本文介紹了基于J2EE技術物聯網中間層網絡架構體系,對J2EE技術作為架構網絡的事務管理、日志處理等等專屬特性進行了分析,論述了物聯網系統的構成以及功能實現。
【關鍵詞】J2EE技術 物聯網 網絡架構
1 J2EE平臺技術
J2EE 作為一種應用規范,包含了 Javascript、Jsp、Ajax、JavaBean、Servlet、EJB、Jdbc、JMS、SOA、JTA、遠程調用RMI、事務、安全、容器、中間件、數據庫以及開源的組件。J2EE在架構網絡框架中被廣泛應用,其中J2EE技術內部解決框架技術豐富,組要包括Ajax框架、展現層框架Struts、業務邏輯框架Spring、對象關系映像框架Hibernate、Ibatis、消息驅動Bean的異步消息處理框架等,SOA規范的輕量級如Hessian組件,重量級Websevice組件;另外J2EE技術包含了異常錯誤、日志處理Log4j組件、Applet客戶端組件等等,J2EE技術作為網絡應用技術,得到廣泛應用,尤其在架構物聯網中間層的應用更為突出,J2EE的三層架構如圖1所示。
2 物聯網技術的概述
物聯網(Internet ofThings)最早是有美國麻省理工學院一些研究人員提出的,這種技術也被稱作射頻識別(RFID)技術的延伸和拓展應用。物聯網通過互聯網技術,結合通信協議,對物品詳細信息進行智能標識,并且利用互聯網技術,可以實現這種智能識別在線實時共享、數據傳輸,物品交易等。2011年,我國開始對物聯網技術進行規范,從而實現物品信息的交換、交易等,促進了網絡貿易的繁榮。
物聯網的網絡架構隨著計算機網絡技術的不斷發展,應用越來越廣泛,物聯網基本架構包括物品信息的物理型智能識別、數據信息的采集和處理、應用層實現三層網絡構成。物聯網的物理層主要物品的物理特性進行一定的智能化識別,然后對識別信息進行集中采集,數字化處理,并應用計算機網絡將這些實體信息傳送到計算機系統的網絡和應用層;所謂計算機網絡層可以通過網絡接入點、路由器、數據庫、處理中心對物理信息進行數據傳遞、存儲和交換。應用層可以實現網絡互聯,各種應用服務的對接,信息調用,及基礎物資信息的多領域應用。物聯網網絡應用層多以J2EE技術進行架構,應用層事件(Application Level Even,簡稱ALE)中間件通過J2EE的事務管理特性組件架構,通過EPC系統的發展不僅能夠對貨品進行實時跟蹤,而且能夠優化整個供應鏈。
3 物聯網中間件的架構設計
基于企業信息交互的物聯網中間件的架構設計實際上是物聯網應用層的設計,這也是物聯網技術的核心。物聯網中間層構件的關鍵性技術采用J2EE技術,基于CORBAR和RMI技術的J2EE網絡結構設計,通過遠程調用對象的方法,實現面下消息的對象代理和事務管理。這種架構的設計最大限度的滿足分布式軟件體系結構的實現,軟件系統通過Java消息服務(JMS)實現面向消息的重要功能,CORBAR技術和SOA設計理念都涉及到了對象代理和服務總線的優勢,這種設計更利于后期物聯網絡系統集成和整合。
在物聯網應用層軟件開發的結尾,將會以面向服務的架構規范(SOA)的形式通過Web Service發布在企業服務總線上,方便客戶端的調用。SOA包括服務提貢者(服務端)和服務的調用者(客戶端),主要是異構系統間進行小量信息交換時使用。SOA更適用于異構系統、遠程信息交換、少量信息交換,它包含有重量級的現實組件Web services組件:如Xfire等,輕量級的現實組件Hessian等。還可以用遠程調用RMI及EJB實現。SOA返回給客戶端的數據有XML格式和二進制數據兩種, Web services是XML格式,這種格式量大傳輸效率較低,但通過相關API很好解析,Hessian返回二進制數據量少,效率較高。Web service協議為SOAP,Web service是 SOA規范的一種具體實現。它中間的wsdl.xml定義了要調用服務的接口方法,參數,返回類型等信息。調用WEB服務時真正業務處理在服務端,然后把返回信息通過網絡返回給客戶端。Web services返回的數據是XML格式的。所以數據量大,效率低。J2EE架構技術當中的EJB技術具體細化和規范出事務操作和事務管理,通過相應的J2EE容器實現對中間件當中的事務進行管理。
4 部分軟件實現
Spring是一個完整的J2EE框架和解決方案,完整并且模塊化,Spring 包含 IoC, AOP, 事務處理,ORM, 也包括一個簡單的MVC框架。系統整體架構的設計綜合了系統應用的可維護性、可擴展性、安全性、可移值性、可重用性、日志、接口等方面內容。spring中的jms,spring把jms進行了簡單的封裝,用Spring的JmsTemplate組件可以很方便的發送和接收消息,并且資源的管理都由template來管理。在架構設計過程與其他系統的接口進行安全性、高效率對接時, 需要用到WebService、遠程調用、異步消息處理JMS技術,這些技術更有效的對傳輸的數據進行加密與解密工作,并由專門機構進行安全認證。
在web.xml文件中配置一個spring用的上下文文件:
span style="font-family:Microsoft YaHei;">
/WEB-INF/jmsconfig.xml
jmsconfig.xml用來裝配jms,內容如下:endprint
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING/DTD BEAN/EN" "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">
其中:
jmsTemplate:jmsTemplateForReceive負責接收消息,jmsTemplate負責發發送消息.
發送消息的代碼:
jmsTemplate.convertAndSend(request);
接收消息:
Object obj = jmsTemplate.receiveAndConvert();
要實現一個消息轉換器,需要實現MessageConverter接口:
public Object fromMessage(Message msg){}
public Message toMessage(Object obj, Session session) throws JMSException{}
5 結論
本文通過J2EE技術的介紹和物聯網應用J2EE技術的網絡架構,J2EE技術應用越來越廣泛,通過Spring統一接口,面向服務的架構規范SOA形式通過Web Service發布,實現了世界各地的企業間通過各自的物聯網系統進行交互,實現信息和資源的共享和整合。這種物聯網技術的成熟和推廣,有力與促進世界經濟的榮,更有利于促進社會生產力的大發展。
參考文獻
[1]狹涵好.物聯網中企業信息交互中間件技術相關問題探討[J].電腦知識與技術,2010,6(3):2047-2048.
[2]喬親旺.物聯網應用層關鍵技術研究[D]. 2011年信息通信網絡技術委員會年會論壇,2011:1448-1452.
[3]柳平增.基于物聯網的蔬菜安全溯源技術的集成與推廣[J].中國科技成果,2014(7):16-17.
[4]黎立,朱清新,王芳.EPC系統中的中間件研究[J].計算機工程與設計,2006,27(18):21-23.
作者簡介
胡玉娟(1976-),女,河南省南陽市人。碩士學位。現為南陽理工學院教育學院講師。主要研究方向為計算機應用。
作者單位
南陽理工學院教育學院 河南省鄭州市 450000