中间件在物联网中的应用
中间件在物联网中的应用
中间件在物联网中的应用——董永朋杨勋物联网是战略性新兴产业的重要组成部分，其在农业领域已有一些探索和初步应用。
农业物联网的发展，展方式的革命性变革。
但与物联网技术在工业控制和电子商务等领域发展相比，农业物联网还正处于起步阶段，迫切需要对其进行深入探索和研究，促进农业物联网技术、产品的研发和生产，改造传统农业的现代化水平。
鉴此，编辑部将近期与农业物联网相关的文章集中到一起，以期为农业物联网的相关研究人员提供参考。
物联网( The Internet of Things) 是通过无线射频识别( RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网改变了人与自然界的交互方式，实现人与人、人与物、物与物之间的互联，把虚拟的信息世界与现实的物理世界链接起来，融为一体，扩展了现有网络的功能和人类认识改造世界的能力。
其概念是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域。
1、我国物联网发展现状我国对物联网发展高度重视，《国家中长期科学与技术发展规划( 2006 －2020 年) 》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将物联网列入重点研究领域。
《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》( 2009 年) 已将包括物联网在内的新一代信息技术产业被列为战略性新兴产业。
2009 年以来，温家宝总理多次强调要“着力突破物联网的关键技术，及早部署后 IP 时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”。
我国将物联网作为推荐产业信息化进程的重要策略，在实际发展中落实物联网于各个产业中的应用。
农业作为关系国计民生的基础产业，其信息化的程度尤其受到重视。
我国发展现代农业面临着资源紧缺与生态环境恶化的双重约束，面临着资源高投入和粗放式经营的矛盾以及农产品质量安全问题的严峻挑战，迫切需要加强以农业物联网为代表的农业信息化技术应用，实现农业生产过程中对动植物、土壤、环境等从宏观到微观的实时监测，提高农业生产经营精细化管理水平，达到合理使用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农产品产量和质量的目的。
第6章 物联网中间件
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北京物资学院信息学院
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第6章 物联网中间件
根据处理的数据的特点物联网中间件具有下列基本 特征：
(1) 独立架构(Insulation Infrastructure)：物联网中 间件独立并且存在于后端应用程序与数据采集器之 间，并且能够与多个或者多种后端应用程序以及多 个数据采集器连接，以减轻架构与中间件维护的复 杂性。
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第6章 物联网中间件
IOT-A体系框架
WP1-架构参考模型
W P2-协调整合到未来的 互联网 服务层 WP3-协议套件 WP4-解析和识别 WP5-IOT对象平台
WP6-要求，验 证和利益相关
方的互动
WP7-用例
WP8-传播和影响生成
WP9-管理和协调
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(2) 数据处理(Data Flow)：物联网主要目的在于将 实体对象转换为信息环境下的虚拟对象，因此数据 处理是物联网最重要的特征，物联网中间件具有数 据的搜集、整合、过滤与传递等特性，以便将正确 的对象信息传到企业后端的应用系统。
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第6章 物联网中间件
(3) 流程处理(Process Flow)：物联网中间件采用程 序逻辑及储存再转送(store-and-forward)的功能来提 供顺序的消息流，具有数据流程设计与管理的能力。
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第6章 物联网中间件
6.1 中间件技术概述
6.1.1 中间件的作用和意义 中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布 式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享 资源。中间件位于客户机/服务器的操作系统之上， 管理计算机资源和网络通讯，是连接两个独立应 用程序或独立系统的软件，相连接的系统即使它 们具有不同的接口，但通过中间件相互之间仍能 交换信息，执行中间件的一个关键途径是信息传 递，通过中间件应用程序可以工作于多平台或OS 环境。
物联网中间件
2.1 web服务
Web 服务（ Web Services ）就是一种可以通过
Web描述、发布、定位和调用的模块化应用。
Web服务可以执行多种功能，从简单的请求到复
杂的业务过程。
一旦Web服务被部署，其他的应用程序或是Web
物联网中间件
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物联网中间件基本概念
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物联网中间件关键技术
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物联网中间件编程实例
1 物联网中间件基本概念
1.1 物联网中间件的定义和分类 1.2 物联网中间件的基本组成和特点 1.3 物联网中间件举例
1.1 物联网中间件的定义和分类
(1) 中间件定义：
独立的系统软件或服务程序。
应用于客户机、服务器的操作系统，管理计算 机资源和网络通信。 连接两个独立应用程序或独立系统的软件，使 相连接的系统即使具有不同的接口，利用中间件 仍然能相互交换信息。
服务就能够发现并且调用这个部署的服务。
Web服务（Web Services）向外界提供一个 能 够 通 过 Web 进 行 调 用 的 API （ Application Programming Interface，应用程序编程接口） ，能够用编程的方法通过Web来调用这个应用 程序。我们把调用这个Web Services的应用程 序叫做客户。
支持分布计算，提供跨网络、硬件和OS平台的透明的
应用或服务的交互
支持标准的协议
支持标准的接口
*(5) 什么是物联网中间件 在物联网中采用中间件技术，
以实现多个系统和多种技术之间的
资源共享，最终组成一个资源丰富
物联网技术概论--物联网中间件
01 中间件的概述 02 中间件的特点 03 中间件的分类
目录
中间件的概述
中间件是位于平台和应用之间的具有标 准程序接口和协议的通信服务。
中间件=平台+应用的需要 • 运行于多种硬件和OS平台 • 支持分布计算，提供跨网络，硬
件和OS平台的透明的应用和服 务的交互 • 支持标准的协议 • 支持标准的接口
• 交易中间件和消息中间件一样也具有跨平台, 跨网络的能力
中间件的分类
对象中间件
• 对象中间件也叫Object TP Momitor, 的模式来组织 体系结构的,在线的电子交易很适合采用这种中间件 类型。因为这种类型的应用会被频繁的修改,面向对 象的体系结构可以保持足够的弹性来应付这种改动。
中间件的分类 应用服务器
中间件的分类
感谢观看
中间件的分类
目前，中间件发展很快，已经与操作系统、数据库并列为三大基础软件
中间件的分类
消息中间件
主要功能:将数据从一个应用程序发送到另一个应用程序
中间件的分类
交易中间件
• 主要功能:管理分布于不同计算机上的数据的一致性，协调数据库处理 分布式事务,保障整个系统的性能和可靠性。
• 交易中间件所遵循的主要标准是x/opendtp模型。它适用于联机交易 处理系统，如银行的ATM系统,电信的计费营收系统。主要产品 有:BEA TUXEDO, IBM CICS, 东方通科技tongeasy
物联网中间件技术
物联网中间件技术在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）已经成为了一个热门话题。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用无处不在。
而在物联网的架构中，中间件技术扮演着至关重要的角色。
什么是物联网中间件技术呢？简单来说，它就像是一个桥梁，连接着物联网中的各种设备和应用程序，使得它们能够有效地协同工作。
想象一下，在一个智能家居系统中，有各种各样的设备，如智能灯泡、智能门锁、智能摄像头等等。
这些设备来自不同的制造商，使用不同的通信协议和数据格式。
如果没有中间件技术，要让这些设备相互通信和协调工作将是一项极其复杂的任务。
而中间件技术的出现，解决了这个问题。
物联网中间件技术具有多种功能。
首先，它能够实现设备的管理和控制。
中间件可以对连接到物联网的设备进行注册、认证和监控，确保设备的安全性和可靠性。
同时，它还可以对设备进行远程控制和配置，方便用户进行管理。
其次，数据的采集和处理也是中间件的重要职责。
物联网中的设备会产生大量的数据，这些数据的格式和类型各不相同。
中间件能够将这些数据进行收集、整合和转换，使其成为有意义、可分析的信息。
再者，中间件还支持通信协议的转换。
不同的物联网设备可能使用不同的通信协议，如 Zigbee、蓝牙、WiFi 等。
中间件可以在这些协议之间进行转换，使得设备之间能够无障碍地通信。
此外，中间件还具备应用程序接口（API）的提供功能。
这使得开发者能够更轻松地开发基于物联网的应用程序，无需了解底层设备的复杂细节。
在实际应用中，物联网中间件技术带来了许多好处。
对于企业来说，它可以提高生产效率，降低运营成本。
例如，在工业制造领域，通过中间件技术可以实现设备的实时监控和故障预警，及时进行维护和修理，避免生产中断。
在智能交通领域，中间件技术可以整合来自不同传感器和设备的数据，如车辆的位置、速度、路况信息等，为交通管理部门提供更全面、准确的决策依据，从而优化交通流量，减少拥堵。
物联网中间件35730说课讲解
中间件设计方法
物联网具有自身体系结构的差异性、网络中节点的部署和 数据采集的多样性以及通信的异构性等特点，在设计物联网中 间件软件时必须遵循以下原则。 （1）由于节点能量、计算、存储能力及通信带宽有限，因此传 感网中间件必须是轻量级的，且能够在性能和资源消耗间取得 平衡。 （2）物联网环境较为复杂，因此中间件软件还应提供较好的容 错机制、自适应和自维护机制。 （3）中间件软件的下层支撑是各种不同类型的硬件节点和操作 系统(TinyOS、MantisOS、SOS)，因此，其本身须能够屏蔽网 络底层的异构性。 （4）中间件软件的上层是各种应用，因此，它还需要为各类上 层应用提供统一的、可扩展的接口，以便于应用的开发。
1、事件管理系统（EMS）
EMS配置在“边缘EPC中间件”端，用于收集所读到的标签信 息。 EMS的主要任务：
（1）能够让不同类型的读写器将信息写入到适配器；
（2）从读写器中收集标准格式的EPC数据；
（3）允许过滤器对数据EPC数据进行平滑处理；
（4）允许将处理后的数据写入到RIED或数据库；
（5）对事件进行缓冲，使得数据记录器、数据过滤器和适配器能 够互不干扰的互相工作。
（2）SOAP服务器
SOAP服务器的任务是将功能和任务管理器的接口作为服务 的形式暴露出来，让所有的系统都能够访问到，可以通过一个 简单部署描述文件来完成部署，该文件描述了哪些任务管理器 的方法被描述出来。
（3）类服务器
类服务器使得给系统动态加载额外服务成为可能，任务管 理器指向类服务器并在类服务器有效时加载所要加载新的类。 这样可以很容易地实现更新、添加和修改任务而不需要重新启 动系统。
围绕物联网在信息交互、任务分解、节点协同、数据处理和 异构抽象等方面的设计目标，物联网中间件设计方法主要可分 为以下几类：
物联网的中间件
物联网的中间件1、简介1.1 什么是物联网中间件1.2 物联网中间件的作用1.3 物联网中间件的优势1.4 物联网中间件的应用场景2、架构设计2.1 物联网中间件的组成部分2.1.1 设备接入层2.1.2 数据传输层2.1.3 数据处理层2.1.4 应用展示层2.2 物联网中间件的通信方式2.2.1 点对点通信2.2.2 发布-订阅模式2.2.3 请求-应答模式2.3 物联网中间件的扩展性与容错性设计 2.3.1 数据存储与查询设计2.3.2 容灾与备份设计2.3.3 负载均衡与性能优化设计2.3.4 安全性设计3、设备接入层3.1 设备与中间件的通信协议3.2 设备接入认证与授权3.3 设备状态管理3.4 设备数据采集与传输4、数据传输层4.1 数据通信协议选择与优化4.2 数据压缩与加密4.3 数据分发与路由4.4 数据精确性与实时性保障5、数据处理层5.1 数据解析与转换5.2 数据存储与处理5.3 数据分析与挖掘5.4 数据可视化与展示6、应用展示层6.1 应用接口设计与开发6.2 用户权限与访问控制6.3 数据监控与报警6.4 应用维护与升级7、附件7.1 附件1：示例代码7.2 附件2：配置文件样例注释：物联网中间件：指在物联网平台中，连接设备与应用层之间的软件系统。
法律名词及注释：- 物联网：是指在互联网基础上，将各类物品与互联网相连接，实现信息互通，数据共享，实现智能化的一种网络形态。
- 数据采集：指通过传感器、仪器设备等手段，对现实世界中的数据进行采集和记录的过程。
- 数据处理：指对采集到的数据进行分析、加工、处理，以提取有价值的信息。
- 数据存储：指将处理后的数据进行储存，以备后续使用。
- 数据传输：指在不同设备之间进行数据交互的过程。
- 应用开发：指根据具体需求，进行程序开发，实现特定功能。
- 用户权限控制：指对用户访问系统资源的权限进行控制和管理。
- 数据监控：指对物联网系统中的数据进行实时监控和报警的过程。
物联网中间件
在该类中间件中，整个物联网被看作是一个虚拟的数据库系 统，为用户的查询提供简单的接口。Cougar、TinyDB及SINA是 这类中间件的典型代表。
3.基于应用驱动的物联网中间件
这类中间件主要由应用来决定网络协议栈的结构，允许用户 根据应用需求调整网络，其典型代表为MILAN中间件。
J2EE和CORBA的最大区别是，CORBA只是针对单个对象， 而不是被应用服务器自动管理的可部署的服务器端组件。 CORBA的特点是大而全，互操作性和开放性非常好；缺点是庞 大而复杂，并且技术和标准的更新相对较慢。
物联网典型中间件
传感网网关中间件
传感网网关中间件软件系统结构（如下图）主要分为6个部 分：主控模块、公共信息中间件、通用API模块、中间件管理模 块、消息管理模块、功能性中间件模块。
客户层
客户端
中间层
客户端
应用服务器
数据层
数据库
客户端
用户界面
业务逻辑
数据逻辑
中间件技术标准
1、COM
COM（Component Object Model，组建对象模型）通过底层 的远程支持使得构件技术延伸到了分布式应用领域。COM是 Microsoft提出的一种组件规范，其多个组件对象可以连接起来形成 应用程序，并且在运行时，可在不重复连接或编译的情况下被卸载 或换掉。COM既是规范，也是实现。它以COM库的形式提供了访 问COM对象核心功能的标准接口及一组API函数，这些API用于实现 创建和管理COM对象的功能。
(1) 提供安全机制(在协议 栈)。 (2) 安全管理功能(部分在协 议栈，上位机配合，功能可 方便扩展)。 (3) 安全监控功能(上位机配 合)。
根据组件提供的功能将安全中间件分为4层。
物联网中间件
应用
中间件必须具备两个关 键特征，首先要为上层的应 用服务，此外又必须连接到 操作系统的层面，并保持运 行工作状态。
中间件的核心模块
中间件的核心模块主要包括事件管理系统（Event Management System，EMS）、实时内存事件数据库（Real-time In-memory Event Database，RIED）以及任务管理系统（Task Management System，TMS）等三个主要模块。 1、事件管理系统（EMS） EMS配置在“边缘EPC中间件”端，用于收集所读到的标签信息。 EMS的主要任务： （1）能够让不同类型的读写器将信息写入到适配器； （2）从读写器中收集标准格式的EPC数据；
应用需求组件
跨平台调度组件
消息分析模块
消息分配模块
一类协议接口
二类协议接口
信息处理转换
统一化处理组件
制 定 安 全 策 略
安 全 管 理 服 务 组 件
传感网安全中间件的具体 内容如下： (1) 提供安全机制(在协议 栈) 。 (2) 安全管理功能(部分在协 议栈，上位机配合，功能可 方便扩展)。 (3) 安全监控功能(上位机配 合) 。
（2）域中间件。位于通用中间件之上。域中间件在单个或多个通用中间 件提供的基本功能服务基础上，实现较为复杂的业务功能，向上为应用 提供配置、控制、数据访问接口。
（3）中间件容器。域中间件、通用中间件均运行在中间件容器内，受中 间件容器的统一控制与调度。每个中间件组件都提供至少一个服务访问 接口 ，服务访问接口是中间件与其他软件模块之间信息交互的唯一通道。 中间件容器的另一项重要功能就是控制中间件组件的加载与卸载，并在 模块加载与卸载时向其他相关模块发送通知。
中间件技术在物联网中的应用探讨
台的透 明性 的应用 或 服务 的交互功 能 ； ④ 支持 标准协 议 ； ⑤ 支持标 准接 口。 （） ２ 中间件 技术在 物联 网 中的应用
中间件是位于平台（ 硬件和操作系统） 和应』 之 ＿ ｆ ｊ
间的通 用服务 ， 针对 不 同的操作 系统和 硬件 平 台， 它 们 可 以有 符合 接 口和 协议规 范 的多种 实现 。具体 地
★基金项 目： 阿坝师 专校级 课题“ 物联 网中间件 技术 的应用 研究
甸
ｌ 堡堡 Ｉ 堡 Ｊ Ｉ 竺墨 匣 苎 ｌ垒苎 ｌ Ｊ 苎竺 Ｊ Ｉ
图一 物 联 网的体 系结构
感知层幽各栉传感器及传感器 网关构成， 主要 功能是识别物体， 采集信息。
网络层 由各种 私有 网络 、 互联 网 、 有线 和无 线通 信网
设 计 的复 杂性 ， 将注意 力集 中在 自己的业务 上， 必 不
何人 、 任何 时 间 、 任何 地 点 （Ａ 的智 能化 识 别 、 息 ４） 信 交换与 管理 。 从技 术架 构上 来看 ， 物联 网可分为 感知
层， 网络层和 应用 层 。
再为程序在不同系统软件上的移植而重复工作 ， 从
一 —
垫垄 ．Biblioteka ．．阴躲芬 龚华明
Ｙｉ ｎ Ｄｕｏ ｅ Ｇｏ ｆｎ ｎｇＨｕａ ｉ ｍ ｎｇ
（ 阿坝师范高等专科学校， 汁算机科学系， 四川 成都 ６ １４ ） １７ １
（ ｏ ｕｅ ｃｅ ｃ ａｕｔ， Ｂ ｒ ｌ ｏｌ ｅ ｉ ｕ ｎＣ ｅ ｇ ｕ ６ ４ ） Ｃ ｍｐ ｔｒ ｉ ｅＦ ｃ ｌ Ａ ＡＮｏｍａ Ｃ ｌ ｇ ，Ｓｃ ａ ｈ ｎ ｄ Ｓ ｎ ｙ ｅ ｈ １７ １ １ 摘 要 ： 本文首 先论 述 了物联 网中间件 在其 架构 中的重要 性 ， 然后 分 析 了物 联 网 中间件 的功 能 ， 后探 最 讨 了物联 网 中间件 的发 展现 状与发展 趋势 。 关 键词 ： 物联 网； 中间件 ； 构 架 中 图分类 号 ： Ｐ９ Ｔ ３３ 文献标 识码 ： Ａ 文奄 编 号 ：６ １ ７ ２（０ ０１ －０ ６０ １７ － ９ ． １） １ ３ ．３ ４ ２ ０
物联网中间件技术
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
◆解决方案中间件(Solution Middleware)阶段
物联网中间件
EPC中间件
◆EPC中间件也称RFID中间件。
◆EPC中间件是RFID标签和应用程 序之间的中介，从应用程序端使用 中间件提供一组通用的应用程序接 口（API），能够读写RFID标签， 连接到RFID读写器获取数据，此标 准接口能够解决多对多连接的维护 复杂性的问题。
◆银行业、军工行业大量数据的安全传递。
中间件分类
对象请求代理中间件
◆为异构的分布式计算环境提 供一个通信框架，进行对象请 求消息的传递。
◆客户和服务器没有明显的界 定，角色可互换或二者兼有。
中间件分类
事务处理监控中间件
◆在大型机上，为其提供支持大量事务处理的可靠运行环境。
◆由于分布应用系统对于关键事务处理的高要求，TPM介于客户和服务器之间， 进行事务管理与协调、负载平衡、系统修复等服务，保证系统的运行性能。
物联网中间件
OPC中间件
◆OPC(OLE for Process Control)即用于 过程控制的对象链接和嵌入，是一个 面向开放工控系统的工业标准。
物联网平台中间件技术与应用
物联网平台中间件技术与应用物联网平台中间件技术对于实现物联网的应用具有重要意义。
本文将回顾物联网平台中间件技术的发展历程，并探讨其在物联网应用中的重要性和应用前景。
一、物联网平台中间件技术的发展历程物联网平台中间件技术起源于分布式系统和网络管理领域。
随着物联网概念的提出和发展，物联网平台中间件技术也得到了广泛关注和应用。
以下是物联网平台中间件技术发展的三个阶段：1. 第一阶段：传统分布式系统技术的应用在物联网发展初期，物联网平台中间件技术主要借鉴了传统的分布式系统技术。
这些技术包括消息传递、远程过程调用、分布式缓存等。
然而，这些技术并不完全适用于物联网应用的需求，因为物联网应用需要满足实时性、可靠性和安全性等方面的要求。
2. 第二阶段：物联网专用中间件技术的出现为了满足物联网应用的需求，研究人员开始研发物联网专用的中间件技术。
这些技术主要包括数据聚合、设备管理、安全认证等功能。
物联网专用的中间件技术一方面提供了更好的支持物联网应用的功能，另一方面也提高了系统的可靠性和安全性。
3. 第三阶段：云计算和大数据的应用随着云计算和大数据技术的快速发展，物联网平台中间件技术也开始引入这些新的技术。
云计算和大数据技术能够提供更强大的计算和存储能力，为物联网应用提供更好的支持。
物联网平台中间件技术结合云计算和大数据技术，可以实现更高效的数据分析和管理。
二、物联网平台中间件技术在物联网应用中的重要性物联网平台中间件技术在物联网应用中的重要性不可忽视。
以下是物联网平台中间件技术在物联网应用中的几个重要方面：1. 设备连接和管理物联网应用通常涉及大量的设备，这些设备需要与物联网平台进行连接和管理。
物联网平台中间件技术能够提供设备连接和管理的功能，简化了物联网应用的开发和部署过程。
2. 数据聚合和处理物联网应用产生的数据通常分散在不同的设备和系统中，物联网平台中间件技术能够实现数据的聚合和处理。
通过物联网平台中间件技术，用户可以方便地访问和处理物联网应用生成的数据。
物联网概论 第8章 物联网中间件
物联网概论
8.2.1 中间件的发展阶段
1. 中间件从传统模式向网络服务模式发展 传统中间件在支持相对封闭、静态、稳定、易控的
企业网络环境中的企业计算和信息资源共享方面，取得 了巨大的成功。中间件技术的发展方向，将聚焦于消除 信息孤岛，支撑开放、动态、多变的互联网环境下的复 杂应用，实现对分布于互联网上的各种自治信息资源的 集成、协同和综合利用，促进IT与业务之间的匹配。
物联网概论
8.1.2 物联网中间件
物联网中间件起到一个中介的作用，它屏蔽了前端 硬件的复杂性，并将采集的数据发送到后端的网络。
物联网中间件可以在众多领域应用，需要研究的范 围也很广，既涉及多个行业，也涉及多个不同的研究方 向。
物联网概论
8.1.2 物联网中间件
物联网概论
8.1.2 物联网中间件
物联网概论
8.2 物联网中间件的发展历程
8.2.1 中间件的发展阶段 8.2.2 国际和国内发展现状
物联网概论
8.2 物联网中间件的发展历程
物联网中间件是在2000年以后才出现的，最初只是 面向单个读写器或在特定应用中驱动交互的程序，现如 今IBM、Microsoft等公司都提出了物联网中间件的解决 方案，国内研究与推广中间件的公司也日渐增多。
物联网概论
物联网概论
The Introduction of the Internet of Things
物联网概论
第8章 物联网中间件
物联网概论
第8章 物联网中间件
随着网络技术的迅速发展，许多应用程序需要在异构的 平台上运行。在这种分布式异构环境中，通常存在多种硬件 系统平台，在这些硬件平台上，又存在各种各样的系统软件。 如何把这些硬件和软件系统集成起来，并在网络上互通互联， 是非常现实和困难的问题。为解决分布异构的问题，人们提 出了中间件的概念。中间件是介于前端读写器硬件模块与后 端应用软件之间的重要环节，是物联网应用运作的中枢。
RFID中间件是什么？RFID中间件有什么功能和定义
物联网RFID中间件什么是RFID中间件RFID中间件是一种位于RFID系统中的软件层，作为标签和企业应用之间的桥梁，负责实现标签数据的收集、过滤、处理、存储和传递，提供标准的接口和服务，简化了应用程序与各种RFID设备（如读写器、天线、标签等）的交互，从而加速了企业内部信息流的运行。
RFID中间件不仅提供了标准的数据接口，还可以实现业务逻辑的控制和规则管理，提高了RFID系统的灵活性和可扩展性。
同时，RFID中间件也是RFID技术的关键组成部分之一，对于RFID系统的稳定性和安全性有重要影响。
RFID中间件的作用及发展物联网RFID中间件是指一种软件平台，用于管理RFID标签和读写器之间的数据通信和交互。
它是连接RFID读写器和后端系统的重要接口，可以提供数据管理、存储、分析、过滤等功能，支持标签读写、标签识别、标签管理和数据传输等操作。
RFID中间件的主要作用是将RFID读写器和后端系统之间的数据进行转换和处理，以便实现数据的有效管理和应用。
RFID中间件的结构通常由四个主要组件组成：数据采集、数据处理、数据管理和数据分析。
RFID中间件的发展可以分为三个阶段：第一阶段是基础建设阶段，主要是针对RFID系统的底层设备和软件基础设施进行开发和建设；第二阶段是功能增强阶段，主要是在基础建设的基础上，增加了一些较为复杂的功能模块，例如数据分析、安全管理等；第三阶段是应用创新阶段，主要是在前两个阶段的基础上，实现RFID系统与其他应用系统的无缝集成，例如物流管理、智能制造等。
RFID中间件的物联网应用RFID中间件的应用非常广泛，包括生产制造、物流仓储、医疗卫生、交通运输等领域。
在生产制造领域，RFID中间件可以用于管理生产流程、实现自动化生产等；在物流仓储领域，RFID中间件可以用于跟踪物流信息、提高物流效率等；在医疗卫生领域，RFID中间件可以用于追踪医疗设备和药品的使用情况、提高病人的医疗体验等；在交通运输领域，RFID 中间件可以用于智能交通管理、智能停车等方面。
云中间件在物联网领域的应用案例分析(五)
云中间件在物联网领域的应用案例分析随着物联网的快速发展，云中间件作为连接物联网设备和传统云平台的桥梁，发挥着越来越重要的作用。
本文将分析云中间件在物联网领域的几个应用案例，探讨其在不同场景下的优势和潜力。
一、智能家居智能家居已经成为物联网最为普及的应用领域之一。
通过云中间件的支持，各种家居设备可以实现互联互通，实现智能控制。
例如，我们可以通过手机APP远程控制家中的灯光、温度、窗帘等设备，实现智能化管理。
云中间件将传感器和设备连接到云平台上，实时接收和处理数据，并与用户的智能设备进行交互，提供个性化的智能家居体验。
二、智能交通云中间件在智能交通系统中也有广泛的应用。
通过将传感器和监控设备连接到云平台，交通管理部门可以实时获取车辆、路况等信息，对交通流量进行监控和分析。
基于云中间件的数据处理能力，可以优化交通信号控制、调整道路配比，提升交通效率。
同时，云中间件还可以为驾驶员提供路况导航、实时交通信息等服务，提高驾驶体验和道路安全性。
三、远程健康监护随着老龄化社会的到来，远程健康监护成为一个重要的需求。
通过云中间件，医疗设备可以与云平台连接，实现远程监控和数据传输。
患者可以通过智能手环、医疗传感器等设备，随时随地监测身体健康状况，并将数据上传到云平台。
医护人员可以实时获取患者的健康数据，及时做出干预和诊断。
云中间件的应用，极大地提高了健康监护的效率和便利性。
四、智能农业在农业领域，云中间件的应用也展现出了巨大的潜力。
通过将土壤湿度、温度、气候等传感器连接到云平台，农民可以实时了解农田的状况，并做出相应决策。
通过云中间件的数据分析能力，可以提供智能灌溉、施肥等方案，优化农业产出和资源利用效率。
此外，云中间件还可以实现智能物流管理，提升农产品的运输和销售效率。
五、智慧城市智慧城市是物联网应用的综合体现，云中间件在其中发挥着关键作用。
通过将各种传感器和设备连接到云平台，实现数据的汇集和处理。
智慧城市可以通过云中间件实现市政设施的远程监控和调控，提供智慧停车、垃圾管理、环境监测等服务。
物联网中间件基本概念
物联网中间件基本概念物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过互联网将各种物理设备连接到一起，并通过数据的收集、处理和交互，实现设备之间的智能化交流和协同工作的网络系统。
而物联网中间件（IoT Middleware）则是物联网系统中的核心组成部分，它在物联网设备和应用程序之间充当着“通信纽带”的角色。
本文将以物联网中间件基本概念为话题，介绍物联网中间件的定义、功能和应用。
一、物联网中间件的定义物联网中间件是指在物联网系统中，负责实现设备间通信的软件平台。
它位于物联网架构的中间层，连接传感器、终端设备和云端服务器，负责处理和传递设备产生的数据和消息。
物联网中间件的核心目标是提供一种高效、可靠、安全、可扩展的通信机制，实现各种设备的连接和数据的传输。
二、物联网中间件的功能1. 设备连接管理：物联网中间件负责管理和控制连接到物联网系统的各类设备。
它提供设备注册与注销、身份认证、设备状态监测等功能，确保物联网系统中各个设备的可控性和可管理性。
2. 数据收集与处理：物联网中间件通过传感器等设备采集现场数据，并进行实时处理和分析。
它可以对数据进行过滤、聚合、压缩等操作，提高数据传输的效率和质量，并为后续的业务应用提供准确的数据基础。
3. 通信协议转换：由于物联网中各设备使用的通信协议可能不同，物联网中间件需要提供协议转换的功能，将不同协议的数据进行格式转换和兼容处理，确保不同设备之间能够进行无缝通信。
4. 安全与隐私保护：物联网中间件需要保证物联网系统的安全性和隐私保护。
它提供访问控制、数据加密、安全认证等机制，防止未经授权的设备接入，以及数据泄露和恶意攻击等安全问题。
5. 借口与标准支持：物联网中间件需要提供丰富的接口和标准，方便应用程序与物联网设备进行交互。
它支持主流的通信协议，如HTTP、MQTT等，并提供API和SDK等工具，简化应用开发和设备接入的过程。
三、物联网中间件的应用1. 工业控制与自动化：物联网中间件在工业领域的应用较为广泛。
物联网的中间件
物联网的中间件在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用无处不在。
然而，要实现这些复杂的物联网系统的高效运行，中间件起着至关重要的作用。
那么，什么是物联网的中间件呢？简单来说，物联网中间件就像是一个桥梁，连接着物联网设备和应用程序。
它位于物联网的感知层和应用层之间，负责处理和协调设备之间的通信、数据的采集、传输、转换和分析等任务，使得不同类型、不同品牌、不同协议的物联网设备能够相互协作，为用户提供有价值的服务。
为了更好地理解物联网中间件的作用，让我们来想象一个场景。
假设您拥有一个智能家居系统，其中包括智能灯泡、智能插座、智能门锁、智能摄像头等各种设备。
这些设备可能来自不同的制造商，使用不同的通信协议和数据格式。
如果没有中间件，您的手机应用程序要直接与每个设备进行通信和控制，那将是一项极其复杂和繁琐的任务。
而有了中间件，它可以将这些设备的通信协议和数据格式进行统一转换，使得您的手机应用程序能够轻松地与它们进行交互，实现对整个智能家居系统的集中管理和控制。
物联网中间件通常具有以下几个主要功能：首先是设备管理功能。
它能够自动发现和识别新接入的物联网设备，并对其进行注册、配置和监控。
中间件可以获取设备的基本信息，如设备类型、型号、序列号、位置等，并将这些信息存储在数据库中，方便后续的查询和管理。
同时，它还可以对设备的状态进行实时监测，如设备是否在线、电量是否充足、是否发生故障等，并及时向用户发送警报。
其次是数据采集和处理功能。
物联网设备会产生大量的数据，这些数据的格式和类型各不相同。
中间件需要能够采集这些数据，并对其进行清洗、转换和整合，将其转换为统一的格式，以便于后续的分析和应用。
例如，将温度传感器采集的温度数据从摄氏度转换为华氏度，或者将多个传感器采集的数据进行融合，生成更有价值的信息。
物联网中间件技术
物联网中间件技术【正文】一、引言物联网中间件技术是连接物联网设备和应用程序的关键技术之一。
它提供了一种可靠、安全、高效的通信机制，使物联网的各个组件能够相互交互、共享数据和实现智能化操作。
本文将对物联网中间件技术进行详细介绍，并对其各个方面进行细化。
二、物联网中间件的定义和概念⒈物联网中间件的概念物联网中间件是一种位于物联网系统架构中的软件层，负责管理物联网设备和应用程序之间的通信。
它提供了一套通用接口和协议，使得不同类型的设备能够互相交互和共享数据。
⒉物联网中间件的作用和功能- 设备连接管理：物联网中间件提供了设册、发现、连接和管理的功能，可以管理大规模的设备网络。
- 数据传输和通信：物联网中间件支持不同的通信协议，包括物联网专用协议和标准协议，用于设备之间的数据传输和通信。
- 数据处理和分析：物联网中间件可以对设备的数据进行处理和分析，提供实时监测、数据存储和分析报告等功能。
- 安全和权限管理：物联网中间件提供了安全认证、权限控制和数据加密等机制，保障物联网系统的安全性。
三、物联网中间件技术的分类⒈消息队列中间件消息队列中间件是一种基于消息传递的通信模式，它通过消息队列将设备和应用程序解耦，并提供了可靠的消息传递机制。
常见的消息队列中间件包括MQTT、AMQP等。
⒉远程过程调用（RPC）中间件RPC中间件是一种基于函数调用的通信模式，它允许应用程序通过网络调用远程的函数或方法。
RPC中间件可以实现设备和应用程序之间的高效通信，常见的RPC中间件包括gRPC、Thrift等。
⒊数据中心（DC）中间件DC中间件是一种用于管理大规模数据中心的中间件技术，它可以管理分布式的物联网设备和应用程序，并提供高可用、高可靠的数据服务。
常见的DC中间件包括Hadoop、Spark等。
四、物联网中间件技术的应用场景⒈工业物联网工业物联网中间件技术可以实现设备监测、设备管理、生产调度等功能，帮助企业提高生产效率和管理能力。
面向物联网的中间件技术研究与应用
面向物联网的中间件技术研究与应用随着人工智能和5G网络的不断发展，物联网技术应用越来越广泛。
而物联网的构建离不开中间件技术，作为物联网的核心技术之一，中间件技术对于构建更加智能、高效、稳定的物联网体系具有重要的作用。
本文将介绍面向物联网的中间件技术研究与应用。
一、中间件技术的概念中间件技术是指运行在计算机系统中，为多个应用程序之间的通信提供支持的软件。
常见的中间件技术包括消息队列、远程方法调用、对象请求代理等。
物联网中，中间件技术不仅要支持应用程序之间的通信，还需要支持设备与设备之间、设备与服务器之间的通信。
二、物联网中间件技术的特点1. 大规模、异构性物联网系统中存在大量的设备和应用程序，这些设备和应用程序又具有不同的操作系统、编程语言、通信协议等异构性。
中间件技术需要支持大规模、异构性的设备和应用程序之间的通信。
2. 低功耗、低带宽物联网中的设备通常运行在低功耗、低带宽的环境中，中间件技术需要在保证通信稳定的前提下，尽可能减少能耗和带宽的消耗。
3. 安全性物联网中的设备和数据往往具有很高的安全风险，中间件技术需要支持加密传输、身份验证等安全机制。
三、面向物联网的中间件技术1. MQTTMQTT是一种轻量级的、基于发布/订阅的消息传输协议，支持大量的连接，适用于低带宽、不稳定网络环境。
在物联网中，MQTT被广泛应用于设备与服务器之间的通信。
2. CoAPCoAP是一种轻量级的、基于RESTful的通信协议，适用于低功耗、低带宽的物联网设备之间的通信。
CoAP支持UDP和DTLS加密传输，具有较高的安全性。
3. OPC UAOPC UA是一种基于面向对象的通信协议，可以支持在不同平台、不同操作系统上进行通信。
OPC UA支持多种加密算法、身份验证、授权等安全机制，适用于对安全性要求较高的物联网应用场景。
4. AMQPAMQP是一种面向企业级应用的消息传输协议，支持多种编程语言和操作系统环境下的跨平台、跨语言通信。
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中间件在物联网中的应用——董永朋杨勋物联网是战略性新兴产业的重要组成部分，其在农业领域已有一些探索和初步应用。
农业物联网的发展，展方式的革命性变革。
但与物联网技术在工业控制和电子商务等领域发展相比，农业物联网还正处于起步阶段，迫切需要对其进行深入探索和研究，促进农业物联网技术、产品的研发和生产，改造传统农业的现代化水平。
鉴此，编辑部将近期与农业物联网相关的文章集中到一起，以期为农业物联网的相关研究人员提供参考。
物联网( The Internet of Things) 是通过无线射频识别( RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网改变了人与自然界的交互方式，实现人与人、人与物、物与物之间的互联，把虚拟的信息世界与现实的物理世界链接起来，融为一体，扩展了现有网络的功能和人类认识改造世界的能力。
其概念是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域。
1、我国物联网发展现状我国对物联网发展高度重视，《国家中长期科学与技术发展规划( 2006 －2020 年) 》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将物联网列入重点研究领域。
《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》( 2009 年) 已将包括物联网在内的新一代信息技术产业被列为战略性新兴产业。
2009 年以来，温家宝总理多次强调要“着力突破物联网的关键技术，及早部署后 IP 时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”。
我国将物联网作为推荐产业信息化进程的重要策略，在实际发展中落实物联网于各个产业中的应用。
农业作为关系国计民生的基础产业，其信息化的程度尤其受到重视。
我国发展现代农业面临着资源紧缺与生态环境恶化的双重约束，面临着资源高投入和粗放式经营的矛盾以及农产品质量安全问题的严峻挑战，迫切需要加强以农业物联网为代表的农业信息化技术应用，实现农业生产过程中对动植物、土壤、环境等从宏观到微观的实时监测，提高农业生产经营精细化管理水平，达到合理使用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农产品产量和质量的目的。
传统农业采用纯人工管理，缺乏有效的技术手段采集农作物生长环境参数; 采用手工控制实现对灌溉、水帘、遮阳网、抽风机等的控制，耗费人力时间，且出错率较高。
目前，国家大力提倡智能农业传感数据多样，集传感、分析、联动于一体，实现远程检测和控制，进行智能化数据处理并实现多样化报警方式。
尽管国内物联网相关工作推进比较快，但其产业化发展仍然面临着巨大挑战。
从产业关键技术的角度来看，物联网软件系统和智能算法是物联网计算环境的“神经中枢”，是物联网生态系统的重要组成部分。
物联网应用支撑平台是各类物联网应用的重要基础软件设施和共性软件平台，是物联网“神经中枢”的核心，是实现物联网产业应用层“应用子集”大规模发展的战略性支撑。
中创软件中间件有限公司通过自主研发推出了物联网应用支撑平台，用于支撑企事业单位的物联网应用。
中间件股份有限公司以物联网信息聚合技术为理论基础，研发了物联网应用中间InforSuiteIOTEdgeServer( IIES) 系列产品，能够在实时采集农场各种传感设备原始信息的同时进行大量的数据处理和计算，从海量的、杂乱无章的原始数据中提炼出对智能农业系统具有特定意义的数据，并智能地对各种突发情况进行实时处理，极大地节省了人力物力，提高了经济效益，且有利于保护生态环境。
2、中创软件物联网应用中间件及智慧农业系统2． 1 中创软件物联网应用中间件特点IES 提供广泛的传感设备支持并可以通过其灵活可扩展的框架迅速支持各种感知设备，为企业降低对感知设备依赖的风险; 提供强大的事件处理引擎，将海量的传感信息过滤、分组、关联和聚合生成透明的业务数据，增强了传感数据的通透性; 提供传感设备模拟工具、压力测试工具、设计工具以及 SDK 开发包，基于 RFID 与传感器应用解决方案的开发部署提供可视化开发支持; 为传感设备管理和监控提供工具，便于设备的规划和管控。
2． 1． 1自主可控、安全可靠。
基于核高基“网络应用服务支撑运行平台”的技术成果，具有构件化、服务化、标准化、动态性、稳定性和易扩展等优势，支持随需应变快速构建。
2． 1． 2 无限感知、兼容普适。
严格遵循 EPCGloble 行业标准; 支持国际业界所有主流的 RFID 与传感器设备; 并提供灵活可扩展的资源适配器框架，可快速无缝集成新型的各种类型感知设备资源，并实现上层应用系统对感知设备资源管理的零编程。
2． 1． 3灵活易构、性能卓越。
采用 Loong 基础平台，即插即用; 企业物联网应用可按需定制分布式或集中式部署模型;通过内部先进的事件处理引擎，能够在前端对原始数据进行任意的复杂处理和业务流程转换，以应用提炼有效的业务信息; 测试证明产品能够达到每秒百万级的事件处理能力，并确保 7 ×24 h 稳定运行。
2． 1． 4开发便捷、助力实施。
为企业物联网应用开发提供了可Eclipse 中调试的 SDK 以及整套设计、开发、测试工具，为企业物联网应用的实施提供了高效快速的开发测试方法，既缩短了开发周期又降低了开发成本; 为上层应用提供可扩展标准化的数据服务接口，降低应用使用数据服务的复杂度，提供开发效率; 可视化管理控制台帮助用户实现 RFID设备的快速配置部署，并进行日常的设备状态监控管理。
2． 2 中创软件物联网应用中间件智慧农业系统架构中创软件物联网应用中间件是介于感知硬件设备层与应用层之间的中间件，负责实现与前端感知硬件设备的信息交互和管理，将采集到的海量原始感知信息提炼为有效的结果信息，并完成与上层复杂应用的信息交换。
针对物联网应用开发和测试的自身特点，系统为物联网应用开发的不同阶段提供不同的工具，并且提供了统一的感知设备监管工具 IES Console，通过它实现对纷繁复杂感知设备的可视化配置和监控管理以及感知信息的实时观测。
运行平台是整个物联网应用中间件的核心，其基于核高基“网络应用服务支撑运行平台”的技术成果，遵循核高基“JEE 标准规范”、“微内核集成框架”和“一体化管理框架”规范标准。
中创软件物联网应用中间件是一个基础软件设施和共性软件平台，位于物理感知设备和上层应用系统之间，负责采集物理数据并进行过滤解析以及处理，形成有效的信息传给上层应用，支撑整个智慧农业系统的互联，为应用提供快速构建的架构支撑和工具手段。
基于 InforSuite IOT EdgeServer 的智慧农业系统架构。
在农场的每个大棚或者其他种植农作物的地方部署各种用途的传感设备，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、土壤水分传感器等，用来采集农作物生长环境的各种因素。
这些传感设备采集到的数据通过有线网络( 如 RS485)或者无线网络( 如 Zigbee) 等传给中间层 IIES，IIES 将采集到的信息进行过滤、分组、关联、聚合等负载操作，形成用户所需的有效信息上传给上层应用，以便用户能及时感知农作物生长环境的变化，采取相应的措施。
另外，用户可以在上层系统中给各个参数设定安全阈值，当中间件采集过来的数据超过或者低于一定阈值时，系统会自动报警，并自动启动或关闭相应物理设备( 如水帘) ，采取相应的应对措施。
该物联网支撑平台的核心部件由 IIES 产品族组成，包括 InforSuite IOT EdgeServer、IES SDK、IES Designer、IES Senor Emulator、IES Sensor Streamer 、IES Console 以及 IOT De-vice Agent 等。
2． 3 中创软件物联网应用中间件智慧农业系统主要功能2． 3． 1信息采集和控制系统。
实现农作物生长环境( 包括二氧化碳、光照度、温湿度和土壤参数等) 的信号采集、传输、接收。
2． 3． 2物理传感设备监控。
远程地对部署在自然环境中的各种传感设备的工作状态进行实时监控。
2． 3． 3环境监控管理平台。
实现对物理传感设备采集到的各种信息的过滤、分组、关联、聚合等操作，形成对用户有效的信息; 提供阈值设置功能; 对异常信息提供智能分析、检索、告警以及对异常情况自动处理功能，如当土壤湿度低于5002。
2． 4强度分析采用软件打开图像，点击通道面板，选择所需要分析的荧光标记通道，将其复制成副本点击“图像＞调整＞阈值”，设置合适的阈值将目标区域划分出，点击“滤镜＞其他＞最大值与最小值”，先最大值后最小值可填充内孔;先最小值后最大值可去除杂点。
根据需要设置参数“半径”的具体数值，注意最大值与最小值的半径数值需相等。
点击“选择＞载入选区”，这时点击“窗口＞直方图”面板，默认情况下，“直方图”面板将以“紧凑视图”形式呈现，可点击面板菜单选项中的“扩展视图”和“显示统计数据”选项; 然后选择下拉菜单中的“明度”选项，从中可读出“平均灰度值、标准差和面积”的具体数值。
需注意面板中“高速缓存级别”数值应为 1，若不为 1 需点击面板菜单选项中的“不使用高速缓存的刷新”选项。
2． 5 误差分析2． 5． 1荧光图像叠加与拆分。
采用 Nikon A1 激光共聚焦显微系统及 NIS － Elements 软件分别获得小鼠传代培养细胞单标记荧光图像( 荧光染料分别为 DAPI、Texas Red 和 AlexaFluor 488) 、明场图像与叠加图像( 图 2) ; 采用 Photoshop 软件按前述方法对单标记荧光图像与明场图像分别进行拆分与叠加处理。
采用 Image pro plus 软件对这些处理后的图像进行差值运算，所得图像为完全黑色，即它们是完全相同的图像。
2． 5． 2荧光图像强度分析。
利用 Photoshop 与 Image pro plus 软件按前述方法分析图 2 中“蓝”通道细胞核区域荧光强度( 表 1) ，结果显示无显着性差异( P ＞ 0． 05) 。
表 1 荧光强度误差分析09 6． 50Image pro plus 36 571 像素22． 01 6． 503、结论该研究中图像处理试验结果显示，经过 Photoshop 软件处理过的荧光显微图像图形清晰、色彩逼真、结果准确。
与国外高校与科研院所相比，目前国内大中专院校与科研院所关于科学图像处理技能的训练仍然比较缺乏，而在科学研究中，对试验结果图像进行相关处理是重要的实践环节，否则试验人员很难将研究结果较好地呈现出来，而这其中应用最广泛的便是 Photoshop 软件。
因此就试验教学与科学研究而言，上述处理技术是值得推广的。