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物联网网络层软件平台如何搭建?

物联网网络层软件平台如何搭建?

2022-06-28

作者:yunzhimeng

物联网网络层主要依赖于软件平台来实现其功能。如果要构建一个信息网络,就必须考虑两个主要因素,一个是硬件设施,一个是软件平台。其中,软件平台是物联网网络层的核心平台,物联网网络层的多种功能都需要依赖于网络软件才能实现。那么,如何搭建物联网网络层的软件平台?具体的考虑因素有哪些呢?


  在搭建物联网网络层时,传统的观念是先考虑硬件,后考虑软件。但是随着技术的发展,人们发现这种做法会导致很多软件无法实现预期的功能,致使物联网网络层在较短时间内无法正常运行。而如果在最开始建立网络层时,就注重网络层软件平台的搭建,将极大地解决这种弊端。人们在建立网络层软件平台的同时,不断测试软件的功能,让人们对软件的预期与实际情况相结合,达到更好的功能效果。建立物联网网络层最终要达到的目标是实现网络层的高度结构化和层次化。从微观角度来说,网络软件也需要制定同样的目标。作为物联网的神经系统,软件平台会随着局部物联网功能的不同而产生相应的变化,换而言之,不同的物联网局部体系所对应的软件平台也会不同。但是,一般来说,物联网软件平台的建立需要与通讯协议体系相结合,或者说是建立在该协议之上的。

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  物联网网络层软件平台通常包括以下主要成员:第一,物联网信息管理系统,该系统的国际称谓是Management Information System,简称MIS,一般作为物联网网络层软件平台高层系统,该中心系统包括地方企业级、国家级以及国际级三个层级;第二,网络操作系统,常见的网络操作系统是嵌入式系统;第三,中间件系统软件;第四,感知系统软件。

  (1)物联网信息管理系统

  互联网需要网络管理,物联网也需要相应的管理,而担任物联网管理工作的系统就是物联网信息管理系统。和互联网的网络管理模式相似,现阶段,物联网的管理系统很多都是以SNMP为基础建立而成,在建立物联网管理系统的过程中,一个比较重要的环节是为系统提供对象名解析服务,即ONS。和互联网中的DNS相同,物联网中的ONS既需要一定的组成架构,又需要一定的授权管理。利用ONS可以解析任何一种物品的电子编码,但是,只是解析编码内容还远远不够,还需要URL服务的从旁协助,才能对相关物品的详细信息进行获取。

  物联网管理机构具有三个层级的管理中心,由高到低分别是国际物联网信息管理中心、国家物联网信息管理中心、企业物联网信息管理中心。这些管理机构的信息管理软件具有以下特性和功能:当本地物联网出现问题时,企业物联网信息管理中心就需要对这些问题进行分析和解决。作为最基本的物联网信息服务管理中心,企业物联网信息管理中心可以帮助本地物联网的用户企业、单位以及个人处理有关的物联网事务,如提供物联网的管理、帮助规划企业设备的物联网系统、解析物理网的结构等。国家互联网信息管理中心是较高一级的物联网信息管理机构,主要负责制定和发布有关物联网的相关信息,如物联网的国家标准等。该信息管理中心的主要作用是使国际之间的物联网络实现互相连接,同时,对地方物联网管理中心进行指导、管理等。国际物联网信息管理中心的职能范围更加广泛,它要制定国际物联网的基础框架,并发布国际物联网的有关标准,还要完成国家与国家之间的物联网连接,使世界范围内的物联网络形成一个统一的整体,并对整个全球物联网进行协调管理和指导利用。

  (2)物联网操作系统

  物联网的网络操作系统主要由集成开发环境、内核、通信支持、辅助外围模块等几方面构成。其中,通信支持存在多种方式,比如可以利用NFC、RS232/PLC等通讯支持,也可以利用2/3/4G、Zibee等通信支持。辅助外模块包括通信协议栈、XML文件解析器、驱动程序、GUI、Java虚拟机、图形用户界面以及系统文件等。

  物联网操作系统的功能比较独特,具备了与智能手机操作系统、个人电脑操作系统不同的特点。

  对设备资源进行管理是物联网操作系统的基础功能,除此之外,它还具备以下几种与传统操作系统不同的功能:

  第一,奠定物联网统一管理的基础。物联网的操作系统具有较为统一的标准,其远程控制采用统一的方式,远程管理接口也是统一的接口,这样的统一标准可以使物联网操作系统的应用领域更加广泛,即使行业不同、设备不同,也可以借助统一的控制方式、统一的管理接口、统一的管理软件等管理物联网的相关事务。这样做可以对物联网系统进行定期维护,增强了其可维护性,也是大大方便了物联网的管理,使物联网更加高效地运行。

  如果上升到世界层面上,在这种统一标准的规范下,世界物联网可被统一地管理和维护,物联网的发展和应用将得到极大的提高。

  第二,物联网生态环境培育。物联网操作系统与智能终端操作系统具有类似的作用,移动互联网的生态培育需要用到Andriod、iOS等智能操作系统,而物联网生态环境的培育也需要用到物联网操作系统。物联网操作系统可以沟通产业链,培育分离的商业生态环境,节约物联网应用开发的经济成本和时间成本。

  (3)物联网中间件系统软件

  连接读写器和后台应用软件的一种系统软件被称为中间件,中间件一方面可以为系统应用提供平台服务,另一方面可以将信息传输到网络操作系统。计算数据和处理数据是中间件的基本功能,中间件获取了感知系统采集的数据后,便会对这些数据进行统一分析、计算、调配、校对、汇集、存储、管理、利用等,其目的是整理海量的数据,有针对地对数据进行选择,过滤和处理无用数据灯。

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  事件管理器、目标信息服务、应用程序接口、对象名解析服务以及读写器接口是物联网中间件的五个主要功能模块。它们的特点和功能:

  ①读写器接口

  在中间件为读写器提供集成功能时,需要利用读写接口进行连接,而通过物联网,读写接口可以确保协议处理器和RFID读写器顺利进行连接。读写器接口的相关标准一般是采用美国非营利组织EPC-global所设定的标准。

  ②事件管理器

  读写器接口传输的RFID数据比较分散且杂乱无序,存在较多的无用数据,为了获取精准信息,事件管理器会对这些RFID数据进行分类、排序、汇聚以及过滤等处理。

  ③目标信息服务

  该服务由目标存储库和服务引擎共同构成。顾名思义,目标存储库的主要作用是标签和存储物品信息,这样可以为日后的信息查询提供便利。服务引擎可以提供信息接口。

  ④应用程序接口

  用于应用程序接口,可以实现应用程序系统对读写器的控制。而要实现应用程序接口的这种功能,还需要中间件满足相应的标准协议。另外,还要解决屏蔽前端的复杂性问题。

  ⑤对象名解析服务

  对象名解析服务简称ONS,作为一种目录服务,对象名解析服务比较简单,即是配对标签物品的惟一固定电子编码和目标信息服务的网络地址。这种目标信息服务的网络地址可以是一个,也可以是多个,也就是说既可以一对一配对,又可以一对多配对。

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