物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)及測試規(guī)范發(fā)展分析

王鵬 張輝軍 周魯

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普遍性和復(fù)雜性不斷增長，對其標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)和測試規(guī)范的需求也日益增大。本文將介紹物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)的現(xiàn)狀，闡述其在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、應(yīng)用和系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)，詳細(xì)探討物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范的發(fā)展和應(yīng)用，分析當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)和測試規(guī)范面臨的挑戰(zhàn)，并提出應(yīng)對策略，同時展望其發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)；測試規(guī)范

一、引言

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）作為信息技術(shù)的重要組成部分，其應(yīng)用迅速滲透各行各業(yè)，改變著人們的生活和工作方式。隨著物聯(lián)網(wǎng)的日益復(fù)雜化，如何有效地進行標(biāo)準(zhǔn)化測評和測試，以保證系統(tǒng)的質(zhì)量、可靠性和安全性，已經(jīng)成為業(yè)界和學(xué)界關(guān)注的重點。在此背景下，物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)和測試規(guī)范迅速發(fā)展，對于推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步和保障其應(yīng)用的成功至關(guān)重要。本文將全面地分析和討論這一領(lǐng)域，以期為相關(guān)研究和實踐提供有價值的參考。

二、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)的現(xiàn)狀

（一）物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)的概念與發(fā)展歷程

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)是指對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、設(shè)備和應(yīng)用進行質(zhì)量評估的一套科學(xué)方法和技術(shù)，目的在于通過標(biāo)準(zhǔn)化的評估流程和指標(biāo)，確保物聯(lián)網(wǎng)解決方案的性能、安全性、兼容性和可靠性。這些技術(shù)的應(yīng)用可以幫助設(shè)計者和用戶理解和改進系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)的發(fā)展可以追溯到物聯(lián)網(wǎng)的起源。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)初期，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不同的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)往往存在兼容性和互操作性問題。為了解決這些問題，相關(guān)行業(yè)和研究機構(gòu)開始探索和制定物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)也逐步完善。特別是近年來，由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的廣泛性和復(fù)雜性不斷增長，對標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)的需求也在不斷增加。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，各行業(yè)和研究機構(gòu)正在積極開發(fā)新的測評方法和技術(shù)，以便更好地滿足物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、設(shè)備和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化測評需求[1]。

（二）物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范主要由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）以及各國的國家標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)等負(fù)責(zé)制定和維護。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的各個方面，包括系統(tǒng)架構(gòu)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式、安全性、隱私保護等。同時，對于物聯(lián)網(wǎng)的用戶來說，這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也提供了選擇和評價物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和解決方案的重要參考。

三、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)

（一）物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化測評

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化測評是關(guān)鍵的一環(huán)，目的在于確保設(shè)備性能、兼容性、安全性、穩(wěn)定性和可靠性等各方面均符合相關(guān)的國際或國家標(biāo)準(zhǔn)。為了提供全面地評估，各種測評方法和技術(shù)均在此過程中起到了重要的作用。

性能評估是核心的一部分，主要測評設(shè)備的工作效率和應(yīng)對復(fù)雜任務(wù)的能力，如傳感器的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性、控制器的處理能力、設(shè)備的能耗等。這些評估標(biāo)準(zhǔn)對于設(shè)備制造商而言是至關(guān)重要的，能夠直接影響設(shè)備的市場競爭力。

兼容性評估則是檢驗設(shè)備在各種環(huán)境和場景中是否能與其他設(shè)備、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)進行有效地交互和通信。這一評估的重要性在于只有設(shè)備能夠在同一物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)進行無縫地交互和通信，才能使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備得以全面應(yīng)用，并進一步推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

安全性評估關(guān)注的是設(shè)備是否具有足夠的防御措施來抵御潛在的安全威脅。包括但不限于數(shù)據(jù)的加密和身份驗證機制以及防止非法入侵或數(shù)據(jù)被竊取的保護措施。

在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備日益廣泛應(yīng)用的情況下，設(shè)備的安全性已經(jīng)變得愈發(fā)重要。穩(wěn)定性和可靠性評估主要查看設(shè)備在長期運行中是否可以保持良好的工作狀態(tài)，尤其包括設(shè)備在面臨異常情況或者惡劣環(huán)境時的表現(xiàn)，這是判斷設(shè)備能否在各種情況下保證正常工作的重要依據(jù)[2]。

（二）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化測評

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化測評關(guān)注的是應(yīng)用的功能、性能、可用性和安全性等方面。為了得出全面和準(zhǔn)確地評估結(jié)果，技術(shù)人員需要使用專門設(shè)計的測評方法和工具。

功能評估的任務(wù)是確認(rèn)應(yīng)用是否具備預(yù)期的功能，以及能否滿足用戶的實際需求，包括對應(yīng)用提供的服務(wù)、接口和API等方面進行全面地測試和驗證，以此發(fā)現(xiàn)應(yīng)用的潛在問題，并提出相應(yīng)的改進建議。

性能評估則主要關(guān)注應(yīng)用的響應(yīng)速度、穩(wěn)定性、容錯能力以及擴展性等方面。在進行性能評估時，技術(shù)人員需要模擬實際使用環(huán)境，以得出準(zhǔn)確的測試結(jié)果。這樣的評估對于應(yīng)用的開發(fā)者和用戶而言都是非常重要的，能夠直接影響應(yīng)用的使用體驗。

可用性評估主要關(guān)注應(yīng)用在實際環(huán)境中的使用體驗，包括用戶界面的易用性、錯誤消息的清晰度以及應(yīng)用對各類用戶的適應(yīng)性[3]。

（三）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化測評

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化測評是一個全面和深入的過程，主要涵蓋系統(tǒng)的性能、穩(wěn)定性、安全性和擴展性等方面。

性能評估主要關(guān)注系統(tǒng)在處理大量數(shù)據(jù)和任務(wù)時的效率和效果，包括數(shù)據(jù)處理速度、任務(wù)處理效率以及系統(tǒng)的響應(yīng)時間等。通過對系統(tǒng)的性能進行全面地測試和評估，可以確定系統(tǒng)是否能夠滿足實際運營的需要。

穩(wěn)定性評估則是查看系統(tǒng)在長時間運行過程中的工作狀態(tài)，包括系統(tǒng)的故障率、恢復(fù)能力以及在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性。通過穩(wěn)定性評估，可以發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)的潛在問題，以提高系統(tǒng)的運行效率。

安全性評估主要關(guān)注系統(tǒng)的防御措施是否足夠防止數(shù)據(jù)和服務(wù)受到外部攻擊，包括系統(tǒng)的加密機制、權(quán)限控制系統(tǒng)、防火墻設(shè)置以及侵入檢測系統(tǒng)等。只有當(dāng)系統(tǒng)的安全性得到保證，才能確保數(shù)據(jù)的安全，防止數(shù)據(jù)被非法訪問或竊取。

擴展性評估則主要關(guān)注系統(tǒng)在面臨用戶、設(shè)備、數(shù)據(jù)和任務(wù)增長時，是否能有效地進行擴展以滿足新的需求。擴展性不僅關(guān)系到系統(tǒng)的未來發(fā)展，還直接影響到物聯(lián)網(wǎng)項目的成功與否。只有當(dāng)系統(tǒng)具備良好的擴展性，才能夠應(yīng)對未來可能出現(xiàn)的挑戰(zhàn)和機遇。

四、物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范的發(fā)展和應(yīng)用

（一）物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范的發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范的發(fā)展趨勢主要反映在以下幾個方面：更高的自動化程度、對安全性的更高要求、對實時性和穩(wěn)定性的更大關(guān)注、對互操作性和兼容性的更全面認(rèn)識。在信息化日益普及的今天，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)的數(shù)量正在快速增長。為了應(yīng)對這種趨勢，物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范的自動化程度也在不斷提高。測試自動化不僅能有效提升測試效率，還可以減少人為因素對測試結(jié)果的影響，提高測試的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

安全性問題在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中占據(jù)了重要位置，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)往往需要在實時或者近實時的環(huán)境中運行。因此，如何在保證功能和性能的同時，還能保證系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性，是測試規(guī)范需要解決的重要問題[4]。

互操作性和兼容性的要求也在不斷提高，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)往往需要與各種設(shè)備和系統(tǒng)進行互動和通信。因此，測試規(guī)范需要關(guān)注設(shè)備和系統(tǒng)的互操作性和兼容性，以確保它們能夠在各種環(huán)境和場景中正常運行。

（二）物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范的實際應(yīng)用案例

物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)領(lǐng)域，如智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能交通等。在這些領(lǐng)域中，有很多具體的案例可以體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范的應(yīng)用，以下將詳細(xì)介紹這些案例。

在智能家居領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范的應(yīng)用可以以智能冰箱為例。智能冰箱是現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)的一部分，不僅擁有儲存食物的基本功能，還具有遠(yuǎn)程控制、食品管理、購物助手等智能功能。為了確保這些功能的正常運行，技術(shù)人員需要進行嚴(yán)格地測試。首先，測試規(guī)范需要驗證智能冰箱的功能性能，包括溫度控制、食品管理、遠(yuǎn)程控制等功能是否可以正常運行，以及這些功能的響應(yīng)時間、錯誤率等指標(biāo)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。其次，測試規(guī)范還需要驗證智能冰箱的安全性。由于智能冰箱需要連接互聯(lián)網(wǎng)，可能會遭遇網(wǎng)絡(luò)攻擊，因此測試規(guī)范需要驗證冰箱的網(wǎng)絡(luò)安全措施是否足夠，是否能夠防止黑客攻擊和數(shù)據(jù)泄露。最后，測試規(guī)范需要驗證智能冰箱的兼容性。智能冰箱需要與其他的智能設(shè)備如智能手機、智能音箱等進行通信，因此測試規(guī)范需要驗證冰箱是否可以與這些設(shè)備進行有效地通信。

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范的應(yīng)用可以以工業(yè)機器人為例。工業(yè)機器人是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，可以執(zhí)行精密裝配、搬運、焊接等任務(wù)。為了確保這些任務(wù)的正常進行，需要進行嚴(yán)格地測試。首先，測試規(guī)范需要驗證工業(yè)機器人的功能性能，包括任務(wù)執(zhí)行的精確度、任務(wù)執(zhí)行的速度、任務(wù)執(zhí)行的穩(wěn)定性等指標(biāo)是否達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。其次，測試規(guī)范還需要驗證工業(yè)機器人的安全性。工業(yè)機器人在執(zhí)行任務(wù)時可能會產(chǎn)生安全問題，如機器人故障、操作人員安全等，因此測試規(guī)范需要驗證機器人的安全措施是否足夠，是否能夠防止安全事故的發(fā)生。最后，測試規(guī)范需要驗證工業(yè)機器人的穩(wěn)定性。工業(yè)機器人需要在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中長時間運行，因此測試規(guī)范需要驗證機器人是否能夠在這樣的環(huán)境中保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)[5]。

五、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)和測試規(guī)范的挑戰(zhàn)與前景

（一）當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)和測試規(guī)范的挑戰(zhàn)

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)和測試規(guī)范面臨的挑戰(zhàn)是多方面的。

在技術(shù)方面，面對快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用，測試技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化測評需要實時跟進并完善，以滿足新應(yīng)用、新設(shè)備的評測需求[6]，包括新的通信技術(shù)、新的應(yīng)用場景、新的安全要求等。因此，技術(shù)人員需要不斷更新和優(yōu)化測試技術(shù)和評測標(biāo)準(zhǔn)。此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用的復(fù)雜性和多樣性日益增加，測試的復(fù)雜性也隨之提高。從系統(tǒng)級別進行全面地測試，覆蓋所有可能的應(yīng)用場景和使用條件，成為一項巨大的挑戰(zhàn)。對此，技術(shù)人員需要研發(fā)更高效、更全面的測試技術(shù)和方法。

在測試規(guī)范方面，面對全球化的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，如何建立一套具有廣泛適用性的物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范，既可以適應(yīng)各種不同的地域和應(yīng)用需求，又能滿足全球統(tǒng)一的質(zhì)量要求，是一項重要的挑戰(zhàn)。此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用涉及的領(lǐng)域越來越廣，如何考慮到各領(lǐng)域特定的要求和特點，制定出既通用又具有領(lǐng)域特色的測試規(guī)范，也是需要解決的問題。

（二）應(yīng)對挑戰(zhàn)的策略和建議

針對上述挑戰(zhàn)，本文提出以下策略和建議：

1.對于技術(shù)方面的挑戰(zhàn)

推動物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)的研究，開發(fā)出更先進、更有效的測試技術(shù)，以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。同時，建立一套能夠快速響應(yīng)新技術(shù)、新應(yīng)用出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)化測評更新機制，以保持標(biāo)準(zhǔn)化測評的時效性。

2.對于測試規(guī)范的挑戰(zhàn)

建議在制定物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范時，充分考慮全球化和各領(lǐng)域特定的要求和特點，借鑒和學(xué)習(xí)已有的相關(guān)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的特性，制定出既通用又具有領(lǐng)域特色的物聯(lián)網(wǎng)測試規(guī)范。

3.對于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的復(fù)雜性

提倡使用系統(tǒng)工程的思想和方法，采用全面、系統(tǒng)的測試方式，以保證測試的全面性和準(zhǔn)確性。同時，研發(fā)出能夠自動化進行大規(guī)模測試的工具和技術(shù)，以提高測試的效率，降低測試的成本。

六、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為人類社會帶來了無數(shù)可能，同時也提出了許多新的技術(shù)挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)及其測試規(guī)范的發(fā)展在確保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用安全、高效、可靠運行中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。當(dāng)前，標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)與測試規(guī)范正面臨著如快速技術(shù)演進、系統(tǒng)復(fù)雜性增加、全球化和行業(yè)特性等多方面的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，本文建議研發(fā)更先進、更全面的測試技術(shù)和方法，制定具有廣泛適用性且符合行業(yè)特性的測試規(guī)范，并加強自動化、智能化測試的研究，以提升測試效率和效果?？梢灶A(yù)見，未來物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)及測試規(guī)范的發(fā)展將賦能物聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展，為人類生活帶來更多福利。

作者單位：王鵬 張輝軍 周魯 數(shù)字絲路新疆產(chǎn)業(yè)投資集團有限公司

參考文獻

[1]楊宏，王曉春，林冠辰，等.可信物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化研究[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2023（5）：10-15，20.

[2]蘇靜茹.國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀與思考[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2023（9）：119-123.

[3]吳明娟，陳書義，孫萬源.圍界防入侵物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用評測[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2021（03）：72-76.

[4]韓黎晶.面向物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的自動語義標(biāo)注方法研究[D].昆明：云南師范大學(xué)，2019.

[5]武傳坤，張大江.物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)的界限[J].信息安全研究，2017，3（9）：860-864.

[6]劉雪，王文斌，王航偉.物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化測評技術(shù)及測試規(guī)范發(fā)展分析[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2013（9）：69-70.

王鵬（1979.11-），男，漢族，新疆克拉瑪依，本科，中級職稱，研究方向：信息技術(shù)領(lǐng)域。