城市物联网接入及应用建设方案
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物联网接入与应用平台是物联网应用的核心支撑平台,它提供了终端远程管理、运行监控、告警管理、协议适配、业务数据传输、行业应用接入等综合服务,对下接入多种行业终端,对上支持多种行业应用,实现各行业应用在数据和业务层次进行不同程度的融合,全面实现智慧城市物联网应用的互联互通和智能处理。

1需求概述

应用背景

物联网作为一种利用传感技术、信息网络技术来促进产业升级、推动“智慧城市”发展的新兴网络,目前已上升到国家经济、科技战略层面,是战略性新兴产业的重要组成部分,对加快转变经济发展方式具有重要的推动作用和现实意义。

物联网接入与应用平台是物联网应用的核心支撑平台,它提供了终端远程管理、运行监控、告警管理、协议适配、业务数据传输、行业应用接入等综合服务,对下接入多种行业终端,对上支持多种行业应用,实现各行业应用在数据和业务层次进行不同程度的融合,全面实现智慧城市物联网应用的互联互通和智能处理。

应用价值

1、标准先行,统一接入

目前不同传感器厂商的产品接入模式也存在较大差异性,物联接入平台通过技术性手段,强制实行相关规范,建立软件检测接入标准、统一接入方式和协议,实现各类物联网信息的规范接入。

2、向上支撑,盘活应用

通过各类传感器及物联系统采集的数据,通过网关节点汇集后发送到中心数据平台,由中心数据平台对数据合法性进行验证后,通过统一的交换协议,实现向各业务系统进行数据推送和交换,为各物联网应用系统提供实时的感知数据。

2总体设计

设计理念

终端通过网络把数据上报给物联接入及应用平台的服务器集群,再由路由服务器把数据分发给行业应用平台,各行业有各自独立的应用平台。如下图所示:

技术路线

物联接入及应用平台的技术路线要求基于XML/J2EE/Portlet/WFMC等开放技术,遵循SOA架构体系,采用统一的基于J2EE的软件平台和全程建模、基于组件分层开发的技术路线,并支持大颗粒构件的复用。

遵循构件化、模块化、标准化、可扩展、可复用的技术架构,以满足物联网应用未来的数据扩展和业务发展。

总体架构

3功能特点

系统功能

终端接入平台

针对目前主流的物联终端设备,终端接入平台提供统一的数据接入方案,支持多种通讯设备和协议,主要通过两种方式实现数据对接:

1、具备成熟的应用系统接入的物联设备,如松下iopeNet系统、西门子HVAC系统等,可直接通过WebService、消息中间件等方式,实现与中心数据库之间的数据交互。

2、以纯物联设备为主,需借助网络与网关进行数据交互,如RFID数据采集器、视频终端等,该类终端设备都通过各种有线、无线网络与物联接入平台通讯,上报终端数据并执行平台下发命令。

基础运行平台

1、数据通讯

所有的终端设备发到平台的数据都由数据通讯模块接收并预处理,数据通讯模块完成实时数据采集、数据处理、终端控制等业务目标,实现数据接入适配、统一数据结构、数据处理等功能。

2、报警处理

报警处理模块实现对测量值的范围、变化速度的预警,包括限值报警、变化率报警、偏差报警、异常报警等,以及通过对测量值进行数学运算(报警公式),然后对运算结果进行报警检查而产生。

3、策略联动

当系统产生了报警或其他事件时,可以在此模块中设置需要控制联动的设备或人员。不同的设备通过平台粘合,形成一个有机的整体,提供自动、及时、准确的服务。

4、脚本服务

内置编程语言引擎,即提供脚本服务,实现动态灵活的设置系统操作或向终端设备发送控制指令, 让用户可以按照自己的意愿来编写自己的逻辑和控制流程。

5、接口服务

通过实现统一管理终端,实现终端登录会话,实现终端的数据认证与加密。行业应用平台可通过物联接入平台对终端进行管理与反控,下发指令并反馈执行结果。

业务支撑平台

1、统一用户授权认证

支持CA身份认证技术和用户名/密码认证方式,支持建立SSL安全认证机制。通过CA认证机制,支持用户和系统间之间的双向认证体系。

2、工作流引擎

工作流可通过开发环境快速构建业务流程以及业务处理表单;依托引擎实现流程流转;采用基于Web的缺省客户端和管理监控工具完成对流程的调整、监控与审计。

3、门户支撑平台

基于门户支撑平台(Portal)提供一个基于Web的综合门户系统,能向分布各处的用户提供定制业务应用模块的功能,帮助用户管理、组织和查询与组织机构相关的信息。

4、业务基础框架

业务基础框架提供数据统一表现形式,包含开发J2EE应用程序所需要的表现层通用元素,实现可重用元素统一封装,具有一整套开发面向B/S结构的J2EE表现层界面库,包括数据表格控件、树形结构控件、菜单控件、表单控件等。

5、内容管理

内容管理系统实现网络信息自动监控采集、分类管理,提供强大的信息加工处理和全文检索功能,支持信息的动态与静态页面发布,以及多用户组、多层次、分级的权限控制等。

6、交互与协助消息服务

提供各种实时和非实时的通信支持,包括计算机与计算机、计算机与通信设备之间的数据传输。交互与协助消息服务基于XML进行即时通信。

数据交换平台

数据交换平台采用基于元数据、统一的XML交换协议标准,支持SOAP规范,包括数据交换中心、数据交换代理两部分。各个应用系统通过数据交换代理参与数据交换,所有数据交换代理在逻辑上是对等的;数据交换中心基于ESB提供的事件发现服务、消息路由服务、消息日志等服务实现,负责交换代理之间消息的传递。

方案特点

1、提供统一的终端接入平台

通过平台为所有物联网应用终端提供的统一的数据接入方案。数据接入支持多种通讯设备、通讯协议,对接收到的数据进行辨识、分发、报警分析等处理。

2、提供统一的应用基础运行平台

平台能维护大量共享数据和控制数据,提供物联网应用的统一运行环境,实现物联接入数据的高时效调度与处理,并保证数据的一致性。

3、提供统一的数据交换平台

通过中间件作为粘合剂连接各种业务相关的异构系统、应用以及数据源,满足重要系统之间无缝共享和交换数据的需要。

4、提供多种业务基础构件

通过这些为各行业应用业务提供的基础构件,实现系统的松散耦合,提高系统的灵活性和可扩展性,保障快速开发、降低运营维护成本。

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