物联网架构标准

为达成物联网环境之普适网络社会的理想目标，势须建构普适的终端设备与网络环境，包括具备信息处理能力的传感器、移动式终端设备、家庭智能设备、监控系统设备等;无信息处理能力的静态信息对象（如无线射频识别技术RFID）、个人无线或车辆智能通讯设备等，透过各种（长/短距） 无线或有线通讯网络，达到物物沟通应用 （Machine to Machine“M2M”、Machine to machine Application Integration“MAI”）及物物沟通服务“MaaS”（Machine to machine As A Service）的功能，实现高效率、节能的生产制造机制与便捷、安全、环保的智能生活目标;而发展普适物联网的基础，在于构思可行的体系架构（Architecture）及其衍生的完整产业生态系，在物联网运行世界，没有单独一种无线或有线技术能够有效服务整体架构，也没有任何单位可以完全不透过其他单位的协助，便掌握所有知识技术或提供产品服务。因此，物联网的架构下，协同运作模式（Collaboration） 会越趋重要，唯有透过生态系内各单位的协同运作，方能提供稳定可靠的产品或具体可行的服务。以下先从物联网体系结构切入，简单说明如何形塑物联网架构，进而具体布建物联网环境基础设施。

1、Networked Auto-ID体系结构

Networked Auto-ID Architecture是1999年美国麻省理工学院Auto-ID实验室所提出的构想，其概念是将对象透过射频识别（RFID）、条形码等讯息感测设备与互联网串连，达到智能化识别与管理目标。此种体系结构由标识卷标（如磁条、条形码、二维条形码、射频标识等）、标示标签阅读设备（包括磁条读卡器、条形码扫描仪、光学识读器、射频读写器等）、信息传输网络（Internet、Intranet）、标识解析服务器及信息服务器组成。

2、uIDIoT 体系结构

uIDIoT （Ubiquitous ID：Standard for Ubiquitous computing and the Internet of things，物联网普适网络物联识别）Architecture是日本非营利标准化组织uID（Ubiquitous ID）所规划制订的物联网体系结构，其目标是“透过射频标识与二维条形码标识物体，由网络传感器采集周围情境（Context），并根据采集的环境信息调整信息服务”。在uIDIoT体系架构下，每个对象均被赋予一个唯一的对象标识符 Ucode（由128bits的数据组成），除透过Ucode查询取得对象相关信息服务器的地址外，也可透过网络传感器与对象标识符关联（Ucode Relation，ucR）指令，向对象标识符关系数据库（ucR DB）查询，获得与所查询对象相关的其他信息服务器的地址。

3、USN体系结构

USN（Ubiquitous Sensor Network 普适感应网络）Architecture 是2007年，韩国电子与通信技术研究所（Electronics & Telecommunications Research Institute，ETRI）在瑞士日内瓦国际电信联盟召开的“下一代网络全球标准举措会议”（Next Generation Network Global Standards Initiative，NGN GSI）上提出构想;该体系结构采用分层概念，将物联网由下而上分为五层：传感器网络层（采集与传输环境信息）、接入网络层（感知网与外部的通信）、网络基础设施（下一代互联网）、中间件/中介软件层（数据存取处理软件）及应用平台层（各产业应用）。USN 体系结构目前在中国工业与学术界应用较多，但因各分层间之沟通接口欠缺统一定义，体系结构完整性较不足。

4、Physical Net体系结构

美国维吉尼亚大学Vicaire等人针对较复杂的物联网环境，提出改良式分层Physical Net体系结构，由下而上分别为服务提供层（感知设备直接提供服务）、网关层（服务的收集、分发、动态移动管理及实时应用配置）、协调层及应用层 （应用程序资源或跨网管理 ）；Physical Net 定义各层间之沟通接口标准-远程方法调用（Remote Method Invocation，RMI），Physical Net Architecture对实现物联网系统设计而言，更为可行。

5. M2M 体系结构

M2M 体系结构是欧洲电信标准组织（European Telecommunications Standards Institute，ETSI） 制订的机器与机器（Machine to Machine，M2M Architecture）间沟通运作标准，提供非智能终端设备透过移动通讯网络与其他智能终端设备（Intellectual Terminal，IT）或系统间通讯沟通标准，包括服务需求、功能架构及协议定义3部分。M2M的功能架构概述如下：

（1）在具有存储模块的设备、网关与网域中部署 M2M 服务能力层 （Service Capacity Layer，SCL）；

（2）设备与网关中的应用程序透过dIa（Deviceapplication interface）设备应用系统接口与SCL沟通；

（3）网域中的应用程序透过mIa（M2M application interface）M2M应用系统接口与SCL沟通；

（4）设备或网关透过mId（M2M to device interface）接口与SCL沟通。

6、IoT A 体系结构

此系欧盟研究技术发展第七架构计划（7th Framework Programme for Research and Technological Development，FP7）之研究结果，IoT A主要解决物联网环境中大规模、异质平台无线与移动通信所带来的复杂问题，为树状物联网结构参考模型（Architectural Reference Model，ARM），以物与物通信接口（M2M API）进行不同无线通信协议整合，透过互联网 IP 串联异质平台，以“往复式”概念将逻辑参考模型透过架构规划为结构体系，再据以设计实际系统，并透过实际系统营运状况回馈至结构体系，据以为下一轮参考模型设计的重要基础。