物联网开放平台的研究与设计

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作为21世纪最具发展前途的信息技术,物联网已显现出其巨大的市场与发展潜力。随着物联网技术的不断成熟,物联网的应用领域也越来越多,毫无疑问,它将为我们带来全新的生活体验,从根本上改变我们的生活、生产方式。目前,物联网产业还存在一定的问题,制约了物联网的发展,具体表现在:一是各行业之间存在差异,因此针对每一种业务需求,都需要建立一套管理平台及终端,这不仅导致了平台间资源无法共享,而且增加了企业的开发成本、维护成本;二是各业务平台都是为解决特定问题应运而生的,并且并不对社会开放使用,造成了服务的孤岛化,大众没有一个可利用的平台,就不能接入自己的设备,分享自己的数据,没有开放的平台,开发者也无法实现自己的创意物联网产品。本文针对以上问题,将物联网行业的共性需求,进行封装优化,构建了开放的物联网服务平台。通用的平台抽象出通用功能,如数据接入、数据存储、控制、展现等,并在此基础上将这些功能通过统一的服务接口开放出来。对于企业,可以快速轻松的部署自己的物联网应用,对于开发者,可以快速实现自己的创意产品接入物联网,为实现无缝的物物相连的世界奠定了基础。从结构上看,本文首先介绍了物联网产业的国内外现状,接着分析了与平台构建相关的技术,包括平台与终端之间通信的数据交换格式,JSON;REST以及RESTful web服务;高效的javascript服务器端工具包,nodejs;高性能的key-value数据库,redis等内容。随后,本文分析了物联网开放平台的功能需求及性能需求,并使用敏捷开发方法,快速实现用户需求;在此基础上,提出了平台的总体设计框架,对各模块及平台工作流程做了简单介绍。接下来,本文对平台核心功能模块的设计与实现做了详细介绍。包括开放的RESTful API,其为平台提供统一的服务接口;事件驱动机制,完成对接入数据的导向和控制,实现了物联网平台人-物,物-物交互模型;网关-平台通信协议,实现了网关和平台间的TCP长连接,实现了对数据可靠的、实时的双向传输,从而实现对终端的实时控制功能。最后,论文对所做工作进行了总结,分析了论文所取得的成果,以及平台设计中还存在的不足之处,确定了下一步的工作方向。本论文设计实现了开放的物联网服务平台,解决了共性需求,降低了物联网的门槛,加速了物联网的发展与普及,具备一定的实用性和推广价值。
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