物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價的模型如何去構(gòu)建實現(xiàn)

近年來，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)受到政府和行業(yè)的普遍關(guān)注。2013年2月5日出臺的《國務(wù)院關(guān)于推進物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》、國家十四部委《關(guān)于印發(fā)10個物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項行動計劃的通知》以及工信部《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》等產(chǎn)業(yè)政策都明確支持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國家發(fā)改委、工信部，以及各地方政府，紛紛組織和支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范項目建設(shè)。如何確保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有效推廣、如何支撐國家制定物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和政策等等，都需要一套有效的評價體系及相應(yīng)的制度規(guī)范，來推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價認(rèn)證體系是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，構(gòu)建科學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價模型，則是建立物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價體系和評價制度的基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價模型構(gòu)建分析

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是一個跨技術(shù)領(lǐng)域、跨行業(yè)、跨部門的復(fù)雜大系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價首先要識別、提取和分析物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價因子。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價因子是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價過程所選擇的關(guān)鍵評價因素，與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實施的設(shè)計、開發(fā)、測試、實施、優(yōu)化等過程有關(guān)，影響到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，并落實到不同的評價對象上（包括技術(shù)、產(chǎn)品和工程等）。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價因子包括適用性因子、兼容性因子、可靠性因子、安全性因子等，其中安全性因子又包括：系統(tǒng)安全、信息安全、人身安全、環(huán)境安全等方面。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價模型

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價可以用三維模型來歸納和展示，如圖1所示。

其中：

X軸為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實施的全過程，包括設(shè)計、開發(fā)、測試、實施和優(yōu)化等;

Y軸為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)，包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等;

Z軸為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價的對象，包括技術(shù)、產(chǎn)品和工程。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價模型構(gòu)建的技術(shù)思路是：以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的適用性、兼容性、可靠性、安全性等特征為出發(fā)點，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實施過程分析，從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)中，分析提取物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價因子，研究開發(fā)相應(yīng)的評價和測試方法，制定相應(yīng)的評價測試標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)我國物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價測試平臺，并進行示范驗證，最終建立我國物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價體系，推動物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價制度的建立。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價三維模型

在感知層RFID系統(tǒng)評價中的應(yīng)用

射頻識別（RFID）技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心關(guān)鍵技術(shù)之一，基于RFID技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用也是目前最為典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

感知層RFID系統(tǒng)評價作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)三維評價模型中感知層的一個截面，總體的技術(shù)思路是：基于目前感知層RFID系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)，對RFID系統(tǒng)實施全過程進行分析，針對RFID技術(shù)中涉及的產(chǎn)品和工程等評價對象，分析提取RFID系統(tǒng)評價指標(biāo)，建立評價體系。同時研究開發(fā)相應(yīng)的評價和測試方法，制定相應(yīng)的評價技術(shù)規(guī)范，建設(shè)相應(yīng)的RFID系統(tǒng)評價測試平臺，并進行示范驗證（如智慧圖書館RFID系統(tǒng)評價示范）。

X軸為RFID產(chǎn)品實施的全過程，通常廠商在設(shè)計研發(fā)一款RFID產(chǎn)品時，通常會先提出該款產(chǎn)品的關(guān)鍵的性能指標(biāo)，以便開發(fā)人員作為目標(biāo)來進行開發(fā)設(shè)計。而當(dāng)一款產(chǎn)品經(jīng)過集成開發(fā)后，測試人員需要對該款產(chǎn)品進行一系列測試驗證，來看產(chǎn)品是否符合某些標(biāo)準(zhǔn)或指標(biāo)，如果滿足，則該款產(chǎn)品可大量生產(chǎn)，如果不滿足的話，測試人員需要將相應(yīng)測試結(jié)果提交給開發(fā)人員，以便其對產(chǎn)品優(yōu)化。產(chǎn)品問世以后，用戶通過使用，也可以向廠商反映產(chǎn)品體驗感受，廠商也可以根據(jù)用戶的反饋及時調(diào)整研究動態(tài)和廠品性能。因此，在RFID產(chǎn)品實施每個階段，需要不同的專業(yè)人員對相應(yīng)的零部件進行評估測試，但作為用戶來說，更注重成品的使用性能和效果。

Z軸表示RFID系統(tǒng)評價不同類別的對象，包括產(chǎn)品、技術(shù)、工程等。其中， RFID產(chǎn)品主要包含標(biāo)簽和讀寫器等，技術(shù)指的是已存在的感知技術(shù)及不同技術(shù)之間的集成應(yīng)用，工程指的是RFID應(yīng)用系統(tǒng)的安裝部署。而對于RFID系統(tǒng)來說，RFID產(chǎn)品本身的性能和RFID系統(tǒng)的安裝部署，是影響RFID系統(tǒng)應(yīng)用性能的核心要素，因此，RFID系統(tǒng)的評價首要的是對RFID標(biāo)簽和讀寫器產(chǎn)品的評價，其次是對RFID系統(tǒng)安裝部署的工程評價，所以本文研究的重點是建立RFID標(biāo)簽和讀寫器產(chǎn)品的評價指標(biāo)體系。

感知層RFID系統(tǒng)評價指標(biāo)體系構(gòu)建

感知層RFID系統(tǒng)評價指標(biāo)體系的建立具體包括以下五個步驟：

1.識別、分析RFID系統(tǒng)評價因子

根據(jù)RFID產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、測試、優(yōu)化等過程分析，識別、提取和分析RFID標(biāo)簽和讀寫器的評價因子?？煽啃砸蜃臃譃槲锢砜煽啃砸蜃印㈦姎饪煽啃砸蜃觾深?適用性因子分為功能因子、性能因子兩類;兼容性因子分為電磁兼容性因子、空中接口協(xié)議一致性因子等;安全性因子包括物理安全因子、鏈路安全因子等。

2.研究RFID系統(tǒng)評價測試方法，建立RFID系統(tǒng)評價指標(biāo)體系

依據(jù)RFID標(biāo)簽和讀寫器評價因子的分析，結(jié)合RFID基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試標(biāo)準(zhǔn)分析，研究制定評價指標(biāo)的測試或評價方法，建立RFID標(biāo)簽和讀寫器評價指標(biāo)體系如圖2。

圖2 RFID系統(tǒng)評價指標(biāo)體系

3. 研究制定RFID系統(tǒng)評價技術(shù)規(guī)范

在RFID系統(tǒng)評價指標(biāo)體系框架下，針對關(guān)鍵技術(shù)性評價指標(biāo)，重點研究制定了對應(yīng)的測試方法，為指導(dǎo)評價工作的開展和實施，制定了《RFID標(biāo)簽與讀寫器評價指南》、《智慧圖書館RFID系統(tǒng)評價技術(shù)規(guī)范》、《智慧圖書館RFID系統(tǒng)評價實施規(guī)則》等評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

4.構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)RFID系統(tǒng)評價測試平臺

為了配合開展RFID標(biāo)簽和讀寫器空中接口協(xié)議一致性、可靠性等關(guān)鍵技術(shù)評價指標(biāo)的定量測評，搭建了實體測試驗證平臺，可提供統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的測試環(huán)境。主要的儀器設(shè)備包括RFID協(xié)議綜合測試儀、矢量信號發(fā)生器、矢量信號分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等。

5.選擇典型智慧圖書館RFID系統(tǒng)開展評價示范驗證

目前圖書館RFID系統(tǒng)應(yīng)用主流包含兩種技術(shù)方案：一是以深圳圖書館為典型代表的高頻（HF）RFID技術(shù)方案，二是以高校圖書館為典型代表的超高頻（UHF）RFID技術(shù)方案?！吨腔蹐D書館RFID系統(tǒng)評價技術(shù)規(guī)范》制定的立足點是普遍適用于這兩種技術(shù)方案。經(jīng)過項目研究和標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的溝通交流，與圖書館RFID系統(tǒng)方案供應(yīng)商及圖書館建立了緊密的聯(lián)系，在深圳圖書館開展了智慧圖書管理HF RFID 系統(tǒng)評價示范，在華東理工大學(xué)圖書館開展了UHF RFID系統(tǒng)評價示范，充分驗證和修正了《智慧圖書館RFID系統(tǒng)評價技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；l(fā)展，需要相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、檢測和認(rèn)證評價技術(shù)的支撐。從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價模型構(gòu)建入手，研究討論了建立物聯(lián)網(wǎng)感知層RFID系統(tǒng)評價指標(biāo)體系和技術(shù)規(guī)范的方法，希望能為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)評價體系和評價制度的建立提供借鑒和指引。