物聯網服務平臺

摘 要：物聯網服務平臺由運營商服務分平臺、政府服務分平臺和社會運營商服務分平臺組成，通過服務域的運營商感知服務系統、運營商控制服務系統、政府服務系統以及社會運營商服務系統在服務層的運營商服務平臺服務器、政府服務器和社會運營商服務器等物理實體上運行，實現服務平臺的服務通信功能。運營商服務分平臺可確保物聯網信息運行的私密性，政府服務分平臺和社會運營商服務分平臺可實現信息的開放性，使得物聯網的信息對外共享，并從外界獲取相關信息服務。

關鍵詞：物聯網;服務平臺;信息私密性;信息開放性

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2019）01-00-03

0 引 言

物聯網的宗旨是服務用戶，通過物聯網的運行為用戶提供安全、方便、舒適、智慧的服務。在物聯網信息的運行過程中，表現出物聯網的十個信息特性：信息客觀性、信息真實性、信息確定性、信息準確性、信息完整性、信息實時性、信息有效性、信息安全性、信息私密性以及信息開放性。前八個特性通過物聯網的對象平臺、傳感網絡平臺、管理平臺、用戶平臺或整個物聯網體系保證，后兩個特性只能通過物聯網服務平臺保證。

目前，人們在物聯網建設中更多強調信息的開放共享，而信息的私密性則很少提及。隨著電子信息技術逐漸發展成為現代科技主流，電子產品給人們帶來便利的同時，也容易造成信息泄露，導致人們財產、生命安全受到損害。物聯網服務平臺在保證物聯網中信息和用戶信息安全的同時，可實現物聯網的信息對外共享，并獲得外界信息服務。

1 物聯網運行體系結構

物聯網運行體系結構包括物理體系結構、信息體系結構和功能體系結構，如圖1所示。物聯網的物理體系結構分為五層，包括對象層、傳感網絡層、管理層、服務層和用戶層。各物理層包含各種相應的物理實體，通過各物理層物理實體之間的相互連接，形成完整的物聯網物理體系結構，為物聯網功能的實現提供物理支撐的載體。物聯網的信息體系結構分為五域，包括對象域、傳感域、管理域、服務域和用戶域。信息是物聯網的靈魂，而五大信息域是物聯網不同屬性信息的集合，物聯網的信息通過在五域中的運行、轉換，體現出物聯網的功能。物聯網的功能體系結構為五平臺結構，包括對象平臺、傳感網絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺，各功能平臺分別與物理體系結構和信息體系結構相對應。

在物聯網運行體系中，物聯網服務平臺與用戶平臺相連接，實現用戶需求的獲取和輸出。

2 物聯網服務平臺的功能體系結構

物聯網運行體系中，服務平臺位于用戶平臺和管理平臺之間，是實現用戶和運營商之間服務通信的功能平臺。運營商通過服務平臺向用戶傳輸感知信息，為用戶提供感知信息服務，以及接收用戶下發的控制信息并傳輸至對象平臺，實現用戶意志。用戶通過服務平臺接收感知信息，享受感知信息服務，并通過服務平臺下發控制信息，享受控制信息服務。

物聯網服務平臺包括運營商服務分平臺、政府服務分平臺和社會運營商服務分平臺，其功能體系結構如圖2所示。

運營商服務分平臺是由物聯網運營商主導的，向物聯網用戶提供運營商業務感知信息服務和控制信息服務的功能平臺，是物聯網服務平臺的核心平臺。通過運營商服務分平臺，用戶可接收到物聯網管理平臺提供的各種業務相關信息，享受感知信息服務。同時，用戶也可通過該平臺實現向物聯網管理平臺發送相應業務控制指令，從而享受控制信息服務。對于具體的物聯網體系產品，物聯網管理平臺和用戶之間的業務信息只能通過運營商服務分平臺傳輸，以保證用戶和運營商的信息私密性。

政府服務分平臺是由政府主導，向各行業物聯網體系提供政府共享信息以及社會管理服務的功能平臺。政府是社會的管理者，同時也是社會的服務者，人們社會活動中的各種業務都離不開政府的監督、管理和服務，政府在制定相應政策時，也需要收集所有業務相關的社會公共信息作為支撐。通過政府服務分平臺，物聯網管理平臺可將政府需要的相關業務信息提供給政府，為政府的政策制定提供數據支撐。同時，政府也可通過政府服務分平臺將收集到的各種業務信息經過綜合分析、處理后開放共享，為用戶和運營商的業務決策提供公共數據支撐，為物聯網系統提供政策法規、行業監管、資源調配等方面的公共數據支撐，實現政府對行業的宏觀調控。物聯網運行體系中用戶平臺的用戶和管理平臺的運營商在接收到公共數據支撐信息后，可結合實際對物聯網運行體系做出相應的控制管理。

社會運營商服務分平臺是由各社會運營商主導，向社會公眾提供社會公共網絡信息資源的平臺。社會運營商服務分平臺是一個信息集成的平臺，其與眾多、跨行業的系統進行對接，能夠將分散的、不同類型的信息進行聚合、處理，并通過統一的訪問接口向社會公眾提供一個支持信息訪問、傳遞以及協作的集成化環境，實現社會公共網絡信息資源的共享，如各類門戶網站、搜索網站、企業網站等。

3 物聯網服務平臺的功能實現

3.1 物聯網服務層的物理體系結構

功能的實現必須有物理實體的支撐，物聯網服務層的物理體系為物聯網服務平臺的功能實現提供了物理支撐的載體，如圖3所示。物聯網服務層的物理實體主要分為三部分，分別為與運營商服務分平臺相對應的運營商服務平臺服務器，與政府服務分平臺相對應的政府服務器，與社會運營商服務分平臺相對應的社會運營商服務器。

在具體布設物理體系結構時，運營商服務平臺服務器位于運營商處，與運營商管理服務器集成為一體，由運營商控制管理。運營商服務平臺服務器與管理層的運營商管理服務器雙向通信連接，實現上行的運營商業務感知管理信息和下行的運營商業務控制服務信息的通信;運營商服務平臺服務器還與用戶層用戶端（手機移動終端、電腦終端、自助服務終端等）雙向通信連接，實現上行的運營商業務感知服務信息和下行的用戶控制信息的通信。

政府服務器由政府部門進行控制管理，與服務層的運營商服務平臺服務器建立通信連接，運營商根據政府要求向政府提供其所需要的業務信息;政府服務器還與用戶層的手機移動終端、電腦終端等用戶終端實現單向通信連接，用戶可通過用戶端設備從政府服務器獲取政府開放共享的信息，但不向政府服務器發送控制指令，而通過運營商服務平臺服務器下發控制指令。

社會運營商服務器屬于各種網絡運營商（如新聞門戶網站運營商、搜索網站運營商、企業網站運營商等），由各自的網絡運營商進行控制管理。社會運營商服務器與服務層的運營商服務平臺服務器進行通信連接，本文物聯網運行體系中的運營商可根據自身需要，將可以公開的信息有選擇性地投放到社會運營商服務器，從而實現信息的開放共享。社會運營商網絡服務器的北向接口與用戶層的用戶終端實現單向通信連接，用戶可通過用戶端設備從社會運營商服務器上獲取社會公共網絡共享信息。

3.2 物聯網服務域的信息體系結構

信息運行是物聯網功能的實現方式，物聯網服務域的信息體系結構如圖4所示，反映了該信息域的信息運行方式，也是物聯網服務平臺功能的實現方式。

服務域是服務信息的集合，代表整個物聯網系統中具有服務性質的一類信息。根據這些服務信息的具體性質，又可將其細分為四類信息，用這些信息的生成系統來代表，分別為運營商感知控制服務系統、政府服務系統、社會運營商感知服務系統和社會運營商控制服務系統。

運營商感知服務系統對運營商業務感知管理信息進行分析、處理，并將其轉換為運營商業務感知服務信息，是運營商業務感知服務信息的集合;運營商控制服務系統對用戶控制信息進行分析、處理，并將其轉換為運營商業務控制服務信息的系統，是運營商業務控制服務信息的集合;政府服務系統對各運營商提供的開放信息進行分析、處理，并將其轉換為政府共享信息，是政府共享信息的集合;社會運營商服務系統對各運營商提供的開放信息進行分析、處理，并將其轉換為社會公共網絡共享信息，是社會公共網絡共享信息的集合。

物聯網服務平臺的功能通過以下幾種信息運行方式實現：

信息運行方式一：運營商綜合管理系統生成的運營商業務感知管理信息首先發送到運營商感知服務系統，通過運營商感知服務系統的分析、處理后，轉換為運營商業務感知服務信息并發送給用戶系統，繼而被用戶接收。用戶根據需要，通過用戶系統生成相應的控制信息，并發送給運營商控制服務系統，由運營商控制服務系統對用戶控制信息進行分析、處理后生成相應的運營商業務控制服務信息，然后將該信息發送給運營商綜合管理系統，再由運營商綜合管理系統對信息進行進一步的分析、處理。

信息運行方式二：首先各行各業的運營商服務系統均向政府服務系統發送政府所需要的信息，政府服務系統對其收集到的信息（包括本物聯網運行體系的信息和其他物聯網運行體系的信息）進行綜合分析、處理，生成能被用戶系統接收的政府共享信息，而用戶系統在接收到政府共享信息后，可根據需要對本物聯網運行體系進行進一步的控制管理。

信息運行方式三：與運行途徑二類似，各行各業的運營商服務系統均向社會運營商服務系統發送其對社會公眾開放的信息，社會運營商服務系統對其收集到的信息（包括本物聯網運行體系的信息和其他物聯網運行體系的信息）進行綜合分析、處理，生成能被用戶系統接收的社會公共網絡共享信息（如各類新聞、行業動態、廣告宣傳等），而用戶系統在接收到社會公共網絡共享信息后，同樣可根據需要對本物聯網運行體系進行進一步的控制管理。

總體來說，物聯網服務平臺是實現向用戶提供服務的功能平臺，而要實現該平臺的功能，必須要有對應的物理體系結構提供物理實體支撐，以及信息體系結構提供有效的信息運行方式。

4 物聯網服務平臺的信息私密性與信息開放性

信息是物聯網的靈魂，在構建物聯網體系結構時，必須考慮對物聯網信息有效性、信息安全性、信息私密性和信息開放性的保證。對于本文所提出的物聯網運行體系結構，其信息運行是一個完整的閉環，能夠保證信息有效性;在整個運行體系結構中，對信息本身、信息運行的過程及信息交換的各個節點均采取可靠的安全保證措施，保證信息安全，而物聯網服務平臺則著重體現了物聯網運行體系結構對信息私密性和信息開放性的保證。

信息秘密性不同于信息安全性，其主要體現在信息私有、不能隨意公開及應受到保護，因此并不是所有信息都能公開。在物聯網服務平臺中，運營商自身的業務信息通過運營商所主導的運營商服務平臺與用戶實現交互。在整個信息運行過程中，運營商的業務信息都在運營商自己的掌控范圍內，能夠有效保證信息私密性。

信息開放性是指運營商能夠對信息進行有選擇性的開放，從而實現信息共享。在物聯網服務平臺中，運營商可通過政府服務分平臺和社會運營商服務分平臺實現信息在不同程度范圍的開放性。通過政府服務分平臺，運營商可將政府所需要的信息提供給政府，實現在政府允許的范圍內開放;通過社會運營商服務分平臺，運營商可將其對社會公眾公開的信息投放到社會運營商服務分平臺，實現信息在社會公眾范圍的開放。

5 結 語

本文所提出的物聯網服務平臺清晰、明確、完整地表達了其物理、信息、功能三部分之間的關系。服務層的運營商服務平臺服務器、政府服務器、社會運營商服務器為物聯網服務平臺的功能實現提供了必要的物理實體支撐，而服務域的各信息系統則為物聯網服務平臺的功能實現提供了有效的信息運行方式。在信息運行的屬性方面，通過運營商服務分平臺使具有私密性質的信息只在本物聯網運行體系中運行，保證了信息的秘密性;通過政府服務分平臺和社會運營商服務分平臺，實現了信息在政府層面和社會公共層面不同范圍程度的共享，保證了信息的開放性。

物聯網的快速發展是人類社會文明和科學技術進步的必然。可以預見，隨著人們對物聯網認識的逐步清晰、明確、完整，物聯網技術及相關產品逐步成熟并投入到市場中得到應用，人類社會在不久的將來即將邁入到智能化時代。彼時，人們的工作和生活方式將發生翻天覆地的變化，也將更多地享受到物聯網帶來的智能化服務。

參 與 文 獻

[1]楊震.物聯網：引領新一輪信息技術革命[J].江蘇通信，2010，26（3）：12-13.

[2]屈偉平.物聯網掀起新的技術革命浪潮[J].物流技術與應用，2009，14（11）：42-45.

[3]劉玲玲.新一輪技術革命對我國物流業發展的影響[J].價值工程，2011，30（30）：19-20.

[4]徐迪威，蔡建新.物聯網及其應用剖析[J].計算機工程與應用，2011，47（15）：229-231.

[5]邵澤華.物聯網結構的探索與研究[J].物聯網技術，2015，5（11）：46-53，57.

[6]梁文禎，龔蘭芳，蘇晨茜.一種物聯網云服務平臺的設計與實現[J].物聯網技術，2017，7（10）：43-44，46.

[7]段為.大數據技術在物聯網服務平臺中的應用[J].電信工程技術與標準化，2016（2）：8-13.

[8]榮浩，江凌云. 物聯網開放服務平臺[J].電信科學，2016，32（6）：120-125.