物聯(lián)網(wǎng)需要在更廣泛的范圍內(nèi)制訂中間件的標(biāo)準(zhǔn)。

5.4 對(duì)于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的探討

USN依托NGN的架構(gòu)，包含泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)，提供無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，用戶在此環(huán)境中使用各種服務(wù)。

EPC系統(tǒng)則重視應(yīng)用，沒有提及網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。EPC系統(tǒng)的這種思想值得借鑒，也就是說，在物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)中應(yīng)包含接入網(wǎng)和基礎(chǔ)骨干網(wǎng)，但在物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中則利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)本身就是一種應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建可納入NGN之中，物聯(lián)網(wǎng)分布異構(gòu)的問題可通過中間件解決。

6 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建和技術(shù)實(shí)現(xiàn)策略既應(yīng)該參考泛在網(wǎng)絡(luò)總體框架的研究，也應(yīng)該參考EPC系統(tǒng)的成功模式。不同行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)施上會(huì)有較大的差異，物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建首先需要注重通用原則和總體需求，讓不同行業(yè)有一個(gè)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的基本平臺(tái)，然后針對(duì)不同場(chǎng)景構(gòu)建不同技術(shù)模式的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。物聯(lián)網(wǎng)需要注重分布、異構(gòu)數(shù)據(jù)源的集成問題，應(yīng)該依托物聯(lián)網(wǎng)中間件完成分布式應(yīng)用及互操作性。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)則以現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，遠(yuǎn)景依托NGN的架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)既需要從國(guó)家層面開展戰(zhàn)略研究，也需要強(qiáng)調(diào)行業(yè)特色，使其不僅能在某些行業(yè)快速展開，而且能夠做到互通與聯(lián)網(wǎng)。

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