基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺

◎文岳

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺

◎文岳

物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，具有廣闊的發(fā)展前景，對于國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要意義。近年來，連接虛擬與現(xiàn)實的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺逐漸成為計算機(jī)領(lǐng)域的熱門研究課題。本文主要以基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺為主要研究對象，分析了服務(wù)平臺的核心構(gòu)成，并探討了基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的構(gòu)建。

物聯(lián)網(wǎng)顧名思義就是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)，利用局部或者全局網(wǎng)絡(luò)等通訊技術(shù)將傳感器、機(jī)器、控制器和人員等通過新的方式聯(lián)系在一起，形成物與物、人與物緊密相連的格局，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)可以通過各種電子傳感設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備和電氣控制設(shè)備組成的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對目標(biāo)對象如氣候、環(huán)境、建筑物、交通工具、生產(chǎn)制造裝置、動植物等，使其操作信息化、數(shù)據(jù)化、智能化，以提高人們的生活品質(zhì)與工作效率。

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺主要以數(shù)據(jù)處理為主要業(yè)務(wù)，顯而易見，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，我們的物理世界正逐漸與數(shù)字世界交叉融合，大多數(shù)物理設(shè)備逐漸搬到互聯(lián)網(wǎng)中，并在物聯(lián)網(wǎng)中具有一個虛擬化的映射，而隨著這種映射越來越多的出現(xiàn)，我們可以想象，將來整個物理設(shè)備都能通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來進(jìn)行控制，而物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺正是連接現(xiàn)實物理設(shè)備與虛擬網(wǎng)絡(luò)世界的媒介。因此，在當(dāng)前的信息服務(wù)領(lǐng)域，對物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的研究與開發(fā)已經(jīng)成為炙手可熱的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的核心構(gòu)成

物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺需要將現(xiàn)實世界與虛擬世界進(jìn)行聯(lián)通，而實現(xiàn)這種聯(lián)通的核心構(gòu)成主要包含物理環(huán)境中的感知設(shè)備、感知設(shè)備的接入網(wǎng)關(guān)、信息反饋平臺、拓展服務(wù)，其具體任務(wù)與功能如下所示：

感知設(shè)備。感知設(shè)備是虛擬網(wǎng)絡(luò)與真實世界溝通的媒介，也是物聯(lián)網(wǎng)有別于互聯(lián)網(wǎng)的一個顯著特征。感知設(shè)備節(jié)點包含各類傳感器、控制器、變送器以及通信模塊等設(shè)備，可組成傳感器組。其具體任務(wù)是獲取環(huán)境中各種數(shù)據(jù)，并上傳至服務(wù)平臺，同時對平臺發(fā)送的指令執(zhí)行相應(yīng)的控制動作，影響或適應(yīng)周圍的物理環(huán)境。

感知設(shè)備的接入網(wǎng)關(guān)。感知設(shè)備的接入網(wǎng)關(guān)是設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)后進(jìn)行信息解碼的關(guān)鍵，其具體任務(wù)是讀取傳感器感知的數(shù)據(jù)信息或?qū)?zhí)行器下發(fā)控制指令，并作為Web服務(wù)器支持基于網(wǎng)關(guān)服務(wù)的本地和遠(yuǎn)程應(yīng)用開發(fā)。

信息反饋平臺。信息反饋設(shè)備是感知設(shè)備收集信息的解碼器，也是用戶與感知設(shè)備發(fā)生信息交互的中間媒介。其主要任務(wù)是通過信息反饋中心對數(shù)據(jù)的記錄、表達(dá)、累計，使用戶對設(shè)備以及周圍環(huán)境有一個數(shù)據(jù)化的分析和判斷，以幫助用戶對應(yīng)用進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用。

拓展服務(wù)。拓展服務(wù)是用戶與感知設(shè)備發(fā)生功能交互的渠道。拓展服務(wù)通過感知設(shè)備計入網(wǎng)關(guān)，結(jié)合信息反饋中心的數(shù)據(jù)反饋和用戶的判斷決策，借助應(yīng)用對感知設(shè)備進(jìn)行開啟、關(guān)閉、報警等操作，使感知設(shè)備靈活感知物理環(huán)境或者通過控制設(shè)備間的相互配合，實現(xiàn)物理環(huán)境中的某一功能。同時可以對開放數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行混搭，第三方開發(fā)者可以基于開放接口開發(fā)應(yīng)用，且滿足多終端控制需求。

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的構(gòu)建

根據(jù)用戶個性化需求優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺體驗。物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的構(gòu)建要充分理解與發(fā)掘用戶的個性化需求，物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺面向的不同種類用戶，因在整個服務(wù)流程中扮演的角色不同而有不同的需求。因此除了需要關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺物理功能和流程外，還要特別關(guān)注平臺使用者的實際需求，對平臺的使用者給予充分的關(guān)注，優(yōu)化和豐富物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的功能和屬性，使其以更友好的方式為用戶提供服務(wù)。

通過將以用戶為中心的設(shè)計理念運用到技術(shù)類平臺的設(shè)計中，創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺模式，使用戶能夠更加主動的參與到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的創(chuàng)意當(dāng)中，因而研究用戶的個性化需求是創(chuàng)新平臺模式的必要方式和必要環(huán)節(jié)。

界面層設(shè)計要體現(xiàn)用戶友好原則。界面表現(xiàn)層是用戶直接接觸也是最影響用戶體驗的層面，用戶使用物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺時第一時間注意到的就是平臺界面。平臺界面設(shè)計的優(yōu)良程度直接關(guān)系到用戶能否很好的操作管理自己的設(shè)備，操作起來是否方便易用等。擁有良好的用戶交互界面，用戶可以方便的進(jìn)行各種操作而不需要費時費力的學(xué)習(xí)或查找。

物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺應(yīng)用技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺開放模式中，可用Web方式訪問服務(wù)平臺來實現(xiàn)對傳感器終端的資源獲取和控制，采用基于HTTP/REST的協(xié)議訪問平臺上提供的WebService。感知設(shè)備接入網(wǎng)關(guān)將采集的信息傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)服務(wù)平臺上進(jìn)行統(tǒng)一存儲和管理，同時物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺也能夠訪問網(wǎng)關(guān)進(jìn)行反向控制，用戶通過平臺訪問傳感器上傳資源。

信息管理可視化技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺作為一個兼具功能性和信息性綜合平臺，引導(dǎo)用戶操作和獲取信息是平臺界面表現(xiàn)層需要實現(xiàn)的兩個關(guān)鍵內(nèi)容。信息管理可視化指的是講抽象的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為用戶更易于理解與識別的信息。如一個智能家居的設(shè)備管理界面可以將室內(nèi)溫度、濕度、調(diào)節(jié)開關(guān)等用可視化的圖形表現(xiàn)出來，并利用圖形與色彩的合理搭配便于用戶對信息獲取與利用。

物聯(lián)網(wǎng)的一大特點是對數(shù)據(jù)的實時采集，數(shù)據(jù)是一種動態(tài)變化狀態(tài)。合理的數(shù)據(jù)圖表，清晰的數(shù)據(jù)標(biāo)注以及更簡便的數(shù)據(jù)篩選方式和呈現(xiàn)效果，都會極大的方便用戶對數(shù)據(jù)的理解，同時也會加強(qiáng)用戶對物聯(lián)網(wǎng)本身的興趣，進(jìn)而提高對物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的粘性。

基于大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺是物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)、服務(wù)流程與商業(yè)模式的集成創(chuàng)新，具有高滲透性、服務(wù)廣等特點，加快發(fā)展平臺，有利于打破傳統(tǒng)的信息障礙和流通壁壘，促進(jìn)交易成本下降、服務(wù)成本下降和營銷效率全面提升，是推動信息化和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合的黏合劑和快速發(fā)展的驅(qū)動力。

（作者單位：北京大學(xué)附屬中學(xué)）