【正文】 ，中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心的防入侵系統(tǒng)在上海浦東國際機(jī)場成功應(yīng)用，并將被應(yīng)用到全國民用機(jī)場。該入侵系統(tǒng)可以通過多種傳感手段協(xié)調(diào)工作，防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。 南京郵電大學(xué)作為一所在 IT 領(lǐng)域具有優(yōu)勢的理工科學(xué)校，也關(guān)注并積極投身到物聯(lián)網(wǎng)研究中。目前，南京郵電大學(xué)新成立了物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)研究院、物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院；召開了物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)專題研討會；設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)科研項(xiàng)目，鼓勵教師積極參與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的研究；啟 動“智慧南郵”平臺建設(shè)，在校園內(nèi)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)等。本項(xiàng)目的提出正是基于這樣的大背景。 物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展正如我校王汝傳教授調(diào)所述： 目前物聯(lián)網(wǎng)還僅僅局限于實(shí)驗(yàn)室，還未進(jìn)入到應(yīng)用示范階段。僅有的應(yīng)用示范是南通的一個機(jī)房，觀察機(jī)房的溫度和濕度。物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在還處于初級階段，下一步，我們要尋找示范基地，在醫(yī)院、學(xué)校、住宅等等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用的示范，在經(jīng)過應(yīng)用示范以后，才會慢慢向市場推廣。 據(jù)專家預(yù)測 10 年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術(shù)將會發(fā)展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場。物聯(lián)網(wǎng)的前景很好，很大。但是道路很難 ，技術(shù)到實(shí)際的應(yīng)用還有很多問題需要解決。 二、 項(xiàng)目的必要性與意義 對 物聯(lián)網(wǎng)及業(yè)務(wù) 的概念是基于無縫的 物體對象和業(yè)務(wù)一體化的 可能性 物理對象和服務(wù)一體化通過自動識別事物 和對 事物和 業(yè)務(wù) ，溝通， 業(yè)務(wù) 的選擇和組合，解決和服務(wù)調(diào)用的 一體化 發(fā)現(xiàn) 來完成 。 關(guān)鍵 的使能研究和 商業(yè)化 可用 的技術(shù)支撐 物聯(lián) 網(wǎng)事情和服務(wù)模式，包括中間件和面向服務(wù)的架構(gòu)， 可視 化，無線射頻識別，傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)融合的語義， 以及為業(yè)務(wù)的選擇和集成 合作概括本體 的 語意 和 嵌入式 智能 。 在對物理事物的相互聯(lián)系的假設(shè) ，能 自 動采取的上下文信息和計(jì)算優(yōu)勢 的能力， 6 及用自然地 調(diào)用適當(dāng)?shù)男袆樱匀粡?qiáng)調(diào)了隱私，安全和信任的問題。為風(fēng)險管理和隱私和安全要求的執(zhí)法范圍內(nèi)的事物和服務(wù)體系的必要性促使互聯(lián)網(wǎng)急需的研究 和 以應(yīng)對這些挑戰(zhàn) 的策略 。其他緊迫的研究問題產(chǎn)生的無縫互操作和靈活的 端到端的解決方案 集成， 為 提供安全服務(wù)的 改進(jìn) 和捆綁和使用的隱私權(quán) 在物聯(lián)網(wǎng)及業(yè)務(wù) 架構(gòu)內(nèi)加強(qiáng)技術(shù) 。 因此， 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)問題，中間件和語義標(biāo)準(zhǔn) ， 設(shè)備通信管理，上下文意識和高效率的多準(zhǔn)則的約束滿意度和 優(yōu)化和語義解析技術(shù)支撐 物聯(lián)網(wǎng) 和 業(yè)務(wù) 范式和相關(guān)的用例構(gòu)成有趣的研究和商業(yè)挑戰(zhàn)。上述挑 戰(zhàn)構(gòu)成的創(chuàng)新研究和技術(shù)中心焦點(diǎn) 。 本項(xiàng)目的研究面臨著許多艱巨的問題， 從傳感器方面 主要有： 一是通信距離瓶頸。目前傳感器所能連接的距離只能是在 100 米 1000 米，也就是說，超過 1000 米之后，傳感器發(fā)射信號將不足以支撐數(shù)據(jù)的傳輸；二是外部環(huán)境指標(biāo)問題。目前的傳感器對外部環(huán)境指標(biāo)要求比較高，特別是對濕度、溫度的要求，一旦外部環(huán)境發(fā)生較大變化，其工作效率可能就要大打折扣 。隨著國家的重視，他的問題在逐漸解決。 三 是傳感器的價格還未有達(dá)到完全被市場接受的程度， 對科研的推廣和普及起到抑制作用。 現(xiàn)在傳感器已逐漸開始從實(shí) 驗(yàn)室走向應(yīng)用，如何應(yīng)用主要看市場和技術(shù)的結(jié)合，關(guān)鍵是業(yè)務(wù)，滿足市場的業(yè)務(wù)或拉動需求的新業(yè)務(wù)。傳感器的業(yè)務(wù)同傳統(tǒng)業(yè)務(wù)比有很多問題亟待解決： ? 傳感器的門類多，接口不統(tǒng)一； ? 傳送數(shù)據(jù)大，處理要求較高； ? 業(yè)務(wù)對實(shí)時性的要求很高； ? 沒有任何業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)供參考； ? 業(yè)務(wù)要求快捷，方便且成本低。 目前，國內(nèi)很多企業(yè)關(guān)注于傳感器的研究，有相關(guān)企業(yè)已經(jīng)生產(chǎn)出基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建平臺，但如何基于這樣的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建平臺提供智能業(yè)務(wù)，并將多種智能業(yè)務(wù)集成到一個統(tǒng)一的平臺上，這一研究目前并不多見。本項(xiàng)目旨在研究并構(gòu)建一套通用型智能業(yè)務(wù) 平臺，該平臺能夠支持若干的服務(wù)領(lǐng)域，但對于新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域也具有可擴(kuò)展性。這一業(yè)務(wù)平臺包括三層架構(gòu)：介入層、智能層、管理層。首先介入層從接入網(wǎng)中讀取各種形式的物的相關(guān)信息，對這些信息進(jìn)行解析、提取、加工和處理，并轉(zhuǎn)換成業(yè)務(wù)平臺預(yù)定義的數(shù)據(jù)格式，傳送給智能層；接著智能層通過相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理邏輯，對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并啟動某項(xiàng)業(yè)務(wù)的執(zhí)行；最后管理層對啟動的業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)控、計(jì)費(fèi)和管理。 物聯(lián)網(wǎng)是一個基于萬事萬物的網(wǎng)絡(luò)，對于不同事物傳遞的信息都要能夠讀取，因此，本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)之一就是對不同事物信息的解析和提取，稱之為“ 數(shù)據(jù)適配管理”；智能層雖然支持的業(yè)務(wù)模塊可能會比較多，但為了實(shí)現(xiàn)其業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展性，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式是必須的，因此一種能夠?qū)Ω鞣N業(yè)務(wù)進(jìn)行規(guī)范的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)也是本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)。 7 該項(xiàng)目是物聯(lián)網(wǎng)從理論研究走向人們?nèi)粘Ｉ畹拇呋瘎?，?xiàng)目的研究將極大地推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)程，同時對人類的通信概念和通信方式產(chǎn)生重大的影響。在科技方面，本項(xiàng)目的研究將進(jìn)一步提升我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的話語權(quán)，保證我國的物聯(lián)網(wǎng)研究處于世界領(lǐng)先水平，這對于中國提高世界科技競爭力、在相關(guān)領(lǐng)域趕超歐美具有重要意義。在經(jīng)濟(jì)方面，該項(xiàng)目的研究具有重要的應(yīng)用價 值，可以加速我國物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，而基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)必然對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有強(qiáng)有力的刺激，并促進(jìn)就業(yè)、抵抗金融危機(jī)。在社會生活方面，智能業(yè)務(wù)的應(yīng)用不僅會給企業(yè)帶來商機(jī)，終端用戶也是其受益者。用戶可以從一些危險的工作環(huán)境、簡單的重復(fù)性體力勞動中解脫出來，而智能性也會給用戶的生活帶來更大的便利和樂趣。比如在炎熱的夏天，員工可以在快下班時通過物聯(lián)網(wǎng)開啟家中的空調(diào)，從而可以一回家就能感受家中的清涼，消除一天工作的勞累。 三、 應(yīng)用前景 任何一個有重大影響力的研究必定要從實(shí)驗(yàn)室的理論研究走向市場應(yīng)用，而物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用無論對于制造商 、企業(yè)和消費(fèi)者都會帶來巨大的機(jī)會。雖然這樣的過程是漫長的，需要標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)組織、國家研究中心、服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)提供商和初期用戶的共同參與，但其應(yīng)用前景是樂觀的，也是巨大的，不可低估的。 就通信產(chǎn)業(yè)而言，物聯(lián)網(wǎng)可以建立在通信業(yè)現(xiàn)有的成功基礎(chǔ)上，如移動通信和無線通信。但物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用會開拓新的領(lǐng)域，已有的通信系統(tǒng)不能完全滿足其需求，因此需要重新建設(shè)部分基礎(chǔ)設(shè)施。 中國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)空間廣闊，而且中國政府正在以巨大的控制能力、實(shí)施決心、和配套資金對必要的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)， 因此，物聯(lián)網(wǎng)在中國具有更好地發(fā)展前景， 將會 產(chǎn)生更大的價值。 美國權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu) FORRESTER 預(yù)測 ： 到 2020 年，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達(dá)到 30 比 1，因此“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)。 從學(xué)校和社會的實(shí)際出發(fā)，最好的開發(fā)應(yīng)用過程 和前景 是： ? 利用本項(xiàng)目啟動資金和學(xué)校人力 面向 技術(shù) 構(gòu)建平臺 原形 ? 結(jié)合企業(yè)和城市的 發(fā) 展 需要 采用合作方式 構(gòu)建合作應(yīng)用平臺 ? 選擇有市場前景和應(yīng)用需求的業(yè)務(wù)進(jìn)行 業(yè)務(wù)的 開發(fā) 和包裝 ? 借助國家項(xiàng)目 支持 實(shí)現(xiàn)理論和技術(shù)的整體突破 ? 借助市場的力量， 實(shí)現(xiàn)最終的產(chǎn)品化 四、 項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn) 本項(xiàng)目將構(gòu)建一個通用型智能 業(yè) 務(wù)平臺，支持各種物對物的通信模式，提供不同業(yè)務(wù)邏輯。 同時， 我們還 要 接納和 必須保持物聯(lián)網(wǎng)的一些基本要 求 ， 有效性的五個原則： 1. 不能讓單個功能實(shí)體過載。 。 一種適合物聯(lián)的通用通信語言。 信。 （只需知道包，但未必要知道包里的內(nèi)容）。 國際上最新的研究業(yè)務(wù)的方法是采用 面向 業(yè)務(wù) 計(jì)算（ SOC）的范例 來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù) ， 8 以支持發(fā)展快速，低成本，可互操作，進(jìn)化，以及大型分布式應(yīng)用程序。 業(yè)務(wù) 是 自治的 ， 業(yè) 務(wù) 可說 是獨(dú)立的實(shí)體 ， 它希望可被描述， 發(fā) 布 ，并以全新的方式松散的耦合。它 們履行職責(zé)，從回答簡單的要求執(zhí)行復(fù)雜的業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的進(jìn)程，需要對等同行之間的 業(yè)務(wù) 消費(fèi)者和提供 者 多層次的關(guān)系。任何應(yīng)用程序代碼和任何一塊組件部署在系統(tǒng)可重復(fù)使用，為網(wǎng)絡(luò)提供 業(yè)務(wù) 轉(zhuǎn) 化 。 反映了 ―業(yè)務(wù) 為本 ‖的方案編制方法是 條件通過 對組成的發(fā)現(xiàn)和調(diào)用網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)來完成一些 任務(wù)， 這種方法是 依靠 的編程語言或操作系統(tǒng)概念為基礎(chǔ)的獨(dú)立的應(yīng)用程序 來 系統(tǒng)。它讓組織公開編程互聯(lián)網(wǎng)或各種網(wǎng)絡(luò)，如電纜的核心能力，通用移動通信 系統(tǒng)（ UMTS）的 xDSL 和藍(lán)牙使用標(biāo)準(zhǔn)的基于 XML 語言和協(xié)議，并 自我描述接口。 Web 服務(wù)是目前最有前途的 基于 SOC 的技術(shù) .他們 使用的通信介質(zhì)和開放的基于互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)網(wǎng)。包括 用 簡單對象訪問協(xié)議（ SOAP）傳輸數(shù)據(jù)， Web 服務(wù)描述語言（ WSDL）定義服務(wù)和業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言的 Web 服務(wù)（ BPEL4WS）的編排服務(wù)。基于標(biāo)準(zhǔn)的 SOA 可以授權(quán)一個靈活的基礎(chǔ)架構(gòu)和配置處理環(huán)境組織獨(dú)立的，可重復(fù)使用的應(yīng)用功能服務(wù)，并為利用這些服務(wù)的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 SOC 的跨越許多錯綜復(fù)雜的交織在一起的概念，協(xié)議和技術(shù)，起源于包括分布式計(jì)算系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和中間件， 網(wǎng)格計(jì)算學(xué)科門類齊全，軟件工程，編程語言，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，安全和知識表示。鑒于這一巨大的復(fù)雜性，以及需要合并的業(yè)務(wù)流程和組織結(jié)構(gòu)的理解技術(shù)，研究活動是非常零散的。 對 技術(shù) 和各領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)狀況進(jìn)行全面審查，并確定開放的問題 是 取得進(jìn)展的瓶頸。 圖 12 SOC 系統(tǒng) 層次圖 9 SOC 的研究路線 圖如 圖 12 所示，引入了一個擴(kuò)展 SOA 功能 ，并 將系統(tǒng) 分隔成3 層結(jié)構(gòu) ：服務(wù)基礎(chǔ)底部，中間服務(wù)組合，服務(wù)管理和監(jiān)測在最前面。 這種邏輯是基于分層 結(jié)構(gòu)的。 垂直軸表示服務(wù)特點(diǎn)貫穿了所有 3 個層次的 ，其中包括語義，非功能性的服務(wù)屬性，和服 務(wù)質(zhì)量。服務(wù)質(zhì)量的重要功能和非功能屬性，如性能指標(biāo)（例如，響應(yīng)時間），安全屬性，交易的完整性，可靠性，可伸縮性和可用性。 按照此模型， 進(jìn)行探索所得到的最新實(shí)現(xiàn) 物聯(lián)網(wǎng) 業(yè)務(wù)的 結(jié)構(gòu)圖 是： 圖 13 面向物聯(lián)網(wǎng)的 SOC 結(jié)構(gòu)圖 圖中， PS 表示業(yè)務(wù)提供商的描述， 每個業(yè)務(wù)都提供自己的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自治管理。 ONS 標(biāo)是目標(biāo)名字業(yè)務(wù) ，它是根據(jù)相應(yīng)的業(yè)務(wù)提供商（ PS）提供的信息來獲取必要的 信息 ，來為網(wǎng)內(nèi)服務(wù)。 DS 表示發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)， 它將需求分解成不同的查詢，并分為內(nèi)外網(wǎng)查詢， 還要將查詢返回的結(jié)果 進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)查詢?nèi)蝿?wù)。 QAS 是來指導(dǎo)ONS 和 DS，并根據(jù)分類的結(jié)果來指導(dǎo)查詢。 從上面國際的研究最新結(jié)果，我們可以相信面向查詢的功能是可以實(shí)現(xiàn)的，但其通用性 、效率等問題并沒有很好的解決方案。為此，我們在設(shè)定義網(wǎng) 守 實(shí)現(xiàn) 一般模式的前提下，以保持同國際先進(jìn)技術(shù)的一致性的同時又提出了如下創(chuàng)新性 ： （ 1） 通用性 10 物聯(lián)網(wǎng)是將世界上的絕大多數(shù)物體都包含在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，這涉及到不同種類的不同事物，因此，物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)平臺需要理解不同物間的通信模式，通用性是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺必須具有的一大特點(diǎn)，也是物聯(lián)網(wǎng) 業(yè)務(wù)平臺與現(xiàn)有的通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)平臺的一大區(qū)別。 本課題擬構(gòu)建物品統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn)， 使得 物體有唯一標(biāo)識， 所有的數(shù)據(jù) 可以 共享。 屏蔽網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和物品的特性，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下不同物體均可融入此統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺上，互聯(lián)互通。 （ 2） 可擴(kuò)展性 物聯(lián)網(wǎng)包含的物的種類有很多，很難將所有物的通信模式都預(yù)定義其中。良好的擴(kuò)展性也是物聯(lián)網(wǎng)的一大需求，通過已有的接口實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)的快速、可靠的接入也是本項(xiàng)目的一大特點(diǎn)。 本課題擬： ① 采用標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)協(xié)議，業(yè)務(wù)的生成將于物理設(shè)備無關(guān)，平臺提供可擴(kuò)展的協(xié)議接口，使不同物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠采用簡單方式接入 ② 業(yè) 務(wù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)有統(tǒng)一語言和模式； ③ 業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)還可提供庫，組建等 SIB，使業(yè)務(wù)生成能更大眾化，易于掌握，易于實(shí)現(xiàn)生成。 （ 3） 方便性 本項(xiàng)目不僅僅側(cè)重理論研究，更強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。面向的是最終消費(fèi)者，根據(jù)消費(fèi)者的不同需求，將所需的物接入到物聯(lián)網(wǎng)中，提供不同的智能服務(wù)。業(yè)務(wù)使用方面，通過多種終端方式提供接入的方便。本課題擬提供 Web 終端和手機(jī)終端等常見的終端形式，讓用戶方便地使用基于物聯(lián)網(wǎng)的智能業(yè)務(wù)。 （ 4） 示范性 本 項(xiàng)目 將在提出的通用型智能業(yè)務(wù)平臺上，針對有代表性的數(shù)個日常業(yè)務(wù)領(lǐng)域提供服務(wù)，這些服務(wù)將成為物聯(lián) 網(wǎng)上其他智能業(yè)務(wù)的應(yīng)用示范。 可以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的理解， 普及、創(chuàng)新及大規(guī)模應(yīng)用。 每個物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)都將推動一個行業(yè)的技術(shù)改造和生產(chǎn)模式的創(chuàng)新與發(fā)展，也必然有廣泛的示范效應(yīng)和深廣的應(yīng)用潛力。正如電話改變?nèi)藗兊慕涣鞣绞?，移?電話 改變?nèi)藗兊纳罘绞?一樣， 而在他們的發(fā)展中智能網(wǎng) 均 起到了靈魂和廣泛的推廣作用。我們希望通過物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)的研發(fā)來促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展。 參考文獻(xiàn) [1] Bob is the Real Business Case for the ?Inter of Things‘?[M]. 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