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).


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).


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.




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.