物联网参考模型是物联网体系结构参考模型中的重要组成部分，它提供了描述物联网技术领域的一个较高层次的抽象，其中包括对于物联网组成、数据处理流程、以及内部组成部件以及与外部环境之间交互的抽象。欧盟定义的体系结构参考模型包括了领域模型、信息模型和通信模型。领域模型定义了物联网统一的概念、相关的实体以及实体之间的关系，构成了物联网的概念模型。领域模型是研究物联网参考体系结构的基础，它提供了IoT的字典或术语表，领域模型中定义的实体是物联网相关知识和行为的载体。信息模型主要表示知识，解释如何建立IoT知识的模型，可用于规范领域模型中的数据语义。通信模型主要表示行为，描述智能对象的交互模式，可用于表示如何管理通信行为以达到IoT要求的特征。研究物联网参考模型的主要目的是达到对于物联网认识和理解的一致性，为设计物联网参考体系结构提供概念上的支撑。
物联网参考体系结构是构建具有互操作性的物联网体系结构的参考，它提供了物联网参与方关心的不同视图和视角所涉及到物联网功能和机制的抽象。按照欧盟IoT-A项目中的定义，可以通过提取已有物联网体系结构中基本要素，例如组成部件、采用的机制和标准等，分别按照功能视图、信息视图、部署视图和运营视图，以及从安全与隐私、性能与可缩放性、可用性和恢复性、演进和互操作性等视角，定义一个物联网参考体系结构。这种参考体系结构的作用就是保证按照该体系结构设计和实现的物联网系统具有互操作性。这是欧盟IoT-A项目研究的主要目标。
这些物联网参考模型相关概念之间的关系如图1所示。物联网体系结构参考模型是研究的总体框架，其中包括了研究思路、需求分析、研究方法等关键内容，指导参考模型的研究和设计。参考模型通过建立物联网概念和关系之间的模型，建立对IoT领域的共识，以此指导物联网参考体系结构的设计。一个参考体系结构可以通过最佳实践的方式提供实际物联网体系结构设计的指南，使得新的体系结构和系统能够相互保持一致。物联网体系结构提供具体物联网系统的实现框架和测试指南，物联网实际系统反馈给物联网体系结构相关的实现机制和限制条件。
图1 物联网参考模型相关概念之间的关系
按照欧盟IoT-A项目研究方法，对于物联网体系结构参考模型的研究是一个螺旋式循环上升的过程，需要根据我们对物联网技术和应用的研究和开发的进展，不断拓展我们对物联网的认识和理解，补充和完善我们研究物联网体系结构的需求和思路，并在此基础上不断补充和完善物联网的参考模型和参考体系结构。
3 参考模型的研究方法
物联网参考模型的研究是一项较为抽象的工作，也是一项较为困难的工作。要在这方面取得有价值的结果，关键在于采用正确而有效的方法。参考模型的研究方法包括总体研究方法、规范化的描述方法、以及与物联网特征相关的建模方法。以下以欧盟IoT-A项目采用的方法为例，分析适用于物联网参考模型的研究方法。
3.1 自底向上的抽象方法
构建物联网参考模型面临的第一个问题是采用自底向上方法，还是采用自顶向下方法。欧盟采用了自底向上方法，即基于现有的物联网研究和应用现状，抽象出来了物联网的参考模型。这种方法的优点之一是可以最大限度地保证与已有物联网相关技术或模型的兼容性，减少社会资源的浪费；优点之二是可以较为完整和准确地分析和把握物联网的需求。
自底向上的方法是网络标准化过程中通常采用的方法，所有的技术标准化工作都是基于现有的技术基础上展开的。分析现有技术特征，同时考虑未来技术发展的趋势，以此可以构建一个具有实用价值的标准技术体系。在实际抽象过程中，不仅依赖于现有物联网应用实例和实际模型的输入，还依赖于研究人员预先设定的抽象框架。在欧盟IoT-A项目中采用了物联网用户与物理实体交互的抽象模型，这里反映了研究人员仅仅抽象出了物联网用户和物理实体，而忽略了物联网中的虚拟实体和数字实体，这种抽象框架与实际物联网应用架构存在一定的差异，并不符合物联网实际应用场景。这方面的问题将在本文第4节进一步讨论。
