信息化解決方案-中創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件及支撐平臺(tái)介紹

1、信息化解決方案-中創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件及支撐平臺(tái)介紹 【文章摘要】為了打破物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)研究的現(xiàn)階段局面，為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用提供核心支撐技術(shù)，中創(chuàng)軟件基于國(guó)家“核高基”科技重大專項(xiàng)課題成果和中創(chuàng)軟件在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域已形成的系列軟件產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)，并通過(guò)對(duì)普適計(jì)算中間件、EPC中間件、WSN中間件、面向開(kāi)放互聯(lián)的OSGi中間件、復(fù)雜事件處理中間件的深入剖析和提煉，研發(fā)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件及支撐平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)被譽(yù)為本世紀(jì)最有影響的技術(shù)革命和改變世界的技術(shù)，開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究，具有重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)該技術(shù)的研究受兩方面的制約。一方面，

2、受限于底層不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和硬件平臺(tái)，研究?jī)?nèi)容主要還集中在底層的感知和互聯(lián)互通方面，距離現(xiàn)實(shí)目標(biāo)包括屏蔽底層硬件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)差異，支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、運(yùn)行時(shí)共享和開(kāi)放互聯(lián)互通，保障物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)系統(tǒng)的可靠部署與可靠管理等還有很大差距；另一方面，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用復(fù)雜度和規(guī)模還處于初級(jí)階段，支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還存在環(huán)境復(fù)雜多變、異構(gòu)物理設(shè)備、遠(yuǎn)距離多樣式無(wú)線通信、大規(guī)模部署、海量數(shù)據(jù)融合、復(fù)雜事件處理、綜合運(yùn)維管理等諸多問(wèn)題需要攻克。 為了打破物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)研究的現(xiàn)階段局面，為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用提供核心支撐技術(shù)，中創(chuàng)軟件基于國(guó)家“核高基”科技重大專項(xiàng)課題成果和中創(chuàng)軟件在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域已形成的系列軟件

3、產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)，并通過(guò)對(duì)普適計(jì)算中間件、EPC中間件、WSN中間件、面向開(kāi)放互聯(lián)的OSGi中間件、復(fù)雜事件處理中間件的深入剖析和提煉，研發(fā)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件及支撐平臺(tái)。 物聯(lián)網(wǎng)及面臨的挑戰(zhàn) 物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展面臨如下的幾個(gè)問(wèn)題和挑戰(zhàn)。 a)海量、實(shí)時(shí)的感知信息處理 ·通過(guò)快速識(shí)別冗余、修正錯(cuò)誤等無(wú)效事件，進(jìn)一步過(guò)濾并分組形成有效事件集，提高事件處理的正確率與效率。 ·進(jìn)一步面

4、向業(yè)務(wù)，通過(guò)對(duì)有效的大量、復(fù)雜事件的轉(zhuǎn)化處理，為上層應(yīng)用提供可擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，降低應(yīng)用使用數(shù)據(jù)服務(wù)的復(fù)雜度，提供開(kāi)發(fā)效率。 ·及時(shí)捕獲事件，保證系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。 b)大量感知設(shè)備接入和管控 ·各廠商設(shè)備接口不同(通信接口與數(shù)據(jù)讀寫接口)，如何兼容處理獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 ·感知設(shè)備(RFID Reader、 Sensor)是企業(yè)的資產(chǎn)，如何實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一可視集中管理。 ·如何將新的設(shè)備快速無(wú)縫集成到Internet和已有系統(tǒng)中，充分使用設(shè)備價(jià)值。 c)安全可靠穩(wěn)定的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境 ·物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。 ·基于中央服務(wù)器的“

5、大集成”，包括原有的消除信息孤島的信息集成和智能物件及物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)的集成。 ·物聯(lián)網(wǎng)門戶的按需、按權(quán)限的服務(wù)方式。 為了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，就必須突破物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的基礎(chǔ)軟件設(shè)施和共性軟件平臺(tái)這一核心技術(shù)。中創(chuàng)軟件利用多年在交通、物流、教育、食品藥品監(jiān)管、現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)、軍事等領(lǐng)域的積累，基于核高基“網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)支撐運(yùn)行平臺(tái)”的技術(shù)成果和已有中間件產(chǎn)品并通過(guò)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，致力于突破物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件關(guān)鍵支撐性軟件技術(shù)，研發(fā)了能夠支撐物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的共性支撐平臺(tái)，從而形成可以助力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展的中間件產(chǎn)品和支撐平臺(tái)。 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件 中創(chuàng)軟件物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件InforSuite IO

6、T EdgeServer（簡(jiǎn)稱IIES）是介于感知硬件設(shè)備層與應(yīng)用層之間的中間件，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)與前端感知硬件設(shè)備的信息交互和管理，將采集到的海量原始感知信息提煉為有效的結(jié)果信息，并完成與上層復(fù)雜應(yīng)用的信息交換。其整體架構(gòu)圖如1.1所示 針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和測(cè)試的自身特點(diǎn)，我們?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的不同階段，提供不同的工具；并且提供了統(tǒng)一的感知設(shè)備監(jiān)管工具IES Console，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)對(duì)紛繁復(fù)雜感知設(shè)備的可視化配置和監(jiān)控管理以及感知信息的實(shí)時(shí)觀測(cè)。運(yùn)行平臺(tái)是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件的核心，其基于核高基“網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)支撐運(yùn)行平臺(tái)”的技術(shù)成果，遵循核高基“JEE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”、 “微內(nèi)核集成框架”和“一體化管理

7、框架”規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。 圖1.1InforSuite IOT EdgeServer架構(gòu)圖 InforSuite IOT EdgeServer 具有如下的顯著特點(diǎn)： §自主可控、安全可靠 基于核高基“網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)支撐運(yùn)行平臺(tái)”的技術(shù)成果，具有構(gòu)件化、服務(wù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、動(dòng)態(tài)性、穩(wěn)定性和易擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)，支持隨需應(yīng)變快速構(gòu)建。 §無(wú)限感知、兼容普適 嚴(yán)格遵循EPCGloble行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；支持國(guó)際業(yè)界所有主流的RFID與傳感器設(shè)備；并提供靈活可擴(kuò)展的資源適配器框架，可快速無(wú)縫集成新型各種類型感知設(shè)備資源，并實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)感知設(shè)備資源管理的零編程。 §靈活易構(gòu)、性能卓越 采用Loon

8、g基礎(chǔ)平臺(tái)，即插即用；企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可按需定制分布式或集中式部署模型；通過(guò)內(nèi)部先進(jìn)的事件處理引擎，能夠在前端對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行任意的復(fù)雜處理和業(yè)務(wù)流程轉(zhuǎn)換，為應(yīng)用提煉有效的業(yè)務(wù)信息；測(cè)試證明產(chǎn)品能夠達(dá)到每秒百萬(wàn)級(jí)的事件處理能力，并確保7x24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行。 §開(kāi)發(fā)便捷、助力實(shí)施 為企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供了可在Eclipse中調(diào)試的SDK以及整套設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試工具，為企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)施提供了高效快速的開(kāi)發(fā)測(cè)試方法，既縮短了開(kāi)發(fā)周期又降低了開(kāi)發(fā)成本；為上層應(yīng)用提供可擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，降低應(yīng)用使用數(shù)據(jù)服務(wù)的復(fù)雜度，提供開(kāi)發(fā)效率；可視化管理控制臺(tái)幫助用戶實(shí)現(xiàn)RFID設(shè)備的快速配置部署

9、，并進(jìn)行日常的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控管理。 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)有支撐平臺(tái) 物聯(lián)網(wǎng)具有三大特征：第一，互聯(lián)網(wǎng)特征，即讓需要聯(lián)網(wǎng)的“物”能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通。第二，識(shí)別與通信特征，即納入物聯(lián)網(wǎng) 的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別以及物與物通信的功能。第三，智能化特征，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。由此可見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有別于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。 但是我們注意到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用又有其共性的地方，基于中央服務(wù)器的“大集成”是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的主要形式，大集成包括原有的消除信息孤島的EAI信息集成和智能物件及物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)的集成。EAI，SOA，ESB/MQ，SaaS等技術(shù)理念對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用同樣適用，面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

10、的傳統(tǒng)中間件產(chǎn)品仍將扮演重要的角色。為了使傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)中間件適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的需求，我們必須對(duì)傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)中間件進(jìn)行持續(xù)研發(fā)，并將其與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件有機(jī)結(jié)合，形成適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的中間件套件產(chǎn)品。這些中間件產(chǎn)品的有機(jī)整體就構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的支撐平臺(tái)。如圖1.2所示，為中創(chuàng)軟件物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái)總體架構(gòu)圖，IIES完成感知設(shè)備的接入和管理、感知數(shù)據(jù)的處理；Inforsuite AS應(yīng)用服務(wù)器為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)提供了一個(gè)安全可靠的運(yùn)行環(huán)境，并通過(guò)工作流中間件InforSuite Flow，將感知事件與應(yīng)用程序、系統(tǒng)和人員結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)低層次的事件派生高層次的業(yè)務(wù)事件或業(yè)務(wù)流程；通過(guò)Inforsuite

11、 SIB實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)基于中央服務(wù)器的“大集成”；由于物的所有權(quán)特性，物聯(lián)網(wǎng)門戶將有別于可供任何人隨意瀏覽的互聯(lián)網(wǎng)，門戶平臺(tái)中間件實(shí)現(xiàn)Java Portlet Specification v2.0（JSR286），兼容Java Portlet Specification v1.0（JSR168）等標(biāo)準(zhǔn)的Portlet容器，并提夠統(tǒng)一認(rèn)證授權(quán)服務(wù)。 針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的需求，我們還提供一個(gè)適用于國(guó)內(nèi)應(yīng)用開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀、高效、穩(wěn)定、界面友好、功能強(qiáng)大的國(guó)產(chǎn)中間件開(kāi)發(fā)平臺(tái)InforSuite Studio。并為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐臺(tái)提供一體化管理平臺(tái)為分布在企業(yè)各處的可監(jiān)控域提供集中監(jiān)管環(huán)境?？杀O(jiān)控域包括運(yùn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái)上的各種服務(wù)、虛擬機(jī)運(yùn)行狀況、硬件資源以及用戶所感興趣的各種資源。 圖1.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái)架構(gòu)圖 總結(jié) 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件及支撐平臺(tái)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和感知設(shè)備之間的橋梁和紐帶，涉及物