用標準筑起物聯網門檻

物聯網系列專欄文章7

物聯網標準的關鍵點和大有作為之處是物物相連的數據表達、交換和處理標準以及相應的軟件體系架構，這次物聯網產業我國有機會和世界同步，像TD-SCDMA那樣做出一批標準，不說引領潮流，至少也能有機會與發達國家坐到同一個桌子上參與博弈。

標準化之路任重道遠

“一流企業做標準”，這是“地球人都知道”的業界共識，也是很多企業乃至一個國家戰略層面想達到的制高點，但標準往往是在產業競爭和利益的博弈中產生的，沒有足夠的實力，包括財力物力和在業界領導潮流的影響力做支撐，很難做成。 標準有時和專利的作用一樣，對于入圍的企業來說，它的作用是給后來者設置了一個門檻以保持其在業界的領先地位。對于一個國家來說，他往往靠標準給外來者設置一個“壁壘”， 以合法的方式來保護本國企業利益或搶占先機。

標準有開放標準和事實標準，做標準的組織有官方的和非官方的、盈利的和非盈利的。開放標準往往由地方、國家、區域乃至國際的產業聯盟來制定，圖1(來自筆者曾任職的ORNL)展示了與IT產業相關的一些標準組織。 事實標準往往由盈利性質的企業來主導，通常是私有的，然而事實標準的擁有者往往無一例外都聲稱他們的標準是開放的。

有些企業靠做標準和配套的產品來生存，例如美國的Echelon和Qualcomm公司，Echelon是LonWorks標準的擁有者，他們成功地把LonWorks推廣成為中國的國標(GB/T 20299.4-2006)，Qualcomm 是CDMA等一系列無線通信標準和專利的擁有者，據說他們雇用的律師團隊比工程師還多。這兩個公司的標準都和物聯網產業密切相關。

有些事實標準體現在產品中，看不見、摸不著，沒有規范的文字描述，例如微軟的Windows系統，靠既有的壟斷地位獨霸一個產業。Apple目前以移動應用為主的“開放”(對開發者的確是開放的，但技術和平臺是不開放的)軟件平臺有可能是下一個趕超微軟的有力競爭者。Salesforce基于云計算的SaaS平臺也試圖達到類似目標。由此可見，軟件的力量是無窮的，筆者認為，物聯網產業也有可能催生這樣規模的平臺，Apple和Salesforce的技術和業務模式值得物聯網產業借鑒，前期文章中提到過的國內外的幾家MMO(包括中國移動基于WMMP標準的M2M營運平臺)其實已經采用了SaaS和云計算技術。

物聯網產業在2010年的兩會上成為熱點話題，國務院總理溫家寶在十一屆全國人大三次會議上作政府工作報告時指出，今年要大力培育戰略性新興產業，加快物聯網的研發應用，物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一。許多代表都在呼吁物聯網國家標準的建立，中國物聯網標準聯合工作組已在籌備成立中。

面對國家對物聯網產業寄予的厚望以及目前轟轟烈烈、如火如荼的景象，物聯網從業者們任重而道遠，但這也許是應該冷靜下來深入反思的時候了，切不可急于求成大躍進，需要扎扎實實做好各項工作。不過，面對厚望和機遇，我們也應該“趁熱打鐵”。

標準化的確是占領物聯網制高點的關鍵，然而目前業界對物聯網本身的認識還不統一，眾說紛紜，還只是停留在戰略性的粗線條層面，甚至是一些不切合實際的空頭口號，實質性內容還遠遠不夠。 哪些是物聯網關鍵技術， 哪些是關鍵應用，哪些關鍵技術應該先突破，哪些關鍵應用應該先發展，目前業界還沒有一致的觀點，這些東西不統一，標準的制定必然會操之過急，即使定出來了可能也無實際意義。

數據交換標準是大集成的關鍵

物聯網的本質是M2M，即機器和機器之間的通信，這里所講的“機器”是廣義的，它可以小到是一個“智能塵埃”，如RFID芯片或嵌入人體的生物傳感器;大到是一列高速列車或航天飛機。M2M可以是P2P(一對一)的，也可以是多對一的——把所有末端連接到一個云計算中心的超級計算機上，實現大集成(Grand Integration)。

物聯網的核心是實現大集成的軟件和中間件，物聯網在各行業的應用早已開始并普遍存在，如環保監測、安防消防聯網、工業信息化等，目前的挑戰在于按標準化的M2M軟件技術實現這些已存在的和新建系統之間的互聯互通，通過“管控營一體化” 和泛在的物物相連，實現高效、安全、節能、環保的和諧社會。

物聯網標準的關鍵是基于軟件和中間件的數據交換和處理標準。在物聯網DCM三層體系中，感知層基于物理、化學、生物等技術和發明的傳感器，標準多成為專利。而傳輸層的有線和無線網絡屬于通用網絡，有線長距離通信基于成熟的IP協議體系，有線短距離主要以10多種現場總線標準為主，無線長距離通信基于GSM和CDMA等技術的2G/3G/4G網絡標準也基本成熟，無線短距離通信針對頻段的不同也有10多種標準，如RFID、Bluetooth等，建立新的物聯網通信標準難度較大，可行性較小。

因此物聯網標準的關鍵點和可以大有作為之處是物物相連的數據表達、交換和處理標準(如圖2)以及相應的軟件體系架構，很多人都看到了這次物聯網產業我國有機會和世界潮流同步，我們有機會像TD-SCDMA那樣做出一批標準，不說引領潮流，至少也能有機會和發達國家坐到同一個桌子上參與博弈。筆者認為，物聯網的最大瓶頸既不是一些人說的IP地址不夠問題，也不是一定要攻克下什么關鍵技術才能發展。三網合一、IPv6固然重要，但物聯網的很多底層通信介質根本不能運行IP Stack，可以通過UID等軟件標準解決。一些傳感器和傳感器網絡關鍵技術的攻關也很重要，但那是“點”的問題，不是“面”的問題。大面上的問題還是數據表達、交換與處理的標準以及應用支撐的中間件架構問題。

數據交換標準主要落地在物聯網DCM三層體系的應用層和感知層，配合傳輸層通道，目前國外已提出很多標準， 如EPCGlobal的ONS/PML標準體系，還有Telematics行業推出的NGTP標準協議及其軟件體系架構，以及EDDL、FDT/DTM、 M2MXML、BITXML、oBIX等，傳感層的數據格式和模型也有TransducerML、SensorML、IRIG、CBRN、EXDL、TEDS等等，目前的挑戰是把這些現有標準融合，實現一個統一的物聯網數據交換大集成應用標準。同方從2004年就開始研發這方面的產品和標準，推出了M2M物聯網業務基礎中間件產品和oMIX數據交換標準(產品中還實現了中國移動的WMMP標準)。但是一個企業的力量是有限的，既然物聯網產業已經被提到國家戰略的高度，筆者認為，如果國家能夠整合資源，這個標準的建立就具備較大的可行性。在溫總理號召下，如果以國家戰略高度來推動物聯網數據交換標準和中間件標準，一定能夠很快(比制定其他通信層和傳感器的技術攻關見效快)發揮整體效果，引領世界潮流，占領物聯網產業制高點。不過由于其涉及面廣、整體協調難度大，只有受到監管層和高層領導的高度重視，委托國家級的綜合性物聯網標準委員會具體實施才有可能實現這個目標。遺憾的是，目前的一些標準組織多半還是更多地關注于傳輸層標準，或行業應用標準，如RFID等，統籌能力不夠，視野也不夠寬。

基于數據交換標準的物聯網應用框架

在新聞聯播或一些企業網站上，我們經常會看到某領導人在視察某研究所或企業時手里拿著一個新產品或指著一個新設備，鼓勵大家要堅持自主創新，攻克關鍵技術。這種場景和影響導致的結果是，如果被參觀的企業拿不出幾件“硬”設備放在那兒就臉上無光，更談不上取得了什么成果，大部分做軟件的企業因為拿不出“硬”設備而備受冷落，因為沒有領導會耐心去聽你的PPT介紹。這是一個巨大的誤區，目前國際國內都在提“軟實力”，對高新企業來說，軟實力就是軟件和其領導潮流的標準和理念，這是一場沒有硝煙的戰爭，這里的“硝煙”不是指戰場上的，而是指工廠冒出的“硝煙”。

在操作系統和數據庫等基礎軟件領域，我們早已經失去了參與競爭的機會，在我國國土上運行的機器的“大腦”基本上都不是自己的。我們同樣失去了參與中間件標準制定和市場競爭的最佳時間，從最早的Corba開放標準和系統，到微軟的.Net DNA， 再到Java EE技術標準，這些都成了造就微軟、IBM、Oracle、SAP等國外軟件巨頭統治地位的有力武器。 就算是大家眼里的“硬件”企業，Cisco等公司最值錢的東西不是我們看得見的路由器“硬盒子”，而是盒子里面的軟件，華為是中國最大的軟件公司，最值錢的也是它的軟件和看不見、摸不著的網絡協議“stack”。

智慧地球、泛在計算、物聯網、云計算、SaaS、SOA等理念也是由IBM等一批軟件公司首先提出和倡導的，同樣充分說明了“軟實力”的重要性。物聯網產業發展的支撐力量是應用，而應用的核心是軟件，應用軟件要做大做強的關鍵是中間件和數據交換標準及其支撐架構。軟件和中間件在中國一直不受重視，也許并不是領導層不知道它的重要性，而是業界和監管層沒有讓領導層知道如何重視、如何抓。 我們不知道如何做軟件標準，主要還是因為沒有做大做強的軟件企業，在中間件標準、SOA/ESB、SaaS、云計算、OpenDoc等重要標準中，我們都沒有能夠像TD-SCDMA、 WAPI那樣影響到巨大市場優勢，失去了做出實質性貢獻的機會，多半都是跟在別人后面“替人吆喝”。

前文談到的物聯網統一數據表達、交換、預處理標準的建立，首先需要定義一批XML數據表達與接口標準，然而更重要的是要開發出支撐這個標準的配套運行環境和中間件業務框架，使用戶能夠快速開發出垂直應用業務系統，讓標準落到實處，推動產業高速發展。

如果不能制定出上述的統一數據交換標準，一個完整的物聯網業務基礎中間件平臺將被迫支持所有的數據交換標準，或只支持相關行業的標準，專注特定的行業業務。如RFID中間件只支持ONS/PML等相關標準，這將重蹈以往“信息孤島”的覆轍，是實現真正的物物相連物聯網的巨大障礙。

作者簡介

周洪波 1993年獲瑞士蘇黎世大學計算機科學博士學位，現任北京同方軟件股份有限公司常務副總經理兼CTO，中國中間件協會副理事長，北京交通大學等校兼職教授。曾任美國橡樹嶺國家實驗室研究員，并曾在美國IBM、BEA等公司擔任高級技術和管理職務。

聯聯看

歐洲標準化組織

關注物聯網

CCBN2010期間，歐洲標準化組織的專家Klaus Ziegler表示，標準化是全球需要的，目前歐洲標準化組織關注的主要領域是未來的互聯網、物聯網以及智能電網的發展。

Klaus Ziegler表示，標準化不僅是歐洲或中國需要的，也是全球需要的。特別是在數字化領域，必須找到在標準上協調統一的全球的解決方案。因為我們需要全球的合作、全球的貿易、全球的專利，所以我們需要一個全球化的解決方案。

三峽庫區將投資

243億建智能電網

為從根本上解決供電能力不足和安全可靠性低的問題，重慶市電力公司為加快電網建設，保障庫區產業發展和城鄉居民的用電需求，精心編制了《重慶三峽庫區十年電網規劃》。據了解，《重慶市三峽市庫區十年電網規劃》主要內容包括重慶市三峽庫區國民經濟情況、電網概況、中長期電力負荷需求預測、重慶主網規劃介紹，以及2010～2020年重慶市三峽庫區電網規劃情況、逐年項目、投資需求等，并提出結論和建議。未來10年庫區將投資243億元用于電網建設，能夠為庫區經濟發展、移民安穩致富提供可靠的電力保障。

下期預告

本期專欄概述了物聯網標準化問題，分析論證了物聯網DCM三個層面標準制定的必要性和可行性，指出數據交換標準的欠缺是物聯網產業發展的最大障礙，同時也是最有可能獲得成功、見效最快的突破口。在下一期專欄中，周洪波將探討物聯網與云計算、SaaS技術的相關性以及信息安全等問題。