物聯網 (IoT) 提供了一個引人注目的應用程序愿景，能夠將來自數十萬個傳感器的原始數據提取為有意義的信息。然而，對于 IoT 開發人員而言，由于將構成有效 IoT 應用程序的許多本地設備和基于云的資源互連這一現實，這一愿景變得黯淡無光。盡管存在創建物聯網系統基礎的標準機制，但確保物聯網應用程序各部分之間互操作性的更大框架充其量仍然很薄弱。

對于企業而言，即使是性能、可用性和安全性等關鍵問題也讓位于互操作性。在互聯事物的宏偉計劃中，努力將傳感器設備與邊緣網關和云集成的物聯網開發人員將沒有多少時間來創建企業在其物聯網戰略中想象的那種顛覆性應用程序。對于期望物聯網工作獲得顯著投資回報的公司而言，垂直整合的成本可能會使資產負債表出現赤字。據市場研究公司 Gartner 稱，今年實施物聯網應用程序的一半成本將與集成其組件元素有關。

更糟糕的是，與在 IoT 應用程序中集成各層相關的挑戰僅僅是個開始。企業級物聯網應用程序還需要跨多個單獨的物聯網應用程序“孤島”進行橫向集成。例如，尋求更高效率的制造商需要將工業物聯網應用程序與來自供應鏈、庫存、運輸等的物聯網應用程序互連。事實上，麥肯錫的市場分析師表示，物聯網應用總潛在價值的 40% 到 60% 取決于在不同物聯網系統之間實現互操作性的能力。

然而，即使在單個物聯網堆棧中也能確保互操作性并非易事。物聯網系統可以是異構系統的定義，包括在其多個層中收集的廣泛多樣的設備和資源集。為了協同工作，這些部分需要一個更高級別協議和模型的通用框架，以安全地相互識別并交換有關功能、數據和狀態的信息。雖然 Web 的標準 HTTP 協議支持與一些請求方法、標頭字段和響應代碼的互操作性，但物聯網當然需要更多的信息，不僅是關于交互的性質，還包括關于有效負載結構和語義的信息。

即使在單個 IoT 應用程序中，設備和資源的多樣性也需要一組更廣泛的標準方法來處理 IoT 系統各個部分之間可能的交互（圖 1）。除了萬維網聯盟 (W3C)，標準機構和行業團體都在從各自的章程和專業領域的角度處理物聯網互操作性問題。

圖 1：IoT 系統包含多種設備和資源，需要通用 API、模型和協議來確保互操作性。（來源：W3C）

考慮到邊緣設備在 IoT 系統中的作用迅速增長，團隊甚至將重點放在邊緣設備等個別層上。例如，國際 ISO/IEC JTC 1/SC 41 邊緣計算組、中國邊緣計算聯盟、美國開放邊緣計算倡議，甚至特定應用領域都在努力定義物聯網邊緣設備標準與汽車邊緣計算聯盟合作。

對于開發人員而言，基本問題仍然是提議的標準如何很好地滿足他們的要求。在 W3C 內部的努力中，Mozilla 基金會正在采取更直接的方法在現實世界中測試其提案。除了提議的用于事物交互的 API（圖 1），該小組最近還提供了基于 Raspberry Pi 的兼容物聯網邊緣設備的參考實現。Mozilla 的 Things Gateway 項目包括開源開發人員可以用來快速實施邊緣設備的軟件和分步程序。Mozilla 的方法有助于填補物聯網等快速發展領域中標準與要求之間的關鍵差距。也許更重要的是，這種方法為開發人員提供了一個真正的解決方案，他們甚至需要一個簡單的測試平臺來確保他們自己的物聯網設備設計的互操作性。

審核編輯：湯梓紅