【導(dǎo)讀】引進(jìn)人才科研啟動基金項(xiàng)目。研究類別□基礎(chǔ)研究?應(yīng)用研究申請金額38萬元。通過信息產(chǎn)業(yè)部的所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測試，符合率99%以上?？萍疾框?yàn)收獲得A級，排名第一。完成國家863支持多媒體和移動業(yè)務(wù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。入層的開發(fā)及各種介入設(shè)備通信與控制接口，業(yè)務(wù)實(shí)時處理技術(shù)等。務(wù)的互通，基于頁面網(wǎng)格業(yè)務(wù)的運(yùn)行機(jī)制等問題。大地改變了人類的通信方式。移動電話的出現(xiàn)使得任何人在任何時間和任何地點(diǎn)進(jìn)行。這就是后來的InterofThings（物聯(lián)網(wǎng)）。中心，在這個環(huán)境中計算機(jī)可以在沒有人類的幫助下理解世界”。環(huán)境通信；3）能夠獲得自身信息并保存信息；4）能夠通過某種語言描述自身的特性。如用途，處理需求等；5）能夠根據(jù)相應(yīng)情況做出決策。物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。目前，物聯(lián)網(wǎng)比較公認(rèn)的定義是“通過射頻識別。、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，蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

　　

【正文】 型中定義的各個狀態(tài)，并決定在每一個轉(zhuǎn)移時，是否觸發(fā) WSCP 的業(yè)務(wù)。呼叫控制器對單個 呼叫控制消息或事件的處理可能會導(dǎo)致幾個 IN 呼叫模型狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，或可能會觸發(fā)與 WSCP 之間多次的交互。 在發(fā)端和收端使用不同的狀態(tài)模型和觸發(fā)點(diǎn)，且決定何時觸發(fā)以及給 WSCP 提供何種信息也是依賴于發(fā)端和收端的一致 性和呼叫的全局信息。 IN 呼叫模型和觸發(fā)器到 IP 電話的呼叫控制結(jié)構(gòu)的映射是一個需要進(jìn)一步發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)域。 由于網(wǎng)守是 IP 電話網(wǎng)的控制中心，因此將 BCSM 模型建立在網(wǎng)守上，由網(wǎng)守控制網(wǎng)關(guān)完成 SSF/CCF 的功能，在本物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中我們可能將設(shè)備提供商提供的網(wǎng)關(guān)與我們的網(wǎng)守相連調(diào)試， 再 同業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行通信。 17 (2) 物聯(lián)網(wǎng) 大量 數(shù)據(jù) 存儲和 處理問題 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存在如下特點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型多、面向業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)復(fù)雜。物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)平臺需要對這大量的、異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、實(shí)時、基于業(yè)務(wù) 、智能地 處理，對本項(xiàng)目的研究提出很多需要解決 的問題。 就數(shù)據(jù)類型而言， 可以將 物聯(lián)網(wǎng)中 數(shù)據(jù)分為如下幾類： RFID 信號、地址 /唯一性標(biāo)識信息、描述性信息、環(huán)境或地理位置信息、多維的傳感器數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、物理模型和控制命令。不同類型的數(shù)據(jù) 在表示上將存在差異 ， 在 處理時 需要采用不同的處理方式，體現(xiàn)在存儲、索引和查詢技術(shù)不同。 例如， 在物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)應(yīng)用中時空數(shù)據(jù)處理將占據(jù)重要地位。許多傳感器數(shù)據(jù)（如天氣測量）都有時間標(biāo)簽，這類數(shù)據(jù)的查詢大多需要時間條件?？臻g數(shù)據(jù)庫是位置相關(guān)服務(wù)（如地圖查詢）的基礎(chǔ)。目前，時空數(shù)據(jù)處理技術(shù)已經(jīng)相對成熟，如何結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)自身的特點(diǎn)， 建立 一個統(tǒng)一的或者可以靈活轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)表示方法，在此基礎(chǔ)上借鑒以往的索引和查詢技術(shù)，創(chuàng)新發(fā)展有效的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)索引和查詢技術(shù)。 物聯(lián)網(wǎng)依靠傳感網(wǎng)的各類傳感器收集信息并作初步的數(shù)據(jù)處理，然后通過互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)處理中心通訊，數(shù)據(jù)處理中心匯總數(shù)據(jù)并根據(jù)客戶制定的業(yè)務(wù)規(guī)則作出決策，并將執(zhí)行指令發(fā)送到傳感器，傳感器接收指令并作出反應(yīng)。以上就是最基本的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理模型。 這一模型將涉及 如下 技術(shù)：數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和數(shù)據(jù) 融合 /挖掘技術(shù)。 考慮到物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別，在數(shù)據(jù)處理過程中每種技術(shù)都需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的特殊性，提出適合物 聯(lián)網(wǎng)使用的新的解決方案。 數(shù)據(jù)獲取 是物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù) 物理 平臺 中 介入層的主要工作，其特點(diǎn)體現(xiàn)在獲取數(shù)據(jù)的方式多樣性 ， 數(shù)據(jù)的大量性、不確定性 等 。多樣性體現(xiàn)在可以采用諸如 RFID、紅外線、傳感器等多種媒介收集數(shù)據(jù)，不同的媒介的組網(wǎng)方式也將產(chǎn)生巨大的差異，但 數(shù)據(jù)獲取層 要能夠屏蔽這些差異，以一種統(tǒng)一的形式 提交 給智能網(wǎng)業(yè)務(wù)層； 數(shù)據(jù)獲取時還 需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的融合，將有效的數(shù)據(jù)以盡可能少的數(shù)據(jù)量提交至業(yè)務(wù)層。 考慮數(shù)據(jù)的不確定性和傳感器節(jié)點(diǎn) 的 能量有限性， 考慮 利用感知數(shù)據(jù)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)判斷，在預(yù)判的空閑期內(nèi)，調(diào)整傳感器節(jié)點(diǎn) 的工作模式、降低節(jié)點(diǎn)采樣率，從而減少通信量，延長節(jié)點(diǎn)的生命期。 同時，由于業(yè)務(wù)的多樣性，需要在數(shù)據(jù)獲取時就應(yīng) 結(jié)合業(yè)務(wù)特點(diǎn)，傳輸業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)庫 技術(shù) 包括數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)查詢技術(shù)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 本項(xiàng)目中智能業(yè)務(wù)平臺下 數(shù)據(jù) 管理擬采用二級管理體制，由 物聯(lián)網(wǎng) 網(wǎng)守（ WGK）和 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)功能（ WSDF） 共同構(gòu)成 數(shù)據(jù) 存儲 物理 平臺 。 WSDF 可以是網(wǎng)絡(luò)中功能強(qiáng)大的服務(wù)器或服務(wù)器群，負(fù)責(zé)基于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)處理。 由物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（ WGW）將其所在網(wǎng)絡(luò)中收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)有效融合后上報給 WGK， WGK 綜合考慮數(shù)據(jù)特點(diǎn)和業(yè)務(wù)需要將數(shù)據(jù) 保存在 WGK 中或上報給 WSDF。當(dāng)客戶端向業(yè)務(wù)平臺請求服務(wù)時，也同樣采取二級查詢機(jī)制，首先由 WGK 從自身查詢 所需數(shù)據(jù)，在查詢不到所需數(shù)據(jù)時 再 向 WSDF發(fā)送查詢請求，并將獲取的信息返回 WGK，以合適的形式呈現(xiàn)給終端用戶。 物聯(lián)網(wǎng)中業(yè)務(wù)往往具有實(shí)時性， 例如客戶 往往 需要通過智能業(yè)務(wù) 平臺 查詢到家中 18 此時此刻的 溫度等 ， 因此，物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)平臺下 數(shù)據(jù)的處理 也需要 支持 實(shí)時性 。 一種商業(yè)決策中實(shí)時性解決方案為： 根據(jù)一定的實(shí)時策略，將 數(shù)據(jù)存儲分為 Data Warehouse（數(shù)據(jù)倉庫） 和 Real Time Data Cache（ 實(shí)時數(shù)據(jù)緩存）兩種形式，與業(yè)務(wù)相關(guān)的實(shí)時性數(shù)據(jù)存儲在緩存中，以保證實(shí)時地響應(yīng)用戶請求；實(shí)時性要求不高的數(shù)據(jù)存儲在 Data Warehouse 中， Data Warehouse 是一個面向主題的、集成的、相對穩(wěn)定的、反映歷史變化的數(shù)據(jù)集合，用于支持管理決策。數(shù)據(jù)倉庫用于支持決策，面向分析型數(shù)據(jù)，對多個異構(gòu)的數(shù)據(jù)源能有效集成，集成后按照主題進(jìn)行重組，并包含歷史數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中仍然具有重要的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn) 物體 自主學(xué)習(xí)，智能化相應(yīng)的關(guān)鍵 。 (3) 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺的消息的處理 要實(shí)現(xiàn) IP 與物聯(lián)網(wǎng)的互通，直接和智 能網(wǎng)交互信息流的是物聯(lián)物代理服務(wù)器。研究和選擇標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議來呼叫控制模型和協(xié)議所產(chǎn)生的影響需要進(jìn)行深入的研究，以保證能給用戶提供與連接主被叫的傳輸技術(shù)無關(guān)的業(yè)務(wù) ，我們擬創(chuàng)建 WINAP（物聯(lián)網(wǎng) INAP）協(xié)議，該協(xié)議基于國內(nèi) INAP 在 IP 實(shí)現(xiàn)上的經(jīng)驗(yàn)、 INAP 的通信規(guī)程的運(yùn)用及 PINT 在業(yè)務(wù)上的成功應(yīng)用互通，加之對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特性的研究，和 OGSA對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議接口已有的定義（ GridService， NotificationSource， NortificationSink， Registry， PrimaryKey， HandleMap）。這些基礎(chǔ)可以保證我們?nèi)诤喜U(kuò)充 INAP 成WINAP，實(shí)現(xiàn)新的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，這將成為我們研究的一個重點(diǎn)，也是必須攻破的一個關(guān)鍵點(diǎn)。 圖 23 給出的是傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的層次圖，我們將研究和實(shí)現(xiàn)物聯(lián)協(xié)議部分，同時將其變成基于 IP 的協(xié)議。 我們將繼續(xù)擴(kuò)充他的專用能力，裁減他的其他傳統(tǒng)能力，其目的是使其應(yīng)用能力更能放映物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用要求，最大限度地應(yīng)用智能網(wǎng)的成功機(jī)制，更好的表達(dá)互通接口， 更有力業(yè)務(wù)控制的其他要求，如實(shí)時要求。在此基礎(chǔ)上，還要使協(xié)議能接納 PINT 的特點(diǎn)，能夠方便各種服務(wù)要求。 M T P 1M T P 3M T P 2 T U P I S U P S C C P T C A P、M A P、O M A P T C 用 戶 ( I S P ) I N A P、C A P、P I N T 物 理 層 會 晤 層 傳 輸 層 網(wǎng) 絡(luò) 層 鏈 路 層 應(yīng) 用 層 表 示 層 S S 7信 令 系 統(tǒng) O S I 結(jié) 構(gòu) 圖 23 INAP 在 IP 上的實(shí)現(xiàn) 我們?nèi)匀徊捎贸晒Φ?INAP 處理業(yè)務(wù)的模式和機(jī)制，使并行處理能夠高效運(yùn)行，并為未來的智能網(wǎng)互通建立良好的控制對接接口，見圖 24。 19 應(yīng) 用 處 理 多 個 并 列 的 交 互 作 用 M A C F S C C P M T P A S E ’ s T C A P A S E ’ s T C A P A S E 39。 sT C A P 應(yīng) 用 處 理 S C C P M T P 單 個 交 互 作 用 SACFSACFSACF 圖 24 INAP 的通信規(guī)程 圖 24 中各名詞含義為： SACF（ 單相關(guān)控制功能 ）； MACF（ 多相關(guān)控制功能 ）；ASE（ 應(yīng)用業(yè)務(wù)單元 ）； INAP（ 智能網(wǎng)應(yīng)用規(guī)程 ）； SAO（ 單個相關(guān)體 ）。 PINT 業(yè)務(wù)處理技術(shù)也是我們結(jié)合 IP 技術(shù)所要考慮的參考技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法，在物聯(lián)網(wǎng)的智能業(yè)務(wù)涉及中我們要有目的地引入它的有效部分，結(jié)合面向網(wǎng)格的業(yè)務(wù)處理方式，提供更全面可行的業(yè)務(wù)控制應(yīng)用協(xié)議。 (4) 物聯(lián)網(wǎng)地址解析問題 物聯(lián)網(wǎng)的地址解析（映射）是呼叫建立過程中的關(guān)鍵一步。對于電話到電話的地址解析相對簡單，主叫方網(wǎng)關(guān) (或 PC)收到被叫號碼后，只需找到被叫方網(wǎng)關(guān)的 IP 地址即可。而對于新的物聯(lián)網(wǎng)到 IP 網(wǎng)絡(luò)，則相對復(fù)雜些，這是由于物體的數(shù)目異常龐大，且大部分設(shè)備的 IP 地址是動態(tài)分配的。 因此本項(xiàng)目地址解析中要解決兩個方面的問題：第一，物體標(biāo)識問題，即提出一套標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)能唯一標(biāo)識接入到物聯(lián)網(wǎng)中的物體。第二，地址 解析 服務(wù)。 考慮到現(xiàn)有的 物體標(biāo)識方法 種類較多 ，如條形碼 、 EPC、 IP 地址、 OID、 URL、URN、 UUID 等 ， 它們標(biāo)識 物體 的 規(guī)則不盡相同，有的差異較大 ， 并 廣泛應(yīng)用在不同的領(lǐng)域 ， 它們的統(tǒng)一是需要很多時間來完成，我們擬采用提取的方式，然后映射到系統(tǒng)定義的唯一標(biāo)識法。這樣，可以減少大量的分析和轉(zhuǎn)換工作，并可為日后的地址解析提供好的擴(kuò)展接口，同時地址采用映射方式保存，以方便連接的建立。對物聯(lián)網(wǎng)傳感器的基本數(shù)據(jù)標(biāo)識擬采用 SensorML。它包括傳感器的名詞，類型，識別碼，時間，有效性，對分類限制的描述，平臺參考參數(shù)，傳感器的位置等信息。 二、 主要研究目標(biāo) 課題的 總體研究目標(biāo)是在 2020 年底前，研制出物聯(lián)網(wǎng)互通智能網(wǎng)業(yè)務(wù)原型平臺： (1) 能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的智能業(yè)務(wù)開發(fā)和業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)境 (2) 研究出物聯(lián)網(wǎng)上典型設(shè)備的通用介入方式和實(shí)現(xiàn)方法 (3) 能快速、方便、靈活、經(jīng)濟(jì)、有效地生成和實(shí)現(xiàn)市場所需要的新物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù) 20 (4) 提供靈活的維護(hù)與管理接口 (5) 系統(tǒng)一旦加載到高性能機(jī)后具有高可靠性和可用性（年故障時間≤ 3 分鐘， 切換時間≤ 6 秒） (6) 系統(tǒng)具有 10 萬用戶的處理能力 (7) 將為我國制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供建議 三、 需解決的關(guān)鍵技術(shù) 目前 傳感器 研究工作主要集中在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信協(xié)議方面， 但由于傳感器網(wǎng)絡(luò)具有分布式、大規(guī)模部署、傳感器節(jié)點(diǎn)計算能力、存儲能力和通信能力不足，能量有限以及感知數(shù)據(jù)不確定等特性，開發(fā)傳感器 網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用有困難。 經(jīng)過具體業(yè)務(wù)的研究和同以往智能網(wǎng)的比較，我們認(rèn)為在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)已有的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)我們設(shè)計的智能網(wǎng)可能需要解決如下技術(shù)難點(diǎn)：網(wǎng)內(nèi)事件檢測，通知和業(yè)務(wù)處理技術(shù)（包擴(kuò)故障通知）；大量感知數(shù)據(jù)收集，融合和業(yè)務(wù)處理技術(shù)； 與不同網(wǎng)關(guān)和中間件業(yè)務(wù)協(xié)同處理技術(shù)；資源保證和業(yè)務(wù)實(shí)時處理技術(shù)。這些難點(diǎn)結(jié)合到我們具體的實(shí)現(xiàn)方案中，主要要解決的關(guān)鍵技術(shù)可以概括為： (1) 如何定義一種統(tǒng)一的、 標(biāo)準(zhǔn)的接口，使得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下不同的物體能夠快速地接 入到該智能平臺中； (2) 如何定義一種業(yè)務(wù)生成統(tǒng)一語言和模式，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速創(chuàng)建、生成和運(yùn)行； (3) 如何從大量的傳感器或者其他物體中收集有效數(shù)據(jù)，并以盡可能少的數(shù)據(jù)量傳輸?shù)綐I(yè)務(wù)處理平臺； (4) 物聯(lián)網(wǎng)中涉及大量的數(shù)據(jù)，如何合理地存儲數(shù)據(jù)、 實(shí)時、高效地 獲取數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的融合將對智能業(yè)務(wù)的運(yùn)行速率和效果產(chǎn)生關(guān)鍵的影響； (5) 提供統(tǒng)一便捷的地址標(biāo)識和解析過程，方便物聯(lián)網(wǎng)的連接建立和業(yè)務(wù)控制； (6) 傳統(tǒng)的智能網(wǎng)目前應(yīng)用較廣，解決物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)如何和傳統(tǒng)的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)互聯(lián)互通，從而提 供給用戶更多的途徑訪問物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。 21 本項(xiàng)目擬采取的研究、實(shí)驗(yàn)方法，技術(shù)路線 一、研究方法 本項(xiàng)目是在國家 863 計劃基于 CS CS2 及國際 CS4 的智能網(wǎng)設(shè)備研制項(xiàng)目已取得重大成果 、 全面掌握中國 CS CS2 標(biāo)準(zhǔn)和國際 CS4 研究成果 、 掌握 SCE、SMP、 SCP、 SDP 核心技術(shù)以及智能業(yè)務(wù)計費(fèi)方式，已完成 SSP,SS7 信令 ,SS7/IP 和 PINT接入功能實(shí)體開發(fā) , 及 sensorML 和 OGSA 的結(jié)合分析基礎(chǔ)上， 提出支持物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)原型系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的許多不確定性 ,我們 擬采用如下研究方法 : 要在 預(yù)定 的時間內(nèi)完成物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)原型系統(tǒng) ,必須提出好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和有相應(yīng)的技術(shù)儲備 ,配置的選擇要易于過渡到研發(fā)模型 、 利于申請國家項(xiàng)目， 易于 向產(chǎn)品方向過渡 ,使其容易專利化和產(chǎn)業(yè)化。 （ 1） 在結(jié)構(gòu)上，我們保持原智能網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)不變，將物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn) 以TSSP 對待，使其具有 SSP 功能，具有與 SCP 信令交互的能力。可通過增加物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中網(wǎng)守的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能、引入和創(chuàng)建智能業(yè)務(wù)執(zhí)行環(huán)境 ，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能業(yè)務(wù)；WSCP 可同時支持多種業(yè)務(wù)的消息集，可通過加載新業(yè)務(wù)的消息集及相關(guān)的邏輯和數(shù)據(jù)來 控制新業(yè)務(wù)的執(zhí)行過程， SCE 提供業(yè)務(wù)定義語言 SDL 定義新的業(yè)務(wù)，經(jīng) SCE 、SMP 處理后變成消息集加載到 WSCP 上，控制網(wǎng)關(guān)和相應(yīng)的業(yè)務(wù)代理服務(wù)器、相關(guān)的SSP 實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)。 （ 2） 在研制步驟上，先開發(fā)、完善 基本物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)各網(wǎng)元的功能 ，按國內(nèi)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和國際研究 的 成熟傳感器產(chǎn)品開發(fā)出通用的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)；同時論證網(wǎng)守上新增的物聯(lián)網(wǎng)消息集的處理及傳送格式的轉(zhuǎn)換方法，編制相應(yīng)的程序。在研制出通用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，擴(kuò)充網(wǎng)守的功能，使之具有處理物聯(lián)網(wǎng)消息集的能 力，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)