【转】欧盟物联网研究战略路线图（5）

第四章 物联网研究计划、研究日程和各项研究内容的优先级

4.1 标识技术

通过上面的章节，我们已经充分了解了物联网标识技术的重要性，认识到标识技术是物联网最为关键的技术领域之一。标识技术的研究决不是一件简简单单的事情。随着物联网的建设和发展，随着越来越多的物品融入到物联网之中，“物品”的标识和身份认证技术必将变得越来越丰富多彩，同时也必将会遇到越来越多的、各种各样的难点问题和技术挑战。在这一过程中，我们不但要加快新的标识技术和身份认证技术的研发工作，而且要对各式各样的标识系统、身份认证机制的收敛性和互操作性进行深入的探讨——进一步的，我们要争取在一定程度上建立起适应于标识技术的基础理论模型，为我们未来的研究工作提供必要的理论基础与支撑——从而让这些技术在真正意义上满足全球范围内大规模广泛应用的需要。在标识技术的研究过程中，我们不应该把研究的重点仅仅局限在对于实体（现实世界中的）物品和设备的唯一标识的管理上，像人与位置的多重标识处理问题以及对同一物体不同的标识和各种权限凭证之间的交叉引用问题，等等，也都会成为未来物联网标识技术重点研究的领域。

上面的阐述使我们明确了标识技术的主要研究思路以及重点技术问题，下面让我们把叙述的重点转到未来物联网标识技术的研究内容上来。首先，站在今天的角度上，标识本身已经是多种多样的了，用于承载标识的数据载体技术更加千变万化。所以，不论从现实的角度，还是从实用性的角度来看，未来的物联网都不应该把标识技术绑定在某一种或者某几种数据载体技术之上。反而我们应该建立起一整套可靠的标识生成与解析体系平台。在这个平台上，不论使用什么样的标识，不论使用什么样的数据载体（既可以是一维条码、二维条码、RFID，也可以是纽扣内存（memory button）[1]，或者是那些未来可能被发明出来的其它的数据载体技术，等），都应该保证他们可以进行顺利的编解码，而且应该保障这种编码和解码机制具有高度的一致性。其次，未来物联网的许多应用都要考虑安全风险和隐私问题，所以标识的安全与保密技术，像标识的加密技术以及标识的化名技术（pseudonym schemes）[2]等，也应该被放在我们重点的研究议事日程之上。最后，标识技术不仅被用于对现实世界中的物品进行唯一标识以明确其身份，标识技术的一个更为关键的作用是辅助物品的搜索与发现服务等技术领域。通过使用标识技术可以帮助未来物联网及其应用在各种各样数据库和信息集合中提取资料；帮助基于未来物联网的全球目录搜索发现服务可以快速、准确地查找信息、检察数据可用性以及检索各种资源的准确地址等。

另外，在我们的研究过程中，一定要牢记这样的事实：标识技术的研究不仅是发展新的标识结构，同时还应该把精力放在标识体系的互操作性上。要让我们研究的标识技术不但可以支撑未来新发展起来的标识体系，同时还要支持今天已经存在的各种各样的标识结构，特别是那些已经在现有的互联网上广泛存在和使用的标识方案（比如，统一资源标识符（URI）等）；要让这些标识系统之间可以互相并存、互相融合并且互相操作，从而帮助我们借助现有已经具有连接能力的各种物品以及它们的标识，推进未来物联网的发展与建设进程。

综上所述，未来物联网标识技术的研究，领域广泛、内容丰富。从近一段时间来看我们主要的研究重点应该放在以下的内容之上：全球/全局统一的标识体系的研究，标识的管理技术，标识的编码和解码技术，标识的化名技术，（可撤销的）匿名访问技术，多方认证技术，基于标识、身份认证和寻址结构的数据与信息管理技术，以及如何基于未来物联网及其应用中各种各样唯一标识体系建立全球/全局目录搜索与发现服务等问题。

4.3 物联网架构技术

第三章的讨论使我们明确了以下几点：首先，未来的物联网需要一个开放的架构来最大限度的满足各种不同系统和分布式资源之间的互操作性需求。这些系统和资源既可能是来自于信息和服务的提供者，也可能来自于信息和服务的使用者或者客户。而且我们也不能假定，信息和服务的提供者或是使用者一定是人、软件、智能的“物品”，或者是各种设备。这无疑将给研究工作带来相当的复杂性。所以上述这些情况将要求未来物联网的架构技术，以及物联网的架构标准，需要由明确定义的抽象数据模型、数据接口和协议所组成；并且要使这些模型、接口和协议确实的、具体的绑定在各种中立、开放的技术（比如XML、Web服务等）之上，以便于整个物联网架构可以得到最为广泛的操作系统以及编程语言的支持。

其次，未来物联网的架构还需要有良好的、明确定义的、呈现为粒度形式的层次划分。这样做的目标在于培育一个饱含竞争性的解决方案市场。物联网的架构技术应该促进用户丰富的选择权，而不应该将用户锁定到必须使用某一家或者某几家大的、处于垄断地位的解决方案服务提供商所发布的各种应用上。同时，物联网的架构技术需要设计为可以抵御物理网络中各种中断以及干扰的形式，尽可能将这些情况所带来的影响降低到最小程度。而且，未来的物联网架构还需要考虑到这样一个事实：即，以后网络中的很多节点和网络设备将是移动的。一方面，他们的网络通信能力将往往，甚至必然，是时断时续的和不稳定的。另一方面，这些网络设备与节点也将会，在他们需要与物联网进行连接时，依照时间与地点的差异，使用多种多样不同的通信协议。

最后，从对于未来物联网的架构技术来说，要理解下列几件事情：第一，对于身处未来物联网中的各种节点，他们中的大多数将需要有能力与其他节点一起动态的、自主的组建各式各样的本地或者远程对等网络。物联网的架构技术不但需要为这种组网形式提供支持，而且需要可以通过使用语义搜索技术、语义发现技术和对等网络技术等各种技术手段，将这些对等的网络以分散的、分布式的方式整合到整个物联网的体系结构中来。第二，可以预料到，未来的物联网中产生的数据将是海量的。物联网的架构技术一定要同时支持移动的“智能”与、自主的信息过滤、自主模式识别、自主机器学习以及自主判断决策能力，要让这些能力能够达到各种物联网子网络的边缘地带，而无需考虑数据是在附近产生的还是远程生成的。只有这样做，我们所说的未来基于物联网的分布式、离散信息处理技术才具有实现的可能性。而且也只有这样做，这种技术也才可以真正意义上成为未来物联网整体云计算环境内一种可行的、有效的、合理的、关键的技术手段。第三，在未来物联网架构的设计过程中，我们要一方面使得基于事件的处理、路由、存储、检索以及引用能力成为可能，另一方面还要允许这些能力可以在离线的、非连接情况（比如，那些网络连接是时断时续的，或者根本没有网络覆盖的地方）下进行操作。上述这些都指向一件事情，那就是要让高效的缓存能力、预先和预约定位能力以及对于请求、状态更新和数据流的同步能力要在未来物联网的整体架构角度上得到支持。综上所述，我们可以相信，未来的物联网的架构技术只要按照上述想法，在一个开放的标准体系下进行定义、开发与研究，就必将使得越来越多的、各种规模的技术研发者、解决方案提供商参与到物联网的建设过程中来，而且也必将使欧洲、其他国家以及来自全球任何一个地方的用户可以充分的享受到，物联网——，这样一个富有竞争性的市场，所带来的各种便利与实惠。

通过本节的讨论，本领域中一些主要的观点和研究内容包括:

未来物联网的架构将是具有端对端特性、不同系统间互操作能力、中立访问能力、明确层次划分以及抗物理网络中断与干扰能力的分布式开放体系结构.

未来物联网的架构将是基于对等节点的、分散的、具有自主能力的体系结构。

未来物联网的架构技术所支持的移动智能可以遍及到各种网络的边缘，甚至是在各种用户终端和物品上（也就是说让这种移动智能可以贯穿各种网络之中，上至网络边界，下至用户终端与物品）。

未来物联网的架构技术的主要研究内容将涵盖：云计算技术、事件驱动体系、缺少网络连接能力情况下的操作与数据同步等问题。

在未来物联网架构的搭建过程中，要使用市场机制促进竞争性和参与性。

4.3 通信技术

在通信技术领域，今天，数以亿计的网络通信设备已经将我们现有的通信技术、通信网络和通信服务模式推向了他们的极限。所以为了建设未来的物联网，我们必须开展大量的研究工作：首先，我们要对那些今天业已成熟的通信技术进行调查和评估，尽力使他们可以适应未来的需要；其次，我们要对现在已经有了初步设想但还处在研发阶段的各种通信技术进行完善，使他们可以承载日益丰富的需求；最后，也是最为重要的是开展新型通信技术的研发工作，使得物联网可以在一个稳定、坚固、发展的通信网络环境中茁壮成长。从研究内容来看，我们一方面要努力进行各种技术研究工作，在物联网通信体系结构的演化与发展、无线系统访问架构、通信协议、通信设备技术、通信的安全性与保密性技术以及能够自主适应动态环境变化的面向服务架构等技术领域中投入精力；另一面，还需要在应用领域的探索上下大力气，努力寻找那些可以将上述各种技术整合进完整端对端系统结构的各种专有应用方向。

从短期来看，在未来物联网通信技术的研究过程中，下面这些内容将是我们研究的重点：

发展“物品”与“物品”之间以及“物品”与网络之间可以方便的进行信息交换的各种通信技术。

发展传感器与传感器之间以及传感器与物联网系统之间的各种通信技术，使得通过这些通信技术，传感器和探测设备可以将它们记录到的数据用来在数字化的世界中呈现现实世界的真实状态和完整情况。

开展驱动装置之间以及驱动装置与物联网系统之间的通信技术研究工作，通过这些通信技术，物联网可以依据数字化世界中的各种决策和状态变化触发并驱动现实世界中的驱动装置进行操作、完成任务。

开展各种分布式数据存储单元之间以及他们与物联网系统之间的通信息技术研究工作，其中这些分布式数据存储单元将用来收集来自于传感器、探测设备、标识以及状态监控系统的各种数据。

发展那些可以满足现实世界中人与人之间各种交互需求的物联网通信技术。

开展用来提供数据挖掘和数据服务的各种通信技术和处理技术的研发工作。

发展适应于定位和追踪需要的各种通信技术，以使得通过这些技术可以进行现实世界中的地点判断和位置监控。

与标识技术相适应的通信技术的研究工作，使得可以通过这些通信技术在数字化世界中为现实世界中的各种物品提供唯一标识和身份认证。

可以预见，未来的物联网中网络连接方式将会越发的多种多样。面对多样化的网络通信方式，如何保障网络的可扩展性和互操作性，如何保证网络运营商投入成本可以得到合理的收益，将是未来物联网建设过程中我们需要始终面对的问题与挑战。

同时，在这种情况下，通信需求也将随之发生变化。一方面，为了新型设备网络连接的需要，我们需要提出新的无线电体系和服务结构；另一方面，各种无线电通信频段的分配也将不得不进行调整来适应全新的网络带宽需求。

通过本节的讨论，物联网通信技术领域中一些需要解决的问题和主要研究内容将涵盖：

如何实现在多重频率协议、通信频段和无线电频带分配之上的基于物联网的高效、节能通信方式。

开展可软件定义的无线电技术的研发工作，以便减少当新协议出现时硬件的升级需要。

解决缺少网络连接情况下的通信问题，甚至要独立于或者是超越于今天的IP技术。

高性能、可扩展算法和协议技术的研究工作。

4.4 网络技术

今天，通信技术的普及和发展进程无疑在向我们昭示这样一个事实：那就是随着通信技术的演化，随着网络通信的普及，我们人类与自己所处环境间的交互方式将发生根本的彻底性改变。未来的物联网将为我们展示这样一幅场景，在那里，世界上千千万万的物品将成为网络基础通信设施中不可分割的组成部分，而我们今天所说的现实世界也将被这些物品从根本上连接到一起。要实现这样的愿景，我们任重道远，单从本节所涉及的内容来看，就要求物联网的基础架构应该被建立在一个集成了从有线到无线等多种网络通信技术的透明的、可无缝连接的网络基础结构之上。从现实角度出发，有线网络技术已经得到了相当的普及和深入的研究，所以在未来相当长的一段时间内，我们对于网络技术的研究将着重于无线网络技术之上。理由当然是不言而喻的，无线网络技术之所以会成为研究的主流领域，一方面是由于它可以为我们提供丰富的网络通信功能而无需受线路的影响；另一方面也是由于这种网络连接方式非常的迷人，特别是当它与其他技术（如监控技术和数据采集技术等）相结合时，将可以在无声无息的情况下实现对于整个环境、所有物品以及任一对象的状态监控与信息收集。

就上面所讨论的无线技术而言，今天大众普遍关注的、研究者们广泛投入精力的一种无线网络技术是无线传感器网络技术，或者也可以被称为无线传感网络技术。这种技术力求实现一种低功耗、低成本的物品状态监控和物品网络通信解决方案，从而争取在一定的时间内满足于构建一个真正意义上的可嵌入的与自动化的物联网所需要的必要条件。所以，近期，无线传感网络技术将会是物联网发展、演化进程中，无线网络技术领域一个主要的研究领域和研究方向。

除了无线传感网络技术，作为未来物联网的基础实现条件之一，网络技术领域的研究内容将涵盖很广的范围：首先，我们要开展片上网络通信技术的研究工作，实现各种各样的片上网络通信体系结构。要让这些片上网络通信体系结构在一个动态的路由环境中和在各个输出端都允许大量虚拟连接存在的情况下，可以进行动态的配置和设计时间的参数化调整。

其次，我们要在芯片上实现可扩展的网络通信设施，从而可以根据实时变化的工作负荷以及随时改变的限制条件对电路模块之中以及电路模块之间的通信提供动态的支持。

再者，我们要进行能源感知网络的研究工作，让未来物联网中的物品可以根据通信流量的实际峰谷情况、按照具体需要打开或者关闭网络连接。

最后，今天的IP（互联网协议）技术已经为我们如何实现物联网及其应用中的协议，提供了一种非常值得借鉴的成功模式。我们要继续IP技术领域的研究工作，并且最终构建起可以满足于未来物联网发展和演化需要的下一代IP（Post-IP）技术。在下一代IP（Post-IP）技术的研究过程中，我们不但要让他与现有技术存在差异以满足物联网环境中的各种需求和针对物联网的优化需要，同时也是最为重要的是让下一代IP（Post-IP）技术与今天已经存在的IP技术相互兼容并可以具有互操作性，保障物联网可以在一个平稳的环境中得到逐步的实现和可持续的发展。

通过本节的讨论，物联网网络技术领域中一些需要解决的问题和主要研究内容将涵盖：

网络技术（固定网络技术、无线网络技术、移动网络技术，等等）

临时组建网络技技术和无线传感网络技术

自动化网络计算技术和自主联网技术

发展动态支持小范围和自由规模连接以及特性（特别是社区网络）的满足“网络中的网络”条件的网络基础设施技术

网络级别的密码和标识分配机制

IP技术和下一代IP（Post-IP）技术

4.5 软件、服务和算法技术

不言而喻，作为未来互联网的一个不可分割的组成部分，只有与相应的软件相结合，未来的物联网才有可能从我们的想象变为现实。同时也只有通过软件领域的技术进步，我们今天所想的各种新颖应用模式和交互类型才能够得以实现，并且网络以及他之中的各种资源、设备与分布式服务才可以为我们人类所掌控。所以，软件、服务和算法技术领域的研究将是十分重要的，工作也将是异常繁重的。单就可管理性而言，我们就可以预见以前一些我们并没有充分涉足的领域，比如使软件具有某种程度上的自主配置能力以及在发生问题后具有一定的自我恢复能力等，将会马上变成我们即将面对的技术问题和研究方向。

虽然研究工作任重道远，但是我们已经站在了不错的起跑位置上。通过近几年的研究，我们可以确定服务将在未来物联网中扮演着关键的角色：首先，他们可以提供了一种很好的方式来封装各种系统功能，比如，可以从各式各样的底层硬件或者具体实现细节中抽象出通用算法来加以实现并且反复应用；其次服务可以进行自主的协调以创造出新的、更高等级的服务功能；并且如果需要的话，服务还可以在远程位置执行，或者在嵌入式设备中的恰当位置进行部署。我们完全有理由相信，通过这些分布式部署和执行的服务逻辑，有时候也被称为分布式智能，我们将可以解决未来物联网的可扩展性中最为关键的主要问题。

通过本节的讨论，本领域中一些需要解决的问题和主要研究内容包括:

服务发现机制和组合算法的研究工作

语义互操作性、语义传感器门户网络等的研究工作。

数据共享、传播和协作算法与规则的研究工作。

自动代理机制的研究工作。

人机交互方式的研究工作。

自动管理技术的研究工作，以解决日益增长的复杂性需求和节约能源等问题。

具有自我优化、自主配置、自动修复功能的分布式自适应软件的研发工作。

基于交互式组件型/模块化抽象网络资源和网络功能的轻量级开放中间件的研发工作。

高效节能的微型操作系统的研发工作。

虚拟化软件技术。

用于物品交互行为的语言技术研究。

仿生算法（如自组织算法）和博弈理论（用来解决像公共财产悲剧和恶意结点攻击等问题）的研究工作。

在各种各样动态变化的环境中最优化以及最佳资源分配算法的研发工作。

针对资产管理、生产调度和数据挖掘的数学模型和算法技术

4.6硬件技术

物联网的建设和发展毫无疑问需要硬件适应能力、并行处理能力等领域研究的支持，特别是对于片上极低功耗多处理器系统来说，我们要在设计时就充分考虑自动适应和自主组织等能力的要求，以应付未来物联网环境中各种各样无法预知的环境以及情况。我们还需要在极低功耗的现场可编程逻辑阵列（FPGA）领域进行努力，开发出可以完全自主改变配置，或者是一部分可以进行自主参数调整的硬件元器件，以便让未来物联网中的设备可以随时根据环境的变化自主地进行各项所需的调整工作。同时，我们还要开发出上下文切换体系结构，从而让物联网中的物品可以根据预先定义的场景以及设备之间的相互关系，自主地在一系列配置参数之间进行转换。

超大规模集成电路（VLSI）领域的研究，特别是对于具有可扩展能力、感知能力和自主认知能力的硬件系统的研发工作，将通过使用专有的特殊算法彻底改变现有芯片上的各种映射规则与拓扑关系。

最后，具有自适应能力以及运行时自主分析能力的片上自适应网络元件和体系将伴随着物联网及其应用的各种需求而发展起来。通过这些片上自适应网络元件与体系，未来物联网中的基础通信和交互设施将可以根据环境和应用中不断变化的通信需求自主的进行适当的响应。

通过本节的讨论，本领域中一些需要解决的问题和主要研究内容包括：

纳米技术——设备和电路的微型化以及精巧化

各种传感器技术——嵌入式传感器技术、嵌入式驱动装置技术

衔接纳米和微系统的各种技术解决方案

通信技术——天线技术、高效节能的射频（RF）前端技术

纳米电子学——纳米电子元器件设备和纳米电子元器件技术，具有自主配置、自我优化自动修复能力的电路体系结构。

聚合物电子学

嵌入式系统——微能源消耗和供给的微型处理器/微型控制器技术、硬件加速技术

自旋电子学

低成本、高性能的安全识别/认证设备

低成本硬件制造技术

防篡改、抗干扰技术，在旁侧信息通道上具有感知能力或者具有警觉性的硬件设计技术

4.7 数据和信号处理技术

在物联网之中，各种网络中的设备，特别是那些在网络边缘运行的设备，将经历从嵌入式系统向集物理网络连接功能与网络信息提供能力于一身的“物品”的转化。这些新一代的物品将真正成为整合了计算、现实处理过程以及感知处理流程的物联网自主参与主体。在这些物品之中，感知设备、嵌入式系统和嵌入的网络功能将被有机的组合到一起。通过监视和控制现实的处理过程，上述三个基本功能将会构建起一整套完善的反馈循环机制：一方面，现实的处理过程将会影响计算和感知处理流程的各种决策与判断；反过来，感知处理流程已将根据自己的判断影响现实处理过程的步骤以及实现方式。可以想见，随着实际计算、感知设备（如无线传感器网络、移动电话、嵌入式系统、嵌入式计算机/电脑、微型机器人等）以及网络技术在未来物联网中更加紧密地相互结合到一起，无疑将为我们未来的研究工作和商业拓展创造出全新的机遇以及挑战。其中，就本节所讨论的内容而言，可以这样说，物联网的数据与信息处理技术领域所面对的问题和研究的内容将是极其丰富精彩的。

在这个领域的研究之中，未来物联网中那些具有物理网络连接能力以及网络信息提供功能的物品将具有典型的设备模块化能力、通信能力以及认知能力。这就要求物联网的数据和信号处理技术需要充分考虑到这种多样性的需求，时刻关注各种不同的运行模型（即可以是同步的或者异步的，也可以是定时的或者是实时的）、通信模式（同步的或者异步的）以及实时的进程调度方式等内容。

通过本节的讨论，本领域中一些需要解决的问题和主要研究内容包括：

语义互操作性问题，服务发现机制，服务整合机制，语义传感器门户网络技术，数据共享、传播和协作规则，自动代理机制，人机交互技术，等。

4.8 发现和搜索引擎技术

物联网中存在海量的分布式资源（包括传感器、探测设备和驱动装置等）。我们需要发展起完整的技术体系，使得未来物联网中的物品可以根据自身的特定能力、所处的环境情况（比如传感器的类型、驱动装置的状态以及服务的提供情况等）以及他们的位置对这些普遍存在的信息和数据进行独立的或者类别化（比如根据来自物品唯一标识或者传输状态的相关状态索引等信息）的搜索与发现。物联网的搜索与发现服务将不仅服务于我们人类，方便我们进行各种操作。同时，这些搜索与发现服务也将为各种软件、系统、应用以及自动化的物品所使用，帮助他们收集各种分布于成千上万组织、机构、地点位置的完整信息和状态数据，帮助他们明确所处环境中的基础设施配备情况，满足智慧物品的运动、操作、加热或者制冷，以及网络通信与数据处理等的需求。这些服务将在现实世界中的物体和实体对象与他们的数字化副本以及虚拟对等体之间对应关系的建立过程中起到至为关键的作用。而且，这种对应关系的建立将是通过收集多方、不同物品之间众多支离破碎的信息和数据而形成的。在搜索和发现服务的研发过程中，通用的身份验证机制是必须的。通用身份验证机制与细粒度的访问控制机制整合到一起将可以允许物联网中的资源持有者限制具体物品的发现权限，控制哪些物品或者人员可以使用他们的资源或者和他们所持有的特定物品（比如一个存在唯一标识的物品）之间建立起关联。

最后，出于搜索与发现效率的考虑，未来物联网中的信息将很可能是存在元数据结构或者语义标记的。但是这样做将使我们面对重大的挑战，那就是如何保证未来物联网中海量的自动生成信息可以被自动的、可靠的发现和查找出来，而无需人为参与其中。此外，在本领域中还有几件同样重要的事情，那就是：如何在地球地理数据（当可用的时候）与逻辑位置和地址（比如，邮政编码、地名等）之间建立交叉引用关系；如何通过搜索和发现服务处理标准的几何概念和位置规则（比如，空间位置的重叠、区域的分割或者分离，等），等。

通过本节的讨论，本领域中一些需要解决的问题和主要研究内容包括：

设备发现技术、资料库/数据库分布式部署技术

物品的定位、本地化以及局域化技术

现实的物品、数字化的物品以及虚拟的物品之间对应关系的建立方式和构建规则的研究工作

物品的地球地理数据相关技术

语义标记技术以及相关的搜索与发现服务技术

通用的身份验证机制

4.9 关系网络管理技术

随着许许多多物联网（IoT）以及服务网络（IoS）中的应用被移植到未来物联网分布式的无缝体系结构中来，未来的应用管理者所监控的内容将不再局限于基础设施和相关设备的管理上了。首先，我们需要将物联网中网络交通流量和拥堵处置管理技术整合到一起。这样，一方面使得信息的流动可以为我们所控制，且方便于可视化的要求；另一方面，将允许物联网的网络管理技术可以实时的检查各种溢出条件，以便在关键的生命周期时间点上为重要数据预留必要的网络资源。其次，未来物联网的网络管理技术还要求着重考虑各种底层无缝连接网络之间的能见度和可视性。以便，这些为各种应用与服务提供支持的网络，可以动态的检查运行于他们之上的各种进程，而无需顾忌具体设备类型和协议种类等因素。最后，当与各种远程“紧急情况处理”中心取得连接或者取得权限可以管理特定应用中所有物品时，未来的网络管理技术还需要做到以下两点：其一，确定服务响应时间中各种突发意外情况以及超负荷工作状态，自主地提出相应的解决方案；其二，监控物联网以及各种网络应用中危害安全的行为，追踪黑客攻击的来源与地点。

通过本节的讨论，本领域中一些需要解决的问题和主要研究内容包括：

以“物品”作为桥梁的经验和认知[3]传播技术

物品的标识、关系、声誉以及评价管理

4.10 电源和能量存储技术

为了成为物联网的一份子，“物品”需要在物联网中拥有一个数字化的“自我”。而这种参与方式往往是通过将电子技术、嵌入式技术和无线通信技术进行组合，并附加到现实世界的物品之上来得以实现的。简单的数字化副本技术，比如条码或者是被动式RFID标签等，他们并不需要电源来支持就能发挥作用；然而对于那些复杂一点的对象来说，比如那些需要提供活动连接或者是负责监控对象状态的物品，就必须依靠电池的帮助，来满足他们作为未来物联网最为活跃的一类成员，所必须完成的各种工作。

所以，能源技术将是未来物联网面对的重大技术挑战，也将是支撑物联网发展的关键技术研究领域之一。在物联网的能源技术研究内容中：首当其冲的是能量存储技术。从现在的情况看，能量存储已经成为电子设备小型化以及精巧化过程中最受重视的技术障碍之一。当今的嵌入式无线技术，例如无线传感器网络以及主动式RFID标签，都在忍受着笨重的大容量电池组所带来的负担，并且在容忍着短暂生命周期内频繁充电或者频繁更换电池所带来的种种尴尬。未来的物联网要想成功的实现让真正的嵌入式、数字化物品参与其中，就必须在微型高容量能量存储技术上取得突破。而从实现方式上，一种解决方案就是跳过存储能量的诸多问题，直接从环境中汲取能源，从而使物品的电池可以更加小巧，并且有能力进行自动的充电行为。

但是，能量采集技术仍然还只是一个非常低效的过程，所以我们在能源技术领域的道路还很漫长。不过，今天的工作正为我们明确前进的方向：首先，能量采集技术应该不仅仅局限在原有的能量源上，像震动、太阳辐射、热能等等，都应该成为我们接下来尝试的方向。

其次，微型发电技术将成为我们下一个新兴的能源技术领域，将为下一代物联网设备提供全新的发展机遇。可以这样说，随着我们在物联网能源技术领域的努力，随着物联网能源技术的发展，物联网将不在遥远，物联网将成为人类社会下一时代的基础支撑平台之一。

通过本节的讨论，本领域中一些需要解决的问题和主要研究内容包括：

基于微电子机械系统设备（MEMS）[1]和微型软件系统的能源采集与获取技术

静电、压电和电磁能量转换体系的研究工作

热电系统和微型冷却器的研究工作

微型燃料电池和微型反应堆技术

光伏系统[2]

用于电能生产和电能驱动的微型内燃机技术

用于能源应用的材料技术

微功率集成电路和能量转换系统

微型电池技术

能量存储和微型超级电容（器）技术

4.11 安全和隐私技术

要想让消费者全面的投入未来物联网的怀抱，要想让用户充分体验未来物联网所带来的巨大潜在优势，要想让未来物联网的参与者尽可能避免通用性网络基础平台所带来的各种安全性与隐私性风险，物联网就必须实现这样一种方式，可以简便而安全的完成各种用户控制行为。也就是要求未来物联网的技术研究工作充分考虑安全性和隐私性等内容。

在未来的物联网之中，每一个物品都会被连接到一个全球统一的网络平台之上，并且这些物品又在时时刻刻的与其它物品之间进行着各式各样的交互行为，这无疑会给未来的物联网带来形式各异的安全性和保密性挑战。比如，物品之间可视性和相互交换数据过程中所带来的数据保密性、真实性以及完整性问题，等等。传统意义上的隐私是针对于“人”而言的。但是在物联网的环境中，人与物的隐私需要得到同等地位的保护，以防止未经授权的识别行为以及追踪行为的干扰。而且随着“物品”自动化能力以及自主智慧的不断增加，像物品的识别问题、物品的身份问题、物品的隐私问题，以及物品在扮演的角色中的责任问题将成为我们重点考虑的内容。

同时，通过将海量的具有数据处理能力的“物品”置于一个全球统一的信息平台和全球通用的数据空间之中，未来的物联网将会给传统的分布式数据库技术带来翻天覆地的变化。在这样的背景下，现实世界中对于信息的兴趣将分布并且覆盖数以亿计的“物品”，其中将有很多物品随时地进行实时的数据更新，同时更有成百上千、成千上万的“物品”之间正在按照各种时刻变化、时刻更新的规则进行着千变万化的数据传输和数据转换行为。上面所有这些必将给物联网的安全和隐私技术提出各种各样、严峻的挑战，也必将为多重规则与多重策略下的安全性技术开创更为广阔的研究空间。最后，为了防止在未经授权的情况下随意使用保密信息，并且为了可以完善未来物联网的授权使用机制，我们还需要在动态的信任、安全和隐私/保密管理等领域开展安全和隐私技术研究工作。

通过本节的讨论，本领域中一些需要解决的问题和主要研究内容包括：

基于事件驱动的代理机制的建立，从而帮助各种联网设备和物品实现智能的自主觉醒和自我认知能力

对于各种各样不同设备所组成的集合的隐私保护技术

分散型认证、授权和信任的模型化技术

云计算的安全与信任机制

高效能的加密与数据保护技术

数据所有权技术

法律和责任问题

数据资料管理技术

增值数据的访问权限、使用权限和共享规则

职责、法律责任问题
物联网的人工智能免疫系统解决方案

安全的、低成本设备的研制

整合了或者是连接了隐私保护有效性评估能力的隐私保护框架技术

隐私制度/保密制度的管理技术

4.12 标准化和相关技术

未来的物联网将要允许各种不同的数据源以及各种不同的设备之间进行相互通信以及发生相互作用，而这些的实现都是依赖于标准化工作以及标准技术来支撑的。通过使用各种各样的标准接口和标准的数据模型，未来的物联网将可以实现千差万别的系统之间的高级别互操作性。但是我们也需要注意到，不论是今天还是未来，在物联网领域都将有许许多多不同的标准共同存在，它们之间可能使用的语言不同、翻译的质量不同、叙述的方式不同、采用的定义和规范不同、技术方案以及算法也可能是有差异的，但是在实现过程中可能存在各种各样的交叉点。所以正像第三章说的那样，我们对于基于语义本体的语义标准的研究、制定和使用工作，将在很大程度上帮助我们对于上述标准进行交叉引用和相互对应与参照，从而保障标准技术可以完整、准确的实现，以便于未来物联网中各种物品和各种数据之间的相互通信、相互信息交换可以顺利地进行。从物联网架构的角度来看，未来物联网的标准将在其中发挥着极其重要的作用：首先，通过标准，不但可以方便参与其中的各种物品、个人、公司、企业、团体以及机构方便的实现标准技术，使用物联网的应用，享受物联网的建设成果和便利条件，而且可以在各个国家、地区和国际组织之间起到不可替代的协调作用；其次，通过标准，可以促进未来物联网解决方案市场的竞争性，增进各种技术解决方案之间的互操作能力，同时避免和限制垄断的形成，保证许许多多的基于未来物联网——这样一个开放的基础平台——的解决方案提供商可以不受限制地、平等地向他们的用户提供各种各样丰富精彩的应用与服务，从而保障任何个人以及组织可以享受这样一个富含竞争力的市场所带来的各种实惠；最后，通过标准，可以允许参与物联网的个人和组织，在他们进行信息共享与数据交换时，高效的完成所需的工作，最大限度的减少和避免所交换信息的意义产生歧义的可能性。再从技术方展的角度上看，随着技术的进步，今天我们标准化工作中遇到的很多问题将会得到解决。就拿无线电频段分配和空中接口领域来说，我们完全可以预期在未来，技术的发展，例如数字交换等技术的发展，将会使新的无线电可用频段不断涌现，从而满足物联网规模增长和体系成型的需要。而且无线电频段分配、辐射功率水平和通信协议等领域的标准也将使得物联网及其应用可以与其他的使用无线电频段的用户（比如，移动电话的用户、广播、应急服务以及紧急情况服务等）之间进行相互的操作。

最后，随着我们对于作为未来基础网络平台之一的物联网的更加依赖，随着全球/全局信息生成和信息收集基础设施的逐步建立，国际质量和诚信体系标准将变得至关重要。我们要保证这些标准不但可以得到进一步的研究和发展，同时更为重要的是保障这些标准可以在全球范围内顺利地部署到位。在这一过程中，我们要开展标准化和技术研究工作，使得在必要时可以按照这些标准查明数据的可信程度并且追溯其原始的真实数据来源，进而保障整个物联网安全、稳定、健康、有序的发展。

通过本节的讨论，本领域中一些需要解决的问题和主要研究内容包括：

物联网标准化体系

基于语义本体的语义标准研究

频段能量通信协议标准

云内、云外及云间通信标准的研发

国际质量和诚信体系标准

4.13 可以预期的未来技术发展方向

Before 2010	2010-2015	2015-2020	Beyond 2020
Identification Technology 标识技术	l   Different schemes 不同的标识体系 l   Domain Specific IDs 特定领域的标识方案 l   ISO, GS1, u-Code, IPv6, etc 各种标识结构：ISO、GS1、u-Code、IPv6，等	l   Unified framework for unique identifiers 各种唯一标识的统一体系 l   Open framework for the IoT 用于物联网（标识）的开放架构 l   URIs 统一资源标识符	l   Identity management 标识管理技术 l   Semantics 标识的语义学技术 l   Privacy-awareness 具有隐私和保密意识的标识系统	l   “Thing DNA” identifier “物品”的基因标识
Internet of Things Architecture Technology 物联网架构技术	l   IoT architecture specifications 物联网架构标准 l   Context-sensitive middleware 环境感知型中间件 l   Intelligent reasoning platforms 智慧型因果平台	l   IoT architectures developments 物联网架构技术的开发 l   IoT architecture in the FI 未来互联网体系中的物联网架构技术 l   Network of networks architectures 对于“网络中的网络”的架构技术 l   F-O-T platforms interoperability 现场操作测试（F-O-T: Field Operational Test）[3]平台间的互操作性技术	l   Adaptive, context based architectures 具有自适应能力的基于环境和情况的架构技术 l   Self-* properties 各种自主能力和属性	l   Cognitive architectures 认知体系结构 l   Experiential architectures 体验架构
Communication Technology 通信技术	l   RFID, UWB, Wi-Fi, WiMax, Bluetooth, ZigBee, RuBee, ISA 100, WirelessHart, 6LoWPAN RFID、UWB(Ultra-wideband)[4]、WiFi[5]、WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access)[6]、BlueTooth、ZigBee[7]、RuBee[8]、ISA100[9]、WirelessHart[10]、6LoWPAN[11]等通信技术和通信协议技术	l   Ultra low power chip sets 超低功耗芯片组 l   On chip antennas 在片/片上天线系统 l   Millimetre wave single chips 毫米级微波单芯片技术 l   Ultra low power single chip radios 极低功耗单芯片无线电技术 l   Ultra low power system on chip 极低功耗系统级芯片	l   Wide spectrum and spectrum aware protocols 宽频以及具有频段感知能力的协议技术	l   Unified protocol over wide spectrum 宽广频段上的统一协议技术
Network Technology 网络技术	l   Sensor networks 传感器网络	l   Self aware and self organizing networks 具有自我觉醒、自我认知和自主组织能力的网络技术 l   Sensor network location transparency 传感器网络位置透明性问题以及传感器网络中的位置透明性问题 l   Delay tolerant networks 延迟宽容型网络技术 l   Storage networks and power networks 存储网络和电源/能源网络技术 l   Hybrid networking technologies 混合联网技术	l   Network context awareness 网络环境感知能力	l   Network cognition 网络认知能力 l   Self learning, self repairing networks 具有自主学习和自我修复能力的网络技术
Software and Algorithms 软件和算法技术	l   Relational database integration 关系型数据库整合技术 l   IoT-oriented RDBMS[12] 面向物联网的关系型数据库系统技术 l   Event-based platforms 基于事件的或者以事件为驱动的平台技术 l   Sensor middleware 传感器中间件 l   Sensor Networks middleware 传感器网络中间件 l   Proximity / Localization algorithms 逼近算法/定位算法	l   Large scale, open semantic software modules 大规模、开放型语义软件模块/模型 l   Composable algorithms 可自组合的算法技术 l   Next generation IoT-based social software 下一代基于物联网的社会/社区软件 l   Next generation IoT-based enterprise applications 下一代基于物联网的企业/商业应用	l   Goal oriented software 面向目标的软件技术 l   Distributed intelligence, problem solving 分布式智能算法、问题处理与解决模型 l   Things-to-Things collaboration environments 物品与物品之间的协作环境	l   User oriented software 面向用户的软件技术 l   The invisible IoT 无形的物联网（软件）技术 l   Easy-to-deploy IoT sw 易于部署的物联网软件技术 l   Things-to-Humans collaboration 物品与人之间的协作算法、协作模型以及协作环境的建立 l   IoT 4 All 对于人、物品以及一切事物的物联网（软件）技术
Hardware 硬件技术	l   RFID Tags and some sensors RFID标签以及特定类型的传感器技术 l   Sensors built in to mobile devices 内置于移动设备之中的传感器技术 l   NFC in mobile phones 手机/移动电话中的NFC（近距离通信）技术 l   Smaller and cheaper 更加小巧、更加便宜的硬件技术 l   MEMs technology 微电子机械系统（MEMS）技术	l   Multi protocol, multi standards readers 基于多重协议以及多重标准的识读器技术 l   More sensors and actuators 更多传感器和驱动装置领域技术的发展 l   Secure, low-cost tags (e.g. Silent Tags) 安全的低成本标签技术（如，静默型标签技术）	l   Smart sensors (bio-chemical) 智能传感器技术（如生物化学型传感器技术） l   More sensors and actuators (tiny sensors) 更多传感器和驱动装置领域技术的发展（微型传感器技术）	l   Nano-technology and new materials 纳米技术和新型材料技术
Data and Signal Processing Technology 数据和信号处理技术	l   Serial data processing 序列化数据处理算法 l   Parallel data processing 并行数据处理算法 l   Quality of services 服务的质量技术	l   Energy, frequency spectrum aware data processing, 具有能源感知能力以及频段感知能力的数据处理技术 l   Data processing context adaptable 具有环境自适应能力的数据处理技术	l   Context aware data processing and data responses 具有环境感知能力的数据处理和数据响应技术	l   Cognitive processing and optimization 认知处理和认知优化领域的算法及技术
Discovery and Search Engine Technologies 发现和搜索引擎技术	l   Sensor network ontologies 传感器网络本体技术 l   Domain specific name services 基于特定作用域的命名服务技术	l   Distributed registries, search and discovery mechanisms 分布式注册、搜索以及发现机制 l   Semantic discovery of sensors and sensor data 传感器以及传感数据的语义发现技术	l   Automatic route tagging and identification management centres 具有自动路由能力的标签和标识管理中心技术	l   Cognitive search engines 认知搜索引擎 l   Autonomous search engines 自动化搜索引擎
Power and Energy Storage Technologies 电源和能量存储技术	l   Thin batteries 薄膜电池 l   Li-Ion 锂离子电池 l   Flat batteries 平板电池 l   Power optimized systems (energy management) 具有电能优化能力的系统（能源管理型系统） l   Energy harvesting (electrostatic, piezoelectric) 能源采集技术（静电技术、压电技术[13]） l   Short and medium range wireless power 短距离和中距离无线供电技术	l   Energy harvesting (energy conversion, photovoltaic) 能源采集技术（能量转换技术、光伏技术） l   Printed batteries 印刷电池技术 l   Long range wireless power 远距离无线供电技术	l   Energy harvesting (biological, chemical, induction) 能源采集技术（生物发电技术、化学发电技术、感应发电技术） l   Power generation in harsh environments 恶劣环境中的发电技术 l   Energy recycling 能源回收技术 l   Wireless power 无线供电技术	l   Biodegradable batteries 可生物降解型电池技术 l   Nano-power processing unit 纳米能源处理单元/模块
Security and Privacy Technologies 安全和隐私技术	l   Security mechanisms and protocols defined 安全机制以及安全协议的定义工作 l   Security mechanisms and protocols for RFID and WSN devices 基于RFID和无线传感器网络设备的安全机制和安全协议	l   User centric context-aware privacy and privacy policies 以用户为中心的环境感知型隐私技术与和隐私政策 l   Privacy aware data processing 隐私感知型数据处理技术 l   Virtualisation and anonymisation 虚拟化访问技术和匿名访问技术	l   Security and privacy profiles selection based on security and privacy needs 面向安全性和保密性需求的安全与隐私设定配置文件技术 l   Privacy needs automatic evaluation 面向保密性需求的自动评估机制 l   Context centric security 以环境为中心的安全技术	l   Self adaptive security mechanisms and protocols 具有自适应能力的安全机制和安全协议
Material Technology 材料技术	l   Silicon, Cu, Al Metallization 硅、铜及铝金属材料 l   3D processes 三维制造及三维处理材料技术	l   SiC, GaN 碳化硅及氮化镓材料技术 l   Silicon 硅材料技术 l   Improved/new semiconductor manufacturing processes/technologies for higher temperature ranges 更高温度环境下的改进型/新型半导体制造工艺技术	l   Diamond 钻石材料
Standardisation 标准化和相关技术	l   Standardization efforts for RFID security RFID安全性领域的标准化工作 l   Standardization of passive RFID tags with expanded memory and read/write capability for product serial numbers, repair and warranty information. 具有扩展内存以及产品序号、维护和保修等信息读写能力的被动式RFID标签的标准化工作	l   IoT standardisation 物联网标准化体系 l   M2M standardization 设备对设备（M2M）[14]通信技术的标准化工作 l   Interoperability profiles 如何描述（基于物联网的）互操作性的标准化工作	l   Standards for cross interoperability with heterogeneous networks 各种各样不同的网络之间的交叉引用和互操作技术的标准化工作	l   Standards for automatic communication protocols 基于自动通信协议的标准化工作

4.14 Internet of Things Research Needs
未来物联网需要开展的研究工作

Research Needs		Before 2010	2010-2015	2015-2020	Beyond 2020
Identification Technology 标识技术	l   Different ID schemes customised for application domains 基于不同应用领域的个性化标识方案 l   Convergence of IP and RFID IDs and addressing schemes 对于IP地址标识和RFID标识以及它们的寻址架构的收敛性的研究	l   Unique ID “物品”的唯一标识技术 l   Multiple IDs for specific cases 依据于实际具体情况的多重标识方案 l   Extend the ID concept (more than ID number) 扩展的标识设计理念（不仅仅是数字形式） l   Electro Magnetic Identification – EMID 电磁识别标识技术（EMID）[15]	l   Beyond EMID 超越电磁识别标识技术的其他标识技术	l   Multi methods-one ID 基于同一标识体系的多种标识方法
IoT Architecture 物联网架构的建立	l   Intranet (Intranet of Things) (single controlling administrative entity of the IoT infrastructure, controlled environment and business cases, thousands/millions of things) 各种内网中的物联网架构技术（在物联网基础设施之上只有单独的控制管理机构、可控的环境、可控的业务环境和业务规则、成千上万个最多只有百万级别的物品）	l   Extranet (Extranet of Things) (partner to partner applications, basic interoperability, billions-of-things) 外网环境下的物联网架构技术（业务伙伴之间的应用、基本/基础的互操作性、数以亿计的物品）	l   Internet (Internet of Things) (global scale applications, global interoperability, many trillions of things) 广域网环境中的物联网架构技术（全球规模的应用、全球规模的互操作性、数万亿的物品）
SOA Software Services for IoT 物联网中面向服务架构下的软件服务的开发	l   Basic IoT services (Services over Things) 基本的物联网服务（物品之上的服务）	l   Composed IoT services (IoT Services composed of other Services, single domain, single administrative entity) 具有自我组合能力的物联网服务（可以与其他服务互相组合的物联网服务、单一的作用域、单独的管理机构）	l   Process IoT services (IoT Services implementing whole processes, multi/cross domain, multi administrative entities, totally heterogeneous service infrastructures) 流程型物联网服务（可以实现全流程的物联网服务、多重或者跨越多个作用域、多个管理机构、完全异构的/完全形式各异的服务基础设施）
Internet of Things Architecture Technology 物联网的架构技术	l   Low cost crypto primitives – hash functions, random number generators, etc. 低成本加密基础单元/元件-散列函数、随机数生成器，等等 l   Low cost hardware implementation without computational loss 实现了无损耗计算能力的低成本硬件技术 l   Smaller and cheaper tags 更加小巧、更加便宜的标签 l   Higher frequency tags 更高频率的标签技术 l   RFID tags for RF-unfriendly environments (i.e. water and metal) 不友好环境中（如，水或者金属等）的RFID标签技术 l   3-D localization 三维定位技术	l   Adaptation of symmetric encryption and public key algorithms from active tags into passive tags 贯穿主动式标签到被动式标签等各种标签类型的对称加密和公开密钥算法的改写工作 l   Universal authentication of objects 物品（对象）的通用认证机制 l   Graceful recovery of tags following power loss 能量损耗型标签的友好型恢复技术 l   More memory 更大的内存、更多的存储能力 l   Less energy consumption 更少的能源消耗 l   3-D real time location/position embedded systems 三维实时定位/位置探测嵌入式系统 l   IoT Governance scheme 物联网的治理方案	l   Code in tags to be executed in the tag or in trusted readers. 标签中可附加代码的技术，这些代码将可以在标签中运行或者可以在可信的读取设备中运行 l   Global applications 全球应用 l   Adaptive coverage 自适应覆盖/包含技术 l   Object intelligence 物品（对象）的智能 l   Context awareness 环境感知能力	l   Intelligent and collaborative functions 智慧与协作能力
Communication Technology 通信技术	l   Sensor networks, ZigBee, RFID, Bluetooth, WirelessHart, IAA100, UWB 传感器网络、ZigBee、RFID 、Bluetooth, WirelessHart, ISA100, UWB（Ultra-wideband）等多种通信技术和通信协议技术	l   Long range (higher frequencies–tenth of GHz) 远距离通信技术（更高的频率——十分之一GHz） l   Protocols for interoperability互操作性协议 l   Protocols that make tags resilient to power interruption and fault induction. 使标签可以抵御停电或者故障干扰的协议 l   Collision-resistant algorithms 抗冲突算法	l   On chip networks and multi standard RF architectures 片上网络技术和多重标准下的无线电射频架构 l   Plug and play tags 即插即用型标签 l   Self repairing tags 具有自我修复能力的标签	l   Self configuring, protocol seamless networks 具有自配置能力和协议间无缝整合能力的网络技术
Network Technology 网络技术	l   Broadband 宽带网络技术 l   Different networks (sensors, mobile phone, etc.,) 各种不同的网络技术（传感器、手机/移动电话，等） l   Interoperability framework (protocols and frequencies) 互操作性框架（不同的协议、不同的频率） l   Network security (e.g. access authorization, data encryption, standards etc.) 网络安全（如，接入认证、访问授权、数据加密、标准，等）	l   Grid/Cloud network 网格网络技术和云网络技术 l   Hybrid networks 混合网络技术 l   Ad hoc network formation 临时自组网络的形成机制 l   Self organising wireless mesh networks 具有自组织能力的无线网状网络技术 l   Multi authentication 多重认证授权机制 l   Networked RFID-based systems – interface with other networks – hybrid systems/networks 基于联网型RFID的网络技术；同时要向各种其它网络，特别是向那些混合网络和混合系统，开放接口	l   Service based network 基于服务的网络技术 l   Integrated/universal authentication 集成的通用认证机制 l   Brokering of data through market mechanisms 基于市场机制的数据中介规则	l   Need based network 基于需求的网络技术 l   Internet of Everything 一切事物的网络 l   Robust security based on a combination of ID metrics 基于各种标识组合尺度的鲁棒性安全技术 l   Autonomous systems for non stop information technology service 具有永不停歇的信息技术服务功能的自动化系统技术
Software and algorithms 软件和算法技术	l   Service oriented architectures 面向服务的架构 l   Embedded software 嵌入式软件 l   Generation of domain specific events 基于特定作用域事件的产生机制 l   “Things” Semantics / Ontologies “事物”的语义技术和本体技术 l   Filtering 过滤算法/滤波算法 l   Probabilistic and nonprobabilistic track and trace algorithms, based upon the analysis of tracking data concerning some kind of unique ID. 通过分析某些类型唯一标识相关监视数据，来进行概率型或者非概率型追踪与监控行为的算法技术	l   Self management and control 自主管理和自主控制能力 l   Micro operating systems 微型操作系统 l   Context aware business event generation 环境感知型业务事件产生机制 l   Interoperable ontologies of business events 业务事件的互操作本体技术 l   Scalable autonomous software 可扩展的自动化软件技术 l   Software for coordinated emergence 具有协调能力的软件技术 l   (Enhanced) Probabilistic and nonprobabilistic track and trace algorithms, run directly by individual “things”. 直接运行于独立的“物品”之上的、（增强型）概率与非概率追踪、监控算法技术 l   Software and data distribution systems 软件和数据分配与部署系统	l   Evolving software 具有进化/演化能力的软件技术 l   Self reusable software 具有自主重复使用能力的软件技术 l   Autonomous things: n   Self configurable n   Self healing n   Self management 具有自主配置、自动修复、自我管理能力的自动化物品 l   Platform for object intelligence 为物品智能提供支持的平台技术	l   Self generating “molecular” software 具有自我创造能力的“分子型”软件技术 l   Context aware software 环境感知型软件技术
Hardware Devices 硬件技术中的设备技术	l   MEMS 微电子机械系统（MEMS）技术 l   Low power circuits 低功耗电路技术 l   Silicon devices 硅器件技术、硅晶体设备技术 l   Smart multi band antennas 智能多波段天线 l   Beam steerable phased array antennas 波束可控型相控阵天线系统 l   Low power chip sets 低功耗芯片组 l   Low cost tags 低成本标签 l   Small size, low cost passive functions 小尺寸、低成本被动型功能硬件技术 l   High-Q inductors 高Q值（品质因数）电感元件 l   High density capacitors, tuneable capacitors 高密度电容、可调谐电容元件 l   Low loss switches 低损耗开关技术 l   RF filters 无线射频（RF）滤波器	l   Paper thin electronic display with RFID 薄如纸片的具有RFID的电子显示屏 l   Ultra low power EPROM/FRAM 极低功耗擦除型可复写存储技术（EEPROM）/非易失性铁电存储技术（F-RAM） l   NEMS 纳机电系统（NEMS）[16]技术 l   Polymer electronics tags 聚合物电子标签技术 l   Antennas on chip 片上天线技术 l   Coil on chip 片上线圈技术 l   Ultra low power circuits 极低功耗电路技术 l   Electronic paper 电纸技术 l   Devices capable of tolerating harsh environments (extreme temperature variation, vibration and shocks conditions and contact with different chemical substances) 具有容忍恶劣环境（如，极端的温度变化、极端的振动和冲击条件、接触各种极端的不同化学物质的环境，等）能力的设备 l   Nano power processing units 纳米能量处理单元 l   Silent Tags 静默型标签 l   Biodegradable antennae 可生物降解型天线	l   Polymer based memory 聚合物存储技术 l   Molecular sensors 分子型传感器 l   Autonomous circuits. 自动化电路技术 l   Transparent displays 透明显示技术 l   Interacting tags 互动标签技术 l   Collaborative tags 具有协作能力的标签 l   Heterogeneous integration 具有合成整合能力的设备技术 l   Self powering sensors 自供电传感器技术 l   Low cost modular devices 低成本模块化设备	l   Biodegradable antennas 可生物降解型天线 l   Autonomous “bee” type devices 自动化的各种”Bee”（如ZigBee、RuBee，等）类型设备
Hardware Systems, Circuits and Architectures 硬件技术中的系统、电路和体系结构技术	l   Integration of hybrid technologies sensor, actuator, display, memory 传感器、驱动装置、可视化设备、存储设备等多种不同技术的整合 l   Power optimised hardwaresoftware design 能源优化型软硬件设计技术 l   Power control of system on chip (SoC) 系统级芯片（SoC）[17]的电源控制技术 l   Development of high performance, small size, low cost passive functions e.g. high-Q inductors, tight tolerance capacitors, high density capacitors, low loss switches, RF filters, tuneable capacitors 高性能、小尺寸、低成本被动形功能硬件的开发工作，如高Q值（品质因数）电感元件、低容差电容元件、高密度电容元件、低损耗开关、无线射频（RF）滤波器（元件）、可调谐电容，等 l   Mobile RFID readers with increased functionality and computing power while reducing the size and cost 兼具更多功能、更强计算能力、更小尺寸以及更低成本的移动型RFID读取设备 l   Miniaturized and embedded readers (SiP) 小型化、嵌入式读取设备（系统级封装[18]）	l   Multi protocol front ends 多重协议前段 l   Multi standard mobile readers 基于多重标准的移动读取设备 l   Extended range of tags and readers 标签和识读器作用范围的扩展 l   Transmission speed 传输速率 l   Distributed control and databases 分布式控制系统和分布式数据库系统 l   Multi-band, multi-mode wireless sensor architectures 多波段、多模式无线传感器架构 l   Smart systems on tags with sensing and actuating capabilities (temperature, pressure, humidity, display, keypads, actuators, etc.) 具有传感和驱动能力（比如，温度、压力、湿度、显示能力、键盘、驱动装置等）的标签内智能系统 l   Ultra low power chip sets to increase operational range (passive tags) and increased energy life (semi passive, active tags). 极低功耗芯片组技术，对于被动式标签提高作用范围，对于半被动式或者主动式标签提高其能源使用寿命 l   Ultra low cost chips with security 具有安全性功能的极低成本芯片技术 l   Collision free air to air protocol 无冲突的空对空协议	l   Adaptive architectures 自适应架构 l   Reconfigurable wireless systems 可重构/可重配置型无线系统 l   Changing and adapting functionalities to the environments 环境的功能转变和适应能力 l   Micro readers with multi standard protocols for reading sensor and actuator data 基于传感和驱动数据的多重标准协议微型读取设备 l   Distributed memory and processing 分布式存储和分布式处理流程技术 l   Low cost modular devices 低成本模块化设备	l   Heterogeneous architectures. 异构型体系结构 l   “Fluid” systems, continuously changing and adapting. “流体型”系统，可以进行不断的持续变化与调整
Data and Signal Processing Technology 数据和信号处理技术	l   Grid computing 网格计算 l   Heterogeneous modelling of sensor data 传感数据的异构模型技术 l   Virtual Things identification (i.e. things identified based on A/V signal processing) 虚拟事物的标识技术（例如，基于声音或者视频信号处理技术的物品识别） l   Sensor virtualization (vendor/technology independent modules) 传感器虚拟化技术（独立于生产厂家、供应商和技术的模块化技术）	l   Common sensor ontologies (cross domain) 通用传感本体技术（跨多个领域或者作用域） l   Distributed energy efficient data processing 分布式高效能数据处理技术	l   Autonomous computing 自主计算技术 l   Tera scale computing 万亿次规模计算技术	l   Cognitive computing 认知计算技术
Discovery and Search Engine Technologies 发现和搜索引擎技术	l   Simple ID based object lookup 基于简单标识的对象查找技术 l   Local registries 局域注册机制 l   Discovery services 发现服务技术	l   Scalable Discovery services for connecting things with services while respecting security, privacy and confidentiality 可扩展的发现服务技术，使得在充分考虑到安全性、隐私性和保密性的前提下进行物品与服务之间的连接 l   “Search Engine” for Things 基于物品的“搜索引擎”技术 l   IoT Browser 物联网浏览器 l   Multiple identities per object 单一物品的多重标识体系	l   On demand service discovery/integration 根据需求的发现与整合服务 l   Universal authentication 通用认证与授权机制	l   Cognitive registries 认知注册与认知登记规则
Power and Energy Storage Technologies 电源和能量存储技术	l   Thin batteries 薄膜电池 l   Energy management 能源管理技术 l   RF 射频能源技术 l   Thermal 热能能源技术 l   Solar 太阳能能源技术	l   Printed batteries 印刷电池/可打印型电池技术 l   Photovoltaic cells 光伏电池技术 l   Super capacitors 超级电容器 l   Energy conversion devices 能量转换装置 l   Grid power generation 网格发电系统 l   Multiple power sources 多电源系统	l   Paper based batteries 纸基电池技术 l   Wireless power everywhere, anytime. 随时随地、无处不在的无线供电技术 l   Power generation for harsh environments 恶劣环境下的能源生产技术	l   Biodegradable batteries 可生物降解型电池技术
Security and Privacy Technologies 安全和隐私技术	l   Power efficient security algorithms 高效能安全算法	l   Adaptation of symmetric encryption and public key algorithms from active tags into passive tags 贯穿主动式标签到被动式标签等各种标签类型的对称加密和公开密钥算法的改写工作 l   Low cost, secure and high performance identification/authentication devices 低成本、安全、高性能的标识和认证设备技术	l   Context based security activation algorithms 基于环境的安全性激活算法技术 l   Service triggered security 服务触发型安全技术 l   Context-aware devices 具有环境感知能力的设备技术 l   Object intelligence 物品（对象）的智能	l   Cognitive security systems 具有安全性认知能力的系统
Material Technology 材料技术	l   Polymer 聚合物材料技术 l   Assembly and packaging techniques for RFID tags (protection against high/low temperature, mechanical, chemical substances, etc) RFID标签的各种组合材料技术和封装材料技术（如，对于低温或者高温、机械冲击、化学物质等的防护技术）	l   Carbon 碳材料技术 l   Conducting Polymers and semiconducting polymers and molecules 导电聚合物、半导体聚合物以及分子材料技术 l   Conductive ink 导电油墨技术 l   Flexible substrates 柔性电路板/基板技术 l   Modular manufacturing techniques 模块化制造技术	l   Carbon nanotube 碳纳米管技术
Standardisation 标准化和相关技术	l   RFID RFID技术的标准化工作 l   M2M 设备对设备通信技术（M2M）的标准化工作 l   WSN 无线传感器网络技术（WSN）[19]的标准化工作 l   H2H 基于物联网的人与人之间的通信技术的标准化工作	l   Privacy and security cantered standards 基于安全性和保密性的标准化工作 l   Adoption of standards for “intelligent” IoT devices 对“智能的”物联网设备的标准的研发、部署和采用工作 l   Language for object interaction 物品之间交互基础语言形式的标准化工作	l   Dynamic standards 动态标准 l   Adoption of standards for interacting devices 对具有交互能力和相互作用能力设备的标准的研发、部署和采用工作	l   Evolutionary standards 随着物联网的发展而逐渐演化、进步的标准化工作 l   Adoption of standards for personalised devices 对具有个性化能力设备的标准的研发、部署和采用工作