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    物聯網軟件平臺構成

    在構建一 個信息網絡時,硬件往往被作為主要因素來考慮,而軟件僅在事后才考慮。不過,目前網絡軟件是高度結構化、層次化的,物聯網系統也是這樣,既包括硬件平臺也包括軟件平臺,軟件平臺是物聯網的神經系統。不同類型的物聯網,其用途不同,因此其軟件平臺也不相同。但是,軟件系統的實現技術與硬件平臺密切相關。相對硬件技術而言,軟件平臺的開發與實現更具有特色。一般來說,物聯網軟件平臺建立在分層的通信協議體系之上,通常包括數據感知系統軟件、中間件系統軟件、網絡操作系統(包括嵌入式系統)以及物聯網管理與信息中心(包括企業物聯網管理中心、國家物聯網管理中心、國際物聯網管理中心及其信息中心)的管理信息系統(MIS)等。

    物聯網平臺
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    1.數據感知系統軟件

    數據感知系統軟件主要完成物品的識別和物品EPC (電子產品代碼)的采集與處理,由企業生產的物品、物品電子標簽、傳感器、讀寫器、控制器和物品代碼(即EPC)等主要部分組成。存儲EPC的電子標簽在經過讀寫器的感應區域時,其中物品的EPC會自動被讀寫器捕獲,從而實現EPC信息采集的自動化;所采集的數據交由上位機信息采集軟件進行進一步處理,如數據校對、數據過濾和數據完格性檢查等;這些經過整理的數據可以為物聯網中間件系統軟件和信息管理系統使用。對于物品電子標簽,國際上多采用EPC標簽,該標簽采用PML標記每一個實體和物品。

    2.中間件系統軟件

    中間件系統軟件是位于數據感知設施(讀寫器)與后臺應用軟件之間的一種應用系統軟件。中間件系統軟件具有兩個關鍵特征:①系統應用提供平臺服務,這是一個基本條件;②需要連接到網絡操作系統,并保持運行工作狀態。中間件系統軟件為物聯網應用提供一系列的計算和數據處理功能,主要完成對數據感知系統采集的數據進行捕獲、過濾、匯集、計算、校對、解調、傳送、存儲和任務管理,減少從感知系統向應用系統中心傳送的數據量。同時,中間件系統軟件還具有與其他RFID支撐軟件系統進行互操作等功能。引入中間件系統軟件使得原先后臺應用軟件系統與讀寫器之間非標準的、非開放的通信接口,變成了后臺應用軟件系統與中間件系統軟件之間,讀寫器與中間件系統軟件之間的標準的、開放的通信接口。

    通常,物聯網中間件系統軟件包括讀寫器接口、事件管理器、應用程序接口、目標信息服務和對象名解析服務(ONS)等功能模塊。

    (1)讀寫器接口。物聯網中間件必須優先為各種形式的讀寫器提供集成功能。協議處理器確保中間件能夠通過各種網絡通信方案連接到RFID讀寫器;RFID讀寫器與其應用程序之間通過普通接口標準相互作用,其中大多數采用由EPC Global組織制定的標準。

    (2)事件管理器。事件管理器用來對讀寫器接口的RFID數據進行過濾、匯集和排序操作,并通告數據與外部系統相關聯的內容。

    (3)應用程序接口。應用程序接口是應用程序系統控制讀寫器的一種接口,需要中間件能夠支持各種標準的協議,如支持RFID以及配套設備的信息交互和管理。同時,應用程序接口還要屏蔽前端的復雜性,尤其是要屏蔽前端硬件(如RFID讀寫器等)的復雜性。

    (4)目標信息服務。目標信息服務由目標存儲庫和服務引擎兩部分組成。其中,目標存儲庫用于存儲與標簽物品有關的信息并使之能用于以后的查詢;服務引擎擁有用于目標存儲庫管理信息的接口。

    (5)對象名解析服務。對象名解析服務(ONS)是一種目錄服務,主要是將對每個帶標簽物品所分配的唯一編碼, 與一個或者多個擁有關于該物品更多信息的目標信息服務的網絡定位地址進行匹配。

    物聯網軟件
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    3.網絡操作系統

    網絡操作系統(NOS)是一種能代替操作系統的軟件程序,是網絡的心臟和靈魂,是向網絡計算機提供服務的特殊的操作系統。NOS借由網絡達到互相傳遞數據與各種消息,分為服務器(Server)及客戶端(Client)。其中,服務器的主要功能是服務器和網絡上的各種資源的管理以及網絡設備的共享,加以統合并控管流量,避免有癱疾的可能性;客戶端具有接收服務器所傳遞的數據的功能,通過它可以清楚地搜索所需的資源。因此,物聯網通過互聯網實現物理世界中的任何物品的互聯,在任何地方、任何時間可識別任何物品,使物品成為附有動態信息的"智能產品",并使物品信息流和物流完全同步,從而為物品信息共享提供一個高效、快捷的網絡通信和云計算平臺。

    因所提供的服務類型不同,NOS與運行在工作站上的單用戶操作系統或多用戶操作系統(UNIX、Linux) 有差別。通常,NOS以使網絡相關特性達到最佳為目的,如共享數據文件、軟件應用,以及硬盤、打印機、調制解調器、掃描儀和傳真機等。

    為防止一次由一個以上的用戶對文件進行訪問,通常NOS都具有文件加鎖功能。若系統沒有這種功能,用戶將不會正常工作。文件加鎖功能可跟蹤使用中的每個文件,并確保一次只能一個用戶對其進行編輯。文件也可由用戶的口令加鎖,以維持專用文件的專用性。

    4.物聯網信息管理系統

    類似于互聯網上的網絡管理,物聯網也需要管理。目前,物聯網信息管理系統大多是基于簡單網絡管理協議(SNMP)而建設的管理系統,與一 般的網絡管理類似,提供ONS是非常重要的。ONS要有授權,且有一定的組成架構。ONS能把每一種物品的編碼進行解析,再通過統一資源定位符(URL)服務獲得相關物品的進一步信息。

    物聯網信息管理中心負責管理本地物聯網,它是最基本的物聯網信息服務管理中心,為本地用戶提供管理、規劃及解析服務。國家物聯網信息管理中心負責制定和發布國家總體標準,負責與國際物聯網互聯,并對企業物聯網管理中心進行管理。國際物聯網信息管理中心負責制定和發布國際框架性物聯網標準,負責與各個國家的物聯網互聯,并對各個國家的物聯網信息管理中心進行協調、指導和管理等。

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