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面向信息资源聚合的物联网智能信息中心框架

更新时间：2019-12-21 14:59:36 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

物联网技术以主动感知、智能分析和反馈控制为基本要素,实现对“物体”的识别、监控和管理,在诸多领域取得显著的应用成效,同时也暴露出应用建设分散、缺乏体系、重复建设现象严重等问题.从回顾物联网的发展历史出发,对物联网技术架构和相关工作进行分析,提出面向信息资源聚合的物联网智能信息中心框架,通过对多源、分布、异构资源的汇聚、整合、分析与再加工,为实现资源共享、提高资源利用率、解决重复建设问题提供基础性支撑,并重点讨论了传感设备的标准化封装与接入、信息资源的一体化管理等关键技术.最后,通过在农业物联网中的应用示例分析了该框架的效果.

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43—1258／TP

计算机工程与科学

第37卷第2期2015年2月

ISSN 1007—130X

V01．37，N0．2，Feb．2015

Computer

En舀neering＆Science

文章编号：1007一130X(2015)02一0219一07

面向信息资源聚合的物联网智能信息中心框架

程3

杨冬菊1，林绍福2，张

(1．北方工业大学云计算研究中心，北京lo0041；2．北京工业大学，北京100124

3．中国科学院计算技术研究所，北京100190)

摘

要：物联网技术以主动感知、智能分析和反馈控制为基本要素，实现对“物体”的识别、监控和管

理，在诸多领域取得显著的应用成效，同时也暴露出应用建设分散、缺乏体系、重复建设现象严重等问题。

从回顾物联网的发展历史出发，对物联网技术架构和相关工作进行分析，提出面向信息资源聚合的物联网

智能信息中心框架，通过对多源、分布、异构资源的汇聚、整合、分析与再加工，为实现资源共享、提高资源

利用率、解决重复建设问题提供基础性支撑，并重点讨论了传感设备的标准化封装与接入、信息资源的一

体化管理等关键技术。最后，通过在农业物联网中的应用示例分析了该框架的效果。

关键词：物联网；信息资源聚合；智能信息中心

文献标志码：A

中图分类号：TP393．09

doi：10．3969／i．issn．1007—130X．2015．02．005

resource center framework

on Internet of

Intelligent

for resource

Things

integration

YANG

u1，LIN Shao—fu2，ZHANG

Chen93

Dong—j

Center for Cloud

China

University

(1．Research

10004l；

Computing，North

Technology，Be瑶ing

100124；

2．Bei亚ng University

Technology，B曲ing

3．Institute of

100190，China)

Sciences，Be巧ing

Computing Technology，Chinese Academy

active

and feedback control，Internet

enforces

Things

sense，intelligent analysis

Abstract：Through

the

and

areas．

many

identification，monitoring

management

objects，which

successfully applied

exists some issues in the

system

However，there

development，such

review the

decentralization，disorder，lack

of its tech—

Internet of

Things，analyze

construction，etc．We

history

programming，duplicate

architecture and

nology

Res。urce Center for

the resources

sharing，im—

related work．Then，the framework。f

IRC4loT(Intelligent

Internet of

fundamental

for

Things)is proposed

provide

support

construction

redundant

enabling

through

the

the resources ut订ization，and

proving

s01ving

of resources．The

conVergence，integra—

and

of how to

j。in

sensor devices into re—

tion，analysis

rebuilding

key techn0109ies

the resources are

center and how to

and

cases in

agricul—

source

ture Internet of

integrate

demonstrate

manage

discussed．Finally，the

framework．

proposed

the effect of the

Things

resource center

woI．ds：Internet

Key

Things；resource integration；intelligent

发新一轮信息产业浪潮的核心领域Ⅲ。一般地，人

们认为物联网是互联网向物理世界的延伸，它通过

传感设备感知物品状态，并对感知的信息实施智能

分析与处理，从而实现对物品行为的反馈控制‘2|。

引言

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后弓

榉～

_{一一一一一}瓣

一一一一

万方数据

220

Computer Engineering&Science 计算机工程与科学 2015，37(2)

其中，“感知”是基础，“智能”是核心，“反馈控制”是

最终目标。

2一，一．1

￡了孟k}三

“用”

应用层

眩B一

物联网产业链较长，涉及多个环节。以精准农

业[3]中的樱桃生产为例，除了樱桃的种植、收获，还

涉及销售、加工、存储、运输等诸多环节，只有这些

环节之间形成通路、彼此信息联通，才能为用户提

供必要的食品安全、质量保障n]。然而，目前的物

联网应用建设存在几个趋势或现象，对形成支撑全

产业链的信息通路形成了阻碍。一方面，应用建设

分散、缺乏体系。“批发”建设数量众多、彼此独立

是目前物联网应用建设的一个主要特点，绝大多数

应用项目以闭环应用为主，应用之间缺乏联通渠

道，以多部门、多用户、多业务流程等为特征的重大

综合应用尚处于起步和探索阶段；另一方面，重复

建设现象严重。随着大量独立物联网应用的建设，

正逐渐出现传感设备的重复放置、传感数据的重复

采集、分析处理模块重复开发、服务器等硬件设备

重复采购等物联网重复建设问题，缺乏有效的共享

共用正成为阻碍物联网后续发展的严重问题。

面对上述挑战，打造一种新型信息化基础设

施，一方面对各类物联网应用及感知设备获取的各

类数据进行统一存储、组织及管理；另一方面建立

统一的集成应用支撑环境，将设备的接口和数据标

准化、将一些通用的数据处理、分析等公共模块以

服务方式抽取出来，依托这些设备及数据快速构建

应用，为物品的感知、信息的共享与智能分析、反馈

控制应用的构造提供支撑。立足于上述认识，本文

将在分析物联网架构及相关工作基础上，以农产品

生产、流通、销售为背景，分析物联网应用存在的问

题及需求，提出面向信息资源聚合的物联网智能信

瓣信逝√根噌”

萏五．衍确蕾材k苔萏扣层嘴“

穆螳妻矿疏‰ 层倔。

Architecture of Internet

o{’rhings

Figure

图1物联网技术架构示意图

(1)感知层。感知层主要负责识别物体、采集

信息，以及对物品实施反馈控制。通过设置二维码

标签和识读器、RFID[5]3标签和读写器、摄像头、

GPS、传感器、终端等传感设备，实现对被感知目标

的低成本、可靠的感知[6]。不同的传感器输出的信

号类型、使用的传输接口、生成的数据格式都不尽

相同，面对物联网所期望的物物相联、共享并交换

信息的目标，如何规范化各种传感器的输出数据，

让使用者能够识别这些数据是一项重要工作。当

前通用的解决思路是对传感器的输出进行包装，产

生规范化的数据。在这方面，目前最典型的工作是

意大利人发起的一个开源项目Arduino[7]，从传感

的角度看，该设备可以连接具有不同类型传输接口

(并口、串口、USB口等等)的传感器，配合另一个

开源项目Processing提供的数据处理软件包，能够

将传感器输出的信号封装成扩展的环境标记语言

EEML格式的数据，并将这些数据作为一个Rest—

ful服务向Internet发布。

Resource Center

(2)传输层。传输层主要负责信息传递。使用

的技术主要包括：各种通信网络、无线专网、互联网

的融合网络，目标是能够满足大量、实时传感数据

的传输需求。目前在物联网建设中，传输网络的建

设通常采用两种方式：一种是由电信、移动、联通三

大运营商提出的3G+WLAN组网模式；另一种是

利用Wi-Fi技术组建的无线宽带接入网络。

息中心框架IRC410T(Intelligent

for Internet of

Things)，重点讨论传感设备的标准

化封装及接人、信息资源的一体化管理等关键技

术，并以食品安全保障为场景，探讨了智能信息中

心的使用模式，为感知、分析、控制提供基础保障。

2物联网架构及相关工作

(3)智能层。智能层主要通过对传感信息的动

态汇聚、分解、合并等处理和服务，在数字／虚拟空

间内创建物理世界所对应的动态视卧8|。一方面，

对物联网建设中涉及的各类传感设备进行一体化

管理，实现传感器技术标准的统一，提高传感器的

共享程度，避免传感信息的重复采集，近年来有很

多集中在该领域的相关工作[9’1阳；另一方面对感知

得到的海量数据和信息提供存储、查询、分析、挖

2．1物联网架构

为了实现不同应用之间以及不同物品之间的

资源共享和复用，本文将通用、公共的信息处理部

分独立出来，作为物联网基础设施在多个应用之间

共用。所以，本文将物联网架构划分为四个层次：

感知层、传输层、智能层和应用层，分别承担“感”、

“传”、“智”、“用”的任务。具体如图1所示。

万方数据

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