【正文】 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn) I 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn) 摘要 2021 年 11 月 17 日 ，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了 《 ITU 互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告 2021：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。 物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念在全球經(jīng)濟(jì)一體化、信息技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)的背景下，已經(jīng)成為了 21世紀(jì)最熱門的詞匯。美國某知名咨詢公司預(yù)測(cè)，到 2020 年末，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)量及涉及范圍將比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大 致少 30 倍，物聯(lián)網(wǎng)將成為下一個(gè)億萬級(jí)別的信息服務(wù)業(yè)務(wù)。作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中重要的一個(gè)模塊，物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中起到了信息處理和發(fā)布的作用，為了更好的普 及物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)的研究就成為迫在眉睫的事情。 本課題圍繞物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)技術(shù)這一主線，首先探討了物聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)的定義與意義，分析了物聯(lián)網(wǎng)三大應(yīng)用體系及整體模型，接著介紹了與物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)密切相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)、編碼解析技術(shù)、信息共享技術(shù)以及實(shí)體標(biāo)記語言技術(shù)；通過給出極具代表性的兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)方案，更直觀 地 顯示了物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)的特點(diǎn)，并據(jù)此提出通過 EPC 技術(shù)和 Web Service 原理實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)的方案，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于 的典型物聯(lián)網(wǎng)信息服 務(wù)平臺(tái)。為了更好 地 介紹該平臺(tái)，讓讀者更易理解，本文還對(duì)平臺(tái)中涉及的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了介紹。 關(guān)鍵詞 ： 物聯(lián)網(wǎng) ， RFID, EPC， 信息服務(wù) ， 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn) II Research and Implementation of IOTInformation Service Platform Abstract On November 17, 2021, “2021 ITU Inter Report: Inter of Things” was issued on The World Summit on the Information Society held in Tunisia, when the concept of IOT first appeared. With the integration of global economy and the rapid development of Information Technology, IOT has bee one of the most popular topics in the 21st century. A wellknown American consulting firm forecast that till the end of the year of 2020, the amount of business of IOT as well as the business range will be more than 30 times of that of the Inter. IOT will be the next billionairelevel Information Service Business. As one of the most critical part of IOT System, IOTInformation Service Platform plays a role of Information processing and releasing. For the purpose of spreading knowledge of IOT and promoting the development of IOT, research on IOT Information Service Platform bees an extremely urgent event. This paper focused on the technology of IOT information Service. At first, the definition and the importance of IOT and IOT information Service are introduced. After analyzing the model and system of IOT, the paper e to the chapters of middleware technology, encoding/resolving technology, information sharing technology and PML technology. The features of IOTInformation Service Platform are well illuminated by the way of presenting two typical examples of IOTIS Platform. According to that, scheme of implementing Information Service is proposed through EPC Technology and Web Service, thus ing to an IOTIS Platform based upon . Some related information is described in order to make it more understandable. Key Words:Inter of Things, RFID, EPC, Information Service, 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn) I 目錄 1 前言 ……………………………………………………………………………… 1 課題背景 …………………………………………………………………… 1 物聯(lián)網(wǎng)簡介 ………………………………………………………… … 1 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)簡介 ………………………………………… … 1 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 …………………………………… 2 課題研究內(nèi)容 ……………………………………………………………… 3 論文結(jié)構(gòu) …………………………………………………………………… 4 2 物聯(lián)網(wǎng)體系 ……………………………………………………………………… 6 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述 …………………………………………………………… 6 物聯(lián)網(wǎng)定義 ………………………………………………………… 6 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)定義 ………………………………………… 7 物聯(lián)網(wǎng)研究意義 …………………………………………………… 8 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié) 構(gòu) …………………………………………………………… 10 RFID 系統(tǒng)體系架構(gòu) ………………………………………………… 10 M2M 系統(tǒng)體系架構(gòu) ………………………………………………… 12 WSN 系統(tǒng)體系架構(gòu) ………………………………………………… 13 物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)模型 ………………………………………………………… 15 標(biāo)識(shí)物品 …………………………………………………………… 15 搭建物物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) ……………………………………………… … 15 搭建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái) ……………………………………………… 16 3 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)相關(guān)技術(shù) ………………………………………………… 17 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中間件技術(shù) …………………………………………………… 17 中間件概念 ………………………………………………………… 17 物聯(lián)網(wǎng)中間件的作用 ……………………………………………… 17 中間件功能模塊 …………………………………………………… 18 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)編碼與名稱解析技術(shù) ……………………………………… … 20 編碼技術(shù) …………………………………………………………… 20 IOTNS 技術(shù) ………………………………………………………… 21 物聯(lián)網(wǎng)無線空中接口 ……………………………………………………… 22 4 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)的研究 …………………………………………………… 25 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)介紹 …………………………………… 25 物品 信息 服務(wù) ……………………………………………… …… … 25 PML 技術(shù) …… ……………………………………………………… 27 數(shù)據(jù)安全策略簡述 ………………………………………………………… 29 數(shù)據(jù)安全主要原則 ………………………………………………… 29 數(shù)據(jù)安全解決方案 ………………………………………………… 30 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn) II 典型物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái) ………………………………………………… 31 基于 RFID 的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái) ……………………………… 31 基于 M2M 的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái) …………………… ………… 34 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu) ………………………………………… 36 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)特點(diǎn) ………………………………………… 36 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)結(jié)構(gòu) ………………………………………… 36 5 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn) …………………………………………………… 39 系統(tǒng)分析 …………………………………………………………………… 39 系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu) …………………………………………………… 39 開發(fā)工具分析 …………… ………………………………………… 43 模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) …………………………………………………………… 43 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) ………………………………………………………… 43 ONS模塊 …………………………………………………………… 47 制造商模塊 ………………………………………………………… 49 管理員模塊 ………………………………………………………… 51 讀寫器 模塊 ………………………………………………………… 52 系統(tǒng)代碼 …………………………… ……………………………………… 53 平臺(tái)的性能分析 …………………………………………………………… 69 平臺(tái)的數(shù)據(jù)保密性 ………………………………………………… 69 平臺(tái)信息傳遞效率 ………………………………………………… 70 6 結(jié)論和體會(huì) ……………………………………………………………………… 72 致謝 ………………………………………………………………………………… 73 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 74 譯文及原文 ……… ………………………………………………………………… 75 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn) 1 1 前言 課題背景 物聯(lián)網(wǎng)簡介 當(dāng)每一次新興技術(shù)時(shí)代到來時(shí)，總會(huì)給人類社會(huì)帶來巨大的變革，例如工業(yè)革命的蒸汽機(jī)，電氣時(shí)代的發(fā)電機(jī)，抑或是上個(gè)世紀(jì)才出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)，這些革命性的發(fā)明無疑都給整個(gè)社會(huì)的發(fā)展帶來了巨大的 推動(dòng)力。物聯(lián)網(wǎng)，這個(gè)詞匯或許我們還有點(diǎn)陌生，但毫無疑問，作為下一個(gè)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)核心，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)給現(xiàn)代社會(huì)帶來在科技和經(jīng)濟(jì)兩方面上翻天覆地的變化。 物聯(lián)網(wǎng)（ The Inter of Things）這個(gè)新名詞誕生于 1999 年 ，關(guān)于它的定義世界各國都有自己不同的標(biāo)準(zhǔn)：提出物聯(lián)網(wǎng)概念的美國麻省理工學(xué)院專家認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備如 RFID（射頻識(shí)別）設(shè)備、 GPS（全球定位系統(tǒng)）、激光掃描器等裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)。而歐盟定義為：將現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)延伸到互聯(lián)的物品網(wǎng)絡(luò)。這些對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義雖有所不同，但都可概括為通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息的交換和通訊，以此來實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別、跟蹤定位、監(jiān)控機(jī)管理的一種網(wǎng)絡(luò)，它是一互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。 物聯(lián)網(wǎng)的提出使得全世 界的物品信息都有可能通過互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)時(shí)共享。物品上的條形碼及電子標(biāo)簽可以儲(chǔ)存并標(biāo)示出物體的信息，而這些信息通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式被傳送至上層的信息處理服務(wù)系統(tǒng)，而各大系統(tǒng)則可相互連接成一個(gè)大型的平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)，即物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)。 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái) 簡介 從系統(tǒng)組成來看，可以把物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)分為軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)兩大系統(tǒng)。 物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)硬件設(shè)施由各種應(yīng)用服務(wù)器（包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）組成，還包括用戶設(shè)備（如 PC、手機(jī)）、客戶端等，主要用于對(duì)采集數(shù)據(jù)的融合 /匯聚、轉(zhuǎn)換、分析，以及對(duì)用戶呈現(xiàn)的適配和事 件的觸發(fā)等。對(duì)于信息采集，由于從感知節(jié)點(diǎn)獲取的是大量原始數(shù)據(jù)，這些原始數(shù)據(jù)對(duì)于用戶來說只有經(jīng)過轉(zhuǎn)換、篩選、