探析物联网时代的计量标准体系

cslehe

#111723#物联网已失掉天下各国的普遍存眷和器重，被以为是继盘算机、互联网以后天下信息工业的第三次反动海潮。
我国提出“感知中国”策略，已正式将物联网回升为国度重点开展的五大策略性新兴工业之一。
物联网是将物体依照商定的协定停止信息通信和交流，实现物体和物体之间的互联互通以及智能化辨认、定位、跟踪、监控和治理的一种收集。

按实现功效的差别，物联网构架可分别为四个档次，即标识层、感知层、传输层和利用层。
标识层是对物体身份信息的获得，其中心元件是RFID；感知层是通过各种传感终端装备获得物体的静态和静态信息，其中心元件是传感器；传输层是实现信息的通信和交流，其中心元件是无线数据通讯收集；利用层是实现信息的辨认和反应，其中心元件是智能芯片。

物联网的四层基本架构
现在，物联网开展迅猛，但很多观点、技巧和尺度系统都在一直的摸索当中。因而，是否具有中心自立常识产权、制订中心技巧和尺度系统已成为天下各国抢占物联网工业制高点的要害地点。
从1999年以来，我国就启动了物联网的研讨，在无线智能传感器收集通讯技巧、微型传感器、传感器、挪动基站等方面获得严重停顿，现在已具有从资料、技巧、器件、体系到收集的完全工业链，是天下上多数能实现物联网工业化的国度之一，是国际尺度制订的主导国之一。
物联网要”感知”物体，就触及到量值成绩，因而也就离不开计量，计量尺度也就成为物联网尺度系统的主要构成部份。针对物联网，计量尺度重要缭绕在两个方面：一是物联网四层中心元件的计量尺度系统的树立；二是物联网利用在计量检测技巧范畴上的计量尺度系统的树立。

智能热计量云节能物联网体系
物联网四层中心元件的计量尺度系统建立
1、物联网中心元件尺度不同一
对于物联网而言，标识、感知、传输和利用四个档次的中心元件的技巧和尺度同一性是开展的基石。
当初，RFID、传感器、无线数据通讯收集和智能芯片都是成熟的技巧，也都具有本身的尺度。比方，在RFID范畴内，有EPCglobal(寰球产物电子代码治理核心)、Algglobal(寰球主动辨认构造)、ISO(国际尺度构造)、IEC(国际电工委员会)、UID(泛在技巧中心构造)等五大国际RFID尺度化构造推出的国际尺度，另有海内工信部牵头建立的RFID尺度化任务组推出的海内尺度。
在传感器范畴，因为触及学科浩繁，临时以来都是在各学科范畴内自力开展，对差别参量的传感器存在有差别颇大的丈量、测试和机能评估尺度。
在无线数据通信收集范畴，存在有蓝牙、WLAN、4G、5G、NB-Iot、无线自构造收集等多种无线通讯的制式和协定；单就3G尺度而言，还可细分为WCDMA(欧洲版)、CDRA2000(美国版)、TD—SCDMA(中国版)以及WiMAX四大主流无线接口尺度，前三种尺度在我国现同时采取。
在智能芯片范畴，尺度的多样性更是不堪罗列。
然而，这些成熟的尺度若要利用到物联网范畴，还存在有良多困难，这是由于物联网请求各层构架之间要有同一的技巧和尺度，才干实现物物之间的联通。正如互联网在寰球无效处理了同一的TcP／IP传输协定、路由器协定、终真个构架和操纵体系等尺度化成绩，才干到达当今的开展水平。假如物联网在开展进程中，缺少同一的国度级和国际级尺度系统，各企业和行业自行制订或采取的尺度必定会存在兼容性差的固有成绩，其成果就是构成大批小型的公用网，各公用网间没法实现联通，不能停止并网和联网，因而也就不能构成范围化经济，不能构成完全的贸易经营形式，终究也没法实现面向民众的遍及。
2、中心元件计量尺度系统的建立
在物联网四层中心元件尺度系统的建立中，计量的感化就是构成一套完全的量值丈量和评估尺度系统，对RFID、传感器、无线数据通讯收集和智能芯片等中心元件的各方面参数停止片面丈量，对所采取的协定停止片面测试，对全部体系停止牢靠性和准确性评价。构成完全的计量测试技巧尺度标准，为物联网的片面安排供给计量保证。
物联网不是一个自力的产物，也不是一个企业或是一个行业能够自力做起来，它牵涉到全社会的各行各业，须要整合多方面的资本才干实现，这就须要国度工业政策的支撑和行政治理部分的牵头，依据我国社会和经济开展的现实情形，整合RFID、传感器、无线数据通讯收集和智能芯片范畴现有的尺度，构成存在自立常识产权的中心尺度，才干在物联网开展的海潮中占据制高点，取得国际话语权。
物联网利用在计量检测范畴的尺度系统树立

动力计量物联网利用计划
1、计量检测行业面对的窘境
在计量范畴，任务工具计量用具存在周期性检定／校准的赫然特色。对于国度强迫治理的计量用具，要依照法定周期停止复检；对于非强迫治理的计量用具，应用单元可依据法定计量周期或是企业自行肯定的周期停止复检。
对于每一个计量用具，在无效应用寿命内，经常须要数次至数十次的计量检定。同时，任务用计量用具因为装置在应用现场、体积大不易挪动等缘由，经常须要计量检定机构供给上门计量效劳。
这两种情形的存在，致使计量检定机构每年要实现数量宏大的上门计量义务，从而衍生出以下四点成绩：
(1)计量检定职员破费大批的时光疲于赶路，极大下降了任务效力，呈现了计量检定义务来不迭做、无效任务时光没法公道部署的窘境；
(2)上门检定须要携带计量尺度用具等任务装备。出于对计量尺度用具稳固性、准确度和保险性等要素的斟酌，不易采取托运、快递等便捷的运输方法，只能随身携带，这就形成计量检定职员每次外出都须要携带大批的仪器装备，增添了任务强度；
(3)检定工具疏散在天下各地，每组检定职员都须要携带任务装备，以是计量检定机构必需装备必定数目的同种计量尺度器，这既扩展了计量检定机构经营本钱的压力，也倒霉于公道应用装备，形成资本挥霍，还衍生出装备治理、保护和折旧等一系列成绩；
(4)计量检定效劳收费名目中包含计量检定职员的行程用度，偶然纯真计量用具的检定用度远远小于行程用度。增添了企业的经济累赘，致使企业呈现“不想检、不肯检、回避检”的景象。
2、物联网利用在计量检测范畴的意思
众所周知，计量用具是器量衡东西，其仪器装备的正确性和牢靠性直接影响到丈量参数的正确水平。
在商业结算、医疗卫生、保险防护和情况监测这四个范畴内，计量用具更是直接关联到国计平易近生、人身保险和社会稳固等严重成绩，《计量法》中明白划定要停止强迫性周期计量。然而，在现在羁系体系下，计量用具的检定更大依附于企业的自发被迫，当局职能部分和相干计量检定机构缺少无效的羁系办法和手腕对企业在用计量用具停止羁系。
物联网的呈现，为处理这个困难供给了辅助。将物联网技巧利用在计量检测范畴内，存在以下长处：
(1)对强迫检定的计量用具的应用情形停止静态跟踪和羁系。冲破了时光、地区和职员上的限度，有益于落实计量用具强迫治理的执法法例；
(2)对计量用具的机能、参数等信息停止及时收集，可从基本上转变传统的预约周期的检定形式，有益于实现任务用计量用具的静态化治理，构成事先品质治理的迷信的检定形式，无效防止了商定检定周期与计量用具品质状态间的不婚配抵触，为企业节俭经营用度，也进步计量用具的应用效力；
(3)有益于实现对计量用具的粗放化治理，推进计量用具的外包效劳形式开展，构成计量检测机构为企业供给一站式效劳的任务形式，让企业将更大的精神投入到主业务务上。
3、计量检测范畴的尺度系统建立

在计量检测效劳功课进程中，中心的技巧手腕就是量值比对，中心的理念就是量值溯源。
依据现行的计量检测技巧尺度，计量检测机构应用比企业任务用计量用具最少高一个数目级的计量尺度用具停止现场量值对照，计量检测机构的计量尺度用具再与上一级的计量尺度用具或是国度计量基准或是国际计量基准停止对照，全部比拟链必需满意量值溯源准则。因而，现行计量检测技巧参考的执法根据，即计量检定例程和计量校准标准，都是据此编写的。
物联网逾越了时空的限度，实现了任务用计量用具和计量尺度用具之间的互联互通，不再须要二者停止现场间的比对。如许，现行的计量检定例程和计量校准标准的部份内容就显明不实用了，并且缺乏指点性的操纵条目，特殊是量值溯源成绩在计量尺度系统中怎样实现就显得尤其主要。
上面以量块的计量检测为例阐明上述成绩。根据现行计量检定例程和计量校准标准，将任务用量块和尺度量块停止现场比对，便可以给收工感化量块的检测论断。在计量物联网中，任务用量块在企业现场，尺度量块在计量检测机构内。起首要通过丈量安装读取任务用量块的参数，再传输到计量检测机构内，与尺度量块的参数停止对照。这类操纵流程在现行计量尺度中没有表现，因而检定职员也没有功课指点根据。更加要害的是怎样获得任务用量块和尺度量块的参数，这傍边就触及到量值溯源的正确性和牢靠性成绩，须要有相干的计量尺度作为支持。
在物联网开展进程中，标识、感知、传输和利用四个档次的中心元件RFID、传感器、无线数据通讯收集和智能芯片都触及到怎样正确、牢靠取得量值和对量值停止评估的成绩。须要在相干计量尺度中加以明白。同时，这四个中心元件都存在有现行尺度不同一成绩，为片面实现物联网带来了尺度上的不调和。
物联网的观点和技巧利用在计量检测范畴内是可行的也是须要的，其能够无效处理计量检测范畴当初面对的开展瓶颈成绩。然而，因为物联网的跨地区检测方式和现行的现场比对方式存在显明的差别性，现行的计量检定例程和计量校准标准在操纵指点性上显明缺乏，同时量值溯源的尺度系统也须要从新斟酌。
物联网的尺度系统还处于渐进开展的阶段，远未成熟。不管是物联网中心元件计量尺度的系统建立仍是物联网在计量检测范畴中利用的尺度系统建立，都是一个宏大的体系工程，是一个企业或一个行业没法独自实现的，须要国度微观政策的支撑和领导，须要国度级职能部分的牵头和引导，发动全社会的气力，群策群力，方能实现计量相干尺度系统的建立，为物联网时期的到来奠基基本。
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