Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 84
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Технология и архитектура IoT
1.1 Стандартизация в сфере IoT
2 Введение в IoT и его значимость для современного мира
2.1 Роль государства в стандартизации IoT
2.2 Существующие стандарты и протоколы IoT
2.3 Проблемы стандартизации IoT
3 Международные общепринятые организации
3.2 ISO/IEC JTC1 в области IoT
американский NIST (National Institute of Standards and Technology) и многие другие.
IoT попал в сферу интересов IEEE и ISO/IEC JTC1 практически одновременно. В июле 2014 года была создана рабочая группа IEEE P2413 и проведен первый митинг по разработке «Standard for an Architectural Framework for the Internet of Things (IoT)». В состав рабочей группы вошли представители Cisco, Emerson, Hitachi, Honeywell, Huawei, Intel, Kaspersky Lab, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, STMicroelectronics, Toshiba, Yokogawa и другие. Microsoft и Google замечены не были.
В 2014-2016 гг. митинги проводятся 4 раза в год. Подробной информации о состоянии разработки на сайте группы не приводится, есть только высокоуровневые презентации.
Интересным фактом является внимательное отношение рабочей группы IEEE P2413 к вопросам обеспечения надежности и безопасности (Dependability & Security).
Эта группа на данный момент занимается такими проектами(стандартами) как:
Решение по созданию рабочей группы “Working Group on Internet of Things (WG10)” было принято на пленарном митинге ISO/IEC JTC1 в 2014 году. В январе 2015 года состоялся первый митинг WG10, на котором было принято решение по разработке стандарта ISO/IEC 30141 “Internet of Things Reference Architecture (IoT-RA)”, с тех пор подобные митинги проводятся трижды в год. На странице ISO/IEC JTC1 содержится исходный отчет по состоянию дел в области IoT (Study Report on IoT Reference Architectures/Frameworks) и некоторые результаты работы “WG10 on IoT”.
Во-первых, многие положения будущего стандарта IoT-RA заимствуются из смежных уже стандартизированных областей, таких как:
По поводу последней архитектуры следует отметить, что именно она явилась стандартизованным прообразом архитектуры IoT, предложив четыре типовых уровня: device, network, service, and application.
Во-вторых, описание архитектуры для IoT будет адаптировано из уже существующих с 2012 стандартов ITU-
T ( (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector), в частности ITU-T Y.2060 «Overview of the Internet of things».
В-третьих, разрабатываемые требования к компонентам IoT будут структурированы согласно таксономии, предложенной в ITU-T Y.2066 «Common requirements of the Internet of things», которая включает в себя следующие группы требований:
(Требования к внедрению и работоспособности)
(Нефункциональные требования)
(Требования к поддержке приложений)
(Требования к обслуживанию)
(Коммуникационные требования)
(Требования к устройству)
(Требования к управлению данными)
(Требования к безопасности и защите конфиденциальности)
Эталонная модель делится на уровни, она была показано ранее на рисунке 2, сейчас разберём подробно каждый из уровней.
1.Уровень приложения
2.Уровень поддержки услуг и поддержки приложений
Уровень поддержки услуг и поддержки приложений состоит из следующих двух групп возможностей:
3.Уровень сети
Этот уровень состоит из следующих двух типов возможностей:
4.Уровень устройства
Возможности уровня устройства можно логически разделить на два вида возможностей:
Непрямое взаимодействие с сетью связи: устройства способны получать и закачивать информацию в сети связи непрямым образом, т. е. с помощью возможностей шлюза.
На другой стороне устройства могут непрямым образом получать информацию (например, команды) из сети связи.
Организацию специальных сетей: в ряде сценариев, требующих повышенной масштабируемости и быстрого развертывания, устройства могут иметь возможность строить сети произвольным образом.
Спящий режим и пробуждение: возможности устройств могут поддерживать механизмы "сна" и "пробуждения" для экономии энергии.
1. MQTT - протокол передачи сообщений для IoT, разработанный ОАСИС (Organization for the Advancement of Structured Information Standards).
2. CoAP - протокол передачи данных для IoT, разработанный IETF (Internet Engineering Task Force).
3. LoRaWAN - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный LoRa Alliance.
4. Thread - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный Thread Group.
5. Z-Wave - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный Z-Wave Alliance.
6. OPC UA - протокол передачи данных для IoT, разработанный OPC Foundation.
7. OneM2M - стандарт для унификации коммуникации между устройствами IoT, разработанный OneM2M Partnership Project.
8. IEEE 802.15.4 - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный IEEE.
9. Bluetooth Low Energy (BLE) - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный Bluetooth SIG.
Будущее стандартизации IoT будет связано с увеличением количества устройств, подключаемых к интернету, и расширением области их применения. Государственные организации будут продолжать играть важную роль в создании и поддержке стандартов для IoT, чтобы обеспечить безопасность и совместимость устройств.
Однако, с развитием технологий и увеличением количества устройств, возможно появление новых стандартов и протоколов, которые будут более эффективными и безопасными. В этом случае государственные организации будут работать над адаптацией своих стандартов к новым технологиям и требованиям.
Кроме того, существует возможность создания международных стандартов для IoT, которые будут приняты всеми странами и производителями устройств. Это позволит создать единый рынок для IoT-устройств и обеспечить их совместимость и безопасность на мировом уровне.
В целом, стандартизация IoT будет продолжаться и развиваться вместе с развитием технологий и рынка устройств. Государственные организации будут продолжать играть важную роль в этом процессе, обеспечивая безопасность и совместимость устройств, а также поддерживая исследования и разработки новых стандартов и протоколов.
В заключение, можно отметить, что стандартизация IoT является крайне важным аспектом развития этой технологии. Без единой системы стандартов и протоколов устройства IoT могут стать непригодными для использования вместе, что может привести к потере данных, нарушению безопасности и другим проблемам.
Государственные организации играют ключевую роль в создании и поддержке стандартов для IoT, обеспечивая безопасность и совместимость устройств. Однако, с развитием технологий и увеличением количества устройств, возможно появление новых стандартов и протоколов, которые будут более эффективными и безопасными.
В будущем можно ожидать создания международных стандартов для IoT, которые будут приняты всеми странами и производителями устройств. Это позволит создать единый рынок для IoT-устройств и обеспечить их совместимость и безопасность на мировом уровне.
В целом, стандартизация IoT будет продолжаться и развиваться вместе с развитием технологий и рынка устройств. Это позволит создать более безопасную и эффективную систему IoT, которая будет использоваться во многих отраслях и сферах жизни.
1. "Стандарты и протоколы IoT: что это такое и зачем нужны." IoT Analytics, 2021, iot-analytics.ru/standarty-i-protokoly-iot-chto-eto-takoe-i-zachem-nuzhny/.
2. "Стандартизация IoT: какие нормативные документы существуют." IoT Analytics, 2021, iot-analytics.ru/standartizaciya-iot-kakie-normativnye-dokumenty-sushchestvuyut/.
3. "Стандарты IoT: что это такое и зачем нужны." Softline, 2020, softline.ru/about/blog/standarty-iot-chto-eto-takoe-i-zachem-nuzhny.
4. "Стандарты IoT: важность стандартизации для развития Интернета вещей." IoT-Now, 2021, iot-now.ru/standarty-iot-vazhnost-standartizacii-dlya-razvitiya-interneta-veshhej/.
5. "Стандартизация IoT: как обеспечить безопасность и взаимодействие устройств." CNews, 2021, cnews.ru/articles/2021-03-26_standartizaciya_iot_kak_obespechit_bezopasnost_i_vzaimodeystvie.
6. "Стандарты IoT: зачем нужны и какие есть." Новости Hi-Tech, 2019, hightech.fm/2019/08/07/standarty-iot.
7. "Стандарты IoT: важность стандартизации для развития Интернета вещей." SecurityLab, 2021, www.securitylab.ru/analytics/556374.php.
8. "Стандарты IoT: как обеспечить безопасность и взаимодействие устройств." IoT World, 2021, iot-world.ru/standarty-iot-kak-obespechit-bezopasnost-i-vzaimodeystvie-ustrojstv/.
9. "Стандартизация IoT: зачем нужны и какие есть." CNews, 2020, cnews.ru/articles/2020-02-03_standartizaciya_iot_zachem_nuzhny_i_kakie_est.
10. "Стандарты IoT: необходимость в стандартизации для развития Интернета вещей." IoT24, 2020, iot24.ru/standarty-iot-neobkhodimost-v-standartizacii-dlya-razvitiya-interneta-veshchey/.
11. "Стандарты IoT: зачем они нужны и что они означают." IoT Now, 2019, iot-now.com/2019/08/23/98613-iot-standards-why-theyre-needed-what-they-mean/.
12. "Стандартизация IoT: как обеспечить безопасность и взаимодействие устройств." TAdviser, 2021, tAdviser.ru/articles/650932/standartizaciya-iot-kak-obespechit-bezopasnost-i-vzaimodejstvie-ustrojstv.
3.1 IEEE в области IoT
IoT попал в сферу интересов IEEE и ISO/IEC JTC1 практически одновременно. В июле 2014 года была создана рабочая группа IEEE P2413 и проведен первый митинг по разработке «Standard for an Architectural Framework for the Internet of Things (IoT)». В состав рабочей группы вошли представители Cisco, Emerson, Hitachi, Honeywell, Huawei, Intel, Kaspersky Lab, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, STMicroelectronics, Toshiba, Yokogawa и другие. Microsoft и Google замечены не были.
В 2014-2016 гг. митинги проводятся 4 раза в год. Подробной информации о состоянии разработки на сайте группы не приводится, есть только высокоуровневые презентации.
Интересным фактом является внимательное отношение рабочей группы IEEE P2413 к вопросам обеспечения надежности и безопасности (Dependability & Security).
Эта группа на данный момент занимается такими проектами(стандартами) как:
-
2413-2019 – Стандарт IEEE для архитектурной основы Интернета вещей (IoT) -
P2413.1 – Стандарт эталонной архитектуры для умного города (RASC) -
P2413.2 – Стандарт эталонной архитектуры для IoT с распределением электроэнергии (PDIoT)
3.2 ISO/IEC JTC1 в области IoT
Решение по созданию рабочей группы “Working Group on Internet of Things (WG10)” было принято на пленарном митинге ISO/IEC JTC1 в 2014 году. В январе 2015 года состоялся первый митинг WG10, на котором было принято решение по разработке стандарта ISO/IEC 30141 “Internet of Things Reference Architecture (IoT-RA)”, с тех пор подобные митинги проводятся трижды в год. На странице ISO/IEC JTC1 содержится исходный отчет по состоянию дел в области IoT (Study Report on IoT Reference Architectures/Frameworks) и некоторые результаты работы “WG10 on IoT”.
Во-первых, многие положения будущего стандарта IoT-RA заимствуются из смежных уже стандартизированных областей, таких как:
-
домашние электронные системы (Home Electronic Systems, описанные в стандартах серии ISO/IEC 14543); -
MPEG-V архитектура для управления медиа (Media context and control, описанные в стандартах серии ISO/IEC 23005); -
Sensor Network Reference Architecture (SNRA, описанная в стандартах серии ISO/IEC 29182).
По поводу последней архитектуры следует отметить, что именно она явилась стандартизованным прообразом архитектуры IoT, предложив четыре типовых уровня: device, network, service, and application.
Во-вторых, описание архитектуры для IoT будет адаптировано из уже существующих с 2012 стандартов ITU-
T ( (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector), в частности ITU-T Y.2060 «Overview of the Internet of things».
В-третьих, разрабатываемые требования к компонентам IoT будут структурированы согласно таксономии, предложенной в ITU-T Y.2066 «Common requirements of the Internet of things», которая включает в себя следующие группы требований:
-
Implementation and operability requirements;
(Требования к внедрению и работоспособности)
-
Non-functional requirements
(Нефункциональные требования)
-
Application support requirements;
(Требования к поддержке приложений)
-
Service requirements;
(Требования к обслуживанию)
-
Communication requirements;
(Коммуникационные требования)
-
Device requirements;
(Требования к устройству)
-
Data management requirements;
(Требования к управлению данными)
-
Security and privacy protection requirements.
(Требования к безопасности и защите конфиденциальности)
3.3 Эталонная модель IoT
Эталонная модель делится на уровни, она была показано ранее на рисунке 2, сейчас разберём подробно каждый из уровней.
1.Уровень приложения
-
Уровень приложения содержит приложения IoT.
2.Уровень поддержки услуг и поддержки приложений
Уровень поддержки услуг и поддержки приложений состоит из следующих двух групп возможностей:
-
Общие возможности поддержки: общие возможности поддержки – это типовые возможности, которые могут использоваться различными приложениями IoT, такими как обработка или хранение данных. Эти возможности могут быть активированы специализированными возможностями поддержки, например, для создания других специализированных возможностей поддержки. -
Специализированные возможности поддержки: специализированные возможности поддержки – это конкретные возможности, которые предназначены для удовлетворения требований разнообразных приложений. В действительности, они могут состоять из ряда групп четко определенных возможностей, для того чтобы предоставлять разные функции поддержки разным приложениям IoT.
3.Уровень сети
Этот уровень состоит из следующих двух типов возможностей:
-
Возможности организации сетей: предоставляет соответствующие функции управления сетевыми соединениями, такие как функции управления доступом и ресурсом транспортирования, управление мобильностью или аутентификация, авторизация и учет (AAA). -
Возможности транспортировки: предназначены для предоставления соединений для транспортировки информации в виде данных, относящихся к услугам и приложениям IoT, а также транспортировки информации контроля и управления, относящейся к IoT.
4.Уровень устройства
Возможности уровня устройства можно логически разделить на два вида возможностей:
-
Возможности устройства: Возможности устройства включают, в том числе: Прямое взаимодействие с сетью связи: устройства способны собирать и закачивать информацию непосредственно (т. е. без использованию возможностей шлюза) в сеть связи и могут непосредственно получать информацию (например, команды) из сети связи.
Непрямое взаимодействие с сетью связи: устройства способны получать и закачивать информацию в сети связи непрямым образом, т. е. с помощью возможностей шлюза.
На другой стороне устройства могут непрямым образом получать информацию (например, команды) из сети связи.
Организацию специальных сетей: в ряде сценариев, требующих повышенной масштабируемости и быстрого развертывания, устройства могут иметь возможность строить сети произвольным образом.
Спящий режим и пробуждение: возможности устройств могут поддерживать механизмы "сна" и "пробуждения" для экономии энергии.
3.4 Примеры действующих стандартов
1. MQTT - протокол передачи сообщений для IoT, разработанный ОАСИС (Organization for the Advancement of Structured Information Standards).
2. CoAP - протокол передачи данных для IoT, разработанный IETF (Internet Engineering Task Force).
3. LoRaWAN - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный LoRa Alliance.
4. Thread - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный Thread Group.
5. Z-Wave - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный Z-Wave Alliance.
6. OPC UA - протокол передачи данных для IoT, разработанный OPC Foundation.
7. OneM2M - стандарт для унификации коммуникации между устройствами IoT, разработанный OneM2M Partnership Project.
8. IEEE 802.15.4 - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный IEEE.
9. Bluetooth Low Energy (BLE) - стандарт беспроводной связи для IoT, разработанный Bluetooth SIG.
4 Будущее стандартизации IoT
Будущее стандартизации IoT будет связано с увеличением количества устройств, подключаемых к интернету, и расширением области их применения. Государственные организации будут продолжать играть важную роль в создании и поддержке стандартов для IoT, чтобы обеспечить безопасность и совместимость устройств.
Однако, с развитием технологий и увеличением количества устройств, возможно появление новых стандартов и протоколов, которые будут более эффективными и безопасными. В этом случае государственные организации будут работать над адаптацией своих стандартов к новым технологиям и требованиям.
Кроме того, существует возможность создания международных стандартов для IoT, которые будут приняты всеми странами и производителями устройств. Это позволит создать единый рынок для IoT-устройств и обеспечить их совместимость и безопасность на мировом уровне.
В целом, стандартизация IoT будет продолжаться и развиваться вместе с развитием технологий и рынка устройств. Государственные организации будут продолжать играть важную роль в этом процессе, обеспечивая безопасность и совместимость устройств, а также поддерживая исследования и разработки новых стандартов и протоколов.
Заключение
В заключение, можно отметить, что стандартизация IoT является крайне важным аспектом развития этой технологии. Без единой системы стандартов и протоколов устройства IoT могут стать непригодными для использования вместе, что может привести к потере данных, нарушению безопасности и другим проблемам.
Государственные организации играют ключевую роль в создании и поддержке стандартов для IoT, обеспечивая безопасность и совместимость устройств. Однако, с развитием технологий и увеличением количества устройств, возможно появление новых стандартов и протоколов, которые будут более эффективными и безопасными.
В будущем можно ожидать создания международных стандартов для IoT, которые будут приняты всеми странами и производителями устройств. Это позволит создать единый рынок для IoT-устройств и обеспечить их совместимость и безопасность на мировом уровне.
В целом, стандартизация IoT будет продолжаться и развиваться вместе с развитием технологий и рынка устройств. Это позволит создать более безопасную и эффективную систему IoT, которая будет использоваться во многих отраслях и сферах жизни.
Список источников
1. "Стандарты и протоколы IoT: что это такое и зачем нужны." IoT Analytics, 2021, iot-analytics.ru/standarty-i-protokoly-iot-chto-eto-takoe-i-zachem-nuzhny/.
2. "Стандартизация IoT: какие нормативные документы существуют." IoT Analytics, 2021, iot-analytics.ru/standartizaciya-iot-kakie-normativnye-dokumenty-sushchestvuyut/.
3. "Стандарты IoT: что это такое и зачем нужны." Softline, 2020, softline.ru/about/blog/standarty-iot-chto-eto-takoe-i-zachem-nuzhny.
4. "Стандарты IoT: важность стандартизации для развития Интернета вещей." IoT-Now, 2021, iot-now.ru/standarty-iot-vazhnost-standartizacii-dlya-razvitiya-interneta-veshhej/.
5. "Стандартизация IoT: как обеспечить безопасность и взаимодействие устройств." CNews, 2021, cnews.ru/articles/2021-03-26_standartizaciya_iot_kak_obespechit_bezopasnost_i_vzaimodeystvie.
6. "Стандарты IoT: зачем нужны и какие есть." Новости Hi-Tech, 2019, hightech.fm/2019/08/07/standarty-iot.
7. "Стандарты IoT: важность стандартизации для развития Интернета вещей." SecurityLab, 2021, www.securitylab.ru/analytics/556374.php.
8. "Стандарты IoT: как обеспечить безопасность и взаимодействие устройств." IoT World, 2021, iot-world.ru/standarty-iot-kak-obespechit-bezopasnost-i-vzaimodeystvie-ustrojstv/.
9. "Стандартизация IoT: зачем нужны и какие есть." CNews, 2020, cnews.ru/articles/2020-02-03_standartizaciya_iot_zachem_nuzhny_i_kakie_est.
10. "Стандарты IoT: необходимость в стандартизации для развития Интернета вещей." IoT24, 2020, iot24.ru/standarty-iot-neobkhodimost-v-standartizacii-dlya-razvitiya-interneta-veshchey/.
11. "Стандарты IoT: зачем они нужны и что они означают." IoT Now, 2019, iot-now.com/2019/08/23/98613-iot-standards-why-theyre-needed-what-they-mean/.
12. "Стандартизация IoT: как обеспечить безопасность и взаимодействие устройств." TAdviser, 2021, tAdviser.ru/articles/650932/standartizaciya-iot-kak-obespechit-bezopasnost-i-vzaimodejstvie-ustrojstv.