物聯網自問世以來，就引起了人們的極大關注，被認為是繼計算機、互聯網、移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。

物聯網的發展空間雖然巨大，但是仍然有些問題需要解決。從系統架構角度來看，物聯網橫跨眾多的行業領域且跨度相對較大，各行各業又有相應不同的特點需求，這就需要制定統一的體系架構標準，從而使參與其中的物體、個人、公司、企業、團體以及機構實現互聯互通，協同開發。

要想實現這種大范圍的物體協作與互聯互通，有四個基本問題就亟待解決：

（1）物體是什么：如何對物聯網物體進行語義互通的描述？

（2）物體在哪里：如何在物聯網中找到相應的物體？

（3）物體怎么用：如何使用找到的物體？

（4）使用可靠嗎：如何保證物體的安全性？

中國電子科技集團公司在總結大量互聯網發展的經驗基礎上，從能力的智慧互聯出發，創新性地提出基于能力的物聯網開放體系架構，旨在解決物體的描述、發現、使用與安全四個根本問題，提升網絡的智慧能力，構建全國物聯網基礎設施，催生新形態物聯網應用模式。

架構理念

兼容：在互聯網基礎能力上提升，兼容發展，推進“互聯網時代”邁入“物聯網時代”。開放：立足網絡整體，提升網絡對物體能力的描述與搜索，建立開放的公共基礎設施。彈性：可擴展，從解決現實需求入手，對未來發展留有空間，支持可持續發展。

技術體系

物聯網開放體系架構的技術體系包括物體描述、物體發現、物體交互和物體安全共四個核心部分：

●能力知識圖譜技術：能力知識圖譜是依靠語義網技術構建的基于能力本體的大型公共服務基礎設施。它融合了所有領域的能力信息，以便于物體能力的語義互通。物體能力與知識圖譜交互次數越多，范圍越廣，知識圖譜就能獲取越多能力信息。物體描述關鍵技術圖照統一的四段進行描述，實現了物體到虛擬世界的映射，物體之間可通過相互的描述元數據實現相互識別和互操作。四段分別為：屬性(Attribute)、狀態(State)、動作(Action)和能力(Capability)。

●能力語義識別技術：通過ASAC描述的物體，得到了描述實體，也就是物體在虛擬世界的映射，利用ASAC描述語言的能力段描述，對能力進行語義識別，實現能力描述的規范化。

●能力本體自構建技術：以往的本體構建往往需物體描述方法實現了物體與網絡交互特征的抽象和歸一化描述。一方面使得物聯網應用系統開發人員能將主要精力集中在業務流程上，節約了開發和維護成本；另一方面，使得物聯網應用系統能夠對異構物體與網絡的交互信息形成一致性理解，是實現異構物體在不同物聯網應用中互聯互通、協同工作的基礎。[1] 物體描述技術解決物聯網異構資源的統一描述，提升物體資源的統一性，并通過構建能力知識圖譜來對能力信息進行語義識別和互通，保證所有機器對資源的能力能夠語義識別。物體交互技術解決如何使用物體能力的關鍵問題，對不同物體分散的能力進行集成，實現單個物體無法實現的功能，提出了集中式和分布式的物體交互技術。物體發現技術解決物聯網海量物體能力的匹配搜索，構建全新的物體能力搜索引擎，構建物體分布式存儲文件系統，實現物體能力發現的自主、安全和可控。物體安全技術解決物聯網設備不具備對抗常見網絡攻擊的保護機制以及現有信息安全機制不適用于物聯網設備的問題，為物體參與網絡活動提供全方位的安全保護。在智慧農業、智慧社區、智慧園區、安全生產與危險品監控等典型行業/區域進行開放物聯網體系架構示范應用，將“物聯網開放體系架構”技術應用于新型智慧城市建設。

產品體系

基于物聯網開放體系架構的理念，實現了一套Ti產品體系，包括物體描述工具Ti3-Description、物體交互系統Ti3-Interaction、物體發現系統Ti3-Discovery、能力知識圖譜Ti3-Graph、物體安全系統Ti3-Security、物體域名系統Ti3-Name等產品。

Ti3-Description提供了ASAC統一描述模型，將物體抽象成屬性、狀態、動作和能力四個字段，支持幾乎所有類型物體的描述，通過掃描生成的二維碼可以獲取物體的所有描述信息。

Ti3-Interaction對下提供物體接入管理，對上提供物體能力封裝。物體與Ti3-Interaction之間采用Ti3-Link Protocol協議保持通信，應用通過Ti3-Interaction與物體建立連接。Ti3-Interaction統一了物體能力調用的接口形式，為物聯網應用層屏蔽了物體訪問的差異性，使應用在訪問不同物體的時候像訪問同一個物體一樣的方便。

Ti3-Discovery提供海量物體能力的發布和搜索，采用了分布式架構設計，分為中心節點和分節點，中心節點負責對分節點的拓撲結構進行管理和資源監管，分節點負責所在區域物體的發布和搜索，分節點遍布全國，未來將部署到全球，讓用戶在任何時間、任何地點完成物體能力的快速查找。

Ti3-Graph為每個物體構建能力知識圖譜，提供規范化物體能力名稱、能力屬性值和不同能力表述的語義互通，以及從能力的角度挖掘物體與物體之間的關系，為物體能力的搜索提供語義支撐，提高物體能力搜索的準確度。

Ti3-Security是基于區塊鏈技術實現的分布式物體安全系統，為物聯網中物體的交互建立可信的通信環境，提供的功能包括物體密鑰、認證、訪問控制、異常檢測、隱私保護等，保障了物體可信和數據安全，降低入侵風險。

Ti3-Name為接入到物聯網的每個物體定義全球唯一的域名，提供了一套采用分級結構設計的物體域名命名規則和一套高效的分布式物體域名解析系統，實現物聯網物體的訪問。

標準化成果

基于“物聯網開放體系架構”理念，通過解決物體描述、物體標識解析與發現、物體連接協議、物體安全保障等核心關鍵問題，使萬物實現智慧互聯。使萬物能夠輕松上網并實現可管可控。中國電科在重點突破物聯網核心技術的同時，高度重視標準化工作，面向物聯網、大數據、智慧城市等方向全面布局，已牽頭立項系列國家物聯網基礎標準，主導并參與多項國際電聯ITU物聯網與智慧城市國際標準，提升了我國在國際物聯網標準化舞臺的話語權。

中國電子科技集團公司信息科學研究院已作為國家物聯網標準基礎工作組成員，在國家物聯網基礎標準工作組提出兩項立項申請，現已通過信標委主任辦公會，報批國標委立項：

（1）《面向WEB開放服務的系統實現 第1部分：參考架構》

（2）《面向WEB開放服務的系統實現 第2部分：物體描述方法》在國際三大標準化組織之一，國際電聯ITU-T SG20物聯網與智慧城市標準工作組中代表中國提出立項申請，并已經立項，計劃于2018年完成并發布標準：《Requirements of things description in the IoT》（物聯網中物體描述需求）。在2017年的ITU年會上作為主導單位提出立項《Reference Architecture of IoT open resources for management and control》（面向管理與控制的物聯網開放資源架構）