党梅梅：物联网的三个关键环节

　　2010年全球IPv6新一代互联网高峰会议4月7日在北京召开，大会主题为2010——中国IPv6商用元年。 

　　以下为工业与信息化部电信研究院通信标准研究所副总工程师党梅梅演讲实录： 

各位嘉宾下午好！ 

　　我是来自工业和信息化部电信研究院的，我今天很高兴有机会跟大家交流物联网相关的内容。 

　　我今天跟大家交流的内容主要分三个部分，第一部分主要是涉及物联网相关的概念和网络架构。这也是我们研究院去年一年经过很长的梳理，首先确定的观点。第二部分是关键技术发展及国际标准化现状。最后一部分介绍一下CCSA目前成立的泛在网技术委员会的标准化工作。 

　　对于物联网的概念，最早提出是在1999年。在ITU的2005年的报告中，指出来我们目前的通信技术实际上是局限在任何时间、任何地点、任何人的目标，那么未来是会发展到连接任何物体的阶段，因此就有了物联网。早期对于物联网这个词的理解，是基于RFID的一种物联网络。但是，随着技术的发展，去年我们中国物联网的概念和国际上发展中国家来看，不仅仅是RFID这种底层的技术，所以它的内涵已经发生了比较大的变化。 

　　我们研究院的观点认为，物联网是指在物理世界的实体中，部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为智能物体，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现物与物、物与人之间的互联。归纳物联网的三个关键环节，我们认为是感知、传输、处理。 

　　目前大家普遍提到的无线传感器网络，我们也比较赞成华为等的观点。我们认为，其实传感器的应用是非常广泛的，而且也是历史非常悠久的，但是发展到后来，由于传统的传感器的设备，加上通信的模块，以及数据传输和处理的模块，构成了传感器节点，它具有感知、计算和通信的能力。那么这种传感器节点之间，可能是通过自组织的方式等形成一个网络，我们认为是传感器的网络。 

　　虽然这些概念业界还是非常多，包括了传感器网络、物联网和泛在网。我们认为，虽然这些概念的来源不同、它的侧重点和内涵不同，但是彼此是互相关联的。实现物联网和泛在网的必要条件，我认为是从物理世界获取信息的各种技术手段，实际上我们通过我们现在的网络，向底层进行渗透的技术，这包括了传感器的技术、RFID的技术、二维码和其他的一些技术。那么，这种技术逐步的成熟，促进了物和物的通信实现变成一种可能。 

　　从泛在网整体的发展目标来说，我们说它是整个信息社会发展的一种愿景，因此它本身具有比物联网更广泛的内涵。现阶段，我们认为处于物联网的阶段，本身这几个概念末端的技术，就是最底层的这些技术，还有它的基础网络和通信对象是不完全一样的。另外，在下一代互联网，大家也认为和目前的概念之间会存在一定的关系。对于下一代互联网的话，我们的观点是说在下一代互联网的关键技术，会在目前的物联网和泛在网当中有一定的应用，但是他们的目标还是不一样的。 

　　从物联网的网络架构来看的话，基于ITU的架构，也提出了三层的模型。当然了，这个三层的模型，我想在目前业界基本上是比较认可的。存在着感知延伸层、应用层、网络层的三层架构。对于电信网的架构来看，我们说它主要的向下多了一个感知延伸层，上面多了更多的应用。而感知延伸层的技术，就包含了目前大家能够看到的各种各样的感知延伸层的技术。包括了RFID的技术，摄像头技术，以及短距离无线通信、自组织、传感器网络等等的技术。网络层会基于我们目前现有的网络的架构，比如说我们目前已经有的这些网络，包括我们的电信网、互联网，但是为了支持未来物联网新的业务特征，我们现在传统的电信网、物联网可能会做一些优化。目前，我们在电信网里面大家在研究，我们是不是需要在无线的空口上做一些优化，或者是在核心网的层面上做一些优化。应用层是面向各行各业做一些应用，而目前我们大家所看到的应用，就是我们能够想象到的各种各样的应用。包括在各个行业，个人健康、电网、家居、环境、农业上应用。 

　　对于泛在网我们认为离我们更远，因此我们把它的发展归纳成几个不同的阶段。这个阶段也是我们对于概念梳理之后，认为是三个阶段。第一个阶段我们认为是泛在物联的阶段，第二个阶段称为泛在协同的阶段，第三个阶段是泛在融合的阶段。在泛在物联的阶段，我们看到的更多的应用是行业孤立的行业应用。在泛在协同阶段，服务和行业之间有一些协同。在泛在融合阶段，不同的应用和网络之间会发生关联，并且形成一个融合、协同的网络。 
第二部分，我们会给大家简单介绍一下关键技术和国际标准化的现状。物联网的关键技术，我们认为它是涵盖很多技术的，不仅仅是谈到很简单的技术的组合。实际上，我们目前认为它涉及到传感技术、计算技术、网络通信技术、软件技术、识别技术，以及像我们目前在智能不方面涉及到的嵌入式的技术和纳米技术。 

　　在这里跟大家探讨一下感知延伸的技术。从感知延伸层的概念来讲，它包含了底层的通信技术，以及自组织组网的技术，还有网络层的技术。刚才华为的演讲嘉宾也谈到了，目前我们在感知延伸层用得比较多的是2.4的技术，而在本身并不存在物联网的技术，现代它和传感器结合，构成了主流的无线通信技术，它主要是包含物联和MAC两层。从发展来看，它也存在早期是面向低速WPON的标准。另外，去年的时候也成立了15.4G，另外在面向个人身体通信，也成立了15.6的标准组织。目前802.154的技术，目前技术已完成。 

　　研制延伸层是以Zigbee为主的，这包括了物理层、外层、规范，定义了网络层和应用层的规范，以及为不同的应用层定义了API的接口。这个协议的初衷是为了802.154，所以协议定义得相对比较简单，实现上来讲，在目前的产业界已经有很多的实现。在网络层也定义了非常灵活的路由的机制，那么在应用层也定义了很多的应用。那么，上层是IPv6，这是我们做互联网人希望看到的架构，仍然是基于IP协议的。从目前的现状来看，仍然是以Zigbee 为协议的网络层为主，当然有一些非标准的协议。随着IPv4的逐步普及，另外就是IP协议本身的技术优势，也使得IPv4在物联网逐步推进。一方面是IP 协议本身具有很多的技术优势，它本身的开放性的特征。另外，我们也知道它有很多的地址空间，能够满足未来物联网物物通信的需求。同时，IP协议与物理层没有任何的，可以独立于物理层，这样我们可以方便地对它进行设计。当然，需要做很多的简化设计，这就是IETF目前所经营的工作。 

　　那么IETF的6LoWPAN工作组，已经推出了RFC，还包括了一些优化。还有一个是ipso联盟。未来的话，IP协议可能会比Zigbee 非IP架构更加成为标准。 

　　国际的标准组织不是哪个组织可以独立完成的，有一些是ITU-T、ETSI、ISO，还有从电信网络的架构来做的及比如说OMA这样的组织。不同的国际标准组织的侧重点是不一样的，因此它的进展也是不一样的，我们认为目前不存在主流的物联网的国际标准组织，而是很多的标准组织来协同完成这个工作。 

　　最后一部分，我简单说一下CCSA所承载的泛在网技术工作委员会。我们有4个工作组，是宫体工作组、应用工作组、网络工作组、感知延伸工作组。目前已经启动了相关的研究工作，现在我们已经了比较多，而且继承了以前中国通信标准化协会的一些工作，包括我们在M2M方面的研究，另外我们在泛在网和物联网结合方面的研究，以及对于6LoWPAN方面的研究工作已经启动了很久，我们已经前面启动了标准化的研究工作。 

　　CCSA这个标准化委员会，我们是启动自主创新、应用牵引、服务产业、开放合作，分析行业需求、总结标准化需求、提炼标准化关键技术点。联合研究机构、运营商、设备商、行业用户、应用开发商来推动产业的发展。