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Cordova-NodeJS混合式物联网信息服务系统
资料介绍
针对传统物联网信息服务系统不能实现物联网终端汇聚节点和物联网应用服务器兼容,无法利用现有的互联网生态圈这两大问题,提出了一种新型Cordova-NodeJS混合式物联网信息服务系统.该系统由基于改进内核的Cordova框架构成的物联网终端汇聚节点和基于Node.js并配合最优点产生算法构成的物联网应用服务器所组成.结合所提出的混合式信息服务架构,该系统运行良好.实验仿真结果也表明,使用该系统架构的物联网信息服务系统相关数据指标较传统信息服务系统表现优异,接近于互联网信息服务系统数据指标,证明该系统具有研究价值.
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2019，55（6） 209
⦾工程与应用⦾
Cordova-NodeJS混合式物联网信息服务系统
周玉轩1，杨 絮1，2，鲍富成1，朱一峰1，2，段 锦1，2
1.长春理工大学 电子信息工程学院，长春 130022
2.长春理工大学 空地激光通信国防重点学科实验室，长春 130022
摘
要：针对传统物联网信息服务系统不能实现物联网终端汇聚节点和物联网应用服务器兼容，无法利用现有的互
联网生态圈这两大问题，提出了一种新型 Cordova-NodeJS 混合式物联网信息服务系统。该系统由基于改进内核的
Cordova 框架构成的物联网终端汇聚节点和基于 Node.js 并配合最优点产生算法构成的物联网应用服务器所组成。
结合所提出的混合式信息服务架构，该系统运行良好。实验仿真结果也表明，使用该系统架构的物联网信息服务系
统相关数据指标较传统信息服务系统表现优异，接近于互联网信息服务系统数据指标，证明该系统具有研究价值。
关键词：物联网信息服务系统；Cordova；Node.js；混合式信息服务架构
文献标志码：A 中图分类号：TP393.02
doi：10.3778/j.issn.1002-8331.1808-0185
周玉轩，杨絮，鲍富成，等.Cordova-NodeJS混合式物联网信息服务系统 .计算机工程与应用，2019，55（6）：209-217.
ZHOU Yuxuan, YANG Xu, BAO Fucheng, et al. Cordova-NodeJS hybrid IOT information service system. Computer
Engineering and Applications, 2019, 55（6）：209-217.
Cordova-NodeJS Hybrid IOT Information Service System
ZHOU Yuxuan1, YANG Xu1，2, BAO Fucheng1, ZHU Yifeng1，2, DUAN Jin1，2
1.College of Electronic and Information Engineering, Changchun University of Science and Technology, Changchun
130022, China
2.Key Laboratory of Fundamental Science for National Defense of Space-Ground Laser Communication Technology,
Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
Abstract：The traditional Internet Of Things（IOT）information service system is unable to realize the compatibility of its
terminal convergence node and application server. Meanwhile, it cannot utilize current Internet ecosystem. In order to
solve these two major problems, this paper proposes a new type of Cordova-NodeJS hybrid Internet of Things information
service system. The system is composed of an IOT terminal convergence node based on the Cordova framework with an
improved kernel, and an IOT application server based on Node.js which generates the algorithm. Combined with the hybrid
information service framework proposed in this paper, the system works well. The results of simulation experiment also
show that related data index of the IOT information service system with the framework are superior to the traditional one,
and much closer to the index of the Internet information service system, which proves that the system has value of research.
Key words：Internet Of Things（IOT）information server system; Cordova; Node.js; hybrid information service architecture
基金项目：国家重点基础研究发展规划（973）（No.613225）；国家部委预研基金（No.62201070152）；吉林省科技攻关项目
（No.20150204045GX）。
作者简介：周玉轩（1993—），男，硕士研究生，研究领域为物联网；杨絮（1980—），通讯作者，女，博士，副教授，研究领域为信号处
理，E-mail：；鲍富成（1993—），男，硕士研究生，研究领域为图像处理；朱一峰（1979—），男，博士，副教
授，研究领域为光通信；段锦（1971—），男，博士，教授，研究领域为激光偏振传输与成像，图像处理。
收稿日期：2018-08-09
修回日期：2018-09-19
文章编号：1002-8331（2019）06-0209-09
CNKI网络出版：
万方数据
210
2019，55（6）
Computer Engineering and Applications计算机工程与应用
本文是一篇基于混合式开发下的新型物联网信息
1
引言
[1]
服务系统的研究，为了验证混合式开发下的C-N Hybrid
IOT ISS 相较与 Traditional IOT ISS 能够实现物联网终
端汇聚节点与物联网应用服务器之间的兼容并且可以
利用现有的互联网应用生态圈的两大优点。本文首先
将介绍相关工作及系统的设计与实现去构建一个 C-N
Hybrid IOT ISS，其中主要包括物联网终端汇聚节点的
设计与实现、数据库的相关操作、最优点产生算法的设
计和物联网应用服务器的设计与实现；其次，本文构建
了一个物联网家居的实验环境，通过对相关数据的验证
分析证明该系统具有着融入互联网生态圈的能力，相关
性能接近 Internet ISS 的指标，较 Traditional IOT ISS 表
现优异，证明该系统具有研究和利用价值。
物联网（Internet Of Things，IOT） 是以互联网为
基础核心发展起来的新一代信息服务网络。其由四层
网络结构组成，由下至上分别是感知识别层、网络构建
层、管理服务层和综合应用层，通过这四层网络结构互
为基础并分工合作，可以构建一个智能化的物联网信息
服务系统。众所周知，物联网信息服务系统的构建是实
现物联网终端与服务器数据通信的基础，物联网信息服
务系统性能的优劣决定了物联网应用技术的发展水平。
近年来，物联网信息服务系统[2-6]的发展日新月异。
对于系统两个重要的通信链路而言，无论是物联网终端
汇聚节点与传感器及执行机构节点之间还是与物联网
应用服务器之间，物理层的连接都不能采用有线连接方
式，这就需要通过无线连接方式进行数据传输，图 1 为
各种无线网络接入服务[7]。
2
相关工作
传统物联网信息服务系统（Traditional Internet of
Things Information Service System，Traditional IOT ISS）
由于其本身系统结构决定了其具有的两大问题。首先
是不能实现物联网终端汇聚节点[9]与物联网应用服务
器[10]之间的兼容，二是无法利用现有的互联网生态圈去
实现其应用的大范围推广。
Kuhrmann 等[11]根据互联网信息服务系统（Internet
Information Service System，Internet ISS）所存在的互
联网应用开发无法兼容多平台的问题提出了一种混合
式（Hybrid）的软件开发方式，该混合式开发方式是利用
设备的 Web 控件内嵌一个浏览器控件，通过 HTML5 和
JavaScript 从而控制设备上的 Native Platform API 控制
相关设备的通信控件进行信息服务。该混合式开发方
式虽然能很好地解决移动设备的跨平台兼容问题，但对
于物联网信息服务系统而言，其无法在物联网终端汇聚
节点和物联网应用服务器中嵌入。
Nkenyereye 等[12]根据上述问题提出了一种改进的
Node.js 架构，在该架构下物联网应用服务器可以构建
起与内嵌入浏览器的物联网终端汇聚节点的联系。同
样 Kim 等[13]利用改进后的 Node.js 架构构建了一个“宠
物护理”的物联网信息服务系统，该系统也很好地解决
了混合式开发在物联网信息服务系统开发上的应用。
虽然很多研究者在 Hybrid 开发方式的帮助下成功地构
建起物联网信息服务系统，也具备了相应的物联网信息
服务的能力。但仍然缺少一种统一标准架构，实现物联
网信息服务系统相关应用融入到互联网生态圈中。
为了验证 C-N Hybrid IOT ISS 所具备的两大优
势。本文相关的工作主要分为两点：（1）系统的搭建；
（2）系统测试实验环境的搭建及实验结果的对比分析。
首先，系统的搭建主要是搭建一个混合式开发下的
C-N Hybrid IOT ISS，该系统主要由四部分组成，相关
工作主要是物联网终端汇聚节点设计与实现、数据库的
WWAN
（3G/4G）
WPAN
（Bluetooth）
Internet
移动终端
http协议
http协议
移动终端
物联网终端
汇聚节点
物联网终端
汇聚节点
WMAN
（WiMax）
WLAN
（WiFi）
移动
终端
图1 各种无线网络接入服务
无线个域网和无线局域网主要用来提供各传感器
执行机构终端与物联网终端汇聚节点的链接，而无线城
域网和无线广域网主要用来提供物联网应用服务器与
物联网终端汇聚节点之间的链接。
本文将论证并实现通过现有的互联网技术平台，利
用混合式开发方式。提出了一种经过改进内核的Cordova
框架制造出一个以移动终端为基础的物联网终端汇聚
节点，并提出了一种以 Node.js 框架[8]为基础改进的一种
新型物联网应用服务器所组成的 Cordova-NodeJS 混合
式物联网信息服务系统（Cordova-Nodejs Hybrid Internet
of Things Information Service System，C-N Hybrid
IOT ISS）。
该系统能够利用移动终端使之成为一个物联网终
端汇聚节点，此节点能以统一的协议连接附近的各传感
器与执行机构，并且其本身基于的浏览器框架可以实现
JavaScript[9]调用设备原生功能实现相关链接操作。基
于 Node.js 运行环境下的物联网应用服务器的开发也可
以利用 JavaScript，这样不仅可以方便物联网应用前后
台的配合，实现物联网终端汇聚节点与物联网应用服务
器之间的兼容，也可以降低物联网应用的开发难度，实
现物联网相关应用开发融入互联网应用生态圈，加速推
广物联网应用相关产业的发展。
万方数据
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