物联网标准体系框架
阿里物联网ICA标准化体系介绍
• 标准与产业的结合不够紧密
• 标准间无法互通，限制产业规模化发展
ICA之美
借助丰富的阿里巴巴经济体商业场景，实现标准与产业的紧密结合，推动IoT产业快速规模化
• 17年6月，IoT Connectivity Alliance成立，旨在 基于统一标准实现设备快速连接、应用低成本构建 ，快速复制解决方案，促进物联网产业规模化 • 目前成员180+家，涵盖各产业链及各行业合作伙伴 ，包括信通院、高通、博世、TI、海尔、美的、金 雅拓等知名企事业单位
气压 明暗度 翻转开关 高温报警
超时未关门报警
拼图组件(零件库)
基本资源库
标准落地IoT垂直领域
智能城市 智能生活 智能制造 安全
Link Security ID² 联合ICA共建安全标准，提供各种
安全等级的载体，在多款智能云锁、共享设备上落地
无锡高新区鸿山小镇飞凤平台支撑ICA合作伙伴落 地入驻，聚合物联网产业，实现城市在线运转
安全标准
• 《ID2安全应用指令规范》 • 《智能门锁信息安全技术要求》
接入技术标准
网络应用技术标准
2
低功耗广域网组
数据标准
开放接口 开放接口
映射服务 映射服务
缓冲池
管理系统 缓冲池
OS标准
• 《LoRa频谱与组网标准》
4
测试工作组
ICA数据标准库 TSL物的抽象模型
测试标准
• 《WiFi模组测试规范》 • 《GPRS模组测试规范》 • 《LoRa节点、网关、无线射频测试规范》
市场研究、智能空 智能空间生态研究 传感/连接/计算芯片
智能制造、边缘计算 智能制造生态研究 边缘智能
AI应用、智能生活 AI平台与云服务 地产数字化转型升级 智能单品生态研究 ICA数据标准平台 LPWAN市场与监管 物联网安全
物联网新型基础设施标准体系建设指南详解
物联网新型基础设施标准体系建设指南详解下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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物联网概述ppt课件
物联网概念最早出现于1999年，随后在全球范围内得到了广泛的关注和研究。 随着技术的不断进步和应用需求的不断增加，物联网逐渐从概念走向应用，成 为推动经济社会发展的新引擎。
核心技术组成要素
01
02
03
感知层技术
包括传感器、RFID、二维 码等数据采集技术，实现 对物理世界的智能感知识 别。
利用物联网技术进行环境监测和保护，提高 城市居民生活质量。
06
物联网创新发展趋势 探讨
新型传感器件研发方向及挑战
微型化与集成化
传感器件正朝着微型化、集成化方向发展，以提高其便携性和适用性。
智能化与自校准
传感器件内置算法和自校准功能，实现智能化数据处理和误差修正。
高精度与高可靠性
提高传感器件的测量精度和可靠性，以满足复杂环境下的应用需求。
VS
特点
自组织性、动态性、可靠性、以数据为中 心等，适用于环境监测、智能交通、智能 家居等领域。
云计算在物联网中角色和功能实现
角色
云计算为物联网提供海量数据存储、高效数据处理和强大的计算能力支持。
功能实现
通过虚拟化技术实现资源池化，提供弹性可扩展的计算、存储和网络服务，满足物联网应用需求。
大数据在物联网中价值挖掘方法
加密解密技术在保障安全中应用
数据加密
采用对称加密、非对称加密等加密算 法，确保数据传输和存储的安全。
安全通道建立
通过加密技术建立安全通道，确保物 联网设备与服务器之间的安全通信。
设备身份认证
利用加密技术实现设备间的身份认证， 防止非法设备接入网络。
身份认证和访问控制策略设计
身份认证机制
设计合理的身份认证机制，确保 只有授权用户才能访问物联网设
精品文档-物联网工程导论(王志良)-第3章
方式的比较。
第3章 物联网的技术基础
(a) 传统的接线方式
(b) 现场总线接线方式
图3.11 传统控制系统接线方式和现场总线系统接线方式的比较
第3章 物联网的技术基础
2) 现场总线的特点 现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替 传统的并行信号传输和连接方式的方法。 3) 现场总线的应用领域 控制系统分为不同的层次，图3.12简明地表示出控制系统 的金字塔结构。
第3章 物联网的技术基础 图3.14 Ad-Hoc拓扑结构
第3章 物联网的技术基础
Infrastructure是一种整合有线与无线局域网络架构的应 用模式，通过此种网络结构，同样可实现网络资源的共享，此 应用需通过AP。
此种网络的拓扑结构如图3.15所示。
第3章 物联网的技术基础 图3.15 Infrastructure拓扑结构
第3章 物联网的技术基础 图3.20 典型的PLC系统应用示意图
第3章 物联网的技术基础
2) PLC的关键技术 目前国际上高速电力线通信采用的调制技术主要有扩展频 谱类和OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing， 正交频分复用)调制技术。 3) PLC的特点 电力线路作为通信媒介带来的噪声干扰远比电信线路大得 多，如图3.21所示。
第3章 物联网的技术基础 图3.16 蓝牙标志与蓝牙耳机
第3章 物联网的技术基础
2) 蓝牙技术的系统参数和技术指标 蓝牙技术产品采用低能耗无线电通信技术来实现语音、数 据和视频的传输。 蓝牙的系统参数与技术指标见表3.3。
第3章 物联网的技术基础
物联网基础
物联网技术与运用基础个人总结第一章物联网的定义：2005年 11月17日,国际电信联盟ITU正式提出了“物联网”的概念,即“通过无线传感、射频识别、全球定位系统,激光扫描等信息感知设备,按约定协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、转移、监控和管理的一种网络”,物联网就是“物物相连的互联网”,具有感知层、网络层、应用层的物理架构;第二章物联网应该具备的3个能力：1.全面感知：利用RFID、传感器、二维码等随时随地地获取物体信息,包括用户位置、周边环境、个体喜好、身体状况、情绪、环境温度、湿度、以及用户业务感受、网络状态等;2.可靠传递：通过各种网络融合、业务融合、终端融合、运营管理融合,将物体的信息实时准确的传递出去;3.智能处理：利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体进行实时智能化控制;物联网体系架构：1.感知层：物联网的皮肤和五官;2.网络层：物联网的神经中枢和大脑;3.应用层：物联网的“社会分工”;感知层关键技术：1.传感器技术2.RFID技术3.二维码技术4.ZigBee5.蓝牙网络层关键技术：1.Internet2.移动通信网3.无线传感器网络应用层关键技术：1.M2M2.云计算3.人工智能4.数据挖掘5.中间件第三章嵌入式系统：以应用位中心,软件硬件可以裁剪的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格综合性需要的计算机系统;它由嵌入式硬件和嵌入式软件两部分组成;嵌入式操作系统位于硬件和应用软件之间,为上层应用提供基础服务,是嵌入式系统的核心和灵魂;嵌入式技术是让物具有“智慧”的一种关键技术;嵌入式系统由嵌入式处理器和嵌入式操作系统组成;传感器被定义为“能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号的输出器件活装置”;传感器的组成一般包括3大部分：敏感元件；转换元件；信号调节与转换电路;RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别技术,也称为电子标签技术,是自动识别技术的一种,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,对目标对象加以识别并获取相关数据;RFID系统包括三部分：RFID读写器、RFID电子标签、中央信息系统;RFID系统的特点：1.非触式操作,长距离识别,因此完成识别工作时无须人工干预,应用便利;2.无机械磨损,寿命长,并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境;3.形状和大小多样化4.可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签;5.数据记忆容量大;6.读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口,保证其自身的安全性;7.数据安全方面除电子标签的密码保护外,数据部分可以用一些加宽算法实现安全性管理;8.在部分安全性要求较高时场合,读写器与标签之间存在互相认证的过程,实现通信和存储;RFID电子标签由耦合元件及内置芯片组成,一般附着在物体目标对象上;RFID电子标签通常具有以下功能：1.具有一定的存储容量;2.电子标签存储的数据能够被读出或写入;3.维持对识别物品的识别及相关信息的完整;4.数据信息编码后,及时传输给读写器;5.可写入,并且在写入以后,永久性数据不能修改;6.具有确定的使用期限,使用期限内不需要维修;7.对于有源标签,通过读写器能够显示电池的工作状况;RFID电子标签的特性包括以下几点：1.存储物体数据信息;2.对物品进行唯一标示;3.电子标签可以被读写器识别和读写;4.具有较长的使用寿命;从功能上来说,RFID电子标签一般由天线、射频模块、控制模块、存储器、电池等组成;RFID读写器又称为阅读器、读头、扫描器、查询器等,其主要任务是向RFID电子标签发射读取或写入信号,并接受RFID电子标签的应答,对电子标签的对象标识信息进行解码,并将对象标识信息连带标签上其他相关信息传输到中央信息系统以供处理;RFID读写器的基本组成包括射频模块、天线、读写模块以及其他一些基本功能单元;第四章移动通信就是移动物体之间的通信,或移动物体与固定物体之间的通信;传播的开放性、接收环境的复杂性和通信用户的随机移动性,这三个特点共同构成了移动通信的主要特点;三代移动通信系统的功能：1.能实现全球漫游;2.能提供多种业务;3.能适应多种环境;4.足够的系统容量;LTE：第三代移动通信系统普遍采用的事码分多址CDMA技术；此技术能支持的最大系统宽带为5MHZ,因此3G系统难以达到较高的通信速率,进而对无线多媒体业务的提供能力和质量无法满足人们参与网络、享受网络生活的通信需求;LTE的关键技术：1.多址技术;2.多天线技术;3.干扰抑制技术;短距离无线通信的主要特点为通信距离短,覆盖距离一般在10~200M;成本低、低功耗和对等通信,是短距离无线通信技术的三个重要特征和优势;Zigbee是基于标准的低功耗个域网协议;根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术;ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术;ZigBee技术具有以下优势：1.低功耗;2.工作可靠;3.成本低;4.网络容量大;5.有效范围大;6.时延短;7.优良的拓扑能力;8.安全性较好;9.工作频段灵活ZigBee的3中拓扑结构：1.星形 2.网状形 3.簇树形ZigBee在物联网中的应用：1.家庭自动化;2.无线定位;3.工业领域;蓝牙,是一种支持设备短距离通信一般10m内的无线电技术;能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换;利用“蓝牙”技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化设备与因特网Internet 之间的通信,从而数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路;蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术,支持点对点及点对多点通信,工作在全球通用的 ISM即工业、科学、医学频段;其数据速率为1Mbps;采用时分双工传输方案实现全双工传输;无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,并报告给用户; 它的英文是Wireless Sensor Network, 简称WSN; 大量的传感器节点将探测数据,通过汇聚节点经其它网络发送给了用户;在这个定义中,传感器网络实现了数据采集、处理和传输的三种功能,而这正对应着现代信息技术的三大基础技术,即传感器技术、计算机技术和通信技术;无线传感器网络的特点：1.动态性网络;2.硬件资源有限;3.能量受限;4.大规模网络;5.以数据为中心;6.广播方式通信;7.无人值守;8.易受物理环境影响;传感器网络系统通常包括传感器节点sensor、汇聚节点sink node和管理节点;大量传感器节点随机部署在监测区域sensor field内部或附近,能够通过自组织方式构成网络;传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输,在传输过程中监测数据可能被多个节点处理,经过多跳后路由到汇聚节点,最后通过互联网或卫星到达管理节点;用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理,发布监测任务以及收集监测数据;传感器网络节点的组成和功能包括如下四个基本单元：传感单元由传感器和模数转换功能模块组成、处理单元由嵌入式系统构成,包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等、通信单元由无线通信模块组成、以及电源部分;此外,可以选择的其它功能单元包括：定位系统、运动系统以及发电装置等;S-MAC的主要机制:1.周期监听和睡眠机制;2.冲突和串音避免机制;3.消息传递机制;4.流量自适应监听机制;第五章中间件是一种独立的系统软件或服务程序,中间件应用于客户机、服务器的操作系统之上,主要用于管理计算机资源和网络通信;中间件是连接两个独立应用程序或独立系统的软件,主要功能是使得相连接的系统即使具有不同的接口,利用中间件仍然能相互交换信息;执行中间件的一个关键途径是信息传递;中间件主要特点包括：满足大量应用的需要；运行于多种硬件和OS平台；支持分布计算,提供跨网络、硬件和OS平台的透明的应用或服务的交互；支持标准的协议；支持标准的接口;物联网中间件就是在物联网中采用中间件技术,以实现多个系统和多种技术之间的资源共享,最终组成一个资源丰富、功能强大的服务系统;中间件的分类：1.远程过程调用中间件Remote Procedure Call；2.面向消息的中间件Message-Oriented Middleware；3.对象请求代理中间件Object Request Brokers；Web服务Web Services就是一种可以通过Web描述、发布、定位和调用的模块化应用;嵌入式系统就是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统;嵌入式中间件是在嵌入式应用程序和操作系统、硬件平台之间嵌入的一个中间层,通常定义成一组较为完整的、标准的应用程序接口;嵌入式Web服务器的关键技术主要有HTTP协议和通用网关接口CGI;嵌入式Web 是利用Web框架建立物联网中间件的重要技术,嵌入式Web 服务主要具有以下优点：1.统一的客户界面;2.平台独立性;3.高可扩展性;4.并行性与分布性;CGI是通过网关接口Common Gateway Interface的缩写;它是Web服务器主机与外部扩展应用程序交互的一种标准接口;它提供了讲参数传递给程序并将结果返回浏览器的一种机制;Web服务器可以通过CGI读取客户端所需要的动态信息;5W：WhoWhatWhereWhenWhy第六章M2M的全称是机器对机器Machine-to-Machine,提供了设备实时数据在系统之间、远程设备之间、机器与人之间建立无线连接的简单手段,旨在通过技术来实现人、机器、系统三者之间的智能化、交互式无缝连接,从而实现人与机器、机器与机器之间畅通无阻、随时随地地通信;M2M终端类型主要包括行业专用终端、无线调制解调器、手持设备三种类型;M2M的支撑技术：1.机器2.M2M硬件1.嵌入式硬件 2.可改装硬件3.调制解调器4.传感器5.识别标识3.通信网络广域网、局域网、个域网4.中间件：中间件包括两部分 M2M网关,数据收集,集成部件云计算中的“云”主要是指能够提供无穷资源的一种全新计算模式,通过云可以将计算能力、网络基础设施、商业处理平台、存储空间、带宽资源等按照约定的服务水平协议有偿地提供给云客户,无论身处何处,何时使用;云计算的基本属性：1.按需自助服务2.广泛的网络接入3.资源池4.快速弹性5.按量计费服务云计算的部署模式：1.公共云2.社区云3.专用云4.混合云云计算的组成：1.应用程序2.云客户端3.基础结构4.云平台5.业务6.存储7.计算能力经典云计算应用实例：1.微软公司的Windows Azure.2.IBM公司的"蓝云"3.亚马逊公司的云4.谷歌公司的云物联网与云计算的关系:云计算是实现物联网的核心;运用云计算模式,使物联网中数以兆计的各类物品的实时动态管理,智能分析变得可能;物联网通过将射频识别技术、传感器技术、纳米技术等新技术充分运用在各行各业之中,将各种物体充分连接,并通过无线等网络将采集到的各种实时动态信息送达计算处理中心,进行汇总、分析和处理;从物联网的结构看,云计算将成为物联网的重要环节;物联网与云计算的结合必将通过对各种能力资源共享、业务快速部署、人物交互新业务扩展、信息价值深度挖掘等多方面的促进带动整个产业链和价值链的升级与跃进;物联网强调物物相连,设备终端与设备终端相连,云计算能为连接到云上设备终端提供强大的运算处理能力,以降低终端本身的复杂性;二者都是为满足人们日益增长的需求而诞生的;第7章息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科;ISO对信息安全的定义是:在技术上和管理上为数据处理系统建立的安全保护,保护计算机硬件、软件和数据不因偶然和而已的原因而遭到破坏、更改和泄露;信息安全的基本属性：1.可用性2.可靠性3.完整性4.保密性5.不可抵赖性保障网络安全使用的核心和关键,主要包括密码算法、密码协议的设计与分析、密钥管理和密钥托管等技术物联网安全特点:1.安全事件导致的危害具有新的特点2.复杂性带来的新的安全挑战3.平台、固件、应用软件的多样化带来新的安全挑战4.成本和效率的挑战,量变到质变的挑战5.可伸缩性、灵活性要求带来的新挑战6.安全管理的新挑战7.来自物联网技术人员的挑战。
第4讲 EPC物联网体系结构—EPC编码及RFID技术
256位
EPC-256编码类型， 分为typeⅠ、 typeⅡ和typeⅢ三 种类型，它的域名 管理分别占32位、 64位和128位
3.1 EPC编码
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3.1 EPC编码
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（1） EPC-64 I型编码
Ⅰ型EPC-64编码提供的占有2个数字位的版本号编码。
21位被分配给了具体的EPC域名管理者，17位被用于标 识产品具体的分类信息，最后的24位序列具体地标识了具 体的产品的个体。
政治观点的限制， 是无歧视性的编码。
3. 核心技术
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3.1 EPC编码 3.2 RFID技术 3.3 对象域名解析服务ONS 3.4 EPC信息服务（EPCIS）
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3.2 RFID技术
为什么要讲RFID技术? EPC、RFID、条形码关系
条形码
条形码是应用了不同宽度的黑白条码反射光来编码， 具有成本低廉，使用方便，缺点是编码容量不足。
RFID
RFID标签是存储了具体的EPC标准的产品编码信息的产品 标签，它会因不同应用场合的具体要求而表现出不同的封 装形式，如纽扣类、IC卡类以及条形码形式等。
EPC
EPC是编码标准，规定了对具体不同商品 产品唯一的编码格式。
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3.2 RFID技术
（1） RFID概念
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。 RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自
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6-初识物联网
６.３.１ 物联网的概念与特征
❖ 什么是物联网？ ❖ 物联网，作为新技术，定义千差万别。 ❖ 一个普遍可接受的定义为：物联网是通过使用
RFID、传感器、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等信息采集设备，按约定的协议，把 任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通 信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管 理的一种网络（或系统）。
６.５.２ 有线通信技术
❖ 三网融合技术:
▪ 网络融合应该遵从网络分层和功能分离的原则，使得 不同终端、不同接入方式都可共享
▪ 同一网络平台，隔离上层应用和底层控制，屏蔽异构 网络的复杂性。
６.５.３ 空间定位技术
❖ 卫星定位导航系统是利用卫星来测量物体位置的 系统。
❖ 由于对科技水平要求较高且耗资巨大，所以世界 上只有少数的几个国家能够自主研制卫星定位导 航系统。
EAN
❖ 目前，常用到的一维条形码码制主要有ＥＡＮ、 ＩＳＢＮ与ＩＳＳＮ。
ＩＳＢＮ码
❖ 国际标准书号（ＩＳＢＮ）是应图书出版、管理 的需要， 便于国际上出版物的交流与统计所发展 出的一套国际统一的编号制度。它由一组冠有“Ｉ ＳＢＮ” 代号（９７８）的十位数码所组成，用 以识别出版物所属国别、地区或语言、出版机构、 书名、 版本及装订方式。
生活中。 ❖如果留心观察， 就会发现在我国已有众多比较常
规且成功的物联网应用。
6.1.1 二维码支付
❖ 如今，人们在购物付款时，使用手机中的微信或 支付宝扫一扫即可完成支付（如图所示），无须 像以前那样支付现金并等着商户找零钱。
二维码识别：扫描支付
这种主动式扫码支付的模式中，商家需要事先按支付宝或微信支付协议生成支付二维码（即 图中的步骤1和步骤2），用户再用支付宝或微信钱包客户端的“扫一扫”功能完成对商家二维 码的扫描（即图中的步骤3）。 为了方便用户使用，商家的二维码信息通常是显示在商户POS终端或者打印在纸上进行张贴。 用户APP识别商家二维码，将二维码中的商家信息（如网络链接）和支付价格（用户自行输 入）发送到支付机构（即微信和支付宝平台）（即图中的步骤4）；
物联网架构
《物联网技术概论》
11/21/2019
1.3 物联网体系架构
《物联网技术概论》
图1-2 物联网体系架构
11/21/2019
1.3.1 感知层
感知层主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据 ，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网数据 采集涉及到的技术有多种，主要包括传感器、RFID、二维 码技术、Zigbee、蓝牙、多媒体信息采集、实时定位等等 。传感器网络组网并协同信息处理技术来实现传感器、 RFID等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组织组 网以及多个传感器对数据进行处理。
《物联网技术概论》
11/21/2019
1.1.1 物联网
中国： 2010年，我国的政府工作报告所附的注释中对物联
网有如下的说明： 物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，
把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯， 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网 络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
国际电信联盟（ITU）: 2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）
上，国际电信联盟（ITU）发布了《互联网报告2005：物 联网》一文，在报告中明确提出了“物联网”Internet of Things）的概念。
《物联网技术概论》
11/21/2019
1.1.1 物联网
欧盟： 2009年9月15日，欧盟第7框架下RFID和物联网研究
美国“智慧地球”
日本“U-Japan”计划
韩国“U-Korea”战略欧盟的“欧洲物联网行动计划”
《物联网技术概论》
11/21/2019
1.2.2 物联网的发展
（2）物联网在我国的发展
2009年8月,温家宝总理在考察无锡传感网工程技术研 发中心时指出，要在无锡建立“感知中国”中心，发 展物联网。
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WF-IoT 融合物联网技术及应用
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物联网标准体系框架
物联网标准体系划分为基础类、感知类、网络传输类、服务支撑类、业务应用类、共性技术类等六个大类，见图1所示。
图1 物联网标准体系框架示意图
其中：
● 基础类标准。
统一物联网术语、体系架构、参考模型和需求等总体标准。
● 共性技术类标准。
针对物联网新的需求，研制安全、标识等新的物联网
共性标准。
● 感知类标准。
感知类的技术和标准是物联网标准工作的核心和重点。
● 网络传输类标准。
针对物联网未来需求，优化网络传输技术及标准。
● 服务支撑类标准。
针对物联网应用的支撑标准。
● 业务应用类标准。
解决物联网行业应用领域标准。