國內物聯網標準化現狀與思考

摘 要：隨著產業大規模應用，物聯網在支撐產業數字化轉型，推動實體經濟高質量發展方面的作用日益凸顯，已經成為新型基礎設施的重要組成部分，標準化工作面臨新的挑戰。本文研究總結了國內物聯網標準化現狀，包括標準化組織機制、標準體系建設、基礎標準總體情況、安全標準以及技術標準、應用標準情況。提出了物聯網標準化工作存在的問題，以及后續工作思考，為后續物聯網標準化工作提供參考。

關鍵詞：物聯網，標準化，行業應用標準，安全標準

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.09.016

Situation and Thinking of Internet of Things Standardization in China

SU Jingru

（China Electronics Standardization Institute）

Abstract： With the mass application in the industries， the Internet of Things （IoT） plays a bigger role in supporting the digital transformation of the industries and promoting the high-quality development of the real economy. The IoT has become an important part of the new infrastructure， while its standardization work faces new challenges. This paper summarizes the current situation of standardization of the IoT in China， including the standardization organizational mechanism， standards system， general situation of basic standards， safety standards， technical standards and application standards. It points out the problems existing in the standardization of the IoT and gives suggestions for the follow-up work.

Keywords： Internet of Things， standardization， industry application standards， safety standards

0 引 言

物聯網自2008年列入國家戰略性新興產業以來，經過十五年的發展，已經從單純的感知、連接技術體系發展為以感知技術和網絡通信技術為主要手段，實現人、機、物的泛在連接，提供信息感知、信息傳輸、信息處理等服務的新型基礎設施，產業界普遍認識到物聯網在支撐產業數字化轉型，推動實體經濟高質量發展方面具有重要作用。在推動物聯網大規模應用過程中，標準作為經濟活動和社會發展的技術支撐，發揮了重要作用。本文主要回顧我國物聯網標準化現狀，提出物聯網標準化工作面臨的問題以及后續工作展望。

1 我國物聯網標準化現狀

1.1 物聯網標準化組織機制

2010年，國家標準化管理委員會會同發展改革委批復成立了國家物聯網基礎標準工作組，是國內物聯網標準化工作最早的標準化技術組織，負責起草國家物聯網標準體系及工作規劃，協調物聯網國家標準立項建議和標準制修訂過程中的技術問題，組織起草物聯網領域基礎共性國家標準，加強與各行業應用標準工作組協作，做好基礎共性標準與應用標準的銜接與協調，定期組織物聯網行業應用標準工作組及相關標委會開展物聯網國家標準立項協調。2019年，國家標準化管理委員會批準成立全國信息技術標準化技術委員會物聯網分技術委員會（SAC/TC 28/SC 41），對口國際標準化組織/國際電工委員會第一聯合技術委員會物聯網與數字孿生分技術委員會（ISO/IEC JTC 1/SC 41），組織架構見圖1，分委會下設基礎與支撐工作組、網絡通信工作組、應用工作組、數字孿生工作組，國際標準化推進組，標準體系研究組、5G與物聯網融合應用研究組、無人集群研究組，開展物聯網相關標準化工作。國內除了TC28/SC 41以外，還有很多技術委員會在同時開展物聯網相關標準的研制工作，例如全國工業過程測量控制和自動化標準化技術委員會（SAC/TC 124）、全國信息安全標準化技術委員會（SAC/TC 260）、全國物品編碼標準化技術委員會（SAC/TC 287）、全國智能建筑及居住區數字化標準化技術委員會（SAC/TC 426）、全國通信標準化技術委員會（SAC/TC 485）等。

1.2 物聯網標準體系

2016年，國家物聯網基礎標準工作組發布了《物聯網標準化白皮書》，提出了我國物聯網標準體系，見圖2，以物聯網產業鏈主要涉及到的環節為依據，劃分為電子信息業相關標準、信息通信業相關標準、信息軟件業相關標準、物聯網應用標準。其中電子信息業包括感知技術、傳感器網絡、通信與信息交換等，信息通信業包括物聯網終端、公眾通信網絡、物聯網專網等，信息軟件業包括物聯網數據處理、物聯網平臺、物聯網應用支撐技術，物聯網應用包括工業互聯網、車輛網、智慧農業、智慧物流、智慧能源、智慧環保、智慧醫療等垂直行業。2022年，全國信標委物聯網分技術委員會緊緊圍繞物聯網新型基礎設施建設需求，著力實施物聯網標準升級行動，加強全產業鏈標準有效供給，開展《物聯網新型基礎設施標準體系建設指南》編制工作，不斷完善標準體系[1]。

1.3 物聯網基礎標準總體情況

目前，我國物聯網領域已發布國家標準196項，行業標準73項。其中物聯網基礎共性標準已經制定完善[2]，共計46項，覆蓋物聯網和傳感器網絡術語、參考體系結構、接口、網關、應用服務分類、標識、評價指標、安全等方面。2018年發布的《物聯網 參考體系結構》（標準號：GB/T 33474-2016）[3]，為了突破物聯網小、雜、散、低的產業化瓶頸，從物聯網的系統特征、概念模型、參考模型視角出發，提出了物聯網“六域模型”頂層架構，指導行業高效、協調、綠色、共享的開展物聯網系統架構設計，提升各系統間互操作，促進產業鏈各環節系統、有序分工，此標準同步轉化為了國際標準（標準號：ISO/ IEC 30141：2018），并被美國、英國、加拿大、丹麥、澳大利亞、荷蘭等國家等同采用或轉化為國家標準，同時也被“一帶一路”俄羅斯、白俄羅斯、烏克蘭、捷克共和國、烏茲別克斯坦、土庫曼斯坦、阿塞拜疆等10余個國家等同采用。

1.4 物聯網安全標準情況

鑒于物聯網連接對象日益廣泛，承載的數據量指數級增長，安全隱私隱患和事件頻頻發生，物聯網安全標準也越來越受關注。2021年10月，工業和信息化部印發了《物聯網基礎安全標準體系建設指南（2021版）》（工信廳科〔2021〕34號），將物聯網基礎安全標準體系范分為總體安全、終端安全、網關安全、平臺安全和安全管理五大類。全國信息安全標準化技術委員會（SAC/TC260）在《網絡安全國家標準體系（2022版）》中也規劃了物聯網安全標準體系，具體位置為“網絡安全國家標準體系-應用領域-技術應用安全-物聯網”，主要包括物聯網環境下的基礎通用安全、感控設備安全、網絡與交換安全、應用與服務安全、安全管控與運維等領域相關標準。

截至目前，我國物聯網安全領域發布了11項國家及行業標準，涵蓋了傳感器網絡安全、物聯網安全參考模型、物聯網感知層相關的安全技術要求、數據傳輸安全等。其中《信息安全技術 物聯網安全參考模型及通用要求》（標準號：GB/T 37044-2018）[4]以《物聯網 參考體系結構》中的“六域模型”為基礎，定義了由物聯網系統參考安全分區、系統生存周期、基本安全防護措施三個維度共同描述組成的物聯網安全參考模型，并從物理安全、網絡安全、系統安全、應用安全、運維安全、安全管理六個方面給出了基本防護措施，結合安全分區和生存周期提出了通用要求。適用于各應用領域物聯網系統的規劃設計、開發建設、運維管理、廢棄退出等整個生存周期，也為各組織定制自身的物聯網安全標準提供基線參考，是物聯網行業內普適性的安全指導性標準。除此之外，基于物聯網感知系統安全、感知設備安全也發布了六項國家標準，保障物聯網底層安全。

1.5 物聯網技術標準及應用標準情況

物聯網技術標準基本確立，共計發布國家及行業標準70項，包括物聯網感知技術、網絡與通信技術、數據處理技術，以及邊緣計算等新技術。隨著物聯網的迅猛發展及其應用領域的不斷擴大，物聯網應用標準也在逐步推進，目前，物聯網應用國家及行業標準共計153項，涉及工業、農業、電網、交通運輸、物流、醫療衛生、節能環保和公共安全等領域。

2 物聯網標準化面臨的問題

2.1 標準體系急需完善

隨著物聯網概念體系不斷演化、相關技術融合發展，傳統產業轉型升級打破了原有系統封閉的疆界，行業應用場景不斷延伸，物聯網產業已進入大規模應用期。國家“十四五”規劃綱要提出推動物聯網全面發展，將物聯網納入七大數字經濟重點產業，并對物聯網接入能力、重點領域應用等作出部署，《物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃（2021—2023年）》（工信部聯科〔2021〕130號）也將物聯網定義為新型基礎設施，而目前的物聯網標準體系中并沒有納入物聯網新型基礎設施相關標準，對于行業標準的覆蓋度也不高，沒有考慮物聯網技術與5G、人工智能等新技術的融合發展，急需針對多學科、跨領域融合的物聯網標準化對象，系統梳理原有標準體系，加快標準迭代升級，適應產業數字化帶來的新形勢。

2.2 標準應用實施效果不理想

隨著物聯網概念體系不斷演化、相關技術融合發展、行業應用場景不斷延伸，需要協調的部門和標準化組織也越來越多，導致標準內容交叉重復、資源浪費嚴重、應用實施效果差，而且物聯網標準均為推薦性國家標準，按照國家標準編制原則，并不限定達到該標準規定要求所使用的技術、協議、途徑等，大量的物聯網通信協議導致物聯網生態系統之間和內部的互操作性問題，造成物聯網基礎共性標準應用實施效果不理想。

2.3 物聯網安全標準缺失

盡管結合物聯網安全應用需要制定頒發了系列安全標準，但依然難以適應物聯網安全威脅激增對安全標準化的需要[5]，物聯網大規模應用的安全風險分析與防控措施不到位，也導致出現的安全問題越來越多，可參考借鑒的國際標準越來越少，需要大量的自主創新，而且物聯網安全包括一系列威脅媒介，這些媒介可以是基于設備、基于應用程序、基于網絡或基于數據的。在海量物聯網終端的安全管理、物聯網終端智能設備安全評估、物聯網隱私保護技術要求、物聯網安全風險評估規范等方面還存在標準缺失。

2.4 物聯網行業應用標準碎片化

物聯網行業應用涉及到多樣化的應用需求，場景復雜多變，行業應用標準體系缺失、標準規劃碎片化嚴重。而且各行業差異性較大，導致任何一種物聯網技術都難以實現全行業大規模標準化推廣。物聯網應用落地浮于表面，導致物聯網應用標準往往需求旺盛但在細分行業領域滲透深度不足。

3 物聯網標準化工作建議

3.1 完善標準體系

加快物聯網標準體系重新規劃修訂工作，提高在產業數字化轉型的大環境下物聯網標準供給能力。完善物聯網術語、分類、參考架構、接口等通用標準；補齊測評方法、管理等基礎標準，筑牢標準基礎；關注物聯網融合技術發展及標準化需求，完善物聯網關鍵技術標準體系；加快物聯網新型基礎設施建設關鍵環節，如設計、選型、部署、交付、驗收、運維等方面的系列標準規劃和研制應用；充分考慮應用標準體系建設情況，加強各標準組織間的協調，重視行業實際應用情況、標準缺失問題。

3.2 加大物聯網安全標準研制力度

以滿足產業需求為目標，對照《數據安全法》《關鍵信息基礎設施安全保護條例》等法規政策要求，在物聯網系統規劃、分析、設計、開發、建設、驗收、運營維護以及廢棄等各環節，明確安全管理要求，使安全融入到物聯網系統建設全生命周期中。推動物聯網安全標準向高質量發展，關注物聯網系統安全評估標準缺失、物聯網安全標準研制與應用脫節等問題，鼓勵開展物聯網安全芯片、安全協議等標準研制，加快對物聯網安全防護技術標準的研究和探索，滿足物聯網未來發展的安全保護需求。

3.3 重視物聯網行業應用標準

物聯網從誕生之初就與各相關應用行業密不可分，在當前數字時代，物聯網已經與各行各業深度融合。因此，新時期物聯網標準化工作需要進一步樹立合作共贏理念，優化標準協調機制，打通基礎性標準與應用行業的技術通道，破除行業壁壘，推動跨行業、跨領域的標準制定，助力傳統行業的數字化轉型和智能化升級，充分釋放數字經濟與實體經濟融合發展的巨大活力。

3.4 加強標準試點示范

聚焦物聯網全產業鏈，推動物聯網企業運用標準化方式組織生產、經營、管理和服務，加強物聯網基礎標準服務行業的能力，加強物聯網標準化試點示范工作，通過遴選一批優秀的標準應用案例，建立物聯網標準試點示范項目案例庫，深入分析標準應用的成功經驗，并向產業鏈上下游企業、行業內企業和中小企業進行宣貫推廣，提升物聯網標準應用能力，發揮物聯網標準試點示范項目的地區帶動和促進作用。

4 結 語

標準建立對于物聯網的發展至關重要，統一標準，不同的物聯網系統才能互聯互通，促成大規模生產，降低成本，從而惠利產業發展。面對物聯網產業的發展、相關技術的進步、場景復雜多變，標準策略需要不斷調整以適應新發展、新需求。目前物聯網標準體系不完善，急需重新規劃，安全標準儲備不足，行業應用標準存在較大的發展空間。要不斷推動物理網標準的制定，充分發揮物聯網標準化工作在推動數字經濟發展、賦能傳統產業轉型升級方面的重要作用。

參考文獻

[1]王曉春，楊宏，郭雄.物聯網新型基礎設施發展現狀與建設路徑思考[J].單片機與嵌入式系統應用，2022（9）：10-12.

[2]王曉春.物聯網技術與應用標準化研究[J].中國標準化.2021，（5）： 83-85.

[3]全國信息技術標準化技術委員會.物聯網 參考體系結構：GB/T 33474-2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

[4]全國信息安全標準化技術委員會.信息安全技術 物聯網安全參考模型及通用要求：GB/T 37044-2018[S].北京：中國標準出版社，2018.

[5]李峰，陳亮，李凱，等.物聯網安全標準體系框架研究[J].電子技術應用，2022（7）：8：12.

作者簡介

蘇靜茹，通信作者，碩士研究生，工程師，研究方向為物聯網標準與檢測。

（責任編輯：張佩玉）