未来智讯 > 物联网论文 > 物联网标识与寻址技能的研讨

物联网标识与寻址技能的研讨

发布时间:2018-12-29 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    物联网标识与寻址技能的研讨作者:未知   摘要 文章探讨了物联网应用中的标识与寻址问题,针对现阶段物联网对标识的需求,对比了物联网三大标识体系(物体标识、通讯标识和应用标识)的特点和适用场景,并分析研讨了物联网的寻址技能。
  关键词 物联网 标识 寻址技能
  
  1 引言
  
  物联网是将传感器、执行器、智能装置以及通过标签标识的各种物体以一定的通讯技能连接所组成的网络。
  物联网要真正实现全球的互联互通,标准化是亟需解决的重要问题,而要将各种物体连接到网络中,并实现物与物、物与系统、物与人之间的通讯以及基于此的各种应用,最初必须对物联网涉及的各种实体进行高效、唯一的标识。因此,目前国际国内相关标准化组织都在积极推进物联网的编码、标识以及寻址相关技能的研讨事务。迄今为止,各标准组织还未变成统一的国际标准。当前主要的相关技能标准体系有EPCglobal的EPC(Electric Product Code,电子产品代码)系列规范、uID Center(ubiquitous ID Center,泛在识别中心)的UID系列规范、ISO/IEC的相关系列标准、IETF的ESDS(Extensible Supply-chain Discovery Service,可扩展的供应链发现服务)标准等。
  由于物品标识的标准直接与物品息息相关。涉及到各国家、各行业以及各企业的切身利益,尤其当物品编码和标识在物联网中流通后将进一步增强物品编码管理权的重要性,因此各标准组织、各国家、各行业也还在进一步酝酿各自的物品编码与标识标准。可见,遵循不同标准的物品编码将共存于物联网之中,并且伴随着物联网的发展,不时会有新的物品编码标准出现。如何解决不同标准之间物品编码、标识以及在物联网中的寻址问题,已成为未来物联网大规模应用时不可回避的关键问题之一。
  
  2 物联网时代对标识的需求
  
  标识是一种自动识别各种物联网物理和逻辑实体的方法,识别之后才能够实现对物体信息的整合和共享、对物体的管理和抑制、对相关数据的准确路由和定位,并以此为基础实现各种各样的物联网应用。
  物联网主要选取赋予性标识。赋予性标识是为了识别方便而人为分配的标识,如物品编码、手机号、IP地址等。常常由数字、字母等符号按照一定编码准则组合而成,相对基于自然属性的性子性标识,赋予性标识形式大略易于保存、读取和处理,是现阶段物联网中标识的主要形式。物联网中有物理实体、通讯实体和应用实体三种类型的对象需要标识。
  物理实体:是指在实现对信息的获取、传递和处理以及对物的抑制等各种物联网应用和管理的过程中,要与网络发生联系的任何物体。如各种传感器、执行器、贴有标签的物体(如动物、货物、食品)以及各种智能装置(如数码产品、家用电器)等。
  
  通讯实体:是物与物、物与系统、物与人通讯过程中涉及到的各种通讯硬件实体和逻辑实体。硬件实体包括手机、WSN设备、M2M网关等,逻辑实体比如通讯协议、会话、端口等。
  应用实体:是指物联网中涉及的各种服务和信息资源,如Web服务、数字内容、聚合数据等。
  根据物联网应用的分析,物联网体系中对标识的需求应包括以下几个方面:
  (1)实用性。要求物联网标识机制应可以稳定地对标识对象进行标识,并且易于存储、读取和处理,具有较好的经济性。
  (2)唯一性,物联网标识应该是独一无二的。为了不产生标识冲突,特别是对于开环应用,应在最大范围内选取统一标识。标识应具有足够的容量保证大规模对象标识唯一性的需要;同时考虑到处理能力、存储空间、能量消耗、传输带宽等限制条件,标识又不宜过长,为保证标识的有效利用,应实施一定的标识生命周期管理机制。
  (3)可扩展性,目标识机制应该能够实现对任何一种任何一个物体的标识,随着时间的推移、物联网规模的发展和新事物的出现,标识应可以继续使用。
  (4)兼容性,目前已有众多的标识方法和编码机制,应通过恰当的物联网标识和解析机制,在满足各种标识需求的基础上,尽量兼容已有标识。
  
  3 物联网的标识体系
  
  基于物联网体系中物体实体的分类方法,能够将物联网的标识体系分为物体标识、通讯标识和应用标识三大类标识,其与物联网的分层架构对应关系如图1所示。
  物体标识主要标识物联网三类需标识对象中的物理实体和通讯硬件实体。基于条码和RFID标签的物体标识主要用于实现对物体的鉴别、信息追溯、信息交换和关联操作等,主要适用于非智能物体,如集装箱、食品等。
  通讯标识用于标识与信息数据传送和交换相关的逻辑实体,主要目的是寻址,实现信息的准确路由和定位。这些逻辑实体包括通讯协议、会话、端口等。比如IP地址、E.164号码、IMSI号码、SIP URI、各类端口号等。
  应用标识主要标识物联网中的各类应用实体,包括各种服务和信息资源等。如URL、Content ID等。
  物联网中的通讯标识和应用标识常常存储在计算机和其他智能设备中,而物体标识则需要存储在特定的载体中,在使用前通过特定技能写入,并在需要时利用相应技能读出。用于存储物体标识的介质就称为载体,物联网中的载体形式主要包括条码、IC芯片、IC卡和RFID标签。载体能够通过粘贴、卡扣、嵌入、焊接、配置等方式与被标识物附着在一同。
  物联网在标识方面,与传统互联网及电信网相比,急需解决的问题重点主要集中在物体标识,其次是通讯标识。物联网大规模分布式的特点,要求必须有一个强健的可扩展的物体标识体系。如何建立起兼容多种标准体系的统一物体标识与解析体系,如何应对物体通讯对通讯标识数量需求的大规模增加是物联网需要解决的重点问题。
  
  4 物联网寻址的特性与需求
  
  除了标识体系需要新的设计以外,物联网的寻址机制更值得深入研讨。目前,物联网资源寻址的研讨仍处于起步阶段,基本上直接沿用互联网现有的寻址技能。然而,物联网自身的特殊性从根本上决定其资源寻址具有与互联网资源寻址的相异性,其存在多种物品编码标准共存而引起资源寻址;中突等特有的寻址问题。因此,物联网对互联网现有寻址技能提出了新的挑战,现有寻址技能无法完全满足物联网的资源寻址需求。
  互联网资源寻址技能主要实现了互联网中资源名称到资源地址的寻址定位,其对传统的互联网资源名称,如MAC地址、IP地址以及域名等,提供了完善的寻址支持,而对E.164号码的寻址则根据特定准则对号码进行预处理的方式来实现寻址支持。由此可见,互联网对于需要预处理的资源名称并不能实现自动处理,而必须在事先知晓特定的预处理准则的前提下才能完成寻址操作。
  但是,物联网中的物品编码存在EPC、uCode等多种不同的编码标准,且可能不时涌现出新的编码标准,因此为避免选取不同物品编码标准的物品编码在物联网资源寻址中产生冲突,物品编码同样需要进行预处理操作才能完成寻址。而物品编码随着所属编码标准的不同,其对应的预处理操作的准则也是不同的,并且新的准则会伴随着新编码标准的制定而产生,因此物联网资源寻址对于物品编码的预处理准则不能选取事先知晓的方式,而应当支持一种自动寻址、匹配的处理机制。此外,当前互联网资源寻址技能并未对资源寻址的隐私保护提供有效的保证,而物联网资源寻址涉及到物流等敏感信息,因此需要新的、更适用于物联网应用体系的隐私保护机制。
  
  5 结束语
  
  全球性质的物联网必然存在跨域通讯的问题,因此物联网需要完善的标识与寻址技能作为支撑,以此确保物联网物品的相关信息都能被高效、正确和平安的寻址、定位以及查询。通过物联网技能联入网络的物品数量将远远超过当前互联网终端的数量,物联网将会是比当前互联网更为庞杂的网络,数以亿计的物品将随时在物联网上交换信息,这必然造成物联网中的标识、寻址与解析系统均需要承受更大的负载。
  现有互联网的标识体系与寻址技能并不能适应物联网的发展需求。而目前,物联网标识与寻址方面的研讨仍处于起步阶段,相关研讨基本上都直接沿用了互联网现有的技能体系,而未从根本上针对物联网的基础特性进行分析与建模,物联网的标识与寻址技能领域的诸多方面都还需要业界进行进一步深入的研讨。
转载请注明来源。原文地址:https://www.7428.cn/page/2018/1229/69608/
 与本篇相关的热门内容: