物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用導(dǎo)論第7章-物聯(lián)網(wǎng)平臺課件

第7章

物聯(lián)網(wǎng)平臺物聯(lián)網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺設(shè)計7.1服務(wù)交付平臺7.2基于事件驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)事務(wù)平臺7.3感知和響應(yīng)業(yè)務(wù)體系架構(gòu)7.4云計算平臺7.57.1物聯(lián)網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺設(shè)計7.1.1現(xiàn)有業(yè)務(wù)體系存在的問題

隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，多種應(yīng)用因素介入，多網(wǎng)絡(luò)、多技術(shù)的應(yīng)用將成為物聯(lián)網(wǎng)的一大特色，應(yīng)用將成為主流。

誰把握了業(yè)務(wù)應(yīng)用，誰將占領(lǐng)未來物聯(lián)網(wǎng)競爭中的制高點。

當前典型的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系如圖7-1所示，分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層。

感知層主要用于識別物體、采集信息；傳輸層以無線或有線的方式將感知層上傳的數(shù)據(jù)信息進行傳遞和處理；應(yīng)用層則結(jié)合具體行業(yè)需求，利用感知層采集的數(shù)據(jù)實現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)和服務(wù)。圖7-1物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)圖7.1.2業(yè)務(wù)平臺的需求分析

為了解決圖7-1所示的現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)體系在單個業(yè)務(wù)的交互性及設(shè)備資源重復(fù)投資和互相隔離等問題，需要一種新的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。

由于未來通信網(wǎng)絡(luò)演進的方向?qū)O大地影響物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體系的發(fā)展，而下一代網(wǎng)絡(luò)正朝著一個扁平的綜合網(wǎng)絡(luò)體系演進，因此，物聯(lián)網(wǎng)也將適應(yīng)這一發(fā)展方向。

為了充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的整體潛能，實現(xiàn)多異構(gòu)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能力的融合，提升網(wǎng)絡(luò)的智能服務(wù)能力，可以在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的新體系中增加了一個統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺，如圖7-2所示。圖7-2增加了業(yè)務(wù)平臺的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)圖

該體系架構(gòu)在現(xiàn)有的3層架構(gòu)的基礎(chǔ)上，在應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層之間增加了一個統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺層，由該層向上層的所有應(yīng)用提供服務(wù)，以便單個業(yè)務(wù)能方便調(diào)用接入層各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)能力。

本小節(jié)將從物聯(lián)網(wǎng)的特征入手探索物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺的特征需求。1．物聯(lián)網(wǎng)的特征（1）基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)（2）自組織感知網(wǎng)（3）物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈多元化（4）安全隱私2．業(yè)務(wù)平臺的特征需求（1）自主自治（2）自適應(yīng)（3）智能感知（4）安全可靠7.1.3業(yè)務(wù)平臺體系結(jié)構(gòu)

為了滿足上節(jié)所描述的特征需求，物聯(lián)網(wǎng)智能業(yè)務(wù)平臺必須具備提取并抽象下層網(wǎng)絡(luò)的能力，封裝成標準的業(yè)務(wù)引擎；向上層應(yīng)用業(yè)務(wù)開發(fā)商提供便利的業(yè)務(wù)開發(fā)環(huán)境，簡化業(yè)務(wù)的開發(fā)難度，縮短業(yè)務(wù)的開發(fā)周期，降低業(yè)務(wù)的開發(fā)風險；對最終用戶進行統(tǒng)一的用戶管理和鑒權(quán)計費，以增強各種智能化應(yīng)用的用戶體驗；向平臺運營人員提供對用戶和業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理，方便其進行安全維護。

基于以上分析，我們引述了新的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺體系架構(gòu)如圖7-3所示。

該平臺包括3大模塊：業(yè)務(wù)接入與部署、平臺控制管理及平臺用戶接口。

其中，業(yè)務(wù)接入與部署模塊包括3個基本層次：業(yè)務(wù)引擎層、業(yè)務(wù)支持層、業(yè)務(wù)編排層；平臺控制管理模塊包括5個功能子模塊：鑒權(quán)計費、用戶管理、SP/CP管理、運營統(tǒng)計、網(wǎng)管維護；平臺用戶接口模塊為系統(tǒng)維護人員和業(yè)務(wù)開發(fā)者提供標準的平臺接口和操作界面。1．業(yè)務(wù)接入與部署模塊2．平臺控制管理模塊3．平臺用戶接口模塊圖7-3業(yè)務(wù)平臺架構(gòu)圖7.2服務(wù)交付平臺7.2.1服務(wù)交付平臺的發(fā)展

服務(wù)交付平臺（ServiceDeliveryPlatform，SDP），關(guān)注服務(wù)/業(yè)務(wù)的創(chuàng)建、分發(fā)和管理，其一般部署在控制平面，為第三方業(yè)務(wù)開發(fā)者提供接口，以便簡便地開發(fā)新業(yè)務(wù)。

服務(wù)交付平臺能使那些不具備電信技術(shù)專業(yè)知識的業(yè)務(wù)開發(fā)者方便快捷地開發(fā)業(yè)務(wù)。 MorianaGroup給出了一個SDP的基本框架，結(jié)構(gòu)如圖7-4所示。圖7-4SDP的基本框架（1）電信網(wǎng)絡(luò)抽象層（2）服務(wù)運行層（3）服務(wù)/業(yè)務(wù)編排和管理層（4）服務(wù)/業(yè)務(wù)暴露層7.2.2SPA業(yè)務(wù)開發(fā)平臺架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

本節(jié)引述一個業(yè)務(wù)平臺構(gòu)架（ServicePlatformArchitecture，SPA）。 SPA是一種基于SOA的架構(gòu)，它提供了大量的業(yè)務(wù)構(gòu)件和接口。

為了方便業(yè)務(wù)開發(fā)者開發(fā)新業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)開發(fā)平臺應(yīng)能靈活地連接業(yè)務(wù)構(gòu)件和相關(guān)邏輯實體，并給出功能定義和交互原則。1．業(yè)務(wù)平臺架構(gòu) SPA平臺的邏輯實體如下：①平臺應(yīng)用②業(yè)務(wù)構(gòu)件③終端設(shè)備2．業(yè)務(wù)構(gòu)件（1）業(yè)務(wù)總控構(gòu)件（2）基本業(yè)務(wù)構(gòu)件（3）業(yè)務(wù)組合構(gòu)件3．通信模塊4．一致性處理5．資源控制圖7-5SPA平臺架構(gòu)圖7-6資源控制系統(tǒng)圖7.3基于事件驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)事務(wù)平臺

本節(jié)引述了一種基于事件驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)事務(wù)平臺，該平臺能適應(yīng)任意的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，靈活自主地管理本地物聯(lián)網(wǎng)資源，能提供豐富的服務(wù)供其他系統(tǒng)使用，并能快速地添加模塊以實現(xiàn)用戶的特殊要求。

下面詳細分析平臺的實現(xiàn)細節(jié)。7.3.1平臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)事務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖7-7所示。

該平臺的服務(wù)器需要與被管理的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在應(yīng)用層進行連接，以便可以訪問該物聯(lián)網(wǎng)的中間件服務(wù)。

平臺運行需要有對象名解析服務(wù)（ObjectNameService，ONS）服務(wù)支持，用于解析物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點EPC的網(wǎng)絡(luò)位置和數(shù)據(jù)存儲位置。

平臺還需要數(shù)據(jù)庫的支持，用于管理物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，維護平臺的正常運行。

平臺還可以接入Internet，為Internet用戶提供服務(wù)。圖7-7物聯(lián)網(wǎng)事務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)7.3.2平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計

實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)事務(wù)平臺最基本的兩個問題：一是物聯(lián)網(wǎng)如何接入該平臺：二

是對于物聯(lián)網(wǎng)所提供的各種功能及服務(wù)，該平臺如何做到全部支持。

圖7-8所示為該平臺結(jié)構(gòu)層次圖。圖7-8物聯(lián)網(wǎng)事務(wù)平臺結(jié)構(gòu)1．數(shù)據(jù)感知層2．網(wǎng)絡(luò)接口層

網(wǎng)絡(luò)接口層用來實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的接入和訪問，主要提供代理/網(wǎng)關(guān)服務(wù)。

代理/網(wǎng)關(guān)服務(wù)主要提供以下3個功能：（1）傳感節(jié)點注冊（2）子網(wǎng)信息的訪問管理（3）傳感節(jié)點注銷3．服務(wù)支持層

服務(wù)支持層維護和管理平臺運行的基本環(huán)境，類似于平臺的“硬件”。

服務(wù)支持層向系統(tǒng)提供完整的數(shù)據(jù)交互方式、系統(tǒng)故障處理和監(jiān)視以及全部的數(shù)據(jù)管理功能，維護系統(tǒng)的正常運行。

該層提供兩類服務(wù)：基本服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)。

基本服務(wù)用來維護平臺的基本運行，功能包括以下4個方面。（1）初始化功能（2）ONS維護（3）網(wǎng)絡(luò)拓撲維護（4）節(jié)點狀態(tài)監(jiān)視

數(shù)據(jù)服務(wù)則用于維護物聯(lián)網(wǎng)所有能夠訪問的數(shù)據(jù)。

物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)維護可以分為兩類：數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)維護和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)維護。4．服務(wù)構(gòu)建層

服務(wù)構(gòu)建層相當于“軟件層”，它利用已經(jīng)搭建好的運行環(huán)境，提供一些最基本的系統(tǒng)服務(wù)集。

系統(tǒng)可以提供的服務(wù)集包括以下4種：（1）數(shù)據(jù)服務(wù)集（2）數(shù)據(jù)處理服務(wù)集（3）內(nèi)容顯示服務(wù)集（4）系統(tǒng)操作服務(wù)集5．用戶操作層

用戶操作層是面向用戶應(yīng)用的一層，向用戶直接提供操作的接口。

它的功能是通過用戶的需要，利用提供的用戶配置向?qū)В瑢⒎?wù)構(gòu)建層的各種服務(wù)有機地組合和配置，使平臺實現(xiàn)用戶需要的管理功能。7.3.3平臺實現(xiàn)技術(shù) SOA可以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)事務(wù)平臺的預(yù)期功能，即用戶通過網(wǎng)絡(luò)對松耦合的粗顆粒度應(yīng)用組件進行分布式部署、組合和使用，從而實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)的管理。

服務(wù)可以由運行在同一主機或不同主機不同網(wǎng)絡(luò)位置的應(yīng)用程序來提供。

但由于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的不可預(yù)知和異步性，單一的SOA技術(shù)并不能很好地做到物聯(lián)網(wǎng)的實時響應(yīng)。

因此，該平臺的設(shè)計需要事件驅(qū)動技術(shù)的支持。

定義于該系統(tǒng)的事件可以傳輸在所有服務(wù)組件之間。

服務(wù)組件通過響應(yīng)特定的事件來完成系統(tǒng)指定的各種功能。圖7-9平臺結(jié)構(gòu)實現(xiàn)7.4感知和響應(yīng)業(yè)務(wù)體系架構(gòu)

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，許多業(yè)務(wù)要求對傳感器進行大量的實時監(jiān)測，以保證采集數(shù)據(jù)的實時性，從而滿足業(yè)務(wù)實時性的要求。

為響應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)感知層的情況變化并實時地處理物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，本節(jié)提出了一種基于事件驅(qū)動技術(shù)的架構(gòu)，該架構(gòu)能實時感知和響應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)感知層環(huán)境的變化，從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)實時業(yè)務(wù)的運行。

然而，傳統(tǒng)的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)并不滿足數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)的實時性需求。

本節(jié)介紹了一種數(shù)據(jù)實時響應(yīng)架構(gòu)，它涵蓋了感知、解釋、分析、決策和響應(yīng)等5個階段，能根據(jù)具體業(yè)務(wù)及其運行狀況自動提出操作建議或自動觸發(fā)業(yè)務(wù)操作，從而有效地減少物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)決策的反應(yīng)時間。7.4.1物聯(lián)網(wǎng)實時業(yè)務(wù)相關(guān)背景

物聯(lián)網(wǎng)的感知層所采集的數(shù)據(jù)是支持實時性業(yè)務(wù)運行的重點，可以說，數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)的靈魂。

針對物聯(lián)網(wǎng)實時性業(yè)務(wù)，感知層所采集的數(shù)據(jù)能否及時地參與到業(yè)務(wù)流程中來是一個非常關(guān)鍵的問題。

從信息的量度來看，物聯(lián)網(wǎng)傳感節(jié)點的種類繁多、數(shù)量龐大；從信息的流程來看，傳感節(jié)點所采集的數(shù)據(jù)一般要經(jīng)由網(wǎng)關(guān)（sink節(jié)點）、數(shù)據(jù)庫等多道流程才能交付于應(yīng)用平臺進行開發(fā)利用。

主動數(shù)據(jù)倉庫（ActiveDataWareHouse，ADWH）與基于ECA（Event-Condition-Action）規(guī)則的主動機制相結(jié)合。 ECA規(guī)則的基本運行方式是，一旦系統(tǒng)檢測到規(guī)則事件的發(fā)生，就在特定的時刻檢查規(guī)則的條件，如果條件滿足，則執(zhí)行相應(yīng)的操作。

因此，運用ECA規(guī)則能使系統(tǒng)具備主動反映的能力。

主動數(shù)據(jù)倉庫不僅僅只具備被動產(chǎn)生定期報告的功能。 ADWH是基于事件驅(qū)動的，在適合業(yè)務(wù)需求的時間框架中響應(yīng)事件，并作出戰(zhàn)略性決策或觸發(fā)相應(yīng)地操作行為。

因此，在設(shè)計主動數(shù)據(jù)倉庫時必須考慮以下技術(shù)因素：可擴展性，高可用性，頻繁（即時或持續(xù)）地數(shù)據(jù)加載，混合負載等；同時還需考慮集成主動機制（ActiveMechanisms），該主動機制的功能是在數(shù)據(jù)倉庫環(huán)境中處理以下兩類延時：①通過操作系統(tǒng)捕獲實時事件的延遲；②加載并整合數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)倉庫所產(chǎn)生的延遲。

采用實時數(shù)據(jù)倉庫（Real-TimeDataWarehousing，RTDW）技術(shù)能及時完成數(shù)據(jù)倉庫的自動更新。

實時性的嚴格定義意味著在數(shù)據(jù)源中所發(fā)生的任何數(shù)據(jù)的變化都能自動在數(shù)據(jù)倉庫中及時地反映出來。

從理論上講，數(shù)據(jù)倉庫環(huán)境中所有變化都應(yīng)該與數(shù)據(jù)源系統(tǒng)中的變化同時發(fā)生。

實時數(shù)據(jù)倉庫概念包括數(shù)據(jù)庫模式和環(huán)境的物理性修改，企業(yè)級的數(shù)據(jù)移動，數(shù)據(jù)提取、轉(zhuǎn)換和加載（Extraction-Transformation-Loading，ETL）處理流程，下游流程修改，警報，建立多維數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)集市，以及設(shè)計和實施整個數(shù)據(jù)倉庫的新方法。

實時分析過程能使用當前機構(gòu)中的所有可用的資源，以便需要時改善業(yè)務(wù)運作環(huán)境和服務(wù)質(zhì)量。

如果在操作系統(tǒng)中創(chuàng)建或修改某條信息，分析進程將感知到該行為并會采取相應(yīng)措施。

實時分析與實時業(yè)務(wù)流程之間是相輔相成的。

靈捷組織（AgileOrganizations）將需要實時地對具有遙測信息、規(guī)則、決策和觸發(fā)器的閉環(huán)進行測量、評估和反應(yīng)。

在本節(jié)中，我們借助于實時數(shù)據(jù)倉庫的技術(shù)和思想，提出了一個基于SOA的物聯(lián)網(wǎng)感知和響應(yīng)服務(wù)框架SARA（SenseandResponseArchitecture），并集成了實時閉環(huán)決策（感知及響應(yīng)循環(huán)）。

該循環(huán)是一個持續(xù)地動態(tài)發(fā)現(xiàn)過程：

①物聯(lián)網(wǎng)感知層的傳感節(jié)點實時地采集數(shù)據(jù)（即事件）；

②將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有意義的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)信息；

③結(jié)合數(shù)據(jù)信息分析當前的業(yè)務(wù)情況和異常；

④自動選擇一個當前業(yè)務(wù)環(huán)境下最為適當?shù)南鄳?yīng)措施，或向管理員提出建議；

⑤基于前一步驟的決定執(zhí)行業(yè)務(wù)決策。

最后借助于移動呼叫欺詐方案，給出了SARA框架部署于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用

的一些建議。7.4.2物聯(lián)網(wǎng)實時業(yè)務(wù)處理1．物聯(lián)網(wǎng)實時業(yè)務(wù)需求

大多數(shù)實時性業(yè)務(wù)的運行需要實時數(shù)據(jù)的支持。

對于一個實時性業(yè)務(wù)而言，快速、高效地處理實時數(shù)據(jù)，并及時作出響應(yīng)是最為基本的需求。

許多常見的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)（如車輛調(diào)度、突發(fā)病情監(jiān)控、家庭入侵監(jiān)測等）在運行時需要采用實時性或近實時性的數(shù)據(jù)。

然而，傳統(tǒng)的傳感數(shù)據(jù)采集技術(shù)與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)并不能對物聯(lián)網(wǎng)實時業(yè)務(wù)提供有效地支持。

通常，物聯(lián)網(wǎng)實時性業(yè)務(wù)的分析過程往往與傳感器節(jié)點采集信息的過程相分離。

當業(yè)務(wù)運行時，系統(tǒng)需要下達命令來調(diào)用傳感器或數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，這個過程始終會造成延遲。

一般而言，物聯(lián)網(wǎng)實時性業(yè)務(wù)運行需求主要如下：（1）實時數(shù)據(jù)（2）持續(xù)的數(shù)據(jù)整合（3）數(shù)據(jù)分析（4）建議與決策（5）連貫性（6）可靠性和可擴展性2．數(shù)據(jù)倉庫結(jié)構(gòu)

在經(jīng)典的三層數(shù)據(jù)倉庫體系結(jié)構(gòu)（如圖 7-10所示）中，物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)被提取、轉(zhuǎn)換并加載到數(shù)據(jù)倉庫（第1層）。

數(shù)據(jù)倉庫（第2層）儲存并管理大量復(fù)雜和預(yù)聚合的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可應(yīng)用于OLAP服務(wù)器（OnlineAnalyticalProcessing，聯(lián)機分析處理）和其他系統(tǒng)工具（第3層）中進行復(fù)雜多維查詢分析。圖7-10物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理架構(gòu)

在該架構(gòu)中，由于ETL技術(shù)是專為離線倉庫系統(tǒng)批量數(shù)據(jù)更新所設(shè)計的，并不適合于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)實時數(shù)據(jù)的處理。

因此，除了傳統(tǒng)的批處理ETL組件之外，第1層中還加入了專門的實時ETL組件。

數(shù)據(jù)倉庫的不斷更新會帶來新的問題，如對數(shù)據(jù)的分析查詢與實體化聚合產(chǎn)生干擾、提高索引與視圖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度、增加多維數(shù)據(jù)集的維護代價等。

在第2層，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫存儲系統(tǒng)需要進行功能擴展，即增加了實時數(shù)據(jù)高速緩存，該緩存擔任的任務(wù)是：（1）作為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，存儲并管理來自下層的實時數(shù)據(jù)；（2）定期向數(shù)據(jù)倉庫批量更新數(shù)據(jù)。

在第3層，一旦物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流程發(fā)出分析請求，分析服務(wù)將分別檢索來自實時數(shù)據(jù)緩存以及OLAP多維數(shù)據(jù)集（基于數(shù)據(jù)倉庫所構(gòu)建）中的數(shù)據(jù)。

分析服務(wù)不斷地分析當前數(shù)據(jù)模式并得出當前數(shù)據(jù)的狀態(tài)（如發(fā)現(xiàn)異常）。

規(guī)則引擎的作用在于協(xié)助分析服務(wù)的運行，主要用于甄別某些特別的情況（如到達用戶指定的閾值）并產(chǎn)生適當?shù)捻憫?yīng)行為。

因此，通過不斷觀察和分析數(shù)據(jù)，分析服務(wù)可以積極快速地作出響應(yīng)行為，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程和感知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

而通知服務(wù)則不具備實時性，其主要功能是分析OLAP多維數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)并周期性向用戶發(fā)送有關(guān)通知。7.4.3物聯(lián)網(wǎng)感知和響應(yīng)服務(wù)架構(gòu)

本節(jié)提出的感知和響應(yīng)框架（SenseandResponseArchitecture，SARA），主要目標是不斷接收、分析和處理各種傳感節(jié)點所采集的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成近實時的性能指標，用于物聯(lián)網(wǎng)實時業(yè)務(wù)行為的參考。 SARA架構(gòu)可以自動發(fā)現(xiàn)并分析業(yè)務(wù)狀況或異常，能針對具體業(yè)務(wù)作出被動或主動反應(yīng)，例如生成早期預(yù)警，控制傳感設(shè)備狀態(tài)等。1．感知和響應(yīng)循環(huán)階

段設(shè)

計在SARA中的作用感知感知層環(huán)境的現(xiàn)狀是什么樣的？事件（原始數(shù)據(jù)）不斷地被捕獲并傳送到SARA，在實際數(shù)據(jù)處理之前，SARA對事件（數(shù)據(jù)）進行初步統(tǒng)一標準化解釋捕獲的數(shù)據(jù)說明什么？對于當前物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運行的情況，這些數(shù)據(jù)意味著什么？將捕獲的事件（原始數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)換到物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)分析信息，例如性能指標，實時業(yè)務(wù)所需數(shù)據(jù)、異常情況等分析當前物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流程中有哪些信息是需要的？哪些是無用的？面對非法數(shù)據(jù)或出錯信息應(yīng)如何處理？哪些可能性可以改善當前物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運行的情況？分析數(shù)據(jù)性能指標，測定造成業(yè)務(wù)運行情況改善或惡化的的根本原因。預(yù)測業(yè)務(wù)結(jié)果和評估不斷變化的物聯(lián)網(wǎng)感知層環(huán)境的狀況判定為改善該物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)當前的運行情況，哪一個是最好的策略？為了成功地付諸實施業(yè)務(wù)決策，要進行哪些行動？SARA根據(jù)分析結(jié)果，提出改善目前業(yè)務(wù)狀況的最佳策略，并為該策略配置好運行環(huán)境。這個步驟可以實現(xiàn)基于規(guī)則的全自動化或人工參與的半自動化響應(yīng)系統(tǒng)哪一部分必須執(zhí)行該決策？怎樣才能把決策落實到行動？通過實施決策對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運行流程進行響應(yīng)，如請求或者建議，或者直接調(diào)整和重新配置業(yè)務(wù)流程表7-1 感知及響應(yīng)階段的循環(huán)2．SARA架構(gòu)

近年來，面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）作為一種新的軟件工程典范，獲得了軟件界的認可并迅速普及開來。 SOA的詳細定義在本書前面章節(jié)已有說明，這里不再詳述。

我們基于SOA的思想，建立了一個感知和響應(yīng)架構(gòu)SARA（如圖7-11所示）。

架構(gòu)底層提供了許多系統(tǒng)服務(wù)，可供感知及響應(yīng)服務(wù)（特定服務(wù)）調(diào)用。

系統(tǒng)服務(wù)主要完成系統(tǒng)的一些基本任務(wù)功能，如事件關(guān)聯(lián)，進程同步，日志管理，線程池管理，異常處理和集中配置管理等。

事件服務(wù)總線提供了核心的服務(wù)調(diào)度措施，使感知及響應(yīng)服務(wù)與系統(tǒng)服務(wù)之間能進行靈活安全的通信。圖7-11SARA架構(gòu)3．業(yè)務(wù)處理模型

業(yè)務(wù)流程的每一個步驟及其之間的相互關(guān)系，連同相應(yīng)的分析參數(shù)及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進程，都能被定義為一個可以獨立運行的實體。 SARA采用事件進程模型為感知及響應(yīng)循環(huán)建模。

類似于構(gòu)造開發(fā)工具套件，業(yè)務(wù)處理模型（ServiceProcessingModel，簡稱SPM）為感知及響應(yīng)服務(wù)提供各種構(gòu)建模塊，這些構(gòu)建模塊可以用于構(gòu)建一個“感知及響應(yīng)循環(huán)”。

根據(jù)當前業(yè)務(wù)的需求情況，這些構(gòu)建模塊可以靈活地進行耦合或斷開，也就是說，構(gòu)建模塊之間具有松耦合性。

構(gòu)建模塊之間的鏈接表示這些模塊在業(yè)務(wù)流程中執(zhí)行次序。

業(yè)務(wù)處理模型具有如下特性：

（1）定義待處理業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)格式。

（2）提供接收感知數(shù)據(jù)的接口；提供向外部系統(tǒng)回饋業(yè)務(wù)流程運行結(jié)果的接口。

（3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)持久性。

（4）對數(shù)據(jù)狀態(tài)及異常進行預(yù)定義，以便及時產(chǎn)生觸發(fā)響應(yīng)。

（5）為感知及響應(yīng)循環(huán)模擬數(shù)據(jù)和控制流（例如計算度量總是發(fā)生在數(shù)據(jù)分析之前）。

（6）對感知及響應(yīng)服務(wù)處理步驟中的輸入輸出參數(shù)進行聲明。

（7）定義感知及響應(yīng)服務(wù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和依賴性（如數(shù)據(jù)在處理開始前必須是相關(guān)的）。

圖7-12所示為SARA的業(yè)務(wù)處理模型。

數(shù)據(jù)是從物聯(lián)網(wǎng)的感知層所收集和獲取，并不斷地被交付處理。

業(yè)務(wù)處理模型展示了感知及響應(yīng)進程的業(yè)務(wù)運作流程與較為復(fù)雜的處理步驟。圖7-12業(yè)務(wù)處理模型

對于感知及響應(yīng)循環(huán)而言，處理步驟的無縫性是非常重要的。

無縫性能使所有處理階段持續(xù)而有效的執(zhí)行。

業(yè)務(wù)處理模型可提供這種能力，它提供了以下功能：（1）靈活控制感知及響應(yīng)循環(huán)（2）感知及整合（3）適應(yīng)性（4）實時處理7.4.4實時智能業(yè)務(wù)實現(xiàn)1．移動電話欺詐檢測方案實例圖7-13欺詐性的電話呼叫示例2．SARA系統(tǒng)部署圖7-14SARA系統(tǒng)部署7.5云計算平臺7.5.1云計算概述

云計算，是一種基于Internet的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設(shè)備。

云計算是繼1980年代大型計算機到客戶端/服務(wù)器的大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變。

用戶不再需要了解“云”中基礎(chǔ)設(shè)施的細節(jié)，不必具有相應(yīng)的專業(yè)知識，也無需直接進行控制。

云計算描述了一種基于Internet的新的IT服務(wù)增加、使用和交付模式，通常涉及通過Internet來提供動態(tài)易擴展而且經(jīng)常是虛擬化的資源。

云其實是網(wǎng)絡(luò)、Internet的一種比喻說法，這是因為過去在圖中往往用云來表示電信網(wǎng)，而且使用網(wǎng)絡(luò)計算和資源能力也有些像云一樣，時有時無，時大時小，按用戶的需求來提供，實現(xiàn)節(jié)能綠色服務(wù)。

后來也用來表示Internet和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。

典型的云計算提供商往往提供通用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用，可以通過瀏覽器等軟件或者其他Web服務(wù)來訪問，而軟件和數(shù)據(jù)都存儲在服務(wù)器上。

云計算關(guān)鍵的要素，還包括個性化的用戶體驗。1．云計算的基本概念

狹義云計算指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式