Стандарты архитектуры для Internet of Things

    На днях мне понадобилась информация о том, какая архитектура IoT является типовой (референсной). Такую информацию оперативно найти не удалось ни на «хабре», ни на других ресурсах. Оказалось, что первые попытки разработать стандарты в этом направлении были предприняты всего два года назад, и работы все еще находятся в стадии «проект». В этой статье вы найдете «срез» состояния разработки стандартов IEEE & ISO/IEC по описанию референсной архитектуры IoT (IoT Reference Architecture).

    image
    Источник

    Зачем нужны стандарты?


    Начнем с холиварной неоднозначной темы стандартизации.
    Мировой технический прогресс движется в следующем направлении: когда технология становится достаточно зрелой, наступает пора ее стандартизации, что является шагом к так называемым «открытым системам» с типовыми компонентами и интерфейсами. Если рассматривать известный Gartner Hype Cycle, то стандартизация может выполняться с упреждением, задолго до готовности технологии к массовому внедрению.

    Весь мир технических (и не только) изделий определяется стандартами, а без этого всех нас накрыл бы хаос.

    Что касается IoT, то использование стандартов является еще и важной платформой при работе с крупными государственными и корпоративными заказчиками, в том числе и в области приложений, важных для безопасности (safety critical, security critical, mission critical, etc.).
    «Прославляя» стандартизацию нельзя не сказать о «темной стороне силы», к которой, на мой взгляд, относится:

    — существование избыточного количества стандартов, отсутствие четкой системы, наличие разных организаций, занимающихся стандартизацией в одной и той же сфере;
    — неполное и неравномерное покрытие объектов стандартизации;
    — «война стандартов», т.е. лоббирование интересов отдельных фирм в ущерб решению общих проблем стандартизации;
    — регламентация в основном только наиболее простых объектов и массовых процессов;
    — бюрократизированная процедура и долгий срок разработки стандартов (в среднем, три-пять лет), что приводит к их консерватизму и отставанию от практических потребностей.
    Тем не менее, мир стандартов существует, и нам в нем жить.

    IEEE vs ISO/IEC


    Те, кто сталкивался с миром стандартов, знает, что в области IT этот мир биполярен, поскольку есть две общепризнанных организации: IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) и IEC (International Electrotechnical Commission – Международная электротехническая комиссия, МЭК).
    В разных областях стандартизации взаимное влияние IEEE и IEC различно, но «в среднем» (есть исключения) Америка любит IEEE, а Европа – IEC.

    По некоторым направлениям IEC сотрудничает с ISO, например, интересующей нас областью IoT занимается ISO/IEC JTC1 (Joint Technical Committee in International and Communication Technology).

    Существуют, конечно, и другие международные организации по стандартизации, например, CENELEC, разрабатывающий EN (European Normative), ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector), американский NIST (National Institute of Standards and Technology) и многие другие.

    Чем занимается IEEE в области IoT


    IoT попал в сферу интересов IEEE и ISO/IEC JTC1 практически одновременно. В июле 2014 года была создана рабочая группа IEEE P2413 и проведен первый митинг по разработке «Standard for an Architectural Framework for the Internet of Things (IoT)». В состав рабочей группы вошли представители Cisco, Emerson, Hitachi, Honeywell, Huawei, Intel, Kaspersky Lab, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, STMicroelectronics, Toshiba, Yokogawa и другие. Microsoft и Google замечены не были.

    В 2014-2016 гг. митинги проводятся 4 раза в год. Подробной информации о состоянии разработки на сайте группы не приводится, есть только высокоуровневые презентации.

    Интересным фактом является внимательное отношение рабочей группы IEEE P2413 к вопросам обеспечения надежности и безопасности (Dependability & Security).

    image
    Источник

    Следовательно, IoT планируется к применению в области уже упомянутых систем, важных для безопасности (safety critical, security critical, mission critical, etc.). Это подтверждается также участием в разработке стандарта «монстров» промышленной автоматизации.

    Чем занимается ISO/IEC JTC1 в области IoT


    Решение по созданию рабочей группы “Working Group on Internet of Things (WG10)” было принято на пленарном митинге ISO/IEC JTC1 в 2014 году. В январе 2015 года состоялся первый митинг WG10, на котором было принято решение по разработке стандарта ISO/IEC 30141 “Internet of Things Reference Architecture (IoT-RA)”, с тех пор подобные митинги проводятся трижды в год. На странице ISO/IEC JTC1 содержится исходный отчет по состоянию дел в области IoT (Study Report on IoT Reference Architectures/Frameworks) и некоторые результаты работы “WG10 on IoT”. Остановимся на упомянутом отчете
    Что удается понять из скудных фактов?

    Во-первых, многие положения будущего стандарта IoT-RA заимствуются из смежных уже стандартизированных областей, таких как:

    — домашние электронные системы (Home Electronic Systems, описанные в стандартах серии ISO/IEC 14543);
    — MPEG-V архитектура для управления медиа (Media context and control, описанные в стандартах серии ISO/IEC 23005);
    — Sensor Network Reference Architecture (SNRA, описанная в стандартах серии ISO/IEC 29182).
    По поводу последней архитектуры следует отметить, что именно она явилась стандартизованным прообразом архитектуры IoT, предложив четыре типовых уровня: device, network, service, and application.

    Во-вторых, описание архитектуры для IoT будет адаптировано из уже существующих с 2012 стандартов ITU-T ( (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector), в частности ITU-T Y.2060 «Overview of the Internet of things».

    Соответствующие уровни архитектуры и связь между ними (так называемая «экосистема») приведены ниже.

    image

    image
    Источник

    В-третьих, разрабатываемые требования к компонентам IoT будут структурированы согласно таксономии, предложенной в ITU-T Y.2066 «Common requirements of the Internet of things», которая включает в себя следующие группы требований:

    — Implementation and operability requirements;
    — Non-functional requirements
    — Application support requirements;
    — Service requirements;
    — Communication requirements;
    — Device requirements;
    — Data management requirements;
    — Security and privacy protection requirements.

    Заключение


    В ближайшее время предполагается выпуск стандартов, описывающих референсную архитектуру (Reference Architecture) для IoT. Этот факт еще более приблизит IoT к «открытым системам» с типовыми совместимыми компонентами и интерфейсами.

    С 2014 года разработка таких стандартов ведется параллельно IEEE Working Group P2413 и ISO/IEC “Working Group on Internet of Things (WG10)”. Наличие двух стандартов добавит головной боли поставщикам компонентов и системным интеграторам.

    Открытой информации об этих разработках доступно немного. Очевидно, что стандартизоваться будут уже существующие наработки, в частности, от ITU-T, согласно которым референсная архитектура включает четыре типовых уровня: device layer, network layer, service layer, and application layer.
    • +12
    • 12,7k
    • 4
    Поделиться публикацией
    Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 4
    • 0
      Отсутствие стандартов не мешает компаниям продавать «Умный дом под ключ». Через пару годиков, этот самый «Умный дом» эникейщики будут предлагать в своем прайсе (наряду с переустановкой ОС).
      Но как бы там ни было, я удивлен, что IEEE не позвали Microsoft, они так стараются продвигать эту тему.
      • 0
        Думаю, что MS звали, просто не хочется им никакими рамками себя стеснять…
        • 0

          Мне кажется, что "умные дома" страдают не от отсутствия стандартов, а от отсутствия "стандартов".
          Как только появится "ЗверУмныйДом на одном ДВД" — все сразу будут представлять себе "умный дом" именно так.

          • 0
            Да, по умным домам (HES) IEC/ISO выпустили серию 14543.
            Я согласен с тем, что и в условиях стандартизации у разработчика всегда есть свобода, например, двигаться в сторону юзабилити

            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.