物聯網連接標準化加速物聯網發(fā)展進程

　　引言

　　OCF(OPEN CONNECTIVITY FOUNDATION，開放互聯基金會)作為一個推動物聯網標準化的組織，雖然成立只有兩年時間，但成長的速度非?？?。包括英特爾，微軟和高通、海爾等領先的產業(yè)鏈企業(yè)都已經是OCF的會員。

　　我們的未來世界是一個高度智能及互聯的世界，將會有80%的設備是聯網設備。據 Cisco預測，到2020年，智能互連設備將達到500億臺，互聯傳感器將達到2120億個，47%的設備將是機器對機器的連接，每日網絡用戶的數據生成量將達到1.5GB，自動駕駛汽車數據生成量將達到4400GB，互聯飛機數據生成量將達到40000GB，互聯工廠數據生成量將達到1000000GB。

　　如今家中的智能設備大多時候無法共享相同事件，或采取最適當的動作，而智能建筑收集到的數據也并不總是以有意義的方式與其他系統共享。因而，物聯網標準化在演進過程中越來越重要，特別是物聯網(IoT)面臨著將眾多不同廠商與不同垂直應用的設備和節(jié)點連接到一起的問題，連接的標準化就顯得尤為重要。

　　1物聯網時代面臨的挑戰(zhàn)

　　1.1對大規(guī)?；軜嫷男枨?/p>

　　在IoT應用之前，應用端是擁有豐富資源的設備，與云端或數據中心的服務端進行通訊。此時，應用端與服務端的溝通對開發(fā)者而言相對簡單，擁有包括安全性及識別性完善的定義標準，如圖1所示。伴隨著摩爾定律的不斷發(fā)展，如今，更低價的運算性能和通訊已經實現，現在能夠將運算及通訊性能放入小型、功能固定的設備中，曾經的設備，現在都變得智能化和互聯互通，并不斷伴隨著新型設備的出現，數據量和控制點數量將有爆炸性成長，通訊也將隨之變得非常復雜，如圖2所示。

　　在物聯網的智能化應用中，因為數據無法有效地連接或共享而讓智能化進程大打折扣，這造成的結果是會讓物聯網的兼容性變差，并且發(fā)展勢頭被拖慢，從而讓所有致力于物聯網的企業(yè)受損。因此，應用及服務必須取得數據及控制點以創(chuàng)造價值，但是開發(fā)者在取得所有數據及控制點上遇到了困難，這也使得應用案例更加復雜。因此，系統與通訊需要達成大規(guī)?；?，解決方案就必須適用于各種硬件外型、操作系統、平臺、制造商、服務供貨商及垂直市場，同時還必須適用于資源受限的設備，擴大到智慧設備，再到云端，如圖3所示。

　　圖1 IoT應用之前的應用短與服務器通訊

　　圖2 通訊不斷復雜化

　　圖3 對大規(guī)?；軜嫷男枨?/p>

　　1.2對IoT開發(fā)者的要求

　　面對未來80%的物聯網設備，如今只有19%的開發(fā)者專注于IoT設備的開發(fā)，而這些開發(fā)者也主要是嵌入式系統的開發(fā)者，相對而言，桌面型應用、云端及后端，以及移動端應用的開發(fā)者占比較大，這將成為未來IoT設備開發(fā)的重要障礙，如何讓目前的開發(fā)者更容易成為IoT開發(fā)者成為亟待解決的問題。

　　圖4 各領域開發(fā)者占比

　　數據來源：Vision Mobile Developer Economics -State of the Developer

　　2016年第一季度(21900位開發(fā)者調查)

　　2互聯性驅動經濟價值

　　根據梅特卡夫定律可知：網絡價值等于網絡節(jié)點數的平方，網絡價值與聯網用戶數的平方成正比。由圖5可知，網絡可能連接數C可以表示為：

　　C = n(n-1)/2 (1)

　　網絡的經濟價值V表示為：

　　V=C2 (2)

　　圖5 網絡設備之間可能連接數

　　由麥肯錫2015年IoT報告顯示，IoT在2025年將驅動的總經濟價值為11.1兆美元，其中47%的價值(5.2兆美元)將藉由互操作性發(fā)揮出來。因此，互操作性將具有巨大的市場潛力和經濟價值，這也將會是未來的發(fā)展趨勢之一。

　　3解決方案及技術架構

　　3.1解決方案路線

　　OCF即開放互聯基金會(OPEN CONNECTIVITY FOUNDATION)，旨在定義數據架構及標準模型，實現各種設備、應用及服務之間安全、可互通的多種信息流，解決物聯網的新興需求。

　　OCF解決方案路線主要由三部分構成，即制定規(guī)范、IoTivity開源計劃及做認證。首先是定義OCF架構，包括IoT設備、應用及服務互動的標準模型，藉由制訂IoT設備接續(xù)的通用標準，停止碎片化，并增加設備間的互動合作;然后通過IoTivity開源計劃提供OCF架構的參考實作及非OCF設備的轉譯層，藉由開源碼及免權利金許可，減輕開發(fā)者的負擔;最后透過符合規(guī)范和互操作測試，確保互操作性，藉由正式的測試和認證程序，確?；ゲ僮餍?。

　　3.2技術架構

　　OCF技術核心架構主要分為客戶端(應用端)和服務器(資源)兩部分，由API語言映像、資源模型、發(fā)現、通訊、設備管理及傳輸抽象化等組成?？蛻舳撕头掌髦g主要通過本地IP實現共享傳輸，資源模型則可以通過實體處理程序調用資源，如圖6所示。非OCF設備可以藉由網關獲得資源，通過協議插件及協議插件管理器與資源模塊進行交互，如圖7所示。

　　圖6 OCF技術架構

　　圖7 非OCF設備可以藉由網關取得資源

　　IoT通用架構要實現互操作性需要提供以下信息：

　　? 通用發(fā)現和尋址體系;

　　? 通用數據建模體系;

　　? 通用交互模型;

　　? 端到端的安全性、數據保護和數據隱私;

　　? 必須橫跨硬體外型、操作系統、平臺、制造商、服務提供商和垂直市場;

　　? 必須獨立于通訊協議、與傳輸無關，并橫跨許多物理層面;

　　? 必須拓展規(guī)模，從有限的設備到智能設備，再到云端。

　　4 未來發(fā)展計劃

　　開發(fā)者首先要了解開放連接對他們的設計沒有增加負擔，而是提供更大的通用性空間，其次會以最直接的方式讓開發(fā)者只要選擇經過OCF認證的產品就無需擔心連接方面的問題。OCF現在需要讓開發(fā)者認識到OCF的價值，同時也需要讓開發(fā)者通過實際開發(fā)感受OCF的產品帶來的連接便捷性，這可以鼓勵開發(fā)者更多的選擇OCF認證過的各種產品進行物聯網產品的設計。

　　對OCF而言，目前最大的挑戰(zhàn)集中在如何將認證通過的產品大量的投入市場，讓市場和開發(fā)者看得到OCF認證的產品帶來的價值。OCF最大的任務是讓大家一起合作，OCF成立至今，在全球已有近300個會員，其中，中國有35個，包括海爾、華為、中興、聯想等國內知名企業(yè)。

　　5結論

　　OCF的目標就是讓復雜的IoT通訊對開發(fā)者來說變得容易，提供通用數據模型，讓開發(fā)者能與所有IoT設備與數據互動，在短時間內致力提供最大互操作性，為未來的統一性提供進路，支持多種垂直市場的需要(因為許多應用案例橫跨數個垂直市場)，建立能達成規(guī)?；?、有組織的基金會。

　　作者：王金旺 《電子產品世界》編輯