去年，溫家寶總理在政府工作報(bào)告中明確提出“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用 ，再一次體現(xiàn)了政府高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。在國(guó)家政策推動(dòng)下，電信運(yùn)營(yíng)商積極介入物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，把物聯(lián)網(wǎng)作為未來重要的贏利點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。在業(yè)界，物聯(lián)剛一般被公認(rèn)為分成三個(gè)層次，底層是感知和收集前端數(shù)據(jù)的感知層，中間是傳輸和處理數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)層，最上面是利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù)，為用戶提供各種應(yīng)用服務(wù)的應(yīng)用層。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，主要通過射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽的自動(dòng)采集和識(shí)別。RFID標(biāo)簽附著于可跟蹤的物品上，從而實(shí)現(xiàn)全球流通，感知器與信息系統(tǒng)相連， 讀取標(biāo)簽中的電子代碼（Electronic Product Code，EPC），并將其輸入網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層將建立在現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，對(duì)感知層采集上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢、分析、挖掘、理解以及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為，而實(shí)現(xiàn)這一系列數(shù)據(jù)管理和處理的核心是EPC中間件，它作為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成部分，承前啟后，為應(yīng)用層提供各類服務(wù)基礎(chǔ)。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的，軟件開發(fā)、智能控制技術(shù)將會(huì)為用戶提供豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，各種行業(yè)和家庭應(yīng)用的開發(fā)將會(huì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的普及，也給整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈帶來利潤(rùn)。

從物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)來看，基于現(xiàn)有的資源，運(yùn)營(yíng)商的核心競(jìng)爭(zhēng)力在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層這部分，既要發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，又要避免被局限在管道的角色上，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該把目光聚焦在EPC中間件上，成為物聯(lián)網(wǎng)巾間件服務(wù)提供商，把控網(wǎng)絡(luò)層的核心，占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值高地。

物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)信息交互的EPC中間件設(shè)計(jì)結(jié)合了傳統(tǒng)中間件的特點(diǎn)，利用基于CORBAR~RMI的J2EE技術(shù)實(shí)現(xiàn)．程對(duì)象調(diào)用，能夠最大程度的實(shí)現(xiàn)分布式的軟件體系：構(gòu)。在中間件開發(fā)的后期，以SOA的形式通WebService發(fā)布在企業(yè)服務(wù)總線上，方便客戶端的調(diào)用。同時(shí)使用J2EE當(dāng)中的EJB技術(shù)明確的規(guī)范了事務(wù)操作和事務(wù)管理并且有相應(yīng)J2EE容器來對(duì)中間件當(dāng)中的事務(wù)進(jìn)行管理。

EPC中間件能夠屏蔽應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的差異，為各種具體應(yīng)用提供多種通訊機(jī)制；并提供相應(yīng)的平臺(tái)以滿足不同領(lǐng)域的需要。因此，中間件為下層應(yīng)用提供了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的上層服務(wù)環(huán)境。然而，傳統(tǒng)中間件所應(yīng)遵循的一些原則離實(shí)際還有較大差距，多數(shù)流行的中間件服務(wù)使用的API和協(xié)議都是專有的，使得應(yīng)用建立于不同廠家的產(chǎn)品很難實(shí)現(xiàn)互操作。有些中間件服務(wù)只提供部分平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)，從而限制了應(yīng)用在異構(gòu)系統(tǒng)之間的移植。應(yīng)用開發(fā)者在這些中間件服務(wù)之上建立自己的應(yīng)用還要承擔(dān)相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)，隨著服務(wù)的延展往往還需重寫他們的應(yīng)用。盡管中間件服務(wù)提高了分布計(jì)算的抽象化程度，但應(yīng)用開發(fā)者還需面臨許多艱難的設(shè)計(jì)選擇，例如，開發(fā)者還需決定分布應(yīng)用在Client方和Server方的功能分配。通常將表示服務(wù)放在Cfient方以方便使用顯示設(shè)備，將數(shù)據(jù)服務(wù)放存Server方以靠近數(shù)據(jù)庫，但實(shí)際應(yīng)用中也并非總是如此，何況其它應(yīng)用功能如何分配也是不容易確定的。

針對(duì)上述不足，本文提出一個(gè)基于云計(jì)算平臺(tái)的EPC中間件體系架構(gòu)，運(yùn)營(yíng)商可以利用云計(jì)算平臺(tái)抽象化計(jì)算與存儲(chǔ)資源，整合中間件服務(wù)，動(dòng)態(tài)的分配給需要使用的各項(xiàng)用戶或應(yīng)用，在其上開發(fā)業(yè)務(wù)應(yīng)用時(shí)只需要按照其應(yīng)用程序接口規(guī)范調(diào)用所需資源即可，其使用費(fèi)用跟總的資源使用量成正比而不像以往跟系統(tǒng)吞吐撮成止比。如此用戶只需關(guān)心業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)，運(yùn)營(yíng)商可以把各種應(yīng)用服務(wù)部署到云計(jì)算平臺(tái)運(yùn)行然后通過云計(jì)算平臺(tái)的控制面板或者接口提供應(yīng)用服務(wù)。

如此一來，物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用服務(wù)程序可通過共享同一個(gè)龐大的云計(jì)算資源池來獲得超大的系統(tǒng)吞吐能力以滿足用戶在某些情況下所需要的超高計(jì)算或者存儲(chǔ)資源請(qǐng)求，而付出的代價(jià)卻只是其總的資源使用量的費(fèi)用。以上系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展與收縮過程并不需要用戶干預(yù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行，開發(fā)者在其平臺(tái)上開發(fā)時(shí)除了按照其規(guī)范并遵循程序易于被橫向擴(kuò)展的原則外，跟丌發(fā)本地應(yīng)用程序沒有太大區(qū)別，這給系統(tǒng)開發(fā)者與使用者都帶來了很大的實(shí)惠，而運(yùn)營(yíng)商也可以牢牢的控制中間件服務(wù)這一核心環(huán)節(jié)。

EPC中間件系統(tǒng)基于云計(jì)算平臺(tái)，主要由邊界節(jié)點(diǎn)（Es）和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)（Is）構(gòu)成，其中節(jié)點(diǎn)間多為異地分布。這一特點(diǎn)決定廠分布式的系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)該是一種必然的選擇，基于云計(jì)算技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)則能夠最人限度地發(fā)揮分布式計(jì)算的優(yōu)勢(shì)。為此，本文提出 一種改進(jìn)的EPC中間件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 基于云計(jì)算的EPC中間件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

邊界節(jié)點(diǎn)中，RFID識(shí)讀器用于接受RFID標(biāo)簽的射頻信號(hào)，信息初步處理后，通過數(shù)據(jù)傳輸接口向相應(yīng)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)傳遞。

內(nèi)部節(jié)點(diǎn)由事件管理系統(tǒng)、任務(wù)管理系統(tǒng)、接口模塊組成。事件管理系統(tǒng)主要用于接收和處理從邊界節(jié)點(diǎn)得到的信息，并過濾得到所需的數(shù)據(jù)；任務(wù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理由上級(jí)中間件或企業(yè)應(yīng)用程序發(fā)送到本級(jí)中間件的任務(wù)，這些任務(wù)代表用戶在EPC中間件端運(yùn)行，運(yùn)用SOAP服務(wù)器負(fù)責(zé)表明任務(wù)管理的功能和接口，它使任務(wù)管理器成為可以被所有系統(tǒng)統(tǒng)一訪問的SOAP服務(wù)；接口模塊由面向企業(yè)具體應(yīng)用的接口、EPC信息服務(wù)（EPCIS）接口以及ONSH服務(wù)接口構(gòu)成，它是EPC中間件系統(tǒng)與外界交互的通道，通過使用云計(jì)算技術(shù)，接口模塊向外部提供有狀態(tài)的Web Service，屏蔽了系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的差異，統(tǒng)一了EPC中間件與外部環(huán)境之間的通信方式，模塊內(nèi)子系統(tǒng)采用SOA的設(shè)計(jì)思想，使整個(gè)模塊變得靈活而易于擴(kuò)展，當(dāng)外部環(huán)境的業(yè)務(wù)邏輯改變時(shí)，只要Web Service接口不變，EPC中間件就無須作調(diào)整。

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