【当前《物联网》产品亟待解决的核心问题】

1、1当前物联网产品亟待解决的核心问题yyyy年M月d日2011年12月16日 深圳1什么是物联网IOT “中国物联网的概念相当于国外的The Internet of Things (IOT），是美国准备继互联网之后重振他们的信息产业的发展战略目标之一，希望通过现在 在美国已有的高速网络，加上各种传感器、射频识别技术、全球定位系统等，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或处理过程。因此，所需采集的信息除了数字文件外，还要将声、光、热、电、力学、化学、生物、空间坐标位置等各方面所需的信息自动纳入网络，实现物与物、物与人、管理识别过程的全面智能化。目前在美国使用最有效的是一些超级大公司，如IBM、W

2、al-Mart等，为进一步减低建设成本和提高系统的可靠性，要求将上述各种传感器（包括前端处理软件）集成在芯片上，这就是我目前参与的研究工作。” 徐端颐 （2011年10月8日于美国来信） ( 清华大学教授，光盘技术权威、多功能集成传感器专家）22物联网的核心价值 中国物联网就是The Internet of Things（IOT ）的译名， 1,“利用各种传感器、射频识别技术、全球定位系统等，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或处理过程”， 2,“所需采集的信息除了数字文件外，还要将声、光、热、电、力学、化学、生物、空间坐标位置等各方面所需的信息自动纳入网络” ， 3,“实现物与物、物与人

3、、管理识别过程的全面智能化” 。 这三条正是“物联网”区别于互联网的根本所在，遗憾的是现在很多号称“物联网”的系统没能做到。 再加上各行业之间数据格式千差万别，就形成各行业、各社区的“信息孤岛”，另外一点，我们的核心技术（芯片）都在国外，尤其是传感器技术和芯片。 33实现物联网的解决途径 目前要求解决的途径是：（1）各种电器的数据格式要统一，打破“信息孤岛”；（2）信息要自动识别纳入网络，自动组网；（3）管理、识别、控制过程的全面智能化。 我们具体解决方案是“物联网资源描述标记语言”统一格式； 加上基于XML语言的Web Services体系结构（SOA)，用浏览器发布和操作控制； 用手机和平

4、面电脑作为家庭智能终端，然后联上互联网享受远程控制和网上支付。 44数据格式标准是物联网大集成应用的关键5 物联网是一个由感知层、网络层、应用层共同构成的，涉及国民经济各行各业、社会与生活各个领域的无所不包的庞大产业链。这就决定了它带来各个行业的差异性。 感知层的传感器是由各种物理器件组成，必须将其数据资源表达给予转换为标准化格式。应用层对物联网信息的处理数据主要是感知层传感器上传的数据，包括物联网的“物”的属性，附属信息，可操作信息（命令及其接口）等。因此如果解决了感知层上传数据的描述及处理协议，则应用层软件就可以识别、处理和下传操作信息，而与网络传输层的媒体无关。 如果对数据描述格式和处理

5、协议进行标准化以后，上层软件处理平台和中间件将在很大范围内成为能复用的标准系统。具有极大的经济和社会效益。5物联网数据模型的标准化6 为了归纳出我们需要的数字城市和物联网数据模型，必须提取对象的特征属性，归纳为对象类型，并按对象技术的要求构造出物联网对象的数据模型。 我们回顾Internet技术的发展历程，为解决异种计算机的联网和信息交换，由最初的TCP/IP协议网络发展到浏览器/服务器结构，才使得万维网普遍应用及国际互联网被大众所接受。其中使用超文本标记语言（HTML）和浏览器技术是一个关键基础。有人说HTML（及HTTP，URL）是由天才发明的，因为它具有独立于主机的代码和语法结构，能够被

6、异种计算机所识别，进而成为Internet迅速发展的主要因素。 6什么是物联网标记语言7 我们今天已经有一个更为强大的标记语言XML（可扩展标记语言），用它已经生成各种标记语言，例如化学标记语言（CML），数学标记语言（MathML）等几十种XML的应用语言。我们应该可以综合创造一个“物联网标记语言”，使得物联网的千差万别的设备都可以用它来描述，并将描述方法和控制协议统一起来。因此把相关领域的描述数据综合考虑，归纳提炼出一个最基础的元数据标准，就成为物联网数据描述的核心问题。 “物联网资源描述语言”（TDL）是定义物联网事物（Things）描述文件结构的应用语言。是一个基于XML的“物联网标记

7、语言”，以事物的功能为对象，便于将其数据结构化。 应用语言与通常的编程语言不同，编程语言的源文本是不可读的，只能由可解读其语法定义的编译程序从原文件产生一个计算机可执行的程序。应用语言的主要差别就在于它是可读的，它能够为带有不同平台的各种计算机所利用。 7物联网数据格式的标准化8 感知层的作用就是要识别设备资源所含对象的属性、操作及其接口，并将其传感器获取对象的实时状态等组成“设备描述文件”， “物联网资源描述语言”是用以构造和定义“设备描述文本”的结构和标识。传送时用八位位组的字符串序列来表示，要符合互联网规定的抽象语法定义的记法（GB/T16262）。 “设备描述文件”是一个基于XML语言

8、的结构化文本文件，它是一个采用TXT格式的简短的文本；它适合各种通信网络传输；应用层接收以后，能用XML语言解释和执行； 8物联网是一个面向服务的体系结构9 物联网的数据模型和运行模式决定了物联网的体系结构，是一个面向服务的体系结构（SOA）。它是采用基于XML的，具有自描述的软件，通过网络发布和利用软件服务的一种机制，它发布和描述对象的属性及其操作接口，通过标准化的XML消息传递机构可以利用网络访问这些操作。 基于Web服务，即是通过浏览器实现的软件服务，即所谓SaaS。这也就是构造Web服务的整体技术框架。 9物联网资源描述及信息数据编码规范10 本标准采用面向对象的分析方法。将物联网处理

9、的事和物作为部署在物联网上的对象的集合，这些对象经用户识别和执行而实现对用户的服务。 物联网运行的目标是要创建一个为客户服务的系统平台。它向客户展示的是各个商家想要向客户公布和提供服务的业务项目，这些业务项目称为Web服务。Web服务可以认为是一种部署在Web上的对象（Web对象）。 物联网节点形成的物联网资源对象，将是一个多个层次对象构成：就象自然界生物的纲、目、科、类、种一样。但可以划分为两大类对象。即实体对象（硬件、物品对象）和虚拟对象（软件、服务、Web对象）。10物联网资源对象和属性的分类11 物联网资源功能抽象化的数据结构类型，归纳为19个类。 其中基础功能对象有5个类： 模拟量对

10、象； 开关量对象； 枚举量对象； 时间数据对象； 事件数据对象； 其他的类则有：系统功能对象(3)；合成功能对象(2)；关联功能对象(1)；组合功能对象(3)及Web服务功能对象(5)。 物联网资源对象数据结构规范，就是“物联网资源描述语言”，或“物联网标记语言”，是资源描述文件的DTD，是标准核心内容。11物联网资源描述文件与XML格式对照1212建筑数字化应用国标稿中的家用电子系统示意图1313家电网络标记语言DDLGML19691978-1986SGMLISO8879HTMLDDL1991(独立于主机的代码和语法结构）Internet 的支柱现场总线作为OSI第8层引入DDL1993-2000现场总线和其它总线技术的“ HTML 语言”家电网络DDLXML家电网络的标记语言XML 的应用程序用DTD方式XML编辑器XlinkXpointerXSL可用工具（严格的DTD文件）家电描述语言：一种应用语言，家电网络的标记语言，用来定义家电描述文本的结构，它是一种DTD（文档类型定义）文件。1.定义元素的数据类型及关联信息 2.说明元素属性 3.属性的取值范围 4. 文档中的顺序（IBM的通用标记语言）141415结论：物联网的标准化解决方案当前要求解决的途径是： （1）各种电器的数据格式要统一，建立物联网标记语言，打破“信息孤岛”； （2）信息要自动识别纳入网络，自动组网，