網(wǎng)絡開發(fā)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中應用

黃薇 HUANG Wei；張爽 ZHANG Shuang

（①荊州理工職業(yè)學院，荊州 434000；②國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學研究院，武漢 430077）

（①Jingzhou Vocational College of Technology，Jingzhou 434000，China；②The Electric Power Research Institute of Hubei Province Electric Power Company，State Grid Corporation of China，Wuhan 430077，China）

網(wǎng)絡開發(fā)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中應用

黃薇①HUANG Wei；張爽②ZHANG Shuang

（①荊州理工職業(yè)學院，荊州 434000；②國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學研究院，武漢 430077）

（①Jingzhou Vocational College of Technology，Jingzhou 434000，China；②The Electric Power Research Institute of Hubei Province Electric Power Company，State Grid Corporation of China，Wuhan 430077，China）

本文詳細介紹了網(wǎng)絡開發(fā)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應用，以期幫助各高等院校在專業(yè)設置和人才培養(yǎng)中更好的滿足社會需要。

網(wǎng)絡開發(fā)；物聯(lián)網(wǎng)；PML

0 引言

EPC系統(tǒng)即事物物聯(lián)網(wǎng)（簡稱物聯(lián)網(wǎng)），是在互聯(lián)網(wǎng)和射頻技術(shù)的基礎上發(fā)展起來的，它通過射頻識別（RadioFrequency Identification簡稱RFID）、無線通信等技術(shù)實現(xiàn)了物物相連，是新一代信息技術(shù)的重要組成。

物聯(lián)網(wǎng)將信息技術(shù)應用于各個行業(yè)，用感應器將物體如電網(wǎng)、橋梁、公路等聯(lián)系起來，通過與互聯(lián)網(wǎng)的有效整合，實現(xiàn)了人類社會與物理系統(tǒng)的整合，主要包括電子標簽（RFID）、產(chǎn)品電子碼（EPC）、互聯(lián)網(wǎng)（INTERNET）三個元素的有效組合。

1 物聯(lián)網(wǎng)基本原理和系統(tǒng)構(gòu)架

1.1 射頻識別與電子產(chǎn)品編碼 射頻識別技術(shù)，簡稱RFID，它利用射頻信號及其空間的耦合及傳輸?shù)奶匦?，實現(xiàn)了對多個靜止或移動標簽的自動識別，高效便捷。

目前，國際上的電子產(chǎn)品編碼主要由國際編碼協(xié)會（EAN/UCC）成立的EPC負責，而我國的物品編碼中心是由EPC global授權(quán)的，負責專門的管理及推廣工作。

1.2 EPC系統(tǒng)的構(gòu)成 EPC系統(tǒng)具有先進性、綜合性以及復雜性特點，包括EPC體系、射頻識別系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡系統(tǒng)三部分，主要包括6個方面，如表1所示。

表1 EPC系統(tǒng)的構(gòu)成

①EPC編碼標準。即對實體及與實體相關的信息進行代碼化，用規(guī)范的編碼確定全球通用的信息交換語言。

②射頻識讀器。是一種讀出標簽信息，或?qū)⑺璐鎯π畔懭霕撕灥墓ぞ摺?/p>

③神經(jīng)網(wǎng)絡軟件(Savant)。神經(jīng)網(wǎng)絡軟件主要負責將接收到的產(chǎn)品電子編碼進行讀取和傳輸。

④對象名解析服務(簡稱ONS)。它主要擔當將產(chǎn)品電子代碼匹配到相應商品信息的角色，是一個自動的網(wǎng)絡服務系統(tǒng)。

⑤實體標記語言(Physical Markup Language物理標識語言，簡稱PML)。目前，所有關于產(chǎn)品有用的信息都用實體標記語言(PML)所書寫，它是基于為人們廣為接受的可擴展標識語言(XML)發(fā)展而來的。

2 物聯(lián)網(wǎng)核心——網(wǎng)絡開發(fā)技術(shù)

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡軟件(Savant)開發(fā)技術(shù) Auto-ID中心提出一種名叫Savant的軟件中間件技術(shù)，負責處理各種不同應用的數(shù)據(jù)讀取和傳輸。然而，Auto-ID并沒有給出Savant具體實現(xiàn)技術(shù)的細節(jié)。根據(jù)開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用的實際需求，下面實現(xiàn)技術(shù)將是Savant的技術(shù)關鍵。

2.1.1 事件管理技術(shù) 事件管理通過一個事件管理系統(tǒng)(Event Management System簡稱EMS)來實現(xiàn)，它的職責包括：①允許將不同種類的解讀器寫入適配器中；②用標準的采集格式在解讀器中進行EPC數(shù)據(jù)采集；③允許通過設置過濾器的方式，實現(xiàn)EPC數(shù)據(jù)的平滑或清除；④允許通過寫記錄文件的方式，記錄事件過程。如可以記錄EPC數(shù)據(jù)廣播至遠程服務器時間的SOAP網(wǎng)絡日志；⑤及時采用時間緩沖的方式，實現(xiàn)記錄器、過濾器以及適配器的緩沖，保證其在互不妨礙的前提下實現(xiàn)順利運行。

2.1.2 任務管理技術(shù) 任務管理通過任務管理系統(tǒng)(Task Management System,簡稱TMS)實現(xiàn)。它可以完成企業(yè)的多種操作，包括：

①數(shù)據(jù)交互。實現(xiàn)產(chǎn)品信息的發(fā)送及獲取。

②PML查詢：可以及時查詢ONS或PML服務器上的產(chǎn)品實例的穩(wěn)態(tài)情況或動態(tài)信息。

③刪除任務進度。明確savant上的任務是否需要保留或刪除。

④值班報警。對一些事件的發(fā)生進行及時通知和警報，如出現(xiàn)產(chǎn)品需要補貨、產(chǎn)品即將到期、有小偷進入等情況時，可以及時向值班人員發(fā)出警報。

⑤遠程上載。即通過專業(yè)技術(shù)手段向遠程供應鏈服務管理器發(fā)送產(chǎn)品信息。

2.2 對象名解析服務(ONS)開發(fā)技術(shù) ONS實現(xiàn)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的主要技術(shù)之一。ONS開發(fā)需求如下：

①ONS架構(gòu)應當允許映射信息的分層管理。

②ONS系統(tǒng)架構(gòu)應允許ONS服務器中的映射信息在其他ONS緩沖存儲器里進行緩存。

③ONS架構(gòu)應當允許相同的映射信息存儲在多臺ONS服務器里。

④ONS架構(gòu)應當允許相同EPC信息映射到多臺PML服務器。

⑤ONS架構(gòu)應當允許其軟硬件組件對不同版本的EPC編碼具有兼容性。

根據(jù)以上需求，ONS開發(fā)主要有兩個方面的技術(shù)，產(chǎn)品信息的域名解析技術(shù)和分布式ONS系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。

2.2.1 ONS域名解析算法 ①EPC代碼轉(zhuǎn)換成URL格式；②去掉urn:epc頭；③去掉系列號；④逆轉(zhuǎn)剩余部分；⑤追加根域.Ons root.org；⑥按類型碼35作DNS查詢，并記錄該地址。

例如:讀入的RFID標簽為：

011000000000000000000010200000000000001100024000000000000000110010000400,把該標簽轉(zhuǎn)換成URL格式為:urn:epc:1.2.24.400,把URL逆轉(zhuǎn)成:24.2.1.Ons root.org,按類碼35查詢得到地址為:http://gilllette.com./autoid.sensor3.wsd1.

2.2.2 分布式ONS系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上需求，分布式ONS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由下面幾部分構(gòu)成：①映射信息。映射信息分布式的存儲在不同層次的ONS服務器里，這類信息便于管理。②ONS服務器。如果某個查詢請求要求查詢一個EPC對應的PML服務器的IP地址，則ONS服務器可以對此作出響應并解決這一問題。每一臺ONS服務器擁有一些EPC的權(quán)威映射信息和另一些EPC的緩沖存儲映射信息。③ONS解算器。ONS解算器向ONS服務器提交查詢請求以獲得所需PML服務器的網(wǎng)絡位置。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對高等院校啟示

物聯(lián)網(wǎng)匯集通信、微電子、網(wǎng)絡、傳感器、計算機等多個領域，作為各類傳感器和現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)相互銜接的一項新技術(shù)，代表了下一代信息發(fā)展的技術(shù)和方向。高等院校作為現(xiàn)代信息技術(shù)研究的重要部門之一，具有相關專業(yè)特色和科研實力及物聯(lián)網(wǎng)研究及應用的基礎和優(yōu)勢，通過適時調(diào)整專業(yè)建設和人才培養(yǎng)方案，以物聯(lián)網(wǎng)應用為突破口，切實加強校企合作，應該也能夠在建設“感知中國”、“智慧中國”中，在技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)、推廣應用等方面有所作為。

[1]http://www.hudong.com/wiki/物聯(lián)網(wǎng).

[2]http://zs.njust.edu.cn/newzs/news/zhxw/20090916113816.htm.

[3]林麗芬.物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造新生活[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2013(08).

[4]王洪艷.物聯(lián)網(wǎng)應用及其發(fā)展前景[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2011(12).

The Application of Network Technology in Internet of Things

This paper introduces the application of network technology in Internet of Things in detail,aiming to help the institutes better meet the needs of the society for professional setting and personnel training.

network development；Internet of Things；PML

黃薇（1980-），女，湖北荊州人，武漢理工大學計算機軟件與理論碩士研究生畢業(yè)，現(xiàn)任荊州理工職業(yè)學院計算機專任教師，講師，研究方向為計算機軟件理論、人工智能；張爽（1989-），女，湖北荊州人，湖北三峽大學電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)，現(xiàn)任國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學研究院互感器核驗員，助理工程師，研究方向為電能表及互感器檢定。

TP393

A

1006-4311（2014）13-0207-02