浅谈物联网应用中间件在公共领域中的应用

摘要：物联网应用中间件是决定物联网应用的核心构件，而且还密切关系到信息的安全性，它是连接物联网设备与应用的重要纽带，中间件的存在有力地支撑着物联网的应用，很大程度上提高了物联网的应用效果。该文以中间件在几种公共领域的应用为重点，并对其技术及发展作出了简要的阐述。

关键词：物联网应用中间；公共领域应用；感知能力

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）36-8428-02

物联网的概念于2005年在国际上首次提出，是指具有一定计算及感知能力的实体传感设备。随着计算机科学技术的不断发展，将传感器以及无线设备融入到电网、公路、铁路等系统中，互相连接一起构成的物联网，它不仅意味着互联网与通信网络以及传感网络等的融合，更是互联网的一种扩展与延伸。物联网的应用可以实现大范围的信息传输、交换及处理，使得我们能够更精细地掌握生活及生产中的给类信息，提高人们的生活水平及生产水平。物联网应用中间件就是实现物联网应用的关键。

1 物联网中间件的技术分析

物联网是继计算机以及互联网之后，新信息时代的重要组成，是在世界上快速兴起的信息技术革命的又一技术浪潮。2009 年我国提出“感知中国”的口号，并在传感网。射频识别等方面逐步建立起许多研究中心和生产基地。随着国家一系列课题的深入研究，大力推进了物联网应用中间件的产业化发展。其作为物联网应用的核心要素、物联网计算环境的“神经中枢”，是物联网网络系统重要组成，同时更是物联网规模化应用得以实现的坚实基础支撑。

应用中间件首先物联网网络中数据获取与应用程序间的纽带，是沟通下层与上层的桥梁，是基础业务支撑平台，数据采集、感知设备还有应用开发的有效集成。可以实现诸多功能，如：数据管理、感知设备的管理、事件管理等诸多通用功能，还能做到软件复用，有效降低应用系统研究及开发的成本投入，并有效地缩短研发实践，同时提高了物联网应用在分析数据以及利用上的效率，很好的改善了以往效率不高的问题，进而实现了整个物联网应用效益的提高。然而作物联网网络中纽带与桥梁的应用中间件，其面临着物联网数量庞大的感知设备管理与监控的问题，这同时也是物联网数据信息的核心，与国家信息安全生死攸关。

2 物联网应用中间件在公共领域中的应用

型物联网应用的基础是物联网应用中间件，其在智能交通、监控、公共安全、环境监测等包裹能源管理在内的诸多公共领域有着普遍的应用，有着巨大的应用空间及应用价值，并在诸多领域实现了示范性的应用，进一步形成了产业化的应用。

2.1 在智能交通领域的应用

智能交通顾名思义是将先进的计算机网络技术有效地运用到交通道路的管理系统之中，进而建立放入一套实时的、准确的、高效的、全方位的，在大范围内都能发挥巨大作用的交通综合管理系统。它的目的通过采集、处理交通信息的手段，实现对高速公路、公共交通、城市道路以及轨道交通的管理，形成更加安全、可靠、便捷、高效的交通运输网。

从世界发展的角度看来，智能交通已不仅仅是只是交通自身的事情，其更多的要与安全性、舒适性以及节能环保等方面联系到一起。随着各项传感技术的飞快发展与进步，智能交通已逐步朝着“新一代”的目标及特点发展。智能交通是物联网一个重要的应用领域，更是其产业的重要部分。智能交通所具有的市场成熟度较高、传感技术成熟等优点，使得其快速的发展，并在许多地区及相关领域初具规模规模，已然成为未来联网应用发展的主要领域。

城市汽车量的大幅度增加，使得城市交通越来越拥堵、人们出行越来越困难，这些问题变现的越来越突出，因此而带来一系列城市污染、资源浪费、拥堵的车流等问题接对城市的应急能力以及经济发展活力造成了巨大的影响。同时，城市的车辆流动及交通管理为相关部门及人员的工作带来了巨大的挑战，一般的管理技术及模式很难有效的控制和改善城市交通的压力。基于物联网应用中间件，使用物联网以及无线射频、影像识别及处理等诸多信息化技术而研发出来城市智能交通管理系统系统，如图1所示。

能够准确“感知”城市的交通流量，实时地采集相关数据并加以整合、分析，从而到达控制交通流量，实现对交通状况的智能化管理。该系统与银行、公安。通讯、交管等多个单位部门互通信息，具有较高的智能化，大大方便了市民的出行。

2.2 在智能电网领域的应用

智能电网的概念最早出现于2001年，由美国电力科学研究院提出，在此之后对于智能电网的展开研究开始不断涌出。智能电网集发电、配电、输电以及收费等于一身，通过先进的技术手段、高级通信及感应技术实现为客户的一条龙服务。通过智能电网可以实现与客户间的双向信息交换，由此为客户提供了更加大量的信息选择以及更大的能量输出等。随着物联网技术飞速地发展，信息技术发展到一定的程度必然会带来物联网在智能电网领域的应用，物联网的应用能有效地将电力基础设施资源整合起来，由此将电网信息化的水平显著提高。物联网应用中间件在诸多配变电等领域具有较大的应用前景。

2.2.1 在智能用电小区系统中的应用

智能电网具有的最大标志是用电过程的智能化，这可以对电网信息进行实时地管理，用户与电网间也能够进行实时的交互，由此增强了电网的服务能力以及满足用户需求，是有效提高电网企业服务水平的重要方式。电智能化应用最典型的是实现智能用电下去，该种小区与普通小区比起来，不仅能够提供自动化地配电、光纤到户、电量信息采集等功能，还能有效进行智能安防等增值服务。有效利用互联网、电话、邮件等多种通信手段进行交互，实现了交互的灵活性，并能用户进行远程互动，完成业务受理、缴费、故障报修、查询等多项业务，并努力建成环保节能及智能的现代化示范小区。

物联网应用中间件应用于智能用电小区中，不仅能够对小区内的设备信息进行高效地采集，还能快速地进行海量数据的计算和处理，从冗杂无绪的海量数据中找出对用电智能小区有用的数据，应用中间件还能降低网络传输过程中的数据量，从而大大降低网络传输的负担。在智能用电小区中应用物联网应用中间件的构架图如图2所示。

图2

从图2中我们可以看出，改系统的应用能够实现小区内光、电到户，配电、输电自动化、自动采集用电信息等功能服务。

2.2.2 在智能家居系统中的应用

智能家居主要是在在自动化及智能化产品的基础上，经过网络满足拟人化的要求实现的。它是一种比较综合的系统，通过多种先进计算机技术、电力自动化技术、通信技术等将日常生活中会用到的各种设备或机器有效地结合起来，加入计算机网络管理平台或者更加先进计算机技术，达到人与家、与家电间的信息交互。智能家居系统充分注重人的能动性，重视人与其居住环境是否协调，创造充分舒适的居住环境。

智能家居系统主要实现以下功能：家电信息的采集、家庭内部环境及设备的监控，接着手机或网络进行远程监控、远程遥控等，还能通过部署的传感器和交互网络，完成对家庭环境、能耗、设备运行状况等方面信息的获取及操作。

2.2.3 在远程抄表系统中的应用

在我国，绝大多数地方的电力信息采集过程中，所采用的仍然是人工采集、人工抄表的形式，收费方式依然是传统的定期结算制。这种涉及到人未操作的方式往往容易出现差错，同时人工抄表不仅工作量大还给业主造成了诸多不便。尤其当今我国人口密度过大，电表的覆盖率也大幅上升，若仍然依靠传统的方式难免会效率低下、管理费过高，将会给整个电力行业造成不良的影响，也不利于电表智能化进程的推进。因而，我国积极推动远程自动抄表系统的发展。基于物联网应用中间件开发的自动抄表系统，在抄表过程可有效避免厂商在研发软件上的投入，同时还避免了因为缺乏行业规范产生的研发上的问题。

3 物联网应用中间件所面临的发展机遇与挑战

物联网已被我国正式纳入“十二五”规划五大战略产业中，并且物联网早已开始应用与军事、农业、建筑、工业、医疗等诸多领域之中。有权威机构预测，到2020年，物联网业务将是现在流行的互联网业务的三十倍，并且其产业也将比互联网高近 30倍。其次，物联网有着极其广阔的应用领域，可用于各个领域，其应用发展前景广阔。

与此同时，物联网时代的到来在带给我们更多便利的同时，在信息安全等诸多方面也提出了更高的挑战。随着物联网被广泛的应用，国家诸多重要的行业如；国家电力、国家医疗等的信息动态将有可能被盗取。一旦出现这类情况，也将会使问题的严重性直接上升到国家安全的层面，甚至会影响国家和社会的稳定。虽然如此，国内已经开始针对相关问题做具体的研究，相信经过不断地研究改进，并随着中间件技术的日趋成熟，物联网的应用将会克服种种难题，实现更好的应用。总的说来，物联网的具有广阔的发展前景，随着相关研究的深入和发展，物联网将与我们的生活越来越密切，方便生活的方方面面，人们也会越来越多的依赖物联网所带来的便利。

参考文献：

[1] 周洪波.物联网：技术、应用、标准和商业模式[M].北京：电子工业出版社，2010.

[2] 张春红.物联网技术与应用[M]. 北京：人民邮电出版社，2011.