物聯網架構標準

為達成物聯網環境之普適網絡社會的理想目標，勢須建構普適的終端設備與網絡環境，包括具備信息處理能力的傳感器、移動式終端設備、家庭智能設備、監控系統設備等;無信息處理能力的靜態信息對象 ( 如無線射頻識別技術 RFID)、個人無線或車輛智能通訊設備等，透過各種 ( 長 / 短距 ) 無線或有線通訊網絡，達到物物溝通應用 (Machine to Machine“M2M”、Machine to machine Application Integration“MAI”) 及物物溝通服務“MaaS”(Machine to machine As A Service) 的功能，實現高效率、節能的生產制造機制與便捷、安全、環保的智能生活目標;而發展普適物聯網的基礎，在于構思可行的體系架構(Architecture) 及其衍生的完整產業生態系，在物聯網運行世界，沒有單獨一種無線或有線技術能夠有效服務整體架構，也沒有任何單位可以完全不透過其他單位的協助，便掌握所有知識技術或提供產品服務。因此，物聯網的架構下，協同運作模式 (Collaboration) 會越趨重要，唯有透過生態系內各單位的協同運作，方能提供穩定可靠的產品或具體可行的服務。

1、Networked Auto-ID 體系結構

Networked Auto-ID Architecture 是 1999年美國麻省理工學院 Auto-ID 實驗室所提出的構想，其概念是將對象透過射頻識別 (RFID)、條形碼等訊息感測設備與互聯網串連，達到智能化識別與管理目標。此種體系結構由標識卷標 ( 如磁條、條形碼、二維條形碼、射頻標識等 )、標示標簽閱讀設備 ( 包括磁條讀卡器、條形碼掃描儀、光學識讀器、射頻讀寫器等 )、信息傳輸網絡 (Internet、Intranet)、標識解析服務器及信息服務器組成。

2、uIDIoT 體系結構

uIDIoT (Ubiquitous ID：Standard for Ubiquitous computing and the Internet of things，物聯網普適網絡物聯識別 ) Architecture 是日本非營利標準化組織 uID (Ubiquitous ID) 所規劃制訂的物聯網體系結構，其目標是“透過射頻標識與二維條形碼標識物體，由網絡傳感器采集周圍情境 (Context)，并根據采集的環境信息調整信息服務”。在 uIDIoT 體系架構下，每個對象均被賦予一個唯一的對象標識符 Ucode ( 由 128bits 的數據組成 )，除透過 Ucode 查詢取得對象相關信息服務器的地址外，也可透過網絡傳感器與對象標識符關聯(Ucode Relation，ucR) 指令，向對象標識符關系數據庫 (ucR DB) 查詢，獲得與所查詢對象相關的其他信息服務器的地址。

3、USN 體系結構

USN (Ubiquitous Sensor Network 普適感應網絡 ) Architecture 是 2007 年，韓國電子與通信技術研究所 (Electronics & Telecommunications Research Institute，ETRI) 在瑞士日內瓦國際電信聯盟召開的“下一代網絡全球標準舉措會議”(Next Generation Network Global Standards Initiative，NGN GSI) 上提出構想;該體系結構采用分層概念，將物聯網由下而上分為五層：傳感器網絡層 ( 采集與傳輸環境信息 )、接入網絡層 (感知網與外部的通信)、網絡基礎設施 (下一代互聯網 )、中間件 / 中介軟件層 ( 數據存取處理軟件 ) 及應用平臺層 ( 各產業應用 )。USN 體系結構目前在中國工業與學術界應用較多，但因各分層間之溝通接口欠缺統一定義，體系結構完整性較不足。

4、Physical Net 體系結構

美國維吉尼亞大學 Vicaire 等人針對較復雜的物聯網環境，提出改良式分層 Physical Net 體系結構，由下而上分別為服務提供層( 感知設備直接提供服務 )、網關層 ( 服務的收集、分發、動態移動管理及實時應用配置 )、協調層及應用層 ( 應用程序資源或跨網管理 );Physical Net 定義各層間之溝通接口標準-遠程方法調用 (Remote Method Invocation，RMI)，Physical Net Architecture 對實現物聯網系統設計而言，更為可行。

5. M2M 體系結構

M2M 體系結構是歐洲電信標準組織(European Telecommunications Standards Institute，ETSI) 制訂的機器與機器 (Machine to Machine，M2M Architecture) 間溝通運作標準，提供非智能終端設備透過移動通訊網絡與其他智能終端設備 (Intellectual Terminal，IT) 或系統間通訊溝通標準，包括服務需求、功能架構及協議定義 3 部分。M2M 的功能架構概述如下：

(1) 在具有存儲模塊的設備、網關與網域中部署 M2M 服務能力層 (Service Capacity Layer，SCL);

(2) 設備與網關中的應用程序透過dIa (Deviceapplication interface) 設備應用系統接口與 SCL 溝通;

(3) 網域中的應用程序透過 mIa (M2M application interface) M2M 應用系統接口與 SCL 溝通;

(4) 設備或網關透過 mId (M2M to device interface) 接口與 SCL 溝通。

6、IoT A 體系結構

此系歐盟研究技術發展第七架構計劃(7th Framework Programme for Research and Technological Development，FP7) 之研究結果，IoT A 主要解決物聯網環境中大規模、異質平臺無線與移動通信所帶來的復雜問題，為樹狀物聯網結構參考模型 (Architectural Reference Model，ARM)，以物與物通信接口(M2M API) 進行不同無線通信協議整合，透過互聯網 IP 串聯異質平臺 ，以“往復式”概念將邏輯參考模型透過架構規劃為結構體系，再據以設計實際系統，并透過實際系統營運狀況回饋至結構體系，據以為下一輪參考模型設計的重要基礎。