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ATOS物联网教学实验开发系统一、引言：“物联网”下的无线传感器网络物联网是通过信息传感设备，按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。
物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命，是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。
•2009 年8 月7 日，国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表重要讲话：提出了“在激烈的国际竞争中，迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘感知中国’中心”的重要指示；•2009 年11月3日《让科技引领中国可持续发展》的讲话中，温家宝总理再次提出“要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”。
•2010年两会期间，物联网再次成为热议话题。
随着感知中国战略的启动及逐步展开，中国物联网产业发展面临巨大机遇。
•《江苏省物联网产业发展规划纲要》指出：至2012年，完成物联网特色化产业基地建设，形成全省产业发展的空间布局和功能定位，销售收入超过1500亿元，集聚规模以上企业1000家以上，形成年销售额超十亿元的龙头企业10家以上，孵化一批具备较强竞争力的创新型中小企业，培育上市企业10家以上。
至2015年，销售收入超过4000亿元。
•随着信息采集与智能计算技术的迅速发展和互联网与移动通信网的广泛应用，大规模发展物联网及相关产业的时机日趋成熟，欧美等发达国家将物联网作为未来发展的重要领域。
美国将物联网技术列为在经济繁荣和国防安全两方面至关重要的技术，以物联网应用为核心的“智慧地球”计划得到了奥巴马政府的积极回应和支持；欧盟2009年6月制定并公布了涵盖标准化、研究项目、试点工程、管理机制和国际对话在内的物联网领域十四点行动计划。
物联网的中间件1、简介1.1 什么是物联网中间件1.2 物联网中间件的作用1.3 物联网中间件的优势1.4 物联网中间件的应用场景2、架构设计2.1 物联网中间件的组成部分2.1.1 设备接入层2.1.2 数据传输层2.1.3 数据处理层2.1.4 应用展示层2.2 物联网中间件的通信方式2.2.1 点对点通信2.2.2 发布-订阅模式2.2.3 请求-应答模式2.3 物联网中间件的扩展性与容错性设计 2.3.1 数据存储与查询设计2.3.2 容灾与备份设计2.3.3 负载均衡与性能优化设计2.3.4 安全性设计3、设备接入层3.1 设备与中间件的通信协议3.2 设备接入认证与授权3.3 设备状态管理3.4 设备数据采集与传输4、数据传输层4.1 数据通信协议选择与优化4.2 数据压缩与加密4.3 数据分发与路由4.4 数据精确性与实时性保障5、数据处理层5.1 数据解析与转换5.2 数据存储与处理5.3 数据分析与挖掘5.4 数据可视化与展示6、应用展示层6.1 应用接口设计与开发6.2 用户权限与访问控制6.3 数据监控与报警6.4 应用维护与升级7、附件7.1 附件1：示例代码7.2 附件2：配置文件样例注释：物联网中间件：指在物联网平台中，连接设备与应用层之间的软件系统。
法律名词及注释：- 物联网：是指在互联网基础上，将各类物品与互联网相连接，实现信息互通，数据共享，实现智能化的一种网络形态。
- 数据采集：指通过传感器、仪器设备等手段，对现实世界中的数据进行采集和记录的过程。
- 数据处理：指对采集到的数据进行分析、加工、处理，以提取有价值的信息。
- 数据存储：指将处理后的数据进行储存，以备后续使用。
- 数据传输：指在不同设备之间进行数据交互的过程。
- 应用开发：指根据具体需求，进行程序开发，实现特定功能。
- 用户权限控制：指对用户访问系统资源的权限进行控制和管理。
- 数据监控：指对物联网系统中的数据进行实时监控和报警的过程。
移动电子商务平台中物联网中间件技术的应用随着移动互联网的快速发展，移动电子商务平台成为了现代商业模式的重要组成部分。
而物联网中间件技术的应用，为移动电子商务平台带来了更加智能、高效的体验。
本文将介绍物联网中间件技术在移动电子商务平台中的应用。
物联网中间件是指在多种物联网设备之间实现通信和数据交换的软件系统。
物联网中间件技术包括了通信协议、数据传输和处理、设备管理等多个方面的技术。
在移动电子商务平台中，物联网中间件技术的应用主要有以下几个方面。
物联网中间件技术可以实现对移动设备的智能化管理。
通过物联网中间件，移动电子商务平台可以对用户的移动设备进行智能管理，包括对设备的监控、配置、更新等。
当用户使用移动电子商务平台时，系统可以根据用户的设备类型和网络环境智能调整界面的展示方式，以提供更好的用户体验。
物联网中间件技术可以实现多设备之间的互通。
在移动电子商务平台中，用户可以通过不同的设备进行购物和支付，而物联网中间件技术可以实现这些设备之间的无缝通信。
用户可以在手机上浏览商品，然后使用平板电脑进行下单，最后通过智能手环完成支付，而所有的数据交换和操作都可以通过物联网中间件技术进行实现。
物联网中间件技术可以实现移动电子商务平台与物联网设备的无缝对接。
移动电子商务平台通常与各种物联网设备进行交互，包括智能家居设备、智能手环等。
物联网中间件技术可以实现这些设备与平台的无缝对接，以提供更加智能化和个性化的服务。
用户可以通过移动电子商务平台控制智能家居设备，或者将智能手环的运动数据与平台进行同步，以获得更加精准的推荐和个性化的服务。
物联网采控平台在当今科技飞速发展的时代，物联网已经成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而物联网采控平台作为物联网系统的核心组成部分，正发挥着越来越重要的作用。
什么是物联网采控平台呢？简单来说，它就像是一个“中央指挥部”，能够对分布在各个角落的物联网设备进行集中管理、监控和控制。
这些设备可以是智能家电、工业传感器、交通监控设备等等。
通过物联网采控平台，我们可以实时获取这些设备的运行状态、采集到的数据，并根据需要对设备进行远程控制和调整。
物联网采控平台的工作原理其实并不复杂。
首先，各种物联网设备通过网络将数据传输到采控平台。
这些数据可能包括温度、湿度、压力、位置等各种信息。
采控平台接收到这些数据后，会对其进行处理和分析。
通过预设的算法和规则，判断数据是否正常，是否需要采取相应的措施。
如果需要，采控平台就会向设备发送控制指令，比如调整设备的工作模式、关闭或开启某些功能等。
物联网采控平台具有许多显著的优势。
其一，它实现了对设备的集中管理，大大提高了管理效率。
以往，如果要管理大量分散的设备，需要耗费大量的人力和时间。
而有了采控平台，只需要在一个界面上就可以轻松完成对众多设备的监控和控制。
其二，它能够实时获取设备的运行数据，让我们能够及时发现问题并解决，从而提高设备的稳定性和可靠性。
其三，通过对采集到的数据进行分析，我们可以挖掘出有价值的信息，为决策提供依据。
比如，在工业生产中，可以根据设备的运行数据优化生产流程，提高生产效率和质量。
在实际应用中，物联网采控平台已经广泛应用于各个领域。
在智能家居领域，我们可以通过手机上的应用程序，远程控制家里的灯光、电器、窗帘等设备，还可以实时了解家里的温度、湿度等环境信息。
在智能交通领域，交通管理部门可以通过采控平台实时监控道路上的车辆流量、信号灯状态等，及时调整交通策略，缓解交通拥堵。
在工业生产中，工厂可以通过采控平台对生产线上的设备进行实时监控和控制，提高生产效率，降低生产成本。
物联网中有一个叫中间件的家伙!物联网中有一个叫中间件的家伙物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过互联网技术连接传感器、设备、数据和人员，实现设备之间的智能互联和通信。
在物联网的实现过程中，中间件起着重要的作用。
它作为连接物联网各个部分的桥梁，为物联网应用提供了强大的支持和保障。
一、中间件的定义和作用中间件（Middleware）是指位于操作系统和应用程序之间的软件层，为应用软件提供基础服务和功能，使应用程序能够更方便地进行通信、协调、管理和控制。
在物联网中，中间件充当着数据传输和通信的关键角色，能够连接物联网中的各种设备和应用，从而实现数据的采集、存储、处理与分析，并为用户提供可视化的界面和智能化的应用。
中间件的作用主要体现在以下几个方面：1. 确保数据的安全传输：物联网中产生的海量数据需要在各个节点之间进行传输和交互，并且数据的安全性是至关重要的。
中间件可以提供加密和认证等安全措施，保证数据的机密性和完整性，防止数据泄露和篡改。
2. 实现设备的互联互通：物联网中涉及到大量的设备和传感器，这些设备可能采用不同的通信协议和数据格式。
中间件可以实现不同设备之间的协议转换和数据格式转换，使其能够相互通信和交互，实现真正的互联互通。
3. 数据管理和处理：物联网中的设备产生的数据规模庞大，中间件可以对这些数据进行采集、存储、处理和分析。
通过数据的聚合、过滤和挖掘，可以从中提取有用的信息，支持用户进行决策和应用开发。
4. 提供可视化界面和智能化应用：中间件可以通过界面展示物联网中的各种设备和数据，提供可视化的管理和控制界面，让用户能够直观地了解和操作物联网系统。
同时，基于中间件的智能化应用可以通过学习和推理，实现对设备的自动控制和优化，提高物联网系统的效率和性能。
二、中间件的分类和应用场景根据功能和应用领域的不同，中间件可以分为以下几类：1. 即时通讯中间件：在物联网中，人与设备之间以及设备与设备之间需要进行实时通讯。
物联网套件之物联网中间件物联网套件分为物联网终端设备、通信中间件和云平台三部分，通过提供标准化二次开发接口，帮助客户快速实现数据采集及监测管理。
其中物联网中间件就是构建一个模块化、高可靠性、高扩展性、易于维护、易于使用、支持快速开发、标准调用的物联网中间能力层。
物联网中间件从两个方面提供服务能力。
首先，物联网中间件向应用提供各类数据访问、展示、分析、控制等物联网常用能力。
例如，一个远程抄表应用的开发者可以直接调用中间件提供的电表控件，在其应用中直接显示一个远程的电表实时采集数据；或者调用一个历史数据曲线控件，显示一段时间内的历史曲线。
其次，物联网中间件提供各类设备的接入能力。
通过简单配置，物联网中间件就可以完成一台物联网设备的接入，例如一台具备网络功能的温度计或是开关。
物联网中间件采用了云计算技术，以平台模式提供PAAS服务能力。
因此，使用中间件开发的应用可以非常便捷地获得部署。
过去，传统应用在研发完成后，还需要经历小规模部署、试用、改进、上线等诸多的调试修改工作；现在，采用中间件开发的应用只需要在完成后上传、发布，即可以让用户开始下载使用。
平台模式同时也为新应用的推广提供了更便利的条件。
传统模式的应用，需要自己处理应用的推广、广告、销售等工作。
中间件平台则具备了应用商店的特性，一旦应用在中间件平台上发布，即可以直接通过中间件平台推送给用户使用。
物联网中间件的提出，极大地简化了物联网应用的开发流程，应用开发者仅需要关注如何实现贴近用户需求的应用设计即可。
应用开发者所需要的能力和设备接入，均已经在中间件设计过程中获得充分测试，并能够实现应用的快速部署。
与此相应，应用开发可以从传统的设计、开发、搭建试验环境、测试、Bug清除、试用、上线的复杂流程，转化为简单的开发、试用、上线流程，开发周期也从过去数月甚至数年缩减到现在的1到2周。
物联网中间件同时也大大降低了物联网应用的研发成本，从而使得更多的开发者可以参与到物联网的快速发展中来。
智能系统中间件整体解决方案随着人工智能技术的不断发展和创新，越来越多的企业开始意识到智能系统的重要性。
但是，以往的系统都是由不同的程序和硬件组成，缺乏一个整体解决方案。
因此，为了更好地应对日益增长的应用需求，智能系统中间件整体解决方案应运而生。
本文将分步骤阐述智能系统中间件整体解决方案的具体内容。
第一步，智能系统中间件整体解决方案的定义。
智能系统中间件整体解决方案是一种基于中间件技术的、面向智能系统的综合解决方案。
该解决方案将人工智能算法、模型库、语音识别、机器人控制等技术有机地结合起来，为企业提供一套完整的智能化解决方案，以满足不同的业务需求。
第二步，智能系统中间件整体解决方案的组成。
智能系统中间件整体解决方案由以下几个重要的组成部分构成：1. 中间件平台：中间件平台是整个系统的核心，它提供了基本的构建、部署、管理和调度等能力。
它还包含了诸如数据管理和安全管理等核心功能，是整个系统稳定和可靠运行的基础。
2. 算法库：算法库是一个实现人工智能算法的函数库，可以利用各种算法来处理数据、进行推理和决策，从而提高智能系统的精度和决策能力。
3. 模型库：模型库是存放各类机器学习模型的平台。
这些模型可基于不同的数据集来完成学习和训练，从而实现更高效的指令识别和智能决策。
4. 语音识别：语音识别是智能系统的一种重要的输入方式。
通过结合自然语言处理和机器学习技术，智能系统能够准确地识别人类语言的含义，从而快速响应用户的指令。
5. 机器人控制：机器人控制是智能系统的一种重要输出方式。
基于机器人运动和人机交互技术，智能系统能够进行精确的动作和指令控制，从而实现智能化生产和服务。
第三步，智能系统中间件整体解决方案的特点。
智能系统中间件整体解决方案具有以下几个特点：1. 集成度高：智能系统中间件整体解决方案将多种技术有机地结合起来，从而实现各个模块之间的高度协同，使得整个系统的功能更加完整。
2. 稳定性强：中间件平台的稳定性是整个智能系统的核心。
TANSUOYANJIU / 探索研究
62 质量管理
SMO物联网
中间件平台系统
物联网（The Internet of Things）是指物体的信息通过各类智能感知仪器装置结合RFID技术，经过传感网和通讯网，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物，人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。
物联网是继个人计算机、互联网之后的全球信息化的第三次浪潮。
物联网产业链四层体系：感知设备层、网络传输层、物联网中间件和应用管理层。
本文主要讲述一款针对物联网应用终端信息进行有效采集和整合的中间件平台系统，具备强大的数据追溯和数据监控功能。
系统通过SMO服务对象管理技术，将所有终端设备、业务逻辑处理等均看做是服务对象进行管理，实现快速建立应用模型；并采用分层设计的中间件软件平台软件，实现分布式实时交互业务处理逻辑的变更而不需要重新部署传感网；系统基于SOA架构多种形式的业务流程和业务逻辑处理服务调用，实现整个系统部署灵活变更和快速重构。
范小兴/文
（作者单位：福州欣创摩尔电子科技有限公司）
物联网中间件国内外研究情况
“物联网”的概念于1999年由麻省理工学院的Auto-ID实验室提出,但真正作为全球战略性产业，引起人们重视还是在2008年年底IBM公司所提出的“基于物联网技术的智慧地球”概念。
其后2009年，美国总统奥巴马在就职后，为了摆脱经济危机阴影的笼罩，提出了两项新技术新能源和“物联网”，并将之作为美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。
2010 年，物联网发展被正式列入国家发展战略，十二五期间，物联网将重点投资智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事等十大领域。
各地各级政府纷纷出台物联网产业发展规划，并大力兴建物联网示范工程。
作为物联网感知层关键技术的RFID 及相关产业也受到了前所未有的重视，获得了难得的发展时机。
技术要点和关键技术
SMO物联网中件间平台系统是一款针对物联网数据信息进行有效采集和整合的操作系统级中间件系统，其具备强大的数据追溯和数据监控功能，可广泛应用于制造业、食品安全追溯和公共安全等物联网应用领域。
技术要点
采用S M O 服务对象管理器平台（Service Manager of Object），将所有终端设备、业务逻辑处理等均看做是服务对象进行管理，用于监视采集终端设备运行状态、业务接口服务和设备接口服务调度管理、设备配置管理及业务服务配置等，完成物联网应用系统的传感网部署和分布式实时交互业务处理。
系统将物联网应用中最容易变化的采集技术、传输技术、控制技术和控制逻辑抽取出来，形成一个数据采集控制
系统中间件平台，使得上层应用无需关
心数据通过何种设备、何种技术采集、传输的，也不需要关心具体的控制是怎么完成的，只需进行控制逻辑的灵活定义和人机交互界面的开发即可，具备对不同终端设备、不同采集技术、不同网络的兼容性。
通过该平台，可快速整合现有各方面技术和资源，快速实现个性化的物联网应用。
系统基于SOA架构模式设计，以操作系统级物联网中间件平台技术架构理论为设计思想，将系统与各类上层应用和底层设备进行异构整合接入，直接控制RFID读写器对标签进行阅读，并对标签数据进行过滤和统计处理，实现系统对数据采集业务处理流程的远程重构，以及数据采集业务和远程监控等功能。
关键技术
关键技术1：基于S O A架构设计模式，实现系统部署的灵活变更和快速重构。
系统开发原理基于物联网应用技术架构体系，参照操作系统原理，采用S O A系统架构理论，将物联网应用的各部分技术和产品有机整合形成的一个整体，利用物联网应用中所有的终端设备，将项目系统与末端模块之间的关联、控制指令、采用的传感网技术和物联网方式、数据采集控制频率等数据，基于标准驱动封装的方式，将其注册配置于系统的中间件中，通过服务调用发送至已注册的各种各样上层应用系统所相应的服务，建立标准、智能化、人机交互的可重构数据业务采集流程，从而实现系统在物联网中的无缝联入，以及系统部署的灵活变更和快速重构。
关键技术2：实现系统对多种通讯组网方式的支持。
系统开发的通信和业务数据流程分离处理技术，通过将物联网末端结构进行逐步分类，形成不同种类终端、不同数据类型、不同采集方式、不同通讯方式、不同控制方式的注册类结构，并利用参数可控制平衡末端数据采集和上层应用数据处理的性能匹配，实现数据采集业务与网络的无缝连接，从而保证系
统可以支持TCP/IP网络、RS485/CanBus
等工业网络、Z i g B e e无线网络、以及
WiFi/3G等无线宽频网。
技术架构
传统中间件架构理论往往是基
于某一物联网技术的应用或某一种物
联网业务类型提出的，没有针对物联
网应用技术和应用的统一架构理论。
S M O系统在物联网技术理论的基础
上，提出了物联网应用核心技术——
SMO物联网中间件简化了末端装置信息接入应用系统的开发、维护复杂性的问题。
降低了各类应用系统整合费用。
但是，SMO中间件是一个复杂而又重要的系统，
且物联网产业是一个新兴的领域，物联网应用需求对现有中间件带来了的巨大挑战，
这主要体现在物联网应用环境复杂，系统规模庞大，设备异构及网络多样性，数据过
滤与逻辑定义，系统安全等方面。
操作系统级中间件平台的技术架构理
论，通过该理论可以指导整个中间件平
台的开发和不断的完善，而中间件平台
的发展将会对快速推动物联网应用发展
起到关键作用。
参照操作系统原理，将
系统分为上层应用软件、中间件操作层
（含上层软件A P I接口和下层设备驱动
程序注册——服务端、客户端应用中间
件）和下层各类感知设备，并基于SOA
系统架构模式，将系统与物联网应用中
的各类上层应用和底层设备进行异构整
合，从而形成一个分布式的数据采集控
制平台应用系统。
物联网中间件平台技术架构系统图
质量管理 63。
