專利名稱：一種物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)領(lǐng)域，更具體來說是面向物聯(lián)網(wǎng)的中間件系統(tǒng)及中間件技術(shù)。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器植入各種物品，實現(xiàn)物品的智能化，將這些信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，并在物品與人之間實現(xiàn)信息共享和互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)是各種各樣的傳感網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。相對于現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)，它涉及更多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、更紛繁復(fù)雜的設(shè)備和更多架構(gòu)樣式的應(yīng)用。中間件是位于平臺(硬件和操作系統(tǒng))和應(yīng)用之間的通用服務(wù)。針對不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺，它們可以有符合接口和協(xié)議的多種實現(xiàn)。參考圖1，為現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)中間件的常見模型之一。它通過控制R F ID讀寫設(shè)備按照預(yù)定的方式工作，保證不同讀寫設(shè)備之間能很好地配合協(xié)調(diào)；另外按照一定的規(guī)則篩選過濾數(shù)據(jù)，篩掉絕大部分冗余數(shù)據(jù)，將真正有效的數(shù)據(jù)傳送給后臺的信息系統(tǒng)。應(yīng)用程序端使用中間件所提供的一組通用的應(yīng)用程序接口 API能連接到RFID讀寫設(shè)備器，讀取RFID標簽數(shù)據(jù)。實際上，現(xiàn)有的中間件并不能完全適用于物聯(lián)網(wǎng)。首先，物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)絡(luò)和互 聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，而圖I的中間件只解決RFID讀寫設(shè)備器與應(yīng)用程序之間的兼容問題，而沒有結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)給出服務(wù)器之間中間件系統(tǒng)解決方案。更沒有解決在現(xiàn)有應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，如何通過中間件技術(shù)和系統(tǒng)，使物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用開發(fā)可以擺脫網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器硬件、感知層設(shè)備之間差異，給出通用的能同時解決這些差異的中間件系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種面向物聯(lián)網(wǎng)，能有效解決應(yīng)用服務(wù)、平臺、感知設(shè)備之間的差異性問題，使物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用開發(fā)可以在通過中間件升級而修改就可以滿足其發(fā)展的通用中間件系統(tǒng)。本發(fā)明的通過如下方案實現(xiàn)
一種物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)，其特征在于，包括
中心服務(wù)器用于提供統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)注冊、數(shù)據(jù)集中存儲、查詢與管理；
子服務(wù)器用于提供至少一種物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)應(yīng)用，子服務(wù)器屬于中心服務(wù)器管理域內(nèi)的受控服務(wù)器；
第一中間件用于為中心服務(wù)器和子服務(wù)器自動連接提供統(tǒng)一的通訊接口、提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和操作系統(tǒng)的應(yīng)用交互手段，完成中心服務(wù)器和子服務(wù)器服務(wù)的對接和服務(wù)資源的定位；
第二中間件用于使客戶端自動連接子服務(wù)器，完成感知層數(shù)據(jù)采集、解析、過濾，并提供擴展組件的掛載。
其中，所述第一中間件設(shè)有外部服務(wù)器接口、物聯(lián)網(wǎng)適配器、數(shù)據(jù)引擎模塊、資源定位模塊、存儲管理模塊，其中，外部服務(wù)器接口為中心服務(wù)器或子服務(wù)器提供標準的接口和通訊協(xié)議；物聯(lián)網(wǎng)適配器為中心服務(wù)器或子服務(wù)器的提供鏈路接入、不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的匹配、數(shù)據(jù)包形成或解包；數(shù)據(jù)引擎模塊用于控制物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限、創(chuàng)建中心服務(wù)器或子服務(wù)器的關(guān)系表并快速處理雙方的數(shù)據(jù)交互事務(wù)；資源定位模塊，用于提供完整地描述物聯(lián)網(wǎng)資源的地址標識方法，為中心服務(wù)器和子服務(wù)器資源連接提供統(tǒng)一的資源定位符；存儲管理模塊，完成中心服務(wù)器或子服務(wù)器物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分布式存儲與管理。所述的第二中間件設(shè)有感知接口，用于為感知設(shè)備提供標準接口，接收外部設(shè)備的響應(yīng)和外部設(shè)備的感知；服務(wù)器接口，用于為接入子服務(wù)器端提供標準數(shù)據(jù)接口 ； 解析器，對接收到的感知數(shù)據(jù)進行解析成子服務(wù)器可識別的數(shù)據(jù)；
客戶端服務(wù)模塊，用于負責與子服務(wù)器之間進行基于TCP/IP的Socket通信，負責交互列表和會話的管理、維護；
一個或一個以上的數(shù)據(jù)過濾器，用于對交互數(shù)據(jù)進行處理、過濾；
服務(wù)器交互模塊，用于為客戶端提供注冊、存儲及對象的維護，同時實現(xiàn)對異步交互的支持；
插件掛載模塊，用于提供不同的通信適配組件、VPN通道的掛載。綜上所述，本發(fā)明顯著特點在于
I ) 中間件系統(tǒng)中，采用了兩種不同結(jié)構(gòu)和模式的中間件，其中第一中間件可解決分布式物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的平臺與應(yīng)用之間交互問題，而第二中間件則可解決感知設(shè)備如RFID閱讀器與應(yīng)用之間的交互問題，采用本中間件方案的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用只需要按該模式進行中間件重新開發(fā)，就可以實現(xiàn)向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用轉(zhuǎn)換，而且具有通用行；
2).由兩種不同中間件組成的中間件系統(tǒng)同時解決了應(yīng)用服務(wù)、平臺、感知設(shè)備等整個物聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)的兼容性；
3).提供了一種全新的物聯(lián)網(wǎng)中間件模式，適合未來物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速開發(fā)，提供應(yīng)用通用性，同時有利于現(xiàn)有的各種技術(shù)如分布式技術(shù)、云計算、虛擬技術(shù)、服務(wù)器集群技術(shù)等在物聯(lián)網(wǎng)尤其是物聯(lián)網(wǎng)中間件中的應(yīng)用。


圖I為現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)EPC中間件的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明中間件系統(tǒng)架構(gòu) 圖3為第一中間件的結(jié)構(gòu)框 圖4為第二中間件的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式參考圖2，本發(fā)明中間件系統(tǒng)由中心服務(wù)器、一個或一個子服務(wù)器(根據(jù)應(yīng)用而定)、第一中間件和第二中間件組成。其中，它們作用和相互關(guān)系是中心服務(wù)器用于提供統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)注冊、數(shù)據(jù)集中存儲、查詢與管理；子服務(wù)器用于提供至少一種物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)應(yīng)用，子服務(wù)器屬于中心服務(wù)器管理域內(nèi)的受控服務(wù)器；第一中間件用于為中心服務(wù)器和子服務(wù)器自動連接提供統(tǒng)一的通訊接口、提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和操作系統(tǒng)的應(yīng)用交互手段，完成中心服務(wù)器和子服務(wù)器服務(wù)的對接和服務(wù)資源的定位；第二中間件用于使客戶端自動連接子服務(wù)器，完成感知層數(shù)據(jù)采集、解析、過濾，并提供擴展組件的掛載。第一中間件適合部署于中心服務(wù)器和子服務(wù)器，解決兩者的跨網(wǎng)絡(luò)和平臺及硬件的差異性而帶來的交互問題；第一中間件適合部署于子服務(wù)器和客戶端。參考圖3，為本發(fā)明第一中間件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它設(shè)有外部服務(wù)器接口、物聯(lián)網(wǎng)適配器、數(shù)據(jù)引擎模塊、資源定位模塊、存儲管理模塊，其中，外部服務(wù)器接口為中心服務(wù)器或子服務(wù)器提供標準的接口和通訊協(xié)議；物聯(lián)網(wǎng)適配器為中心服務(wù)器或子服務(wù)器的提供鏈路接入、不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的匹配、數(shù)據(jù)包形成或解包；數(shù)據(jù)引擎模塊用于控制物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限、創(chuàng)建中心服務(wù)器或子服務(wù)器的關(guān)系表并快速處理雙方的數(shù)據(jù)交互事務(wù)；資源定位模塊，用于提供完整地描述物聯(lián)網(wǎng)資源的地址標識方法，為中心服務(wù)器和子服務(wù)器資源連接提供統(tǒng)一的資源定位符；存儲管理模塊，完成中心服務(wù)器或子服務(wù)器物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分布式存儲與管理。
參考圖4，為本發(fā)明的所述的第二中間件設(shè)有感知接口，用于為感知設(shè)備提供標準接口，接收外部設(shè)備的響應(yīng)和外部設(shè)備的感知；服務(wù)器接口，用于為接入子服務(wù)器端提供標準數(shù)據(jù)接口 ；解析器，對接收到的感知數(shù)據(jù)進行解析成子服務(wù)器可識別的數(shù)據(jù)；客戶端服務(wù)模塊，用于負責與子服務(wù)器之間進行基于TCP/IP的Socket通信，負責交互列表和會話的管理、維護；一個或一個以上的數(shù)據(jù)過濾器，用于對交互數(shù)據(jù)進行處理、過濾；服務(wù)器交互模塊，用于為客戶端提供注冊、存儲及對象的維護，同時實現(xiàn)對異步交互的支持；插件掛載模塊，用于提供不同的通信適配組件、VPN通道的掛載。整個中間件系統(tǒng)中，優(yōu)選方案中，客戶端與子服務(wù)器之間通過第二中間件采用XMPP協(xié)議進行消息交換；子服務(wù)器和中心服務(wù)器之間采用TCP/IP協(xié)議連接。又參考圖2，通過第二中間件的插件掛載模塊提供不同的通信適配組件、VPN通道的掛載。但一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用運行后，如果不同硬件上需要應(yīng)用，開發(fā)者或用戶只需要第二中間件的插件掛載模塊通過插件模式掛載相應(yīng)的組件就可以完成新平臺或硬件的應(yīng)用，可以有效縮短物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用開發(fā)周期，同時有利于各種安全加密和通訊機制的自定義。綜上所述的物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)，它可以簡化面向物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，平臺、應(yīng)用、客戶端、設(shè)備的交互過程和交互接口的設(shè)計，另一方面，實現(xiàn)各物聯(lián)網(wǎng)對象自身服務(wù)的自解釋，在不熟悉的對象或服務(wù)之間也可輕松完成溝通。
權(quán)利要求
1.一種物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)，其特征在于，包括 中心服務(wù)器用于提供統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)注冊、數(shù)據(jù)集中存儲、查詢與管理； 子服務(wù)器用于提供至少一種物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)應(yīng)用，子服務(wù)器屬于中心服務(wù)器管理域內(nèi)的受控服務(wù)器； 第一中間件用于為中心服務(wù)器和子服務(wù)器自動連接提供統(tǒng)一的通訊接口、提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和操作系統(tǒng)的應(yīng)用交互手段，完成中心服務(wù)器和子服務(wù)器服務(wù)的對接和服務(wù)資源的定位； 第二中間件用于使客戶端自動連接子服務(wù)器，完成感知層數(shù)據(jù)采集、解析、過濾，并提供擴展組件的掛載。
2.如權(quán)利要求I所述的物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)，其特征在于，所述第一中間件設(shè)有外部服務(wù)器接口、物聯(lián)網(wǎng)適配器、數(shù)據(jù)引擎模塊、資源定位模塊、存儲管理模塊，其中，外部服務(wù)器接口為中心服務(wù)器或子服務(wù)器提供標準的接口和通訊協(xié)議；物聯(lián)網(wǎng)適配器為中心服務(wù)器或子服務(wù)器的提供鏈路接入、不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的匹配、數(shù)據(jù)包形成或解包；數(shù)據(jù)引擎模塊用于控制物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限、創(chuàng)建中心服務(wù)器或子服務(wù)器的關(guān)系表并快速處理雙方的數(shù)據(jù)交互事務(wù)；資源定位模塊，用于提供完整地描述物聯(lián)網(wǎng)資源的地址標識方法，為中心服務(wù)器和子服務(wù)器資源連接提供統(tǒng)一的資源定位符；存儲管理模塊，完成中心服務(wù)器或子服務(wù)器物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分布式存儲與管理。
3.如權(quán)利要求2所述的物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二中間件設(shè)有感知接口，用于為感知設(shè)備提供標準接口，接收外部設(shè)備的響應(yīng)和外部設(shè)備的感知；服務(wù)器接口，用于為接入子服務(wù)器端提供標準數(shù)據(jù)接口 ； 解析器，對接收到的感知數(shù)據(jù)進行解析成子服務(wù)器可識別的數(shù)據(jù)； 客戶端服務(wù)模塊，用于負責與子服務(wù)器之間進行基于TCP/IP的Socket通信，負責交互列表和會話的管理、維護； 一個或一個以上的數(shù)據(jù)過濾器，用于對交互數(shù)據(jù)進行處理、過濾； 服務(wù)器交互模塊，用于為客戶端提供注冊、存儲及對象的維護，同時實現(xiàn)對異步交互的支持； 插件掛載模塊，用于提供不同的通信適配組件、VPN通道的掛載。
4.如權(quán)利要求3所述的物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)，其特征在于，客戶端與子服務(wù)器之間通過第二中間件采用XMPP協(xié)議進行消息交換；子服務(wù)器和中心服務(wù)器之間采用TCP/IP協(xié)議連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)，其特征在于,包括中心服務(wù)器用于提供統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)注冊、數(shù)據(jù)集中存儲、查詢與管理；子服務(wù)器用于提供至少一種物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)應(yīng)用，子服務(wù)器屬于中心服務(wù)器管理域內(nèi)的受控服務(wù)器；第一中間件用于為中心服務(wù)器和子服務(wù)器自動連接提供統(tǒng)一的通訊接口、提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和操作系統(tǒng)的應(yīng)用交互手段，完成中心服務(wù)器和子服務(wù)器服務(wù)的對接和服務(wù)資源的定位；第二中間件用于使客戶端自動連接子服務(wù)器，完成感知層數(shù)據(jù)采集、解析、過濾，并提供擴展組件的掛載。
文檔編號H04L29/08GK102710781SQ20121018977
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者盧林發(fā), 葉燦才 申請人:中山愛科數(shù)字科技股份有限公司