物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

InternetofThings2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院1第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院26.1中間件技術(shù)概述6.2中間件的體系結(jié)構(gòu)6.3主流的中間件技術(shù)平臺(tái)6.4物聯(lián)網(wǎng)中間件關(guān)鍵技術(shù)第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院3本章重點(diǎn)★掌握中間件的作用和分類★掌握中間的體系結(jié)構(gòu)★熟悉主流的中間件技術(shù)平臺(tái)★熟悉物聯(lián)網(wǎng)中中間件的關(guān)鍵技術(shù)第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院46.1

中間件技術(shù)概述6.1.1

中間件的作用和意義中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源。中間件位于客戶機(jī)/服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計(jì)算機(jī)資源和網(wǎng)絡(luò)通訊，是連接兩個(gè)獨(dú)立應(yīng)用程序或獨(dú)立系統(tǒng)的軟件，相連接的系統(tǒng)即使它們具有不同的接口，但通過(guò)中間件相互之間仍能交換信息，執(zhí)行中間件的一個(gè)關(guān)鍵途徑是信息傳遞，通過(guò)中間件應(yīng)用程序可以工作于多平臺(tái)或OS環(huán)境。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院5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)，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的共性需求（感知、互聯(lián)互通和智能），是已存在的各種中間件及信息處理技術(shù)的聚合與提升。物聯(lián)網(wǎng)中間件處于物聯(lián)網(wǎng)的集成服務(wù)器端和感知層、傳輸層的嵌入式設(shè)備中。物聯(lián)網(wǎng)中間件扮演底層數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和應(yīng)用程序之間的中介角色，中間件可以收集底層硬件節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)；同時(shí)，應(yīng)用程序端可以使用中間件所提供一組通用的應(yīng)用程序接口(API)，連接并控制底層硬件節(jié)點(diǎn)。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院6中間件的特點(diǎn)是它固化了很多通用功能，但在具體應(yīng)用中多半需要二次開發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的行業(yè)業(yè)務(wù)需求，因此，所有物聯(lián)網(wǎng)中間件都要提供快速開發(fā)(RAD)工具。6.1.2

物聯(lián)網(wǎng)中間件研究現(xiàn)狀軟件巨頭微軟的CEO比爾·蓋茨早在1995

年《未來(lái)之路》一書中就提到和看到了物聯(lián)網(wǎng)的潛力。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于把現(xiàn)有的智能物件和子系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的大集成(GrandIntegration)和“管控營(yíng)一體化”。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院76.1.3

物聯(lián)網(wǎng)中間件研究?jī)?nèi)容物聯(lián)網(wǎng)中間件是各類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)軟件設(shè)施和共性軟件平臺(tái)，是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性支撐。雖然物聯(lián)網(wǎng)中間件的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但仍存在如下問(wèn)題有待進(jìn)一步研究：硬件、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)的異構(gòu)性問(wèn)題移動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化問(wèn)題通信與數(shù)據(jù)交換問(wèn)題不同中間件體系的融合問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)中間件支撐環(huán)境的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院86.1.4

物聯(lián)網(wǎng)中間件特性研究物聯(lián)網(wǎng)中間件特性首先要研究其處理的數(shù)據(jù)的特性，根據(jù)硬件傳輸上來(lái)的數(shù)據(jù)的不同，才能體現(xiàn)其特色，首先與普通數(shù)據(jù)相比，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具有如下特征：時(shí)間性、關(guān)聯(lián)性和動(dòng)態(tài)性豐富的隱含語(yǔ)義冗余性、實(shí)時(shí)性和異構(gòu)性流動(dòng)性、海量性和批量性第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院9根據(jù)處理的數(shù)據(jù)的特點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)中間件具有下列基本特征：(1)

獨(dú)立架構(gòu)(InsulationInfrastructure)：物聯(lián)網(wǎng)中間件獨(dú)立并且存在于后端應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)采集器之間，并且能夠與多個(gè)或者多種后端應(yīng)用程序以及多個(gè)數(shù)據(jù)采集器連接，以減輕架構(gòu)與中間件維護(hù)的復(fù)雜性。(2)

數(shù)據(jù)處理(DataFlow)：物聯(lián)網(wǎng)主要目的在于將實(shí)體對(duì)象轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對(duì)象，因此數(shù)據(jù)處理是物聯(lián)網(wǎng)最重要的特征，物聯(lián)網(wǎng)中間件具有數(shù)據(jù)的搜集、整合、過(guò)濾與傳遞等特性，以便將正確的對(duì)象信息傳到企業(yè)后端的應(yīng)用系統(tǒng)。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院10(3)

流程處理(ProcessFlow)：物聯(lián)網(wǎng)中間件采用程序邏輯及儲(chǔ)存再轉(zhuǎn)送(store-and-forward)的功能來(lái)提供順序的消息流，具有數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)與管理的能力。(4)

標(biāo)準(zhǔn)化(Standard)：這里主要針對(duì)RFID來(lái)說(shuō)，控制器和傳感器現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)還不夠統(tǒng)一，RFID為識(shí)別實(shí)體對(duì)象與自動(dòng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用，EPCgloba目前正在研究為各種產(chǎn)品的全球唯一識(shí)別號(hào)碼提出通用標(biāo)準(zhǔn)ElectronicProducCode(EPC)。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院116.1.5

物聯(lián)網(wǎng)中間件分類

結(jié)合當(dāng)前對(duì)RFID中間件和WSN/USN中間件的研究，本文按照中間件的運(yùn)行層次將物聯(lián)網(wǎng)中間件分為兩大類：應(yīng)用服務(wù)中間件和嵌入式中間件。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院121.

應(yīng)用服務(wù)中間件應(yīng)用服務(wù)中間件也稱為服務(wù)級(jí)中間件，一般是運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的大型應(yīng)用服務(wù)器平臺(tái)之上。這種類型的中間件通常能夠構(gòu)建出企業(yè)級(jí)的服務(wù)總線，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，實(shí)現(xiàn)與其他應(yīng)用服務(wù)器的通信整合。服務(wù)級(jí)中間件利用ALE標(biāo)準(zhǔn)將原始標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為符合企業(yè)應(yīng)用需求的事件數(shù)據(jù)，初步滿足了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與企業(yè)管理系統(tǒng)融合的需要。目前市場(chǎng)上典型的應(yīng)用中間件產(chǎn)品主要有：BEA公司的Weblogic、IBM公司的Websphere、Oracle公司的SensorEdgeServer等。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院132.

嵌入式中間件嵌入式中間件將中間件的層次結(jié)構(gòu)下放到感知硬件節(jié)點(diǎn)上，有助于利用節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速過(guò)濾和轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用需求的快速實(shí)時(shí)響應(yīng)。同時(shí)嵌入式中間件能夠提供節(jié)點(diǎn)級(jí)別的硬件抽象接口，無(wú)論是針對(duì)嵌入式應(yīng)用還是企業(yè)級(jí)應(yīng)用的開發(fā)，都能迅速部署和完成。相對(duì)于原先的由純軟件構(gòu)成的應(yīng)用服務(wù)中間件，嵌入式中間件具有應(yīng)用部署成本低、部署方式靈活的特點(diǎn)。此外，嵌入式中間件有助于改善物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)狀況，由于其部署更接近數(shù)據(jù)產(chǎn)生源頭，使網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信量得到有效地降低。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院14目前在嵌入式中間件的設(shè)計(jì)和研究上主要以WSN和RFID嵌入式中間件研究為主，這也是物聯(lián)網(wǎng)中間件的兩個(gè)重要的組成部分，此外面向特定領(lǐng)域的嵌入式中間件也是重要的嵌入式中間件種類之一。WSN嵌入式中間件RFID嵌入式中間件面向特定領(lǐng)域的嵌入式中間件第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院156.2中間件的體系結(jié)構(gòu)中間件是位于操作系統(tǒng)層和應(yīng)用程序?qū)又g的軟件層，能夠屏蔽底層不同的服務(wù)細(xì)節(jié)，使軟件開發(fā)人員更專注于應(yīng)用軟件本身功能的實(shí)現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)中間件提供了一個(gè)編程抽象，方便應(yīng)用程序開發(fā)，縮減應(yīng)用程序和底層設(shè)備的間隙。物聯(lián)網(wǎng)中間件主要解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布式應(yīng)用軟件的通信、互操作和協(xié)同問(wèn)題，提高應(yīng)用系統(tǒng)的易移植性、適應(yīng)性和可靠性，屏蔽物聯(lián)網(wǎng)底層基礎(chǔ)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)通信，為上層應(yīng)用程序的開發(fā)提供更為直接和有效的支撐。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院161.通用物聯(lián)網(wǎng)中間件體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)底層基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)形式多樣，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、RFID網(wǎng)絡(luò)是主要感知層網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)感知具有多源性,信息格式多樣性及信息內(nèi)容實(shí)時(shí)變化等特點(diǎn)。為了應(yīng)對(duì)日益更新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求，需要從不同角度對(duì)海量傳感信息進(jìn)行過(guò)濾和分析處理。在設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)中間件時(shí)，必須考慮網(wǎng)絡(luò)處理能力、能量資源及其采用技術(shù)平臺(tái)及實(shí)現(xiàn)接口各不相同等特性。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院17通用物聯(lián)網(wǎng)中間件體系結(jié)構(gòu)第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院18通用物聯(lián)網(wǎng)中間件體系架構(gòu)，將物聯(lián)網(wǎng)中間件分為兩大層次，上層應(yīng)用和底層感知，其中執(zhí)行環(huán)境層包括應(yīng)用服務(wù)中間件(可選項(xiàng))和嵌入式中間件，也稱物聯(lián)網(wǎng)中間件軟件層。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院19(1)

應(yīng)用服務(wù)中間件通常由三大模塊構(gòu)成：與上層應(yīng)用交互的通用服務(wù)接口、向下提供運(yùn)行平臺(tái)支持的通用操作系統(tǒng)接口及中間的應(yīng)用與服務(wù)的匹配調(diào)用組件。應(yīng)用服務(wù)中間件主要完成數(shù)據(jù)融合、事件管理通信機(jī)制管理及數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能。(2)

嵌入式中間件層運(yùn)行于具體的嵌入式操作系統(tǒng)平臺(tái)之上，一般包括通信接口、消息管理及操作系統(tǒng)(OS)接口三大模塊，對(duì)于某些沒(méi)有操作系統(tǒng)的硬件節(jié)點(diǎn)，則相應(yīng)的嵌入式中間件模塊不包含OS接口模塊。對(duì)于不同的嵌入式設(shè)備，其所設(shè)計(jì)的嵌入式中間件也有所不同。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院202.

基于SOA物聯(lián)網(wǎng)中間件模型針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟、硬件資源可重用性低，上層應(yīng)用與下層服務(wù)組合調(diào)用復(fù)雜等問(wèn)題，結(jié)合SOA本身的特點(diǎn)和諸多優(yōu)勢(shì)，SOA是一種適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中間件特性的解決方案。將SOA整合到物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)應(yīng)用中，可以對(duì)松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)提供和和服務(wù)具體使用方式的分離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種粗粒度松耦合服務(wù)的集成，為處理企業(yè)應(yīng)用中的復(fù)雜性問(wèn)題提供有效的解決方案。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院21基于SOA物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)模型第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院223.

Hydra中間件結(jié)構(gòu)歐盟Hydra（NetworkedEmbeddedSystemMiddlewareforHeterogeneousPhysicalDevicesinaDistributedArchitecture）物聯(lián)網(wǎng)中間件項(xiàng)目（FP6IST-2005-034891）致力于開發(fā)可廣泛部署的智能網(wǎng)絡(luò)嵌入式中間件平臺(tái)，使之可運(yùn)行于新的或已存在的分布式有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。Hydra采用對(duì)底層通信透明的面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（見下頁(yè)圖），可運(yùn)行在固定或移動(dòng)設(shè)備中，支持集中或分布式的體系結(jié)構(gòu)，以及安全和信任、反射特性和模型驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用開發(fā)。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院23面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院244.IOT-A體系框架歐洲IOT-A（InternetofThingsArchitecture）項(xiàng)目致力于當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)（IntranetsofThings）向未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，以及物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流程建模、原型實(shí)現(xiàn)，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)應(yīng)用作出貢獻(xiàn)。其具體內(nèi)容包括搭建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)互操作模型，建立有效的服務(wù)層響應(yīng)機(jī)制，提供基于開放協(xié)議的服務(wù)協(xié)議，定義官方物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)以及設(shè)備平臺(tái)組件等（見下頁(yè)圖）。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院25IOT-A體系框架第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院265.其他中間件體系框架無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中間件系統(tǒng)架構(gòu)第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院27

RFID中間件原型系統(tǒng)架構(gòu)第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院286.3

主流的中間件技術(shù)平臺(tái)6.3.1OMGCORBA平臺(tái)CORBA分布計(jì)算技術(shù)是OMG組織基于眾多分布對(duì)象互操作內(nèi)容的基礎(chǔ)上制定的公共對(duì)象請(qǐng)求代理體系規(guī)范,具有模型完整、先進(jìn)、獨(dú)立于系統(tǒng)平臺(tái)和開發(fā)語(yǔ)言、被支持程度廣泛的特點(diǎn),已逐漸成為分布計(jì)算技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。COBRA標(biāo)準(zhǔn)主要分為3個(gè)層次：對(duì)象請(qǐng)求代理、公共對(duì)象服務(wù)和公共設(shè)施。CORBA規(guī)范的近期發(fā)展,增加了面向Internet的特性，服務(wù)質(zhì)量控制和CORBA構(gòu)件模型(CORBAComponentModel)。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院29Internet集成特性包括了針對(duì)IIOP傳輸?shù)姆阑饓?Firewall)和可內(nèi)部操作的定義了URL命名格式的命名服務(wù)(NamingService)。服務(wù)質(zhì)量控制包括能夠具有質(zhì)量控制的異步消息服務(wù)，一組針對(duì)嵌入系統(tǒng)的CORBA定義，一組關(guān)于實(shí)時(shí)CORBA與容錯(cuò)CORBA的請(qǐng)求方案。CORBA構(gòu)件模型是OMG組織制定的一個(gè)用于開發(fā)和配置分布式應(yīng)用的服務(wù)器端中間件模型規(guī)范，主要包括三項(xiàng)內(nèi)容：抽象構(gòu)件模型構(gòu)件容器結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配置和打包規(guī)范第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院306.3.2SunJ2EE平臺(tái)為推動(dòng)基于Java的服務(wù)器端應(yīng)用開發(fā)，Sun于1999年底推出了Java2技術(shù)及相關(guān)的J2EE規(guī)范，J2EE的目標(biāo)是：提供平臺(tái)無(wú)關(guān)的、可移植的、支持并發(fā)訪問(wèn)和安全的，完全基于Java的開發(fā)服務(wù)器端中間件的標(biāo)準(zhǔn)。6.3.3MicrosoftDNA2000平臺(tái)MicrosoftDNA

是Microsoft在推出Windows2000系列操作系統(tǒng)平臺(tái)基礎(chǔ)上，在擴(kuò)展了分布計(jì)算模型以及改造BackOffice系列服務(wù)器端分布計(jì)算產(chǎn)品后，發(fā)布的新的分布計(jì)算體系結(jié)構(gòu)和規(guī)范。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院316.3.4

主流平臺(tái)相關(guān)性分析對(duì)于上述三個(gè)分布計(jì)算平臺(tái)，通常從以下三個(gè)方面進(jìn)行比較分析：(1)

集成性：集成性主要反映在基礎(chǔ)平臺(tái)對(duì)應(yīng)用程序互操作能力的支持上。它要求分布在不同機(jī)器平臺(tái)和操作系統(tǒng)上、采用不同的語(yǔ)言或者開發(fā)工具生成的各類商業(yè)應(yīng)用必須能集成在一起，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的企業(yè)計(jì)算框架。這一集成框架必須建立在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，并且具備對(duì)于遺留應(yīng)用的集成能力。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院32(2)可用性：要求所采用的軟件構(gòu)件技術(shù)必須是成熟的技術(shù)，相應(yīng)的產(chǎn)品也必須是成熟的產(chǎn)品，在至關(guān)重要的企業(yè)應(yīng)用中能夠穩(wěn)定、安全、可靠地運(yùn)行。另外，由于數(shù)據(jù)庫(kù)在企業(yè)計(jì)算中扮演著重要角色，軟件構(gòu)件技術(shù)應(yīng)能與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)緊密集成。(3)

可擴(kuò)展性：集成框架必須是可擴(kuò)展的，能夠協(xié)調(diào)不同的設(shè)計(jì)模式和實(shí)現(xiàn)策略，可以根據(jù)企業(yè)計(jì)算的需求進(jìn)行裁剪，并能迅速反應(yīng)市場(chǎng)的變化和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)保證當(dāng)前應(yīng)用的可重用性，最大程度地保護(hù)企業(yè)的投資。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院33下表從集成性、可用性、可擴(kuò)展性三個(gè)方面，給出了上述三種主流分布計(jì)算平臺(tái)的比較結(jié)果。

CCMEJBDCOM集成性

跨語(yǔ)言性能好差（限于Java）好跨平臺(tái)性能好好差（限于Windows）網(wǎng)絡(luò)通訊好好一般公共服務(wù)構(gòu)件好好一般可用性

事務(wù)處理好一般一般消息服務(wù)一般一般一般安全服務(wù)好好一般目錄服務(wù)好一般一般容錯(cuò)性一般一般一般軟件開發(fā)商支持度一般好好產(chǎn)品成熟性一般一般好可擴(kuò)展性好好一般第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院346.4

物聯(lián)網(wǎng)中間件關(guān)鍵技術(shù)6.4.1EPC中間件EPC（ElectronicProductCode）中間件扮演電子產(chǎn)品標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色。應(yīng)用程序使用EPC中間件所提供的一組通用應(yīng)用程序接口，即可連到RFID讀寫器，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)?；诖藰?biāo)準(zhǔn)接口，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其他軟件取代，或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不需修改也能處理，省去多對(duì)多連接的維護(hù)復(fù)雜性等問(wèn)題。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院35EPCGlobal主要針對(duì)RFID編碼及應(yīng)用開發(fā)規(guī)范方面進(jìn)行研究，其主要職責(zé)是在全球范圍內(nèi)對(duì)各個(gè)行業(yè)建立和維護(hù)EPC網(wǎng)絡(luò)，保證供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息的自動(dòng)、實(shí)時(shí)識(shí)別采用全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。EPC技術(shù)規(guī)范包括標(biāo)簽編碼規(guī)范、射頻標(biāo)簽邏輯通信接口規(guī)范、識(shí)讀器參考實(shí)現(xiàn)、Savant中間件規(guī)范、ONS對(duì)象名解析服務(wù)規(guī)范、PML語(yǔ)言等內(nèi)容。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院366.4.2OPC中間件OPC（OLEforProcessControl）是一個(gè)面向開放工控系統(tǒng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。OPC基于微軟的OLE(ActiveX)、COM

（構(gòu)件對(duì)象模型）和DCOM

（分布式構(gòu)件對(duì)象模型）技術(shù)，包括一整套接口、屬性和方法的標(biāo)準(zhǔn)集，用于過(guò)程控制和制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)，現(xiàn)已成為工業(yè)界系統(tǒng)互聯(lián)的缺省方案。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院37OPC適用于很多系統(tǒng)的具有高厚度柔軟性的接口標(biāo)準(zhǔn)。OPC接口既適用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把最下層的控制設(shè)備的原始數(shù)據(jù)提供給作為數(shù)據(jù)的使用者(OPC應(yīng)用程序)的HMI／SCADA，批處理等自動(dòng)化程序，以至更上層的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等應(yīng)用程序，也適用于應(yīng)用程序和物理設(shè)備的直接連接。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院38OPC統(tǒng)一架構(gòu)（OPCUnifiedArchitecture）是OPC基金會(huì)最新發(fā)布的數(shù)據(jù)通信統(tǒng)一方法，它克服了OPC之前不夠靈活、平臺(tái)局限等的問(wèn)題，涵蓋了OPC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問(wèn)規(guī)范

(OPCDA)、OPC歷史數(shù)據(jù)訪問(wèn)規(guī)范(OPCHDA)、OPC報(bào)警事件訪問(wèn)規(guī)范

(OPCA&E)和OPC安全協(xié)議(OPCSecurity)的不同方面，以使得數(shù)據(jù)采集、信息模型化以及工廠底層與企業(yè)層面之間的通訊更加安全可靠，見下頁(yè)圖。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院39

OPC開放分層式統(tǒng)一架構(gòu)第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院406.4.3WSN中間件WSN中間件主要用于支持基于無(wú)線傳感器應(yīng)用的開發(fā)、維護(hù)、部署和執(zhí)行，其中包括復(fù)雜高級(jí)感知任務(wù)的描述機(jī)制，傳感器網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制，傳感器節(jié)點(diǎn)之間協(xié)調(diào)以在各傳感器節(jié)點(diǎn)分配和調(diào)度該任務(wù)，對(duì)合并的傳感器感知數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合以得到高級(jí)結(jié)果，并將所得結(jié)果向任務(wù)指派者進(jìn)行匯報(bào)等機(jī)制。針對(duì)上述目標(biāo)，目前的WSN中間件研究提出了許多不同的設(shè)計(jì)方法。包括：第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院411.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)基于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的WSN中間件把整個(gè)WSN網(wǎng)絡(luò)看成一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶使用類SQL的查詢命令以獲取所需的數(shù)據(jù)。2.虛擬共享元組空間所謂虛擬共享元組空間就是分布式應(yīng)用利用一個(gè)共享存儲(chǔ)模型，通過(guò)對(duì)元組的讀、寫和移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)協(xié)同。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院423.事件驅(qū)動(dòng)基于事件驅(qū)動(dòng)的WSN中間件支持應(yīng)用程序指定感興趣的某種特定的狀態(tài)變化。當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到相應(yīng)事件的發(fā)生就立即向相應(yīng)程序發(fā)送通知。應(yīng)用程序也可指定一個(gè)復(fù)合事件，只有發(fā)生的事件匹配了此復(fù)合事件模式才通知應(yīng)用程序。4.服務(wù)發(fā)現(xiàn)基于服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制的WSN中間件，可使得上層應(yīng)用通過(guò)使用服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議，來(lái)定位可滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)需求的傳感器節(jié)點(diǎn)。第6章物聯(lián)網(wǎng)中間件2024/1/10北京物資學(xué)院信息學(xué)院435.移動(dòng)代理移動(dòng)代理（或移動(dòng)代碼）可以被動(dòng)態(tài)注入并運(yùn)行在傳感器網(wǎng)絡(luò)中。這些可移動(dòng)代碼可以收集本地的傳感器數(shù)據(jù)，然后自動(dòng)遷移或?qū)⒆陨砜截愔疗渌麄鞲?/p>