物聯網新型基礎設施是以感知技術和網絡通信技術為(wei) 主要手段,實現人、機、物的泛在連接,提供信息感知、信息傳(chuan) 輸、信息處理等服務的基礎設施,在推動數字經濟發展、賦能傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 轉型升級等方麵發揮著重要作用。
物聯網新型基礎設施的技術體(ti) 係主要包括感知技術、網絡與(yu) 通信技術、數據處理技術等。其中,感知技術包括傳(chuan) 感器、條碼識別、二維碼識別、射頻識別、音視頻采集、高精度定位等技術,負責實現數據感知、采集和獲取;網絡與(yu) 通信技術包括協議、接入、組網、融合等技術及設備,負責實現數據傳(chuan) 輸;數據處理技術包括信息模型、數據分析、數據存儲(chu) 與(yu) 管理、數據融合、數據接口等技術,負責實現數據交換共享、信息協同。同時,在實時業(ye) 務、應用智能、數字化管理等需求帶動下,催生出邊緣計算、物聯網操作係統、數字孿生等關(guan) 鍵技術,並與(yu) 大數據、雲(yun) 計算、區塊鏈、人工智能等融合發展,實現全麵感知、泛在連接、安全可信、智能應用。
經過多年來快速發展,我國物聯網產(chan) 業(ye) 已形成龐大市場規模,在技術創新突破、行業(ye) 融合應用、產(chan) 業(ye) 生態培育等方麵取得積極成效。伴隨新興(xing) 技術持續演進、行業(ye) 應用融合發展,亟需完善物聯網新型基礎設施標準體(ti) 係。
以習(xi) 近平新時代中國特色社會(hui) 主義(yi) 思想為(wei) 指導,全麵貫徹黨(dang) 的二十大精神,深入落實《國家標準化發展綱要》,認真落實《新產(chan) 業(ye) 標準化領航工程實施方案(2023—2035年)》,加強物聯網新型基礎設施標準工作頂層設計,強化全產(chan) 業(ye) 鏈標準工作協同,統籌推進標準的研製、實施和國際化,支撐和引領物聯網產(chan) 業(ye) 高質量發展。
創新驅動,應用牽引。加快物聯網關(guan) 鍵共性技術研究,推動先進適用的科技創新成果融入標準,持續提升標準技術水平。麵向行業(ye) 應用需求,協同推進物聯網與(yu) 重點行業(ye) 融合應用標準研製,加速構建規模化、集約化的物聯網產(chan) 業(ye) 生態。
係統布局,急用先行。統籌推進物聯網各類型標準研製,加強標準全生命周期管理,持續完善標準工作體(ti) 係。聚焦物聯網技術創新、應用場景開拓、產(chan) 業(ye) 發展和安全保障需求,加快基礎通用、關(guan) 鍵技術、測評方法、典型應用等標準研製。
協同推進,開放合作。充分發揮產(chan) 學研用各方、產(chan) 業(ye) 鏈各環節的優(you) 勢力量,加強跨行業(ye) 、跨領域工作協同,促進產(chan) 業(ye) 鏈上下遊標準的有效銜接。鼓勵我國企事業(ye) 單位深度參與(yu) 國際標準化活動,積極貢獻中國方案,共同製定國際標準。
到2025年,物聯網新型基礎設施標準體(ti) 係基本建立。新製定國家標準和行業(ye) 標準30項以上,助推物聯網新型基礎設施建設的作用進一步凸顯;支持社會(hui) 團體(ti) 自主製定和發布團體(ti) 標準,實施先進團體(ti) 標準應用示範;參與(yu) 製定國際標準10項以上,為(wei) 推動物聯網產(chan) 業(ye) 全球化發展提供有力支撐。
根據物聯網新型基礎設施建設所涉及的要素、活動等內(nei) 容,物聯網新型基礎設施標準體(ti) 係包括基礎標準、技術標準、建設運維標準和應用標準等四大部分,見圖1。基礎標準是物聯網新型基礎設施的總體(ti) 性、框架性標準,為(wei) 其他各類標準提供基礎支撐;技術標準是物聯網新型基礎設施的關(guan) 鍵共性技術與(yu) 融合技術標準,為(wei) 實現物聯網應用提供技術保障;建設運維標準是物聯網係統規劃、建設、運行、維護的標準,為(wei) 物聯網新型基礎設施提供重要保障;應用標準是麵向行業(ye) 具體(ti) 應用需求,對其它部分標準的細化,支撐各行業(ye) 發展。
圖2 物聯網新型基礎設施標準體(ti) 係框架圖
四、建設內(nei) 容
(一)基礎標準
包括術語與(yu) 分類、架構、標識、測評、安全可信、管理等標準。
1. 術語與(yu) 分類
用於(yu) 統一物聯網技術、產(chan) 品、服務、應用等相關(guan) 概念、分類和描述。
2. 架構
用於(yu) 規範物聯網的構成,以及各構成部分之間的邏輯關(guan) 係,包括物聯網參考模型、係統架構等標準。
3. 標識
用於(yu) 規範物聯網領域各類對象的標識編碼、注冊(ce) 、解析,包括標識編碼、編碼格式、對象元數據、解析係統等標準。
4. 測評
用於(yu) 規範物聯網設備、係統的測試要求及評價(jia) 指標體(ti) 係,包括物聯網設備及係統一致性、互聯互通、互操作、環境適應性等測試要求,以及物聯網係統功能、性能、能力成熟度等測評指標體(ti) 係與(yu) 方法。
5. 安全可信
用於(yu) 規範物聯網終端、網絡、平台(係統)、網關(guan) 等關(guan) 鍵構成部分的安全、可信要求及保障措施,包括物聯網安全架構、安全分級、終端安全、傳(chuan) 輸安全、數據安全、平台(係統)安全、安全管理等標準;物聯網可信架構、可信分級、身份可信、數據可信、係統可信等標準。
6. 管理
用於(yu) 規範相關(guan) 責任主體(ti) 對物聯網新型基礎設施的管理要求,包括物聯網感知設施管理、網絡設施管理等標準,以及規範物聯網從(cong) 業(ye) 人員能力要求相關(guan) 標準。
(二)技術標準
包括感知技術、網絡與(yu) 通信技術、數據處理技術、融合技術等標準。
1. 感知技術
用於(yu) 規範物聯網信息感知、采集、獲取等相關(guan) 技術,包括傳(chuan) 感器、條碼識別、二維碼識別、音視頻采集、高精度定位、無線感知、無源感知、融合感知等標準。
2. 網絡與(yu) 通信技術
用於(yu) 規範物聯網網絡架構、設備、協議、接入、組網與(yu) 融合等相關(guan) 技術,包括:物聯網網絡接入設備、交換設備、網關(guan) 等網絡設備標準,短距離無線通信、移動通信、有線通信、海上通信、水下通信等通信技術標準;無線傳(chuan) 感網、無線個(ge) 域網、無線局域網、低功耗廣域網、衛星物聯網、確定性網絡、時間敏感網絡、軟件定義(yi) 網絡、網絡功能虛擬化、IPv6等網絡技術標準;物聯網接入公眾(zhong) 網絡或專(zhuan) 用網絡的網絡接口標準;異構物聯網互聯、配置、協同、調度、互操作等網絡融合標準。
3. 數據處理技術
用於(yu) 規範信息模型、數據分析、數據存儲(chu) 與(yu) 管理、數據融合、數據接口等技術,包括數據字典、元數據、物模型等信息模型標準,協同信息處理、規則引擎等數據分析標準,存儲(chu) 結構、數據生命周期管理、數據治理等數據存儲(chu) 與(yu) 管理標準,數據匯聚、感知信息融合等數據融合標準,數據交換共享、人機交互、數據互操作、數據可視化等數據接口標準。
4. 融合技術
用於(yu) 規範物聯網係統設計及應用過程中關(guan) 聯的相關(guan) 技術,包括海量多源異構數據分析、分布式計算、分布式存儲(chu) 等大數據融合技術標準,資源虛擬化、分布式資源管理等雲(yun) 計算融合技術標準,數字身份、數據上鏈、共識機製、輕節點或多節點組網等區塊鏈融合技術標準,物體(ti) 運行機理模型、邊緣智能、模型壓縮、聯合學習(xi) 、知識圖譜等人工智能融合技術標準。
5. 射頻與(yu) 電磁兼容技術
用於(yu) 規範物聯網設備和係統的頻率使用、射頻性能、電磁兼容性能,包括物聯網設備和係統射頻技術要求及測試方法、電磁兼容要求及測試方法等。
6. 邊緣計算技術
用於(yu) 規範物聯網邊緣數據采集與(yu) 處理、邊緣設備、邊緣平台、雲(yun) 邊端協同等技術,包括邊緣計算通用要求、邊緣數據接口、邊緣數據管理、資源配置與(yu) 協同、邊緣節點、邊緣網關(guan) 、邊緣控製器、邊緣智能等標準。
7. 物聯網操作係統
用於(yu) 規範物聯網操作係統的通用基礎功能與(yu) 技術要求,包括操作係統架構、內(nei) 核及驅動接口、係統服務、資源共享與(yu) 虛擬化、分布式協同、應用開發框架、安全性等標準。
8. 數字孿生技術
用於(yu) 指導基於(yu) 物聯網的目標實體(ti) 與(yu) 數字實體(ti) 間交互映射、仿真、分析、輔助決(jue) 策等,包括數字孿生參考架構、麵向不同係統層級的功能與(yu) 性能要求、數據交互與(yu) 接口、性能評估及符合性測試等標準。
(三)建設運維標準
建設運維標準指導各行業(ye) 推進物聯網新型基礎設施建設和規模化部署應用,為(wei) 各領域物聯網新型基礎設施的統籌規劃、集成實施、協同運維和統一管理提出總體(ti) 性要求。
1. 規劃設計
用於(yu) 規範物聯網新型基礎設施在規劃設計階段的總體(ti) 要求、關(guan) 鍵流程及相關(guan) 技術,主要包括針對物聯網係統、網絡基礎設施、平台、終端等不同對象的規劃設計相關(guan) 標準。
2. 部署實施
用於(yu) 規範物聯網新型基礎設施整體(ti) 建設和部署實施要求,主要包括產(chan) 品選型要求、設施設備部署要求、驗收及交付規範、實施保障等相關(guan) 標準。
3. 運行維護
用於(yu) 規範物聯網各類係統、平台、設施設備日常運行狀態監測及維護相關(guan) 要求,主要包括物聯網各類對象的運行維護通用要求、運行監測指標、故障診斷方法等相關(guan) 標準。
(四)應用標準
應用標準立足行業(ye) 需求,結合行業(ye) 應用特點,從(cong) 支撐行業(ye) 數字化轉型的角度出發,給出行業(ye) 應用領域的物聯網應用指南。
1. 智能製造
麵向實時性、自動化、嵌入式、高安全的工業(ye) 物聯網設備、平台等的研製、生產(chan) 、應用,規定工業(ye) 製造中信息感知、自主控製、生產(chan) 環境監測、設備健康管理、物料實時監測等方麵的技術要求。
2. 智慧家居
麵向智慧家居係統的部署、性能評測、接入認證、跨廠商互聯互通等需求,規定智慧家居領域的設備、平台、應用、係統相關(guan) 的功能和技術要求,以及相關(guan) 網絡、跨平台互通、端-邊-雲(yun) 協同所涉及的架構、接口、協議等要求。
3. 智慧城市
麵向城市基礎設施數字化升級改造以及相關(guan) 物聯網係統設計與(yu) 開發,規定城市、園區、樓宇設備狀態監測評估、多源異構數據采集與(yu) 匯聚、跨協議接入、係統功能複用與(yu) 控製、跨部門數據共享與(yu) 應用協同等技術要求。
4. 數字鄉(xiang) 村
麵向鄉(xiang) 村智慧電網、智慧物流、智慧水利、公共治理、綜合服務等建設領域,規定用戶端能源管理、鄉(xiang) 村運輸服務站公共信息管理、動態水體(ti) 監測、鄉(xiang) 村公共衛生信息采集、疫情聯防聯控等方麵的感知終端和物聯網係統技術要求。
5. 智慧交通
麵向智能交通管理、智慧調度、通信控製等應用,規定道路、軌道、港口航運等方麵交通基礎設施以及交通工具的信息感知、通信、數據處理等技術要求。
6. 車聯網
麵向車、路、人、雲(yun) 的信息交互和相互間安全、有序、高效協同,規定車聯網相關(guan) 路側(ce) 通信係統、交通環境和交通基礎設施的信息采集設備、智能車載及便攜終端、管理及服務平台等要求。
7. 智慧能源
麵向電、氣、水、熱等典型能源領域源網荷儲(chu) 全過程中的物聯網應用,規定能源生產(chan) 控製、區域能源管理、智能計量體(ti) 係、綜合能源服務等典型應用的係統、設備、協議接口、海上或水下組網、數據互聯互通等技術要求。
8. 公共安全
麵向公共安全的信息感知、狀態監測、動態防控、故障預警、綜合處理應對、自然災害應急等場景,規定公共安全領域傳(chuan) 感器、控製器等感知終端、各類公共安全應用管理平台、數字防疫係統、公共衛生應急管理係統、通信協議接口等技術要求。
9. 智慧農(nong) 業(ye)
麵向農(nong) 業(ye) 生產(chan) 、病蟲害防治、禽畜水產(chan) 養(yang) 殖、農(nong) 產(chan) 品質量追溯、漁政執法等應用場景,規定環境監測係統、遠程監控係統、各類生理特征監測終端等技術參數、協議接口、采集數據目錄等。
10. 智能建造
麵向預製構配件生產(chan) 運輸裝配、智慧工地、智能裝備、智慧運維等場景,規定物聯網在智能建造應用過程的總體(ti) 性要求,以及智能傳(chuan) 感器、射頻識別(RFID)、二維碼、近場通信、低功耗廣域網等物聯網技術要求。
11. 智慧環保
麵向環境檢測、汙染源管理、環境監察執法等場景,規定物聯網在環境數據采集終端、汙染物排放預測數據模型、環保監測平台等方麵的功能和技術要求。
12. 智慧文旅
麵向沉浸式體(ti) 驗、虛擬展廳、高清直播等新型文旅服務,規定智慧酒店運營管理係統、智慧導覽係統、旅遊綜合服務平台、文物環境監測和調控係統的功能和技術要求。
13. 智慧醫療
麵向遠程醫療、醫學影像、醫療監護、健康管理、輔助診斷、醫療設備及藥品管理等場景,規定物聯網在醫療健康數據采集、網絡通信傳(chuan) 輸、遠程醫療通信網絡、生命體(ti) 征感知終端、醫療設備、平台、係統等相關(guan) 技術、功能、性能、安全、評測、運營、服務等要求。
14. 智慧物流
麵向物流在樞紐設施、骨幹線路、區域分撥中心和末端配送節點等各物流環節,規定標識、分揀、倉(cang) 儲(chu) 、調度、追蹤、無接觸配送等相關(guan) 功能與(yu) 技術要求。
15. 智慧教育
麵向智慧校園建設、教學資源數字化、在線課堂等應用場景,規定智能教學助手、教育機器人、智能學伴、語言文字信息化等技術、產(chan) 品、服務要求。
五、組織實施
加強統籌協調。在工業(ye) 和信息化部、國家標準化管理委員會(hui) 的指導下,推動物聯網全產(chan) 業(ye) 鏈上的企業(ye) 、高校、研究機構等加強標準化工作協同。充分發揮標準化技術組織、產(chan) 業(ye) 技術聯盟等平台作用,加強跨行業(ye) 、跨領域的多標委會(hui) 技術協作,共同構建先進適用的物聯網標準體(ti) 係。
完善工作體(ti) 係。建立物聯網科技項目與(yu) 標準化工作聯動機製,科技項目研發中強化標準核心技術指標研究,及時將先進適用科技創新成果融入標準,提升標準水平;加強物聯網標準驗證、檢測、成果轉化等公共服務平台建設,鼓勵地方出台物聯網標準公共服務能力建設的政策措施。
加強應用實施。充分發揮地方主管部門、標準化組織、行業(ye) 協會(hui) 等的作用,開展標準宣標貫標活動,推進標準宣貫實施;組織開展物聯網標準應用試點工作,通過優(you) 秀案例的遴選,形成最佳實踐,促進標準應用推廣;建立物聯網標準實施效果評估製度,根據評估結果及時修訂完善相關(guan) 標準,保證標準的實用性和時效性。
深化國際合作。加快物聯網國際標準轉化,提升國內(nei) 和國際標準關(guan) 鍵指標的一致性程度。積極參與(yu) 國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(hui) (IEC)、國際電信聯盟(ITU)等國際標準化活動,攜手國內(nei) 外產(chan) 業(ye) 鏈上下遊企業(ye) 共同製定物聯網國際標準。