面向智慧城市物聯網體系標準應用研究

胡蔚 徐嘯峰 馬樂

我國對于物聯網的研究，主要是針對技術研究，對于應用端的研究較少，導致物聯網在智慧城市中的應用存在諸多局限性。因此，需要加強物聯網標準的建設，對物聯網體系標準現狀及需求進行總結分析，從而制定對應的物聯網應用標準體系，實現物聯網應用標準與物聯網技術的融合，從而促進物聯網在智慧城市中的應用與發展。

一、物聯網體系標準應用的必要性

我國物聯網系統在智慧城市中的應用，在各個領域仍然存在一定的問題，具體表現為技術與標準方面、行業應用方面、商業模式方面、政策環境方面等。具體而言，在技術與標準方面，應用標準不統一、核心技術落后的問題較為突出；在行業應用方面，當前物聯網應用產業鏈體系較為單薄，還沒有形成完整的產業鏈；在商業模式方面，商業模式缺乏創新、不夠成熟是制約物聯網在智慧城市應用的主要問題；在政策環境方面，當前我國關于物聯網系統應用在智慧城市建設中的相關政策還不夠完善，亟需出臺相應的政策予以保障。因此，智慧城市建設中需要完善物聯網體系標準，建立完整的應用產業鏈，確保物聯網體系標準應用的實效性。

二、物聯網體系標準現狀及應用需求

（一）物聯網體系標準現狀

文章從國際現狀以及國內現狀對物聯網體系標準進行分析。

國際上，物聯網標準化工作早己開展。物聯網標準化一直是國際標準化組織工作的熱點。2011年5月，物聯網領域國際標準化組織“oneM2M”成立，其自成立以來，一直致力于研究語義、架構、需求等方面的內容，現階段，其正在研究基于表征狀態轉移風格（RESTfuI）體系結構的標準化工作。

近年來，我國對物聯網產業的扶持力度較大，因此我國物聯網產業獲得了較快發展。我國物聯網標準化工作組提出的”六域模型“物聯網參考模型，成為全球首個物聯網頂層架構國際標準項目ISO/IEC30141。

（二）物聯網標準應用需求

智慧城市建設離不開物聯網的支持，而物聯網標準的制定是物聯網發揮自身價值和優勢的基礎支撐。但是，現階段，我國的物聯網體系標準有待完善，相關標準比較分散，尚未形成統一的管理標準。這在一定程度上阻礙了智慧城市建設進程。因此，需要針對物聯網標準的建設情況，分析物聯網標準化的工作需求，從而為下一步工作開展做好準備。

三、物聯網標準體系的行業應用分析

（一）物聯網標準的應用情況

在智慧城市建設中，相關硬件的設備商都遵循同樣的標準，可能是所有最終使用者的意愿，但是實際情況是，每種標準都存在自己的優勢，同樣也會存在自身劣勢，而市場最終會選擇部署簡單、使用人數最多、兼容性最好的標準。但是現階段，由于應用場景的不同，現有物聯網標準能夠應用在具有共性技術標準以及具有相對局限性的場景中。

在實際項目應用中，物聯網標準仍然存在社會化應用程度低、應用系統價值鏈單一等問題，整體呈現單一功能、單一服務的工具型低級應用模式，同時由于物聯網的項目在不同區域內的建設目標和內容的不一致性，也存在著信息資源范圍不全、信息共享的適時性差、信息的資源共享范圍小、精準化管理程度低等問題。

同時，物聯網標準在智慧城市中的應用，也有其優勢，例如在智慧交通中的應用，雖然存在一定的局限性，但是實現了車牌信號的信息源采集的統一化，依然是交通行業的突破性進展；再如在智慧農業中的應用，能夠采集和獲取農業生產環境的要素信息，實現采集信息化。下文將詳細分析物聯網標準體系在交通行業以及農業的應用。

（二）在智能交通領域中的應用

物聯網標在智慧交通領域的重要產品包括視頻監控攝像頭、車聯網設備、傳感器等。這些產品在各自的領域內都有相關的行業聯盟和產業協會，涉及的物聯網標準也只是部分內容具有共性，且對于相關技術的規范有一定的差異性。這就從根本上限制了物聯網互聯互通的實際目的。

物聯網體系標準在智慧交通中所使用的視頻識別技術是基于自動分析和抽取視頻源中的關鍵信息，并通過對交通信息源來進行采集，實現諸如車輛追蹤、車輛識別、交通流量控制等業務功能。

視頻識別技術所涉及的物聯網標準，相關的基礎標準包括通信協議、視頻編碼格式等都相對完善，但在應用標準方面，仍然有很長的一段路要走，需要對當前已經形成的業務功能應用去制定共性的應用子標準。標準的制定中產業推廣和應用規范彼此需要不斷協同，是一個共同推進的過程。

物聯網標準在智慧交通的應用發展，需要結合其他行業的應用來進行綜合考慮。特別是在其他行業數據融合和交換方面，比如在人口數據庫、城市基礎設施庫等領域，來挖掘信息服務并實現進一步的標準和規范同步，并可以在原有標準架構的基礎上并根據進展來制定應用子標準的初步框架，隨著產業的發展進一步進行完善，以實現架構統一、技術分工、應用合作的目的。

（三）在智慧農業領域的應用

農業標準化主要是規范農業投入品、農產品生產過程和農產品的收獲、貯藏、加工、運輸等環節，我國已制定了一系列農業方面的國家、行業標準、企業標準和技術規程，整個標準體系貫穿了農業生產的全過程，這為近年來物聯網在農業領域的標準化推進提供了重要的基礎內容。

在物聯網體系標準的農業基礎通用標準、技術標準和應用共性標準方面，通過將現有農業的標準化成果及與其相關的計算機、通信、網絡等方面的標準成果融合，已建立了基于總體共性標準和共性關鍵技術標準體系的基礎通用標準，基于物聯網感知層標準體系、傳輸層標準體系、處理層標準體系和應用層標準體系的技術標準以及基于大田種植物聯網標準體系、設施園藝物聯網標準體系、畜禽養殖物聯網標準體系、水產養殖物聯網標準體系和農產品物流物聯網標準體系的農業產業物聯網標準，從而形成“物聯網大農業標準化”。

在實際的農業生產、貯藏、運輸等環節受生物性、區域性、季節性等因素的影響，決定了物聯網標準應用功能子標準的復雜性，通過將每種農產品的標準模塊化，即涵蓋為單一產品的生產，產品等方面特有屬性的標準，不同模塊的組合就構成了完整的標準體系框架。

當前的物聯網在農業領域的標準體系在農作物種植方面已經體現為卓有成效的自動化管理，這其中包含在數據采集、視頻實時傳輸、生產設備控制、專家系統、數據處理的環節，從而實現了農作物質量的提升，為農作物的安全性提供有力保障。然而目前，物聯網農業的標準化體系應用還未全方位展開，標準中涉及的相關技術和設備水平仍有待提升；在模塊化的特性標準方面需要加強對單一產品的編碼標識的標準化工作；在應用服務標準方面，還需要通過基于相關的農產品運營平臺、農業機構管理平臺等的數據進行研究，并開展相關的標準化制定工作。

四、物聯網體系標準推進應用分析

（一）重視標準組織加強分工與合作

現階段，我國物聯網發展迅速，已經發展到標準化、產業化的關鍵階段，但是相較于發達國家，我國物聯網的核心技術和產業化仍處于劣勢，因此實施以感應為核心的物聯網標準化戰略刻不容緩。我國應緊跟國際步伐，以國際標準為依據，不斷推進“共性平臺+應用子集”產業結構的形成，從國家層面來說，應加強協調、統一，不斷突破商業模式、規模產業發展路線、卡位技術等關鍵問題。現階段，我國關于物聯網領域相關標準的研究較為狹隘，一般只重視自身領域的研究，研究過程較為獨立，相互之間缺乏有效的交流和溝通。物聯網標準涉及人們生活的各個方面，因此各行各業應在原有工作的基礎上，建立統一的認識。同時物聯網牽涉范圍廣，不可能用一個標準把所有的行業都覆蓋，關于物聯網的標準需要是在原有工作的基礎上整合相關資源，進行跨部門、跨地區合作，加強交流和溝通，加強協作，共同制定中國物聯網的一個“大”標準體系，再按照行業各自合作推行。

（二）重視國內標準國際化

我國在制定物聯網體系標準的過程中，應立足于國內現狀，吸收前人的經驗和教訓，占據國內標準化市場后，再加強我國物聯網標準與國際的接軌，將我國物聯網標準上升到國際層次。物聯網標準會是將來國家廠商積極參與的熱門標準，因此我國在制定物聯網標準的過程中，不僅要考慮本國實際情況，還要充分考慮國際情況，用自己的技術制定出符合國內外產業發展要求的標準。同時，物聯網標準制完成后，我國應積極將其推向國際市場，逐步上升到國際標準。在物聯網標準的制定過程中應積極推動國內廠商的參與和科研機構的技術開發與研制，制定出具有國際競爭優勢的技術標準，促進我國物聯網領域的知識產權創新。以國內市場為依托，逐步獲取國際廠商的認可，促使我國物聯網標準成為國際標準之一。同時要加強與亞太國家的合作，共同建立物聯網國際標準化組織，逐步形成適合亞太物聯網應用發展的物聯網標準工作。

五、結語

總而言之，文章以物聯網體系標準在智慧交通領域和智慧農業中的應用為例，對面向智慧城市物聯網體系標準應用進行深入研究，物聯網體系標準在智慧城市不同行業中的應用，能夠有效促進行業的智能化發展，從而推動我國智慧城市建設進程。物聯網標準化的重要特性之一就是國際化程度高，因此促使我國物聯網體系標準與國際接軌，同時研發自主知識產權，重視技術標準國際化，促使物聯網體系標準更深、更廣的應用到行業內，為我國智慧城市建設提供巨大動力。