隨著全球一體化、工業企業自動化和信息化進程的不斷發展，企業或個人都對生產、物流及銷售等各環節的質量要求越來越高，全流程監控及服務整合將是未來管理發展的方向。物聯網的出現為信息化系統對過程的全程監控提供了可能，利用射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)技術可有效地解決該問題。面向服務架構可有效地對各類服務進行整合，提高系統整合的有效性，降低重復工作帶來的損耗。因此，一些單位提出基于面向服務架構(Service Oriented Architecture，SOA)的物聯網基礎應用框架，并對其中的核心組件及開發平臺進行了闡述。

　　物聯網(Internet of Things，lOT)是在計算機互聯網的基礎上，利用RFID、無線數據通信技術，構造一個覆蓋萬事萬物的網絡。在該網絡中，物品彼此能夠進行“交流”，而無需人為干預。其實質是利用射頻自動識別技術，通過計算機互聯網實現物品的自動識別和信息的互聯與共享。在物聯網的構想中，RFID標簽中存儲規范且具有互用性的信息，通過無線通信網絡將其自動采集到中央信息系統，實現物品的識別，從而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享，實現對物品的“透明”管理。從網絡結構看，物聯網是通過Internet連接眾多RFID應用系統，并在廣域網范圍內對物品身份進行識別的分布式系統。物聯網的網絡硬件系統包括各種RFID應用系統和覆蓋全球的Internet網絡。Internet上的計算機終端是RFID應用系統中的計算機，通過Internet和RFID應用系統的后臺信息系統使其更加豐富和容易理解。無線射頻識別技術的出現及應用發展，使物聯網可實現與現代工業、企業內部現有網絡系統信息整合，同時可優化內部物流供應和優化服務流程，提高管理部門內部的效率，從而可提高整個管理水平跟核心競爭力。設計和開發基于RFID技術的現代物聯網信息系統技術，以便管理者可及時、準確地獲取數據信息，并對其進行分析、處理，在進一步提高服務質量和效率的同時，提高管理水平和能力。

　　1、面向服務的應用體系結構

　　當前物聯網應用更多的是針對底層技術進行研究，如物聯網編碼技術、識別和防碰撞技術等。如何對海量物品信息進行后期高效利用，對各類服務進行整合，并向企業或個人提供更為人性化的服務，是物聯網應用最終取得成功的關鍵。

　　SOA是一種將信息模塊化服務的架構，面向服務架構的核心是實現服務和技術的完全分離，從而達到服務的可重用性。擁有服務后，用戶可通過編配這些服務給管理帶來更持久的生命力。SOA的主要組成部分涉及3個方面，由SOA中的3個主要角色決定，分別是服務提供者、服務注冊(或服務注冊中心、服務注冊機構等)和服務請求者(或稱客戶端)，且對應于體系結構中的相應模塊。物聯網中帶有RFID的各類嵌入式設備既是SOA應用中天然的服務提供者，也是SOA體系中天然的服務請求者。將SOA整合到物聯網的服務應用中，可對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用，實現了服務提供和服務具體使用方式的分離，從而實現對各種粗粒度松散耦合服務的集成，為處理管理應用中的復雜性問題提供了有效的解決方案。

　　SOA是一種架構模型，可根據需求通過網絡對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用。服務是SOA的基礎，可直接被應用、調用，從而有效控制系統中與軟件代理交互的人為依賴性。

　　目前，業界公認的SOA定義為本質上是服務的集合。服務間彼此通信，既可是簡單的數據傳送，也可是兩個或更多的服務協調進行某些活動。服務間需某些方法進行連接。所謂服務，就是精確定義、封裝完善、獨立于其他服務所處環境和狀態的函數。雖然不同組織對SOA有不同的理解，但仍可從上述定義中看到SOA的幾個關鍵特性：①它是一種粗粒度、松散耦合服務架構，服務之間簡單、精確定義接口進行通信，不涉及底層編程接口和通信模型；②SOA不是一種現成的技術，而是一種架構和組織IT基礎結構及業務功能的方法；③SOA是一種在計算環境中設計、開發、部署和管理離散邏輯單元(服務)的模型。在物聯網的條件下，各種原本封閉的資源也將以服務的形式開放出來，Internet上的原有資源和新出現的資源已經或正在以服務的形式存在。因此，研究基于SOA的融合物聯網應用技術是很有價值的。

　　2、基于SOA的物聯網應用基礎框架

　　實際管理過程中通常包含不同硬件和軟件類型，數據格式和通信協議通常也存在多種標準兼容性問題，物聯網為這些基礎設備提供了信息標志，這些帶有RFID的嵌入式設備可作為生產者，同時也可作為消費者出現。但對于服務的整合、兼容，各類數據和協議還需借助SOA。本文提出的基于SOA的物聯網應用基礎框架如圖1所示。圖中將SOA與物聯網相結合，將原有SOA 3層架構細分為6層體系。
 

圖1 基于SOA的物聯網應用基礎框架

　　服務提供者，即生產者，可以是利用RFID技術的各類設備，也可以是設備及傳感器，具備RFID功能的設備或產品的數據信息將在管理生命周期內被全程跟蹤。

　　數據處理平臺是SOA框架的第一層，將負責海量數據信息的安全驗證，對受“污染”的數據進行排除和過濾，保證數據的完整性和安全性。為對數據進行統一調用，需利用XML和元數據技術對海量異構數據進行一致性和標準化處理，為數據的統一利用提供可能。

　　安全平臺是服務平臺和數據平臺之間的安全屏障，對設備和數據的安全負責。服務層主要提供通用接口和代理服務，數據通用接口負責解析各層的數據調用指令，屏蔽不同的數據庫和數據格式，同時有利用于各種數據庫的分布式部署。

　　應用通用接口可與上層消費者聯系，其主要目的是對不同類型的用戶使用的通信協議進行解析，實現各種通信協議的兼容。服務層的關鍵部分是設備管理服務、服務代理和通信代理，構成數據處理和上層應用之間的橋梁。服務層還將面對物聯網應用過程中遇到的網絡連接資源受限及應用平臺不同等問題。由于物聯網的底層設備極其豐富，SOA體系提供網絡服務的過程中需考慮發送延遲及資源調度問題，在網絡服務中需提供多種路由或使用延遲容忍網絡技術來應對。同時，SOA體系還需相應的均衡調度算法均衡網絡資源。不同的應用平臺要求SOA體系有通用的設計模式，首先會考慮不同RFID設備之間的標準，其次是上層用戶之間不同的訪問平臺。

　　在整個應用基礎框架中包括兩個安全平臺，安全管理是企業應用正常運行的基礎保障，尤其針對數據安全、用戶身份和訪問控制的管理。該框架可采用單點登錄(Single Sign On ,SSO)方式實現用戶對所有網絡資源、應用系統的統一登錄，用戶一次登錄即可訪問其有權訪問的所有系統資源。身份管理采用輕量目錄訪問協議(Lightweight Directory Access Protocol,LDAP)目錄服務器認證管理，可使新的應用程序利用現有基礎架構進行用戶管理，從而縮短了部署和管理新應用程序的時間。采用訪問策略管理提供嚴密的權限邏輯;采用角色驅動訪問控制策略，根據用戶的不同角色，按訪問者的權限、定制的頁面內容及訪問者使用的終端等個性化參數向訪問者推送其定制的內容，對不同報表或主題分配相應的內容訪問權限和操作權限，加強對敏感數據、加密級數據的嚴密隔離和控制，保證數據和訪問的安全。

　　從SOA應用基礎框架可以看出，整個框架的基礎是由RFID網絡構成的數據流，從底層的基礎數據到上層的服務請求數據都帶有RFID ,在中間的SOA架構中，這些海量的RFID數據構成了整個系統應用的基礎。

　　3、結語

　　通過對基于SOA的物聯網應用基礎框架的介紹，可開拓系統人員對系統架構的認識;通過SOA架構的系統搭建，可解決大部分基于服務的系統架構問題，將面向服務作為系統的主要目標。通過實現各種功能服務，提供更好的系統解決方案。

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本文標題：基于SOA的物聯網應用解決方案

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