物联网连接标准化加速物联网发展进程

　　OCF(OPEN CONNECTIVITY FOUNDATION，开放互联基金会)作为一个推动物联网标准化的组织，虽然成立只有两年时间，但成长的速度非常快。包括英特尔，微软和高通、海尔等领先的产业链企业都已经是OCF的会员。

　　我们的未来世界是一个高度智能及互联的世界，将会有80%的设备是联网设备。据 Cisco预测，到2020年，智能互连设备将达到500亿台，互联传感器将达到2120亿个，47%的设备将是机器对机器的连接，每日网络用户的数据生成量将达到1.5GB，自动驾驶汽车数据生成量将达到4400GB，互联飞机数据生成量将达到40000GB，互联工厂数据生成量将达到1000000GB。

　　如今家中的智能设备大多时候无法共享相同事件，或采取最适当的动作，而智能建筑收集到的数据也并不总是以有意义的方式与其他系统共享。因而，物联网标准化在演进过程中越来越重要，特别是物联网(IoT)面临着将众多不同厂商与不同垂直应用的设备和节点连接到一起的问题，连接的标准化就显得尤为重要。

　　1、物联网时代面临的挑战

　　1.1对大规模化架构的需求

　　在IoT应用之前，应用端是拥有丰富资源的设备，与云端或数据中心的服务端进行通讯。此时，应用端与服务端的沟通对开发者而言相对简单，拥有包括安全性及识别性完善的定义标准，如图1所示。伴随着摩尔定律的不断发展，如今，更低价的运算性能和通讯已经实现，现在能够将运算及通讯性能放入小型、功能固定的设备中，曾经的设备，现在都变得智能化和互联互通，并不断伴随着新型设备的出现，数据量和控制点数量将有爆炸性成长，通讯也将随之变得非常复杂，如图2所示。

　　在物联网的智能化应用中，因为数据无法有效地连接或共享而让智能化进程大打折扣，这造成的结果是会让物联网的兼容性变差，并且发展势头被拖慢，从而让所有致力于物联网的企业受损。因此，应用及服务必须取得数据及控制点以创造价值，但是开发者在取得所有数据及控制点上遇到了困难，这也使得应用案例更加复杂。因此，系统与通讯需要达成大规模化，解决方案就必须适用于各种硬件外型、操作系统、平台、制造商、服务供货商及垂直市场，同时还必须适用于资源受限的设备，扩大到智慧设备，再到云端，如图3所示。

　　图1 IoT应用之前的应用短与服务器通讯

　　图2 通讯不断复杂化

　　图3 对大规模化架构的需求

　　1.2对IoT开发者的要求

　　面对未来80%的物联网设备，如今只有19%的开发者专注于IoT设备的开发，而这些开发者也主要是嵌入式系统的开发者，相对而言，桌面型应用、云端及后端，以及移动端应用的开发者占比较大，这将成为未来IoT设备开发的重要障碍，如何让目前的开发者更容易成为IoT开发者成为亟待解决的问题。

　　图4 各领域开发者占比

　　数据来源：Vision Mobile Developer Economics -State of the Developer

　　2016年第一季度(21900位开发者调查)

　　2、互联性驱动经济价值

　　根据梅特卡夫定律可知：网络价值等于网络节点数的平方，网络价值与联网用户数的平方成正比。由图5可知，网络可能连接数C可以表示为：

　　C = n(n-1)/2 (1)

　　网络的经济价值V表示为：

　　V=C2 (2)

　　图5 网络设备之间可能连接数

　　由麦肯锡2015年IoT报告显示，IoT在2025年将驱动的总经济价值为11.1兆美元，其中47%的价值(5.2兆美元)将藉由互操作性发挥出来。因此，互操作性将具有巨大的市场潜力和经济价值，这也将会是未来的发展趋势之一。

　　3、解决方案及技术架构

　　3.1解决方案路线

　　OCF即开放互联基金会(OPEN CONNECTIVITY FOUNDATION)，旨在定义数据架构及标准模型，实现各种设备、应用及服务之间安全、可互通的多种信息流，解决物联网的新兴需求。

　　OCF解决方案路线主要由三部分构成，即制定规范、IoTivity开源计划及做认证。首先是定义OCF架构，包括IoT设备、应用及服务互动的标准模型，藉由制订IoT设备接续的通用标准，停止碎片化，并增加设备间的互动合作;然后通过IoTivity开源计划提供OCF架构的参考实作及非OCF设备的转译层，藉由开源码及免权利金许可，减轻开发者的负担;最后透过符合规范和互操作测试，确保互操作性，藉由正式的测试和认证程序，确保互操作性。

　　3.2技术架构

　　OCF技术核心架构主要分为客户端(应用端)和服务器(资源)两部分，由API语言映像、资源模型、发现、通讯、设备管理及传输抽象化等组成。客户端和服务器之间主要通过本地IP实现共享传输，资源模型则可以通过实体处理程序调用资源，如图6所示。非OCF设备可以藉由网关获得资源，通过协议插件及协议插件管理器与资源模块进行交互，如图7所示。

　　图6 OCF技术架构

　　图7 非OCF设备可以藉由网关取得资源

　　IoT通用架构要实现互操作性需要提供以下信息：

　　? 通用发现和寻址体系;

　　? 通用数据建模体系;

　　? 通用交互模型;

　　? 端到端的安全性、数据保护和数据隐私;

　　? 必须横跨硬体外型、操作系统、平台、制造商、服务提供商和垂直市场;

　　? 必须独立于通讯协议、与传输无关，并横跨许多物理层面;

　　? 必须拓展规模，从有限的设备到智能设备，再到云端。

　　4、未来发展计划

　　开发者首先要了解开放连接对他们的设计没有增加负担，而是提供更大的通用性空间，其次会以最直接的方式让开发者只要选择经过OCF认证的产品就无需担心连接方面的问题。OCF现在需要让开发者认识到OCF的价值，同时也需要让开发者通过实际开发感受OCF的产品带来的连接便捷性，这可以鼓励开发者更多的选择OCF认证过的各种产品进行物联网产品的设计。

　　对OCF而言，目前最大的挑战集中在如何将认证通过的产品大量的投入市场，让市场和开发者看得到OCF认证的产品带来的价值。OCF最大的任务是让大家一起合作，OCF成立至今，在全球已有近300个会员，其中，中国有35个，包括海尔、华为、中兴、联想等国内知名企业。

　　5、结论

　　OCF的目标就是让复杂的IoT通讯对开发者来说变得容易，提供通用数据模型，让开发者能与所有IoT设备与数据互动，在短时间内致力提供最大互操作性，为未来的统一性提供进路，支持多种垂直市场的需要(因为许多应用案例横跨数个垂直市场)，建立能达成规模化的、有组织的基金会。