試論物聯網分類服務及應用

李少峰

（鄖陽師范高等專科學校 計算機科學系，湖北 鄖陽 442000）

一 引 言

互聯網可以被描述為一個無處不在的基礎設施，這是一個連接技術，連接人和世界事情演變的技術。未來的物聯網（IOT）是在一個共同的基礎設施下，把任何物品與互聯網連接起來，讓我們不僅控制我們周圍的東西，也讓我們知道我們周圍的事物處于何種狀態。

物聯網的主要問題是物聯網如此龐大，沒有一個廣泛的概念和結構。那么，物聯網的工作必須包括各種各樣的傳感器、網絡、通信和計算技術統一協調，統一工作。但是當我們開始整合這些不同類型技術的時候，就會產生相互操作性的問題。解決這個問題的方法之一是：在商業軟件系統下，采用面向服務的體系結構（SOA）部署標準。另一種方法是：提出 Web服務的集成與優化，利用傳感器網絡的物聯網網關建立一座橋梁，實現網絡和終端之間的差距。在一般情況下，它可以為物聯網技術使用提供服務，也可以作為開發商在物聯網應用這些技術和程序之間的橋梁。我們提出根據物聯網服務類別、技術特點，為應用程序開發者提供起點。讓他們知道物聯網服務是一個建立在可用的類型上。從而，讓他們更專注于設計需要支撐物聯網應用服務的類型而不是架構。

二 物聯網的服務類型

對于一個物體，物聯網可以利用應用程序從自動化生產線和零售進行跟蹤。對于每個應用程序，物聯網服務可以在程序的開發、分類、優化等方面，加快應用程序的實現[1]。

（一）身份相關的服務

一般的身份相關的服務包括兩個主要部分組成：1.所有配備了某種身份標識符的事情，例如RFID標簽；2.讀取裝置，它讀取基于標簽東西的身份。在讀取裝置發出一個請求名稱解析服務器訪問特定設備的詳細信息。這種情況下，RFID標簽信息編碼就會發到讀取裝置進行讀取。

身份相關的服務分為主動和被動兩類，主動身份相關的服務是廣播信息的服務，它必須具有恒功率或至少有穩定的電源。被動身份相關的服務，沒有電源服務，需要一些外部裝置或機構為其傳遞身份。例如，一個活躍的RFID標簽一旦外部源已被確定，那么是電源供電可以傳輸信號。在另一方面，一個無源RFID標簽，只有要求外部電磁場的啟動為其信號傳輸。在一般情況下，積極主動的身份服務可以發送或主動發送信息到另一個設備，而被動服務必須借助外部力量。

（二）信息聚合服務

信息聚合服務指的是來自不同傳感器獲取數據的過程中，通過物聯網的應用數據進行處理，并形成了發送報告。這些服務可以作為通過網絡的應用程序來收集、處理、發送信息的一種方法。

信息聚合服務沒有實施單一類型和通信信道一起工作。隨著接入網關的使用，一個信息聚合服務可以通過公共服務使用不同類型傳感器和網絡設備的應用共享數據。例如，一個應用程序可以使用RFID標簽來說明一些設備的身份，也可以使用傳感器從網絡收集的數據，用網關設備來傳遞信息。這不僅會讓開發者的應用程序包含許多不同技術的應用，同時，也允許應用程序訪問各種IT和企業服務[2]。

（三）協同感知服務

協同感知服務的服務性是使用門控數據做出決策，這些決策的基礎上執行一個動作。協同感知服務作為物聯網的類別，它應該帶來更多的服務。那就是可以利用傳感器對的網絡數據進行廣泛檢索。這不僅要求能夠檢索信息，還要求繼電器對收集回來的信息進行處理。這些服務將因此需要“端到端”以及“終端”的溝通。通過提供協同感知物聯網的基礎設施服務，自然需要更高的可靠性和速度，并將要求的終端有更強的處理能力，或者一些其他能處理的設備。

（四）無處不在的服務

無處不在的服務是物聯網的縮影。無處不在的服務不僅是一個協同感知的服務，他還是在不同的時間內，每個人都能協同意識的服務。為了能夠提供無處不在的服務，就必須克服網絡協議、網絡壁壘、網絡統一等方面的問題。互聯網上的東西沒有特定的系統體系結構，但無處不在的服務可以讓它們重復使用和共享。如果網絡采用IPv6協議，可以增加無處不在的服務的能力。

三 物聯網服務的應用

物聯網服務的應用是為每個服務類型，提供一個通用的技術，以建立一個應用程序為特定類型的服務提供了一個基本的框架和一系列例子。

（一）身份相關服務的應用

身份相關服務是最簡單的，然而也是最重要的，是提供給物聯網的一種應用服務。這種應用服務是提供給應用程序的開發人員在他們的應用程序中某一件事和所有設備的重要信息。身份相關的服務，最突出的是RFID技術。大多數物聯網的應用，指利用 RFID技術提供身份相關的服務。RFID是一種能使數據通過一個微小的便攜式設備傳送，然后由RFID閱讀器讀取數據進行特定的應用處理。對于設備識別的傳統形式，RFID技術更靈活，因為它不需要任何傳送介質，在有介質的情況下，RFID不僅是一個閱讀器，還可以發送其數據。身份相關服務的應用主要表現在兩個方面：第一生產和運輸的應用，另一個是解決供應鏈管理與供應鏈信息不對稱問題的應用。每一個物聯網的身份相關服務的應用都是基于或至少包含一些實例。這是因為物聯網存在一切物理世界和數字世界中，物聯網的應用程序需要能夠識別所有連接在物聯網的設備。

（二）信息聚合服務的應用

信息聚合服務的應用包括身份有關服務，以及接入網關收集的信息通過無線傳感器網絡收發、處的應用。信息聚合服務只負責提供所有收集的信息在到達系統的終端過程中處理的應用程序。在物聯網中，只要無線傳感器作為網絡平臺，那么無線傳感器就可以被用來收集終端與平臺之間數據通信的一個功能強大的工具。物聯網的應用包括多個無線傳感器組成的網絡一起工作，為我們提供周圍世界的信息。這些網絡的連接就是接入網關。每個接入網關在物聯網網絡可以訪問數據庫服務器，因此每個裝置的連接和信息都在整個網絡數據庫服務器聚集。擴展信息聚合服務是利用蜂窩網絡（CN）提出了延長無線傳感器網絡的范圍，通過物聯網網關訪問無線傳感器網絡和CN資源的信息。

聚合服務的應用是監測情況信息，在社會上只要有物聯網，就能監控任何東西、任何地方。例如：農業溫室環境監測與控制系統，該系統測量和記錄臨界溫度，濕度和土壤的信號，然后通過物聯網傳送到終端平臺處理。另一個應用程序是利用手機無線傳感器網絡監測學生的上課記錄數據。

（三）協同感知服務的應用

協同感知服務與信息聚合服務的區別是收集決策和執行操作數據的使用。如2.3所述，創造一個協同感知服務的關鍵是網絡安全、速度和終端的處理能力。終端可以不再只是簡單的傳感器收集信息，必須是在網絡中可以使用數據的獨立嵌入式設備。

IPv6是協同感知服務應用的一種新技術，將有助于物聯網的發展。IPv6是一種新的因特網協議，允許可以尋址更大數量的設備連接到互聯網。物聯網中許多嵌入式設備被認為是協同感知服務，那么我們就需要更多的互聯網協議，IPv6就可以滿足未來IP地址不足的情況。IPv6的低功率無線個人區域網絡將得到充分使用。通過IPv6協議的使用，協同感知服務終端和個人終端通信，需要三種類型的節點即：基站節點（路由器），移動節點（無線適配器，使無線傳感器網絡連接到一個標準的筆記本電腦）和專門的節點完成。

（四）無處不在服務的應用

無處不在的服務應用是物聯網的終極目標，無論是通過電腦、移動電話、其他的東西，以協同感知服務到下一級提供完整的訪問和控制我們周圍的一切。

無處不在的服務的應用還需要意識到今天的世界，物聯網研究給社會提供無處不在的服務[3]。無處不在的服務對于物聯網最大障礙是必須要有一個架構，允許不同的標準應用層相互通信。這個架構是物聯網中每個設備都能與其他設備聯系，它是基于無處不在服務的應用。

結 論

本文概述了物聯網服務的四個類別，并試圖提供一些例子給物聯網應用程序開發商以啟迪和幫助。許多人都在使用Web服務和接入網關為終端接口，而有些人正使用 IPv6，這將使更多的設備可以直接連接到 Internet。總的來說，物聯網分類服務及應用仍有很多工作要做，特別是在尋找一種方式，將所有的服務和應用形成一體，這種的方式宗旨是不管何時何地為人與人，人與物，物與物提供通信。

[1]周煒.基于材質的實時渲染場景組織技術研究[J].計算機輔助設計與圖形學學報,2009,(6).

[2]蔡偉.目錄服務設計及用戶控制實現[J].電子測量與儀器學報,2005,(1).

[3]付航.移動通信技術與物聯網的融合之路[J].衛星與網絡,2010,(12).