三维可视化智能物联网管理平台设计

三维可视化智能物联网管理平台

技术方案

二〇一二年八月

目录

一、概述

项目背景

物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把需要联网的物品与网络连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪监控和管理的一种网络，它是在网络基础上的延伸和扩展应用。物联网是被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。有业内专家认为物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本，另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。

目前，美国、加拿大、欧盟、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网，并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物联网行动计划”等国家性区域战略规划。

我国把发展物联网已经提到国家的战略高度，它不但是信息技术发展到一定阶段的升级需要，同时也是实现国家产业结构调整，推动产业转型升级的一次重要契机。2010年9月，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》发布，新一代信息技术、节能环保、新能源等七个产业被列为中国的战略性新兴产业，将在今后加快推进，其中物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分，更是在近一年里受到政府、企业和科研机构的大力支持。

当前，世界各国的物联网基本都处于技术研究与试验阶段，物联网相关技术研究还处于起步发展阶段，在物联网基础研究和技术开发等方面还面临许多挑战。物联网涉及到的关键技术领域很多，包括RFID识别技术、泛在传感技术与纳米嵌入技术、IPV6地址技术以及等。从软件的角度来看，物联网软件技术研究方面也是处于起步阶段，尤其是基础软件的研究均处于探索阶段。

面对物联网所带来的大数据量、数据时效性高、安全与隐私性要求高等挑战，人们也在不断地探索亲的解决办法。在物联网系统中，由于传感器节点及采样数据的异构性，基础软件显得尤为重要。物联网基础软件不仅屏蔽了各类传感器硬件及数据的差异，实现了物联网节点及数据的统一处理，而且实现了海量物联网节点之间的协同工作，从而大大简化了物联网应用程序的开发。我们以动态位置感知类应用为例，相关的传感器可以包括GPS传感器、RFID传感器、手机定位传感器等，这些不同类型的传感器通过基础应用接入程序，可以被统一的后台物联网数据库系统管理。

在物联网系统中除了传感器数据异构性的特点，还有另一个重要特点是物联网系统

的多样复杂性，我们知道物联网是一个综合性且庞大的复杂系统，它包括不同用途的物联网子系统，例如智能楼宇中包括门禁系统、视频系统、消防系统、电力系统等，而这些系统各自分散独立，并没有一个统一的管理平台。目前常规的物联网管理主要是以人工管理为主，各个物联网系统各自分散独立，没有有效的管理工具，以至于造成各个物联网系统之间信息不透明、不共享；随着物联网的发展，急需一个便捷有效的管理方式对其进行控制和管理，实现物联网系统之间信息透明。

目前，国内外针对物联网管理的相关方案，并无专门的针对性通用软件平台支持，产品化程度比较低。同时通过对目前的物联网管理软件市场进行分析可以发现，目前很成熟的软件产品还比较少，特别是通用的软件管理平台产品还是一个空白。

本项目正是针对我国物联网市场的这种迫切的需求而开发的，它提供了运用三维技术实现物联网管理需求的平台。该系统直观真实地在三维场景中展示物联网各种终端设备，实时显示设备的属性状态，同时可以响应用户的各种请求，实现远程控制等要求，最终实现物联网一站式管理，进而构建成高清、实时、全面的智能物联网。

建设系统的意义

真实场景与环境的还原能力：系统对于真实场景与环境的还原功能具有十分重要的现实意义，凡是与物联网发展方向密切相关的行业和领域无疑都需要更加直观有效的监测和管理系统，特别是在高危地区和大场景规划的时候，简单的静态摄影图片并不能清晰真实的表现出实际的环境，而三维可视化智能物联网则具有超强的原始环境还原能力。

降低维护成本：系统能够准确监测物联网中各种设备的故障类型，对能够进行远程维护的设备可以节省人工到现场的维护费用，进而降低了维修成本。而对于其他故障的设备在已经知道了故障的地点和情况下，可以缩短到达维修地点的时间、提高检修效率，降低维护成本。

实现科学管理：系统主要用于需要对各类物联网系统进行有效管理的行业。将现有的物联网管理改造为三维可视化方式，进而更直观，有效地实现对物联网系统中各种终端硬件设备的管理。

设计依据和参考资料

设计主要依据为：

GB8566 计算机软件开发规范

GB/T12504 计算机软件质量保证计划规范

二、系统特点

1、采用统一的设备接口平台：

针对物联网各种硬件设备的接入，系统提供了具有良好开放性和扩展性的中间接口平台。采用通用的统一的标准，为用户现在以及将来可能的系统提供接口支持。

2、实时检测，远程报警监控：

系统采用定时监测手段，7X24不间断远程监测物联网设备的运行状态，并对故障设备实施报警监控。

3、三维场景模拟，专业精确诊断：

系统运用虚拟现实技术实现物联网场景的虚拟仿真，直观真实地在三维场景中展示物联网的各种设备，实时显示设备的运行状态，同时可以响应用户的各种请求，实现远程控制等要求。

4、应用广泛

系统可广泛适用于我国多个行业。根据用户规模和功能需求的不同，可以分别面向更加细化的市场客户，以满足不同类型客户的需求。系统应用领域包括交通、医疗、农林、电力、矿产、石化、物流、医疗、卫生、安防、家居、旅游、军事、市民生活等等。

三、设计原则

可靠性

由于系统的服务于物联网中设备的监控，为了保证设备检测数据的稳定和连续性，必须充分考虑系统的可靠性。要求监控系统能够长期稳定地运行。

先进性与合理性

软件及硬件构成均符合相关标准，整个系统应是目前国内最先进的，并在一段时期内处于国内较为先进的水平。同时，系统设计时以合理性为原则，不盲目追求先进性，