SOA架構在智慧社區綜合管理平臺中的應用

文/張瑞斌 趙華峰 張智淵 林友華

引言

近年來，“智慧地球”和“智慧城市”概念的出現，引發了全球建設智慧城市的熱潮。智慧社區是智慧城市中非常重要的組成部分。智慧社區是一個綜合性的平臺，集物業管理、電子商務、智慧家居、社區報警、社區停車場管理等于一身。目前，智慧社區應用還處于初級階段。雖然出現了融合物聯網技術的智慧社區解決方案，但其應用大多還處于低級、試行階段，對于應用需求的挖掘還不充分。此外，還體現在智慧社區的發展很不平衡，因其成本和消費水平的原因，主要集中在一線大都市。但可以預見智慧社區的建設必將從大城市向周邊輻射。

在建設智慧社區時，除了需要硬件的配套之外，與之配套的軟件系統也非常重要。沒有復雜的軟件系統就無法充分利用硬件資源，達到智能化的水平。利用SOA(Service-Oriented Architecture，即面向服務的架構），來構架智慧社區管理平臺。可以充分地利用企業現有的資源，通過把原有的子系統封裝成為服務的方式提供給上層業務使用。不僅能夠加快項目的開發，同時也節省了重新開發原有系統功能的成本。

SOA架構

什么是SOA架構

在正式談論SOA之前，首先來看看2014年世界杯。在世界杯的賽場上每支球隊上場十一名球員，由十一名球員可以組成許多不同的陣形，如4-4-2，4-3-3。在球場上可以看到一個SOA架構的縮影，每名球員是一個獨立的組件或者說服務。使用球員們的不同組合可以快速組建不同的陣形以應對各種突發情況。甚至在必要的時候可以更換新的球員來適應賽場上的變化。足球的話題到此為止，接下來回歸到正題上來，看看SOA是如何定義的。

SOA (Service-Oriented Architecture)，即面向服務的架構，最初由全球最具權威的IT研究與顧問咨詢公司Gartner于1996年提出，但由于當時的技術水平和市場環境尚不具備真正實施SOA的條件，SOA并未引起人們的真正關注，因此在接下來相當長一段時間內歸于沉寂。進入21世紀之后，Internet風起云涌，越來越多的企業將業務轉移到互聯網領域，帶動了電子商務的蓬勃發展。為了能夠將公司業務打包成獨立的、具有強大伸縮性的可跨越Internet訪問的服務，人們提出了Web服務的概念，這是SOA實踐的真正發端。如今SOA備受矚目，展現其強大能力。

SOA架構的優勢

正如之前足球隊的比喻一樣，面向服務的體系結構是一個組件模型，它將應用程序的不同功能單元（稱之為服務）通過這些服務間定義良好的接口聯系起來。當然SOA中有各種針對不同需求的服務，不止是擁有足球隊員，而是擁有各種技能的人員。所以如果當需要組成的不再是足球隊，而是一個籃球隊（需求改變后的系統），SOA也可以輕松選取新的人才組成新的隊伍。而不需要像傳統的方式一樣把原先的隊伍改造成新的隊伍，而當現有的人員無法找到合適的人才來勝任新的工作時，也可以重新培養新型的人才加入到現有的隊伍中來完成新的工作，同時不影響原有的人員和隊伍。SOA最大的優勢就是可以根據需求通過網絡對松散耦合的應用組件進行分布式部署、組合和使用。

SOA的系統能夠更加從容地面對業務的急劇變化。它可以輕易的融入新的組件以應對新的需求，也可以放棄不再需要的組件而不影響系統其他業務。

此外SOA是與平臺無關的。其組件可以通過網絡進行部署和使用的，任何可以訪問網絡的平臺都可以通過網絡使用系統的組件。

SOA通過建立可組合、可重用的組件來減少業務的冗余和耦合，允許企業高效地利用現有的資源，提高系統的開發效率。

SOA能做什么

SOA擁有如此多的優勢，但它并不是一項具體的技術，而是一種設計模式一種解決方案。SOA提供了一種構建IT 組織的標準和方法，這套標準通過把一個復雜的系統劃分為一套套更為簡單的子系統，這些子系統之間保持相互獨立，并且與整個系統保持一致。而對于每個子系統還可以繼續細分下去，直到達到形成一個個獨立組件。這里體現了SOA系統中服務粒度控制的重要性，是將系統的服務進行粗粒度的封裝，還是需要繼續細化進行細粒度的封裝，粒度細化雖然更加靈活但同時也使得服務極易改變。

通過封裝成服務的方式，SOA允許一個企業高效地平衡現有的資源和財產，這種體系能夠使得IT部門效率更高、開發周期更短、項目分發更快，在幫助IT技術和業務整合方面有著深遠的意義，它可以：

縮小業務和技術的鴻溝

SOA 改變了以往以技術為中心的信息系統建設模式，使得IT 技術重新回到業務支撐的角色。IT技術的目標是為業務、應用服務，而不是IT 技術本身的發展。業務人員可以像組裝硬件一樣從業務角度即時構造應用，從而縮小業務和技術的鴻溝。

軟件資源的共享與重用

SOA提供了一種把原有的組件按一定的標準封裝為具有文檔形式接口描述的服務，從而使服務的使用者和服務之間是一種松耦合關系。這樣，一方面可以把遺留系統封裝為服務加以復用，提高了投資回報率;另一方面，可以直接調用外部服務提供商提供的服務從而起到復用的作用。

應用的隨需擴展

SOA的松耦合特性給應用帶來了極大的靈活性。服務使用者和服務提供者在保持接口契約一致性的情況下，可以獨立演化。基于SOA 的應用可以看成是一組服務以及服務之間松散耦合的集合。因此，一方面新的服務可以很容易地加入這個松散集合，另一方面也可以根據業務需求重新編排集合內的服務，以生成新的復合服務。因此基于SOA的應用具有易于改變、易于擴展的特點，從而支持了業務的快速反應和敏捷性。

總之，SOA試圖將網絡上需要共享的各種資源統一以服務的形式進行封裝和接入，讓它們在物理上保持分布自治的同時實現以“虛擬信息中心”為基礎的邏輯上的一體化管理，以透明的方式進行資源的優化選取、按需中介和有效訪問，并能夠支持用戶主動參與應用配置。

SOA在智慧社區的應用

智慧社區

隨著信息技術發展和人民生活水平的提高，智能小區和智能社區獲得了長足的發展，為了適應信息技術的發展和智慧城市的建設，提出了智慧社區的理念和建設智慧社區的需求。其特點主要表現在以下方面：

·智慧社區應具有完備的局域網和廣域網、國際互聯網接入。通過網絡可以實現社區機電設備和家庭電器的自動化、智能化監控，實現一體化、聯動安防系統的自動化、智能化監控。

·智慧社區應用現代數字技術，包括現代傳感技術，數字信息處理技術、數字通信技術、計算機技術、多媒體技術和網絡技術，加快了信息傳播的速度，提高了信息采集、傳播、處理、顯示的性能。

·智慧社區提高了系統的集成優化程度，實現了信息和資源的共享。

·智慧社區是智慧城市的信息節點，智慧社區的建設為智慧城市的建設提供了條件，為電子政務、電子商務、物流等現代化技術的應用打下了基礎。

SOA的智慧社區管理系統

由智慧社區的理念和需求可以知道它是海量信息交匯的節點，因此需要一個綜合的信息管理平臺。該平臺應對能夠采集和存儲監控信息并做相應計算分析，實時處理大量用戶的請求，并且具有良好的安全性和穩定性。一個智慧社區管理系統通常包含以下子系統：智能家居服務子系統、社區物業管理子系統、社區娛樂購物子系統、社區停車場子系統、社區報警運營子系統、社區監控子系統。對于這些子系統，企業很可能已經開發了部分或者全部，并且對于單獨的子系統來說依然還適用于當前的需求。基于SOA的架構便可以充分利用現有的子系統，而不需要將所有東西推倒重來。這樣無疑可以縮減系統開發時間和產品上線的時間。在重用現有資源的同時，也降低了面臨未知技術問題的風險，因為原有的系統是已知的可控的。技術風險應當是在系統需求設計階段就進行妥善考慮的問題。在開發階段遭遇技術問題，那么很可能讓大量開發人員不得不停下腳步等待技術問題的解決，這對于項目進度將造成致命的打擊。

由于SOA可以把業務與技術分離、實現軟件資源的共享與重用、隨需求擴展系統，因此基于SOA的智慧社區管理平臺可以最大限度地避免開發過程中所遇到的風險。

在SOA模式下之下，原有的子系統都將進行獨立的封裝，外部通過系統提供的服務來訪問系統資源。各子系統從而與整個系統解耦，達到復用的目的以減少成本。在子系統的開發上無需考慮復雜的業務流程，集中完成子功能的實現即可。子系統進行分布式的部署，提高系統的并發性能。在某個服務出現故障之時，不會影響其他的服務，保證了系統的穩定性。

在各個服務之上的業務流程層，由于服務完成了技術細節上的封裝，業務上無需關心技術上的問題，只需要根據用戶需求使用不同服務的組合完成復雜的業務流程，從而大大降低了系統整合集成的難度。在遇到暫時沒有條件解決或者需要花費大量時間和成本才能解決的技術難題時，也可以通過引入第三方的服務，保證不會因此而導致開發人員不得不等待問題的解決而導致項目的延期。對于那些在未來一定時間內變化不大的服務，也可以開放給第三方使用。

結束語

基于SOA架構的智慧社區綜合管理平臺在可用性、性能、可重用性、可擴展性、經濟性等方面都有不錯的表現。當然SOA并不是一個具體的技術，它不能幫助你解決系統開發時所遇到的技術難題，每一個技術難題依然需要具體的人員運用具體的技術去解決。SOA能做到指導系統的設計，讓系統能更從容地應對出現的問題。智慧社區目前還處于發展的初級階段，并且開始受到各大公司的矚目。可以預見在不久的將來智慧社區將會迅猛發展，需求也將日新月異，運用一個良好的設計架構來構建系統才能夠在劇烈的需求變化中處于不敗之地，SOA正能夠實現這個目標。