物聯網已得到世界各國的廣泛關注和重視，被認為是繼計算機、互聯網之后世界信息產業的第三次革命浪潮。

我國提出“感知中國”戰略，?已正式將物聯網上升為國家重點發展的五大戰略性新興產業之一?。

物聯網是將物體按照約定的協議進行信息通訊和交換，實現物體和物體之間的互聯互通以及智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

按實現功能的不同，物聯網構架可劃分為四個層次，即標識層、感知層、傳輸層和應用層。?

標識層是對物體身份信息的獲取，其核心元件是RFID；感知層是通過各類傳感終端設備獲取物體的靜態和動態信息，其核心元件是傳感器；傳輸層是實現信息的通訊和交換，其核心元件是無線數據通信網絡；應用層是實現信息的識別和反饋，其核心元件是智能芯片。

物聯網的四層基礎架構

目前，物聯網發展迅猛，但許多概念、技術和標準體系都在不斷的探索之中。因此，能否擁有核心自主知識產權、制定核心技術和標準體系已成為世界各國搶占物聯網產業制高點的關鍵所在。

從1999年以來，我國就啟動了物聯網的研究，在無線智能傳感器網絡通信技術、微型傳感器、傳感器、移動基站等方面取得重大進展，目前已擁有從材料、技術、器件、系統到網絡的完整產業鏈，是世界上少數能實現物聯網產業化的國家之一，是國際標準制定的主導國之一。

物聯網要”感知”物體，就涉及到量值問題，因此也就離不開計量，計量標準也就成為物聯網標準體系的重要組成部分。針對物聯網，計量標準主要圍繞在兩個方面：一是物聯網四層核心元件的計量標準體系的建立；二是物聯網應用在計量檢測技術領域上的計量標準體系的建立。

智能熱計量云節能物聯網系統

物聯網四層核心元件的計量標準體系建設

1、物聯網核心元件標準不統一

對于物聯網而言，標識、感知、傳輸和應用四個層次的核心元件的技術和標準統一性是發展的基石。

現在，RFID、傳感器、無線數據通信網絡和智能芯片都是成熟的技術，也都擁有自身的標準。例如，在RFID領域內，有EPCglobal(全球產品電子代碼管理中心)、Algglobal(全球自動識別組織)、ISO(國際標準組織)、IEC(國際電工委員會)、UID(泛在技術核心組織)等五大國際RFID標準化組織推出的國際標準，還有國內工信部牽頭成立的RFID標準化工作組推出的國內標準。

在傳感器領域，由于涉及學科眾多，長期以來都是在各學科領域內獨立發展，對不同參量的傳感器存在有差異頗大的測量、測試和性能評價標準。

在無線數據通訊網絡領域，存在有藍牙、WLAN、4G、5G、NB-Iot、無線自組織網絡等多種無線通信的制式和協議；單就3G標準而言，還可細分為WCDMA(歐洲版)、CDRA2000(美國版)、TD—SCDMA(中國版)以及WiMAX四大主流無線接口標準，前三種標準在我國現同時采用。

在智能芯片領域，標準的多樣性更是不勝枚舉。

但是，這些成熟的標準若要應用到物聯網領域，還存在有很多難題，這是因為物聯網要求各層構架之間要有統一的技術和標準，才能實現物物之間的聯通。正如互聯網在全球有效解決了統一的TcP／IP傳輸協議、路由器協議、終端的構架和操作系統等標準化問題，才能達到現今的發展程度。如果物聯網在發展過程中，缺乏統一的國家級和國際級標準體系，各企業和行業自行制定或采用的標準必然會存在兼容性差的固有問題，其結果就是形成大量小型的專用網，各專用網間無法實現聯通，不能進行并網和聯網，因此也就不能形成規模化經濟，不能形成完整的商業運營模式，最終也無法實現面向大眾的普及。

2、核心元件計量標準體系的建設

在物聯網四層核心元件標準體系的建設中，計量的作用就是形成一套完整的量值測量和評價標準體系，對RFID、傳感器、無線數據通信網絡和智能芯片等核心元件的各方面參數進行全面測量，對所采用的協議進行全面測試，對整個系統進行可靠性和精確性評估。形成完整的計量測試技術標準規范，為物聯網的全面部署提供計量保障。

物聯網不是一個獨立的產品，也不是一個企業或是一個行業可以獨立做起來，它牽扯到全社會的各行各業，需要整合多方面的資源才能實現，這就需要國家產業政策的支持和行政管理部門的牽頭，根據我國社會和經濟發展的實際情況，整合RFID、傳感器、無線數據通信網絡和智能芯片領域現有的標準，形成具有自主知識產權的核心標準，才能在物聯網發展的浪潮中占領制高點，獲得國際話語權。

物聯網應用在計量檢測領域的標準體系建立

能源計量物聯網應用方案

1、計量檢測行業面臨的困境

在計量領域，工作對象計量器具具有周期性檢定／校準的鮮明特點。對于國家強制管理的計量器具，要按照法定周期進行復檢；對于非強制管理的計量器具，使用單位可根據法定計量周期或是企業自行確定的周期進行復檢。

對于每一個計量器具，在有效使用壽命內，常常需要數次至數十次的計量檢定。同時，工作用計量器具由于安裝在使用現場、體積大不易移動等原因，常常需要計量檢定機構提供上門計量服務。

這兩種情況的存在，導致計量檢定機構每年要完成數目龐大的上門計量任務，從而衍生出如下四點問題：

(1)計量檢定人員花費大量的時間疲于趕路，極大降低了工作效率，出現了計量檢定任務來不及做、有效工作時間無法合理安排的困境；

(2)上門檢定需要攜帶計量標準器具等工作設備。出于對計量標準器具穩定性、精確度和安全性等因素的考慮，不易采用托運、快遞等便捷的運輸方式，只能隨身攜帶，這就造成計量檢定人員每次外出都需要攜帶大量的儀器設備，增加了工作強度；

(3)檢定對象分散在全國各地，每組檢定人員都需要攜帶工作設備，所以計量檢定機構必須配備一定數量的同種計量標準器，這既擴大了計量檢定機構運營成本的壓力，也不利于合理使用設備，造成資源浪費，還衍生出設備管理、維護和折舊等一系列問題；

(4)計量檢定服務收費項目中包括計量檢定人員的路程費用，有時單純計量器具的檢定費用遠遠小于路程費用。增加了企業的經濟負擔，導致企業出現“不想檢、不愿檢、逃避檢”的現象。

2、物聯網應用在計量檢測領域的意義

眾所周知，計量器具是度量衡工具，其儀器設備的準確性和可靠性直接影響到測量參數的準確程度。

在貿易結算、醫療衛生、安全防護和環境監測這四個領域內，計量器具更是直接關系到國計民生、人身安全和社會穩定等重大問題，《計量法》中明確規定要進行強制性周期計量。但是，在目前監管體制下，計量器具的檢定更大依賴于企業的自覺自愿，政府職能部門和相關計量檢定機構缺乏有效的監管措施和手段對企業在用計量器具進行監管。

物聯網的出現，為解決這個難題提供了幫助。將物聯網技術應用在計量檢測領域內，具有如下優點：

(1)對強制檢定的計量器具的使用情況進行動態跟蹤和監管。突破了時間、地域和人員上的限制，有利于落實計量器具強制管理的法律法規；

(2)對計量器具的性能、參數等信息進行實時采集，可從根本上改變傳統的預定周期的檢定模式，有利于實現工作用計量器具的動態化管理，形成事前質量管理的科學的檢定模式，有效避免了約定檢定周期與計量器具質量狀況間的不匹配矛盾，為企業節約運營費用，也提高計量器具的使用效率；

(3)有利于實現對計量器具的集約化管理，推動計量器具的外包服務模式發展，形成計量檢測機構為企業提供一站式服務的工作模式，讓企業將更大的精力投入到主營業務上。

3、計量檢測領域的標準體系建設

在計量檢測服務作業過程中，核心的技術手段就是量值比對，核心的理念就是量值溯源。

根據現行的計量檢測技術標準，計量檢測機構使用比企業工作用計量器具至少高一個數量級的計量標準器具進行現場量值對比，計量檢測機構的計量標準器具再與上一級的計量標準器具或是國家計量基準或是國際計量基準進行對比，整個比較鏈必須滿足量值溯源原則。因此，現行計量檢測技術參考的法律依據，即計量檢定規程和計量校準規范，都是據此編寫的。

物聯網跨越了時空的限制，實現了工作用計量器具和計量標準器具之間的互聯互通，不再需要兩者進行現場間的比對。這樣，現行的計量檢定規程和計量校準規范的部分內容就明顯不適用了，而且缺少指導性的操作條款，特別是量值溯源問題在計量標準體系中如何實現就顯得尤為重要。

下面以量塊的計量檢測為例說明上述問題。依據現行計量檢定規程和計量校準規范，將工作用量塊和標準量塊進行現場比對，就可以給出工作用量塊的檢測結論。在計量物聯網中，工作用量塊在企業現場，標準量塊在計量檢測機構內。首先要通過測量裝置讀取工作用量塊的參數，再傳輸到計量檢測機構內，與標準量塊的參數進行對比。這種操作流程在現行計量標準中沒有體現，因此檢定人員也沒有作業指導依據。更為關鍵的是如何獲取工作用量塊和標準量塊的參數，這當中就涉及到量值溯源的準確性和可靠性問題，需要有相關的計量標準作為支撐。

在物聯網發展過程中，標識、感知、傳輸和應用四個層次的核心元件RFID、傳感器、無線數據通信網絡和智能芯片都涉及到如何準確、可靠獲得量值和對量值進行評價的問題。需要在相關計量標準中加以明確。同時，這四個核心元件都存在有現行標準不統一問題，為全面實現物聯網帶來了標準上的不協調。

物聯網的概念和技術應用在計量檢測領域內是可行的也是必要的，其可以有效解決計量檢測領域現在面臨的發展瓶頸問題。但是，由于物聯網的跨地域檢測方法和現行的現場比對方法具有明顯的差異性，現行的計量檢定規程和計量校準規范在操作指導性上明顯不足，同時量值溯源的標準體系也需要重新考慮。

物聯網的標準體系還處于漸進發展的階段，遠未成熟。無論是物聯網核心元件計量標準的體系建設還是物聯網在計量檢測領域中應用的標準體系建設，都是一個龐大的系統工程，是一個企業或一個行業無法單獨完成的，需要國家宏觀政策的支持和引導，需要國家級職能部門的牽頭和領導，動員全社會的力量，群策群力，方能完成計量相關標準體系的建設，為物聯網時代的到來奠定基礎。

編輯：黃飛

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