物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 提供了一個引人注目的應用程序愿景，能夠將來自數(shù)十萬個傳感器的原始數(shù)據(jù)提取為有意義的信息。然而，對于 IoT 開發(fā)人員而言，由于將構成有效 IoT 應用程序的許多本地設備和基于云的資源互連這一現(xiàn)實，這一愿景變得黯淡無光。盡管存在創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基礎的標準機制，但確保物聯(lián)網(wǎng)應用程序各部分之間互操作性的更大框架充其量仍然很薄弱。

對于企業(yè)而言，即使是性能、可用性和安全性等關鍵問題也讓位于互操作性。在互聯(lián)事物的宏偉計劃中，努力將傳感器設備與邊緣網(wǎng)關和云集成的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員將沒有多少時間來創(chuàng)建企業(yè)在其物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略中想象的那種顛覆性應用程序。對于期望物聯(lián)網(wǎng)工作獲得顯著投資回報的公司而言，垂直整合的成本可能會使資產(chǎn)負債表出現(xiàn)赤字。據(jù)市場研究公司 Gartner 稱，今年實施物聯(lián)網(wǎng)應用程序的一半成本將與集成其組件元素有關。

更糟糕的是，與在 IoT 應用程序中集成各層相關的挑戰(zhàn)僅僅是個開始。企業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)應用程序還需要跨多個單獨的物聯(lián)網(wǎng)應用程序“孤島”進行橫向集成。例如，尋求更高效率的制造商需要將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用程序與來自供應鏈、庫存、運輸?shù)鹊奈锫?lián)網(wǎng)應用程序互連。事實上，麥肯錫的市場分析師表示，物聯(lián)網(wǎng)應用總潛在價值的 40% 到 60% 取決于在不同物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間實現(xiàn)互操作性的能力。

然而，即使在單個物聯(lián)網(wǎng)堆棧中也能確保互操作性并非易事。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以是異構系統(tǒng)的定義，包括在其多個層中收集的廣泛多樣的設備和資源集。為了協(xié)同工作，這些部分需要一個更高級別協(xié)議和模型的通用框架，以安全地相互識別并交換有關功能、數(shù)據(jù)和狀態(tài)的信息。雖然 Web 的標準 HTTP 協(xié)議支持與一些請求方法、標頭字段和響應代碼的互操作性，但物聯(lián)網(wǎng)當然需要更多的信息，不僅是關于交互的性質，還包括關于有效負載結構和語義的信息。

即使在單個 IoT 應用程序中，設備和資源的多樣性也需要一組更廣泛的標準方法來處理 IoT 系統(tǒng)各個部分之間可能的交互（圖 1）。除了萬維網(wǎng)聯(lián)盟 (W3C)，標準機構和行業(yè)團體都在從各自的章程和專業(yè)領域的角度處理物聯(lián)網(wǎng)互操作性問題。

圖 1：IoT 系統(tǒng)包含多種設備和資源，需要通用 API、模型和協(xié)議來確保互操作性。（來源：W3C）

考慮到邊緣設備在 IoT 系統(tǒng)中的作用迅速增長，團隊甚至將重點放在邊緣設備等個別層上。例如，國際 ISO/IEC JTC 1/SC 41 邊緣計算組、中國邊緣計算聯(lián)盟、美國開放邊緣計算倡議，甚至特定應用領域都在努力定義物聯(lián)網(wǎng)邊緣設備標準與汽車邊緣計算聯(lián)盟合作。

對于開發(fā)人員而言，基本問題仍然是提議的標準如何很好地滿足他們的要求。在 W3C 內(nèi)部的努力中，Mozilla 基金會正在采取更直接的方法在現(xiàn)實世界中測試其提案。除了提議的用于事物交互的 API（圖 1），該小組最近還提供了基于 Raspberry Pi 的兼容物聯(lián)網(wǎng)邊緣設備的參考實現(xiàn)。Mozilla 的 Things Gateway 項目包括開源開發(fā)人員可以用來快速實施邊緣設備的軟件和分步程序。Mozilla 的方法有助于填補物聯(lián)網(wǎng)等快速發(fā)展領域中標準與要求之間的關鍵差距。也許更重要的是，這種方法為開發(fā)人員提供了一個真正的解決方案，他們甚至需要一個簡單的測試平臺來確保他們自己的物聯(lián)網(wǎng)設備設計的互操作性。

審核編輯：湯梓紅