物联网技术标准样本

物联网技术调研汇报

物联网描绘了人类未来全新信息活动场景：让全部物品全部和网络实现任何时间和任

何地点无处不在连接。大家能够经过对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发对应事

件，形成信息化处理方窠。现在很多全球关键国家全部制订了开发物联网长久发展计划。

中国已经把物联网明确列入《国家中长久科学技术发展计划（一）》和《2050年国家产

业发展路线图》。物联网作为一个新领域有些什么关键技术？物联网领域标准化方面进

展怎样？本文将对此进行初步探讨。

1物联网关键技术

物联网技术不是对现有技术颠覆性革命，而是经过对现有技术综合利用。物联网技

术融合现行技术实现全新通信模式转变，同时，经过融合也肯定会对现仃技术提出改善

和提升要求，催生出部分新技术。

在通信业界，物联网通常被公认为有3个层次，从下到上依次是感知层、传送层和应

用层，图1所表示。假如拿人来比方话，感知层就像皮肤和五官，用来识别物体，采集信

息；传送层则是神经系统，将信息传输到大脑进行处理；应用层类似大家从事多种复杂

事情，完成多种不一样应用。

企业行皿应用

应用个人嬴庭应用

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用酸府公共应用交通在业建屎医疗公只•安全臾茗否现

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▲阚1物联网的3个层次

物联网包含关键技术很多，从传感器技术到通信网络技术，从嵌入式微处理节点到

计算机软件系统，包含了自动控制、通信、计算机等不一样领域，是跨学科综合应用,

（1）感知层

物联网感知层关键完成信息采集、转换和搜集。感知层包含两个部分：传感器（或

控制器）、短距离传输网络。

传感器（或控制器）用来进行数据采集及实现控制，短距离传输网络将传感器搜集

数据发送到网关或将应用平台控制指令发送到控制器。

感知层关键技术关键为传感器技术和短距离传输网络技术，比如射频标识（RFID）

标签和用来识别RFID信息扫描仪、视频采集摄像头和多种传感器中传感和控制技术、

短距离无线通信技术（包含由短距离传输技术组成无线传感网技术）。在实现这些技术

过程中，又包含到芯片研发、通信协议研究、RFID材料研究、智能节点供电等细分领域。

（2）传送层

物联网传送层关键完成信息传输和处理，传送层包含两个部分：接入单元、接入阈

络。

接入单元是连接感知层网桥，它汇聚从感知层取得数据，并将数据发送到接入网络。

接入网络即现有通信网络，包含移动通信网、有线电话网、有线宽带网等。经过接入网

络，大家将数据最终传入互联网。

传送层是基于现有通信网和互联网建立起来层。传送层关键技术既包含了现有通信

技术，如移动通信技术、有线宽带技术、公共交换电话网（PSTN）技术、Wi-Fi通信技

术等，也包含了终端技术，如实现传感网和通信网结合网桥设备、为多种行业终端提供通

信能力通信模块等。

（3）应用层

物联网应用层关键完成数据管理和数据处理，并将这些数据和各行业应用结合.应

用层包含两部分：物联网中间件、物联网应用。

物联网中间件是一个独立系统软件或服务程序。中间件将很多能够公用能力进行统

一封装，提供给干富多样物联网应用。统一封装能力包含通信管理能力、设备控制能力、

定位能力等。

物联网应用是用户直接使用多种应用，种类很多。物联网应用包含家庭物联网应用,

如家电智能控制、家庭安防等，也包含很多企业和行业应用，如石油监控应用、电力抄表、

车载应用、远程医疗等。

应用层关键基于软件技术和计算机技术实现。应用层关键技术关键是基于软件多种

数据处理技术，另外云计算技术作为海量数据存放、分圻平台，也将是物联网应用层关键

组成部分。应用是物联网发展目标。多种行业和家庭应用开发是物联网普及源动力，将

给整个物联网产业链带来巨大利润。

2物联网标准进展

在标准方面，和物联网相关标准化组织较多。图2所表示为全球关键物联网标准组

织徽标,

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OASIS,1350A

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口、EIH；

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KNX

▲图2全球主要物联网标准组织

物联网覆盖技术领域很广泛，包含总体架构、感知技术、通信网络技术、应用

技术等各个方面。物联网标准组织有从机器对机器通信（M2M）角度进行研究，有从泛

在网角度进行研究，有从互联网角度进行研究，有专注传感网技术研究，相关注移动网

络技术研究，相关注总体架构研究。现在介入物联网领域关键国际标准组织有IEEE、

ISO、ETSkITU-T、3GPP、3Gpp2等。

针对泛在网总体框架方面进行系统研究国际标准组织比较有代表性是国际电

信联盟（ITU-T）及欧洲电信标准化协会（ETSI）M2M技术委员会。ITU-T从泛在网角

度研究总体架构，ETSI从M2M角度研究总体架构。

感知技术（关键是对无线传感网研究）方面进行研究国际标准组织比较有代表性

是国际标准化组织（ISO）、美国电气及电子工程师学会（IEEE）。

通信网络技术方面进行研究国际标准组织关键有3Gpp和3Gpp2。她们关犍从M2M

业务对移动网络需求方面进行研究，只限定在移动网络层面。

在应用技术方面，各标准组织全部有部分研究，关键是针对特定应用制订标准。

总来说，国际上物联网标准工作还处于起步阶段，现在各标准组织自成体系，标准

内容包含架构、传感、编码、数据处理、应用等，不尽相同。

各标准组织全部比较重视应用方面标准制订。在智能测量、E-Health,城市自动化、

汽车应用、消费电子应用等领域全部有相当数量标准正在制订中，这和传统计算机和通

信领域标准体系有很大不一样（传统计算机和通信领域标准体系通常不包含具体应用标

准），这也说明了“物联网是由应用主导”见解在国际上已成为共识。

图3所表示是物联网在不一样领域关键标准组织分布情况。本文选择部分在物联网

领域关键有一定影响力标准组织进行简明介绍。

EfCGbtdl

IETF传感网IEEE

泛在网

HGICENIS0/1EC

ETSI

ITU-TKMXESMIG

ETSI

M2M

互联网G$gCDG移动网

IEEE

▲图3物联网在不同领域的主要标准组织分布恬况

2.1ITU-T物联网标准进展

提到物联网标准，首先必需先提一下ITU-T。ITU-T早在就开始进行泛在网研究，能

够说是最早进行物联网研究标准组织。

ITU-T研究内容关键集中在泛在网总体框架、标识及应用3方面。ITU-T在泛在网

研究方面已经从需求阶段逐步进入到框架研究阶段，现在研究框架模型还处于高层层

面。图4所表示为ITU-T提出物联网架构，曾经在多种场所被广泛引用。

NGN：F一代WBSCM：供位衩歪理U$N：毙在黑洌后给

▲图4ITLPT援出的物联网架构

ITU-T在标识研究方面和ISO通力合作，主推基于对象标识（OID）解析体系；ITU-T

在泛在网应用方面已经逐步展开了对健康和车载方面研究。下面具体介绍ITU-T各个相

关研究课题组研究情况。

SG13关键从NGN角度展开泛在网相关研究，标准主导是韩国。现在标准化工作集中在

基于NGN泛在网络/泛在传感器网络需求及架构研究、支持标签应用需求和架构研究、

身份管理（IDM）相关研究、NGN对车载通信支持等方面。

SG16组成立了专门问题组展开泛在网应用相关研究，日、韩共同主导，内容集中在

业务和应用、标识解析方面。SG16组研究具体内容有：Q.25/16泛在感测网络（USN）

应用和业务、Q.27/16通信/智能交通系统（ITS）业务/应用车载网关平台、Q.28/16电

子健康（E-Health）应用多媒体架构、Q.21和Q.22标识研究（关键给出了针对标识应

用需求和高层架构）V

SG17组成立有专门问题组展开泛在网安全、身份管理、解析研究。SG17组研究具

体内容有：Q.6/17泛在通信业务安全,Q.10/17身份管理架构和机制，Q.12/17抽象语法

标识（ASN.1）、OID及相关注册。

SG11组成立有专门问题组“NID和USN测试规范”，关键研究节点标识（NID）

和泛在感测网络（USN）测试架构、H.IRP测试规范和X.oid-res测试规范。

ITU-T还在智能家居、车辆管理等应用方面开展了部分研究工作。

2.2ETSI物联网标准进展

ETSI采取M2M概念进行总体架构方面研究，相美工作进展很快速，是在物联网总

体架构方面研究得比较深入和系统标准组织，也是现在在总体架构方面最有影响力标准

组织。

ETSI专门成立了一个专题小组（M2MTC）从M2M角度进行相关标准化研究。ETSI

成立M2MTC小组关键是考虑：现在即使已经有部分M2M标准存在，包含多种无线接

口、格状网络、路由和标识机制等方面，但这些标准关健是针对某种特定应用场景，相互

相互独立，怎样将这些相对分散技术和标准放到一起并找出不足，这方面所做工作极少。

在这么研究背景下，ETSIM2MTC小组关键研究目标是从端到端全景角度研究机器对机

器通信，并和ETSI内NGN研究及3GPP已经有研究展开协同工作。

M2MTC小组职责是：从利益相关方搜集和制订M2M业务及运行需求，建立一个端

到端M2M高层体系架构（假如需要会制订具体体系结构），找出现有标准不能满足需求

地方并制订对应具体标准，将现有组件或子系统映射到M2M体系结构中，M2M处理方

案间互操作性（制订测试标准），硬件接口标准化方面考虑，和其它标准化组织进行交流

及合作。

2.33GPP/3GPP2物联网标准进展

3GPP和3Gpp2也采取M2M概念进行研究。作为移动网络技术关键标准组织，

3GPP和3GPP2关注关键在于物联网网络能力增强方面，是在网络层方面开展研究关键

标准组织。

3GPP针对M2M研究关键从移动网络出发，研究M2M应用对网络影响，包含网络

优化技术等。3Gpp研究范围为：只讨论移动网M2M通信；只定义M2M业务，不具体

定义特殊M2M应用。Verizon.Vodafone等移动运行商在M2M应用中发觉了很多问题,

比如大量M2M终端对网络冲击，系统控制面容量不足等。所以，在Verizon、Vodafone、

三星、高通等企业推进下,3GPP对M2M研究在开始加速，现在基础完成了需求分析，转

入网络架构和技术框架研究，但关键无线接入网络（RAN）研究工作还未展开。

相比较而言，3GPP2相关研究进展要慢部分，现在相关M2M方面研究多处于研究

汇报阶段。

2.4IEEE物联网标准进展

在物联网感知层研究领域，IEEE关键地位显然是毫无争议。现在无线传感网领域用

得比较多Zigbee技术就基于IEEE802.15.4标准。

IEEE802系列标准是IEEE802LAN/MAN标准委员会制订局域网、城域网技术标

准。1998年，IEEE802.15工作组成立，专门从事无线个人局域网（WPAN）标准化工

作。在IEEE802.15工作组内有5个任务组，分别制订适合不一样应用标准。这些标准

在传输速率、功耗和支持服务等方面存在差异。

TG1组制订IEEE802.15.1标准,即蓝牙无线通信标准。标准适适用于手机、PDA

等设备中等速率、短距离通信。

TG2组制订IEEE802.15.2标准,研究IEEE802.15.1标准和IEEE802.11标准共

存。

TG3组制订IEEE802.15.3标准，研究超宽带（UWB）标准。标准适适用于个域网

中多媒体方面高速率、近距离通信应用。

TG4组制订IEEE802.15.4标准，研究低速无线个人局域网（WPAN）。该标准把

低能量消耗、低速率传输、低成本作为关键目标，意在为个人或家庭范围内不一样设备

之间低速互联提供统一标准。

TG5组制订IEEE802.15.5标准，研究无线个人局域网（WPAN）无线网状

网（MESH）组网。该标准意在研究提供MESH组网WPAN物理层和MAC层必需机制。

传感器网络特征和低速无线个人局域网（WPAN）有很多相同之处，所以传感

器网络大多采取IEEE802.15.4标准作为物理层和媒体存取控制层（MAC）,其中最为

著名就是ZigBee。所以,IEEE802.15工作组也是现在物联网领域在无线传感网层面关键

标准组织之一。中国也参与了IEEE802.15.4系列标准制订工作,其中IEEE802.154c

和IEEE802.15.4e关键由中国起草。IEEE802.15.4c扩展了适合中国使用频段，IEEE

802.15.4e扩展了工业级控制部分。

2.5中国物联网标准进展

总来说，中国物联网标准制订工作还处于起步阶段，但发展快速。现在中国已经有包

含物联网总体架构、无线传感网、物联网应用层面众多标准正在制订中，而且有相当一

部分标准项目已在相关国际标准组织立项。中国研究物联网标准组织关键有传感器网络

标准工作组（WGSN）引中国通信标准化协会（CCSA）。

WGSN是由中国国家标准化管理委员会同意筹建，中国信息技术标准化技术委员会

同意成立并领导，从事传感器网络（简称传感网）标准化工作全国性技术组织。WGSN

于9月正式成立，由中国科学院上海微系统和信息技术研究所任组长单位，中国电子技

术标准化研究所任秘书处单位，组员单位包含中国三大运行商、关键科研院校、主流设

备厂商等。传感器网络标准工作组将“适应中国社会主义市场经济建设需要，促进中国

传感器网络技术研究和产业化快速发展，加紧开展标准化工作，认真研究国际标准和国

际上优异标准，主动参与国际标准化工作，并把中国和国际标准化工作结合起来，加速

传感网标准制修订工作，建立和不停完善传感网标准化体系，深入提升中国传感网技术

水平。”作为其宗旨。现在WGSN已经有部分标准正在制订中，并代表中国主动参与IS。、

IEEE等国际标准组织标准制订工作。因为成立时间尚短，现在WGSN还没有形成可公

布标准文稿。

CCSA于12月18日在北京正式成立。CCSA关键任务是为了愈加好地开展通信标

准研究工作，把通信运行企业、制造企业、研究单位、大学等关心标准企机关组织起来，根

据公平、公正、公开标准制订标准，进行标准协调、把关，把高技术、高水平、高质量标

准推荐给政府，把含有中国自主知识产权标准推向世界，支撑中国通信产业，为世界通

信做出贡献。11月，CCSA新成立了泛在网技术工作委员会（即TC10）,专门从事物联

网相关研究工作。即使TC10刚刚成立很快，但在TC10成立以前,CCAS其它工作委员

会对物联网相关领域也进行过部分研究。现在CCSA有多个和物联网相关标准正在制订

中，但尚没有公布标准文稿。

和物联网相关，还有4月成立RFID标准工作组。RFID工作组在信息产业部科技司

领导下开展工作，专门致力于中国RFID领域技术研究和标准制订，现在已经有一定工

作结果。

上述标准组织各自独立开展工作，各标准组工作各有侧重。WGSN偏重传感器网络

层面，CCSATC10偏重通信网络和应用层面，RFID标准工作组则关注RFID相关领域。

同时各标准组工作中也有不少反复部分，如WGSN也会包含到传感器网络以上通信部

分和应用部分内容，而CCSA也包含到了部分传感网层面工作内容。对于这些反复部分，

各标准组之间现在还没有很好横向沟通和协调机制，所以，近期国家层面正在筹备成立

“物联网标准联合工作组”。联合工作组意在整合中国物联网相关标准化资源，联合产

业各方共同开展物联网技术研究，主动推进物联网标准化工作，加紧制订符合中国发展

需求物联网技术标准，为政府部门物联网产业发展决议提供全方面技术和标准化服务支

撑。

3结束语

物联网技术内容众多，所包含到标准组织也较多，不一样标准组织基础上全部根据

各自体系进行研究，采取概念也各不相同。

总体架构层面，现在分感知层、网络层、应用层3层架构已经得到业界共识，不过对于

3层之间具体界限、研究内容还未有统一共识，总体性概念和术语，也还未统一。在感知层,

传感器技术已经历数十年发展，相对成熟，并已形成了专门学科。现在传感器种类繁多，并

已在各行各业被广泛应用，而无线传感网技术尚处于百家争鸣阶段，是物联网研究关键之

一。网络层远程通信技术以现有包含移动网、固网、宽带、窄带等通信网络技术为基础，在

此基础上探讨通信网络怎样愈加好地适应承载物联网应用，是保障物联网应用有序发展前

提。物联网应用种类繁多,包含社会生活各个方面，是物联网研究关键。[1-3]

中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心（无锡传感网中心）是中国

研究物联网关键单位

09.8.7温总理调研无锡时，对该中心高度关注，提出把传感网络

中心设在无锡、辐射全国想法

温家宝指出：在传感网发展中早一点计划未来-一早一点攻破关

键技术

在国家重大科技专题中，加紧推进传感网发展，立即建立中国传感

信息中心一感知中国中心

江苏省委省政府落实温总理指示，热情拥抱“物联网”，突出扒好

平台建设和应用示范工作

快速形成“研发安全感”和“产业突破”“先发优势”

无锡作出布署：举全市之力抢占新1轮科技革命制高点一把无锡建成

一传感技术创新高地一人才高地一产业高地

假如软件是物联网关键和灵魂，中间件（Middleware）就是这个灵魂

关键。中间件和操作系统和数据库并列作为三足鼎立“基础软件”理念经

过多年探讨己经被中国业界和政府主管部门认可，但在中国长久“重硬轻

软”大环境下，中间件产业并未受到足够重视，或更确切地说可能是不知

道怎样抓。

除OS,数据库，和直接面向用户用户端软件以外，通常能批量生产，

高度可复用软件全部能够算是中间件。中间件有很多个类，如通用中间件,

嵌入式中间件，数字电视中间件，RFID中间件，和M2M物联网中间件等等,

中间件无处不在。IBM,Oracle,微软等软件巨头全部是引领时尚中间件生

产商。SAP等大型（ERP）应用软件厂商产品也是基于中间件架构。中国用

友，金蝶等软件厂商也全部有中间件部门或分企业。在OS和数据库市场格

局早已确定情况下，中间件，尤其是面向行业业务基础中间件，可能是各

国软件产业发展唯一机会。能够亳不夸张地说，能否做大做强中间件，是

整个中国IT产业能否做大做强关键。物联网中间件处于物联网集成服务

器端和感知层、传输层嵌入式设备中。服务器端中间件称为物联网业务基

础中间件，通常全部是基于传统中间件（应用服务器，ESB/MQ等）构建，加

入设备连接和图形化组态展示等模块（如同方ezM2M物联网业务中间件）。

嵌入式中间件是部分支持不一样通讯协议模块和运行环境。中间件特点是

它固化了很多通用功效，但在具体应用中多半需要“二次开发”来实现个

性化行业业务需求，所以全部物联网中间件全部要提供快速开发（RAD）工

具。

在物联网概念被大众了解和接收以后，大家早已发觉，物联网并不是

什么全新东西，上万亿末端“智能物件”和多种应用子系统早已经存在于

工业和日常生活中。物联网产业发展关键在于把现有智能物件和子系统链

接起来，实现应用大集成（GrandIntegration）和“管控营一体化”，为

实现“高效、节能、安全、环境保护”友好社会服务，要做到这一点，软

件（包含嵌入式软件）和中间件将作为关键和灵魂起至关关键作用。这并

不是说发展传感器等末端不关键，在大集成工程中，系统变得愈加智能化

和网络化，反过来会对末端设备和传感器提出更高要求，如此循环螺旋上

升推进整个产业链发展。所以，要占领物联网制高点，软件和中间件作用

至关关键，应该得到国家层面决议和扶持政策高度重视。

在包含物联网软件在内软件领域，美国长久引领时尚，基础上垄断了世界

市场，欧盟（世界级软件厂商只有SAP一家在欧洲）早已看到了软件和中

间件在物联网产业链中关键性，从开始资助了HYDRA项目，这是一个研发

物联网中间件和“网络化嵌入式系统软件”组织，已取得不少结果。现在

在中国有很多传感器：传感网，RFID研究中心及产业（生产）基地，也有

大家呼吁建立物联网标准，唯独没有物联网软件和中间件研发基地和组织,

这种本末倒置现象很让人担心。假如我们软件不够强，制订物联网标准也

一定是纸上谈兵，物联网产业基地一定是低层次反复建设造成生产过剩，

我们在物联网产业永远不会有话语权，更谈不上占领什么制高点。

“物联网技术”关键和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上延伸和扩展一个

网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。所以，物

联网技术定义是：经过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息

传感设备，按约定协议，将任何物品和互联网相连接，送行信息交换和通讯，以实现智能化

识别、定位、追踪、监控和管理一个网络技术叫做物联网技术。

“物联网”是继计算机、互联网和移动通信网以后又一次信息产业浪潮，现在国际上还没

有形成一个相关“物联网”明确通用官方定义。现阶段广泛认为是指把全部物品经过射频识

别（RFID）、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备和互联网连接起来，实现智能化识

别和可管理网络。物联网含有三个特点，即全方面感知、可靠传输和智能处理。

物联网是互联网应用拓展和深化。物联网不是重新建设一套平行于互联网系统，而是充

足利用互联网所提供信息商速公路，完成实时数据读取、信息交换、远程控制等特色功效。

2.物联网体系架构

物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层，图1所表示。

感知层包含二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、

传感器网络等，关键是识别物体，采集信息，和人体结构中皮肤和五官作用相同。

网络层包含通信和互我网融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络

层将感知层获取信息进行传输和处理，类似于人体结构口神经中枢和大脑。

应用层是物联网和行业专业技术深度融合，和行业需求结合实现行业智能化，这类似

于人社会分工，最终组成人类社会。

图1物联网体系架构

3.物联网工作步骤

物联网工作步骤是首先经过标签等对物体属性进行标识，接着利用感应器和识别设备

完成对物体属性读取，井将信息转换为适合网络传输数据格式。最终物体信息经过网络传输

到信息处理中心，由处理中心完成物体通信相关计算。这个过程是可逆，信息使用者能够经

过通信网络指挥物体做出对应动作。在此基础上，人类能够以愈加精细和动态方法管理生产

和生活，达成“智慧”状态。

二、物联网产业发展现实状况

1.物联网发展历程及应用

依据物联网技术水平、用户需求和系统成熟度等方面特点，业内教授普遍认为物联网技

术演进路线可分为信息汇聚、协同感知和泛在聚合三个阶段。三个阶段将会渐进式发展，

经过技术发展来满足不一样层次应用需求。

从应用发展角度来看，和技术演进一致物联网也将经历三个阶段方能成熟：目前是经典

应用示范期，然后是规模增加期和全方面发展期。在现在阶段，普遍认为M2M(Machinet

oMachine)是物联网最关键表现形式。M2M是一个以机器终端智能交互为关键、网络化应

用和服务，它和社会发展和大家生活、工作亲密相关。现在智能交通、食品安全管理、环境

保护监测、人员出入管理、仓储和供给链管理等应用已在中国外小范围内推广应用，牧联网

雏形已基础形成。从互联网发展历程，我们不难看出物联网发展也将是一个循序渐进技术完

善和市场推广过程，中国物联网产业尚处于初创阶段，标准、技术、商业模式和配套政策等

还远没有成熟。

2.物联网产业链

物联网是在目前通信网和互联网基础上发展延伸，产业链也和通信网和互联网产业链

类似，增加了部分参与者如RFID/传感器制造商、传感网节点制造商、物联网运行商这多个

步骤，图2所表示。其中物联网运行商是海量数据处理和信息管理服务提供商。在中国，最

有可能成为物联网运行商就是电信运行商。首先，电信运行商拥有固定和移动通信网络，能

够很轻易地采取系统集成商处理方案来推出物联网业务：其次，运行商有庞大用户群，这些

用户群肯定同时也是物联网物理信息消费者，运行商完全能够建立一个公共、根据行业划分

基础物理信息数据平台，成为信息提供者和分发者；再者，因为物联网产业链较长，所以产

业聚合者和主导者角色至关关键，而电信运行商在这方面含有独特优势。

上游中游下游

图2物联刖产业链

现在，中国物联网主动推进者当属电信运行商，各大电信运行商不仅把物联网看作是

未来移动互联网发展方向，更把物联网看作是下一个“净利润增加点”。中国三大运行商纷

纷加大对物联网投入力度，并已在有些领域涉足物联网应用。

中国移动率先在无锡成立物联网研究中心，紧接着口国电信、中国联通也相继在无锡成

立物联网技术关键试验室和研究院。综合来看，现在中国移动在物联网起步较早走在前列，

并已取得了实质性进展。中国电信和中国联通在政府大力提倡发展物联网前提下，现在均处

于概念宣传和布署应用试点阶段。但中国电信对IPv6技术早有布署，现在已处F试商用阶

段。另外，中国电信拥有众多行业用户资源，后期对发展物联网将形成有利条件。而中国联

通相对其它两个运行商而言，拥有最成熟3G网络这将给物联网发展提供可靠数据传输网

络。

三、物联网产业机会分析

1.应用前景

伴随IC制造、传感器、软件、网络等关键技术在各国不停发展，各国物联网产业规模

快速增加，应用领域广泛拓展。中科院泛在和传感网研究中心副主任赵壮表示“中国物联网

到至会出现产业萌芽。”业内教授估计未来十年，将广泛利用于智能交通、环境保护、公共

安全、智能消防、工业监测、老人护理等多个领域。近期来看，值得期待就是智能电网、智

能家居、智能交通、智能芸疗等。

到现在为止，物联网发展已含有了一定产业基础，蕴含着信息产业发展新机遇。据美国

权威咨询机构forrester估计，到世界上物物互联业务，跟人和人通信业务相比，将达成30：

lo所以，物联网被称为下一个万亿级通信业务，含有宽广发展前景。据赛迪顾问研究显示，

中国物联网产业市场规模将达成亿元，到整体市场规模将达成7500亿元，将给通信业带来

更大发展空间。

2.产业机会

物联网时代，海量数据传输和处理需求对传输网络提出了更高要求，这将促进运行阍

对现有网络进行扩容和升级，这将给通信设备制造商提供难得发展机遇。另外，从产业链角

度来看，还将给通信芯片、RFID/传感器产业、系统集成、电信运行商等带来巨大产业机会。

从受益时间角度来看，物琰网发展首先受益是RFID和传感器厂商，接着是系统集成商，最

终是物联网运行商。这是因为：第一、RFID和传感器需求量最为广泛，且厂商现在最了解

用户需求；第二、物联网包含众多技术和行业，系统集成需求巨大，且系统集成商有可能掌

控上游供给商；第三、伴随物联网发展，物联网应用将从行业垂直应用向横向扩展，对海量

数据处理和信息管理需求将随之提升，同时也将凸显物联网运行商在产业链关键地位。但从

增加空间角度看，增加最大是物联网运行商，其次是系统集成商，最小是RFID和传感器供

给商。这是因为：第一、未来物联网含有海量信息处理和管理需求、个性化数据分析要求特

点，必将催生物联网运行商需求悬，且未来很可能形成寡头垄断格局；第二、系统集成需求

将远高于现在电信网和互联网需求；第三、RFID和传感器厂商因为关键技术掌握度较低，

很可能形成完全竞争格局，

四、结论

总而言之，即使现在中国物联网产业尚处于初创阶段，标准、技术、商业模式和配套政

策等还远没有成熟，但应用前景很宽广，未来将成为中国新型战略产业，将给信息产业及通

信产业带来众多机遇和挑战。物联网时代，海量数据传输和处理需求对传输网络提出了更高

要求，这势必将促进运行商对网络扩容升级。网络扩容升级将带动光纤光缆技术、接入和骨

干传输发展，同时还将促进3G、4G和其它无线技术应用，为通信设备商带来更大发展空间。

另外，物联网还将给通信芯片、RFID/传感器产业、系统集成等带来巨大产业机会。对

此，烽火也在主动进行布署。年底，烽火完成了对武汉理工光科收购，武汉理工光科是中国

最早从事光传感技术研究企业之一。对理工光科收购，标志着烽火已经从传统传输网领域向

传感领域延伸和发展，相信未来烽火在物联网领域将会有愈加好突破。

《物联网中M2M技术中国外标准进展》研究12月18日16:57中国电子商务研究中心发

表评论联络我们

1引言：物联网被称为继计算机、互联网和移动通信网以后又一次信息产业浪潮，将给

IT和通信带来宽广新市场。

国际电信联盟（ITU）在信息社会世界峰会（WSIS）上公布《ITU互联网汇报：物联网》

汇报中正式提出了“物联网”概念，汇报指出：“无所不在物联网通信时代即未来临，世界

上全部物体从轮胎到牙刷.从房屋到纸巾全部能够经过因特网主动进行交换”。总来说，物联

网就是“物和物相连网络”。这里有两层含义：首先，信息提供者和使用者从人逐步如展到物

理实体，物体之间经过物联网实现通信和信息交换；其次，经过多种无线和/或有线、长距离

和/或短距离通讯网络实现物理实体间互联互通，通信和传输过程不需要或仅需要有限人工

干预。

欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）在internetofThingsin》汇报中分析估L,未

来物联网发展将经历4个阶段，之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，一物体互

联，一物体进入半智能化，以后物体进入全智能化。

M2M是“机器对机器通信（MachinetoMachine）”或“人对机器通信（MantoMachine

简称。关键是指经过“通信网络”传输信息从而实现机器对机器或人对机器数据交换，也就

是经过通信网络实现机器之间互联、互通。移动通信网络因为其网络特殊性，终端侧不需要

人工布线、能够提供移动性支撑，有利于节省成本，并能够满足在危险环境下通信需求，使

得以移动通信网络作为承载M2M服务得到了业界广泛关注。

M2M作为物联网在现阶段最普遍应用形式，在欧洲、美国、韩国、日本等国家实现了

商业化应用。关键应用在安全监测、机械服务和维修业务、公共交通系统、车队管理、工业

自动化、城市信息化等领域。提供M2M业务主流运行商包含英国BT和Vodafone,德国

T-Mobile,日本NTT-DoCoMo,韩国SK等。中国M2M应用起步较早，现在正处于快速发展

阶段，各大运行商全部在主动研究M2M技术，尽力拓展M2M应用市场。

国际上各大标准化组织中M2M相关研究和标准制订工作也在不停推进。几大关键标准

化组织根据各自工作职能范围，从不一样角度开展了针对性研究。ETSI从经典物联网业务

川例，比如智能医疗、电子商务、自动化城市、智能抄表和智能电网相关研究入手，完成对

物联网业务需求分析、支持物联网业务概要层体系结构设计和相关数据模型、接口和过程定

义。3GPP/3Gpp2以移动通信技术为工作关键，关键研究3GLTE心DMA网络针对物联网业

务提供而需要实施网络优化相关技术，研究包含业务需求、关键网和无线网优化、安全等领

域。CCSA早在完成了M2M业务研究汇报，和M2M相关其它研究工作已经展开。

本文关键介绍M2M在国际和中国家标准准化组织中工作进展情况。

2M2M在ETSI进展概况

ETSI是国际上较早系统展开M2M相关研究标准化组织，初成立了专门TC来负责统筹

M2M研究，意在制订一个水平化、不针对特定M2M应用端到端处理方案标准。其研究范

围能够分为两个层面，第一个层面是针对M2M应用用例搜集和分析；第二个层面是在用例

研究基础上，开展应用无关统一M2M处理方案业务需求分析:网络体系架构定义和数据模

型、接口和过程设计等工作。根据TC计划，研究工作分为3个阶段进行，具体参见表I。

表1ETSITCM2M研究阶段表

ETSI研究M2M相关标准有十多个，具体内容包含：

(1)M2M业务需求，该研究课题描述了支持M2M通信服务、端到端系统能力需求。

汇报已于8月公布。

(2)M2M功效体系架构，关键研究为M2M应用提供M2M服务网络功效体系结构，包

含定义新功效实体，和ETSI其它TB或其它标准化组织标准间标准访问点和概要级呼叫步

骤。本研究课题输出将是第三阶段工作出发点，也是和其它标准组织物联网相关研究之间进

行协调参考点“图1是该汇报中提出了M2M体系架构，从图中能够看出，M2M技术包含到

了通信网络中从终端到网络再到应用各个层面,M2M承载网络包含了3GPP.TISPAN和IETF

定义多个类型通信网络。

图1ETSIM2M通信功效体系架构

(3)M2M术语和定义，对M2M术语进行定义，从而确保各个乍组术语一致性。现

在正在进行初稿讨论，估计第1季度末公布正式版本。

(4)SmartMe(eringM2M应用实例研窕，该课题对SmartMetering用例进行描述。包含

角色和信息流定义，将作为智能抄表业务需求定义基础。

(5)eHealthM2M应用实例研究，该课题经过对智能医疗这一关键物联网应用用例研究,

来展示通信网络为支持M2M服务在功效和能力方面增强。该课题和ETSITCeHEALTH中

相关研究保持协调，估计7月公布正式版本。

(6)用户互联M2M应用实例研究，该研究汇报定义了用户互联这一M2M应用用例，估

计7月公布正式版本。

(7)城市自动化M2M应用实例研究，本课题经过搜集自动化城市用例和相关特点，来

描述未来含有M2M能力网络支持该应用需求和网络功效和能力方面增强。现在正在进行初

稿讨论，估计于7月公布正式版本。

(8)基于汽车应用M2M应用实例研究，课题经过搜集自动化应用用例和相关特点，来

描述未来含有M2M能力网络支持该应用需求和网络功效和能力方面增强。现在正在进行初

稿讨论，估计7月公布正式版本。

(9)ETSI相关M/441工作计划和输出总结，这一研究属于欧盟SmarlMeier项目(EU

MandateM/441)组成部分，本课题将向EUMandateM/441提交研究汇报，汇报包含支撑

SmartMeter应用计划和其它技术委员会输出结果。现在正在进行初稿讨论，估计于7月公布

正式版本。

(10)智能电网对M2M平台影响，该课题基于ETSI定义M2M概要级体系结构框架，研

究M2M平台针对•智能电网适用性并分析现有标准和实际应用间差异。现在正在开启前准备

阶段，估计5月公布正式版本。

(IDM2M接口，该课题在网络体系结构研究基础上，关键完成协议/API、数据模型

和编码等工作。现在上述内容合在一个标准中，未来等标准进入稳定阶段，可能会按不一样

接口拆分成多个标准文稿公布。现在正在处于初稿起草阶段，估计2月公布正式版版本。

3M2M在3GPP标准进展概况

3GPP早在9月就开展了移动通信系统支持物联网应用可行性研究，正式研究于R10阶

段开启。M2M在3GPP内对应名称为机器类型通信(MTC,Machinc-TypcCommunication)o

3Gpp并行设置了多个工化项目(WorkIlem)或研究项目(StudyItem),由不一样工作组根

据其领域，并行展开针对MTC研究，下面根据项目标分类简述3Gpp在MTC领域相关研究

工作进展情况。

(I)FS_M2M:这个项目是3Gpp针对M2M通信进行可行性研究汇报，由SAI负责相

关研究工作。研究汇报《3GPP系统中支持M2M通信可行性研究》于9月立项,3月完成°

(2)NIMTC相关课题，关键研究支持机器类型通信对移动通信网络增强要求，包含对

GSM、UTRAN、EUTRAN增强要求，和对GPRS,EPC等关键网络增强要求，关键项目包含:

•FS_NIMTC_GERAN:该项目于5月开启，关键研究GERAN系统针对机器类型通信

增强。

•FS_NIMTC_RAN:该项目「8月开启，关键研究支持机器类型通信对3G无线网络和

LTE无线网络增强要求。

•NIMTC:这一研究项目是机器类型通信关键研究课题，负责研究支持机器类型终端

和在运行商网络内、专网内或互联网上物联网应用服务器之间通信网络增强技术。由SA1,

SA2,SA3和CTLCT3,CT4工作组负责其所属部分工作，

——3GPPSAI工作组负责机器类型通信业务需求方面研究。于初开启技术规范，将

MTC对通信网络功效需求划分为共性和特征两类可优化方向。

-SA2工作组负责支持机器类型通信移动关键网络体系结构和优化技术研究。于底正

式开启研究汇报《支持机器类型通信系统增强》。汇报针对第一阶段需求中给出共性技术点

和特征技术点给出处理方案。

——SA3工作组负责安全性相关研究。于开启了《远程控制及修改M2M终端签约信息

可行性研究》汇报，研究M2M应用在UICC中存放时，M2M设备远程签约管理，包含远程

签约可信任模式、安全要求极其对应处理方案等。开启《M2M通信安全特征》研究汇报，计

划在SA2工作基础匕研究支持MTC通信对移动网络安全特征和要求。

（3）FS.MTCe:支持机器类型通信增强研究是计划在RU阶段立项新研究项目。关

键负责研究支持在不一样PLMN域MTC设备之间通信网络优化技术。此项目标研究需要和

ETSITCM2M中相关研究保持协同。

（4）FS_AMTC:本圻究项目意在寻求E.164替换，用于标识机器类型终端和终端之间

路由消息，是RII阶段新立项研究课题，已于2月开启。

（5）SIMTC:支持机器类型通信系统增强研究，此为RU阶段新研究课题”在FS_MTCc

项目标基础上，研究R10阶段NIMTC处理方案增强型版本。

3Gpp支持机器类型通信网络增强研究课题在RIO阶段关键工作为SA2工作组正在进行

MTC体系结构增强研究，其中关键述及支持MTC通信网络优化技术包含：

•体系架构

研究汇报提出了对N1MTC体系结构修改，其中包含增加MTCIWF功效实体以实现运

行商网络和在专网或公网上物联网服务器进行数据和控制信令交互，同时要求修改后体系

结构需要提供MTC终端漫游场景支持。

•拥塞和过载控制

因为MTC终端数量可能达成现有手机终端数量多个数量级以上，所以因为大量MTC

终端同时附着或提议业务请求造成网络拥塞和过载时移动网络运行商面正确最紧迫问题。研

究汇报在这首先进行了关键研究，讨论了多个拥塞和过载场景要求网络能够正确定位拥塞

发生位置和造成拥塞物联网应用，针对不一样拥塞场景和类型，给出了接入层阻止广播，低

接入优先级指示，重置周期性位置更新时间等多个处理方案。

・签约控制

研究汇报分析了MTC签约控制相关问题，提出SGSN/MME含有依据MTC设备能力,

网络能力，运行商策略和MTC签约信息来决定启用或禁用一些MTC特征能力。同时也指

出了需要深入研究问题，比如网络获取MTC设备能力方法,MTC设备漫游场景下等。

・标识和寻址

MTC通信标识问题已经另外立项进行具体研究。本汇报关键研究了MT过程中MTC

终端寻址方法，根据MTC服务器布署位置不一样，汇报具体分析了寻址功效需求，给出了

NATTT和微端口转发技术寻址两种处理方案。

・时间控制特征

时间受控特征适适用于那些能够在预设时间段内完成数据收发物联网应用。汇报指出,

归属网络运行商应分别预设MTC终端许可时间段和服务严禁时间段。服务网络运行商能够

依据当地策略修改许可时诃段，设置MTC终端通信窗口等。

・MTC监控特征

MTC监捽是运行商网络为物联网签约用户提供针对MTC终端行为监捽服务"包含监

控事件签约、监控事件侦测、事件汇报和后续行动触发等完整处理方案。

4M2M在3GPP2标准进展概况

为推进CDAM系统M2M支撑技术研究,3GPP2在I月曼谷会议上经过了M2M立项。

提议从以下方面加紧M2M研究进程。

（1）当运行商布署M2M应用时，应给运行商带来较低运行复杂度。

（2）降低处理大量M2M设备群组对网络影响和处理工作量。

（3）优化网络工作模式，以降低对M2M终端功耗影响等研究领域。

（4）经过运行商提供满足M2M需要业务，激励布署更多M2M应用。

3GPP2中M2M研究参考「3Gpp中定义业务需求，研究关键在于cdma网络怎样支持

M2M通信，具体内容包含3Gpp2体系结构增强、无线网络增强和分组数据关键网络增强。

5M2M在CCSA进展概况

M2M相关标准化工作在中国通信标准化协会中关键在移动通信工作委员会(TC5)和

泛在网技术工作委员会(TC10)进行。关键工作内容以下：

(I)TC5WG7完成了移动M2M业务研究汇报，描述了M2M经典应用、分析了M2M

商业模式、业务特征和流量模型，给出了M2M业务标准化提议。

(2)TC5WG9于立项支持M2M通信移动网络技术研究，任务是跟踪3Gpp研究进展，结

合中国需求，研究M2M通信对RAN和关键网络影响及其优化方案等。

(3)TC10WG2M2M业务总体技术要求，定义M2M业务概念、描述M2M场景和业

务需求、系统架构、接口和计费认证等要求。

(4)TC10WG2M2M通信应用协议技术要求，要求M2M通信系统中端到端协议技术

要求。

6结束语

M2M研究是ETSI和3Gpp和3Gpp2标准化组织研究关键之一，研究相对愈加系统，进

展也比较快，在完成需求阶段工作基础上，第二阶段网络系统架构也已取得初步结果03Gpp

研究关键在于移动网络优化技术，现在已经有了阶段性研究结果；ETSI研究了多个行业应

用需求，结果向应用移植过程比较平稳，同时这两个标准化组织注意保持两个研究体系间协

同和兼容，中国标准化工作正在如火如荼进行。标准化是物联网发展过程中关键一环，研究

和制订M2M标准化工作有对物联网发展有着关键意义，对中国物联网技术发展，乃至对通

信业和物联网应用行业间融合有着关键借鉴价值和指导意义

车载物联网技术探讨

摘要：基丁车载无线通信技术新进展，文章讨论了未来车载网络中不样网络协议层面临挑

战；信息传输是车载网络研究中最关键研究课题之一，文章围绕信息这一中心元素，讨论了

宏观和微观信息传输过程中面临挑战：文章还介绍了美国和欧洲多个经典车载网络应用案

例。

关键词：车载物联网无线通信无线通信

I车载物联网概念

车载物联网是一项新兴技术，能够大幅提升未来交通系统安全和效率，并将车辆连接到

计算机网络。车载物联网能够在行驶中车辆之间建立无线通信，也能够在过路车辆和路边基

站之间建立无线通信。利用多跳转发方法，车载网络能够让两个在信号范围之外车辆也建立

通信连接。车载网络将成为未来智能交通系统关键组成部分。

目前智能交通系统严重依靠于预先布署基础设施。比如，嵌入路面电磁感应器，布署在

关键道路交叉口交通摄像头，高速公路收费口安装射频标签(RFID)读取器。通常，一个搜集

和公布交通信息经典过程以下：首先，路面传感器对车流速度、密度进行检测，然后上传到

城市交通中心。经过数据处理以后，流量汇报能够经过蜂窝网络传愉到用户手机。这么来传

输和位置相关信息是一个昂贵和低效方法，因为通常信息源和信息消费者实际距离只有几

百米远。

车载网络短距离通信能力将会改变这种传统智能交通系统通信模式，以更直接方法帮

助信息产生、传输和消费，

本质上车载物联网是一个巨大无线传感器网络。每一辆汽车全部能够被视为一个超级传

感器节点。通常一辆汽车装备有内部和外部温度计、亮度传感器、一个或多个摄像头、爰克

风、超声波宙达，和很多其它装备。另外，未来汽车将配置一个车载计算机、GPS定位仪和

无线收发装置。这使得汽车之间，和汽车和路边基站之间能够无线通信。这种前所未有无线

传感器网络扩展了计算机系统对整个世界感知和控制能力，并能够让信息在当地产生和共

享，无须包含庞大基础设施。

未来汽车和车载网络为大家提供了一系列应用。车载网络应用可分为4个类别。

(I)安全应用：安全应用包含碰撞预警、电子路牌、红绿灯警告、网上车辆诊疗、道路湿

滑检测等。通常这睿应用利用短距离通信玄时性特点来为司机提供即时警告。

(2)效率应用：效率应用包含城市交通管理、交通拥塞检测、路径计划、公路收费、公共

交通管理等。这类应用致力于改善公众和个人出行效率.

(3)商业应用：商业应用包含基于位置服务，将带给大家巨大商机。这些商业应用种类繁

多，如，最近餐馆、最廉价加油站、商场促销信息等。这些可能商业应用将为服务业带来新

竞争手段。

(4)信息娱乐应用：信息娱乐应用包含视频和音乐共亨、基于位置餐厅评论、拼车、社交

网络等。实际上，信息娱乐部分应用，如福特SYNC"］和起亚UVO.已成为目前汽车市场一

个引人注目标亮点。信息娱乐系统网络化将是肯定趋势。

在车载网络发展过程中，有4类参与者将起到主动作用。4类参与者为政府、汽车制造

商、当地零售商和消费者.传统智能交通系统由各国政府主导进行投资和实施，其它少数多

个地理信息系统(GIS)企业，如谷歌、Garmin、TomTom等企业也参与了交通信息采集和公布。

然而，未来车载网络将吸引更多参与者，并使她们从车载网络中获取巨大商业利润。首先,

汽车制造商将很乐于开发装备车载网络汽车，这将增强汽车安全性，并提供更丰富车内娱乐

系统，从而深入提力其汽车竞争力。汽车电了化是个肯定趋势，安全系统和信息娱乐系统

电子化是进程两个关键方面。福特SYNC车载信息娱乐系统是一个很成功例子。其次，当地

零售商及服务商也将很感爱好，车载网络将十分方便地传输她们促销信息和推广她们服务。

车载网络会带来猛烈商业竞争。最终，亳无疑问，这些增强安全性、提升效率、价廉物美商

品、丰富娱乐应用等将吸引更多消费者，并使她们成为最终受益人。

2车载物联网无线通信技术

无线个人局域网(WPAN)在消费电子产品(包含汽车电子产品)领域取得了巨大成功。福

特SYNC是一个很好例子。它经过蓝牙技术将司机手机连接到汽车音响系统，所以司机能够

在行驶中经过语音命令播放音乐或拨打电话。因为大规模生产降低了成本，802.1la