基于大數(shù)據(jù)技術的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺

◎文岳

基于大數(shù)據(jù)技術的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺

◎文岳

物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術產業(yè)的重要組成部分，具有廣闊的發(fā)展前景，對于國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要意義。近年來，連接虛擬與現(xiàn)實的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺逐漸成為計算機領域的熱門研究課題。本文主要以基于大數(shù)據(jù)技術的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺為主要研究對象，分析了服務平臺的核心構成，并探討了基于大數(shù)據(jù)技術的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺的構建。

物聯(lián)網(wǎng)顧名思義就是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)，利用局部或者全局網(wǎng)絡等通訊技術將傳感器、機器、控制器和人員等通過新的方式聯(lián)系在一起，形成物與物、人與物緊密相連的格局，從而實現(xiàn)遠程控制管理的智能化網(wǎng)絡系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)可以通過各種電子傳感設備、網(wǎng)絡通訊設備和電氣控制設備組成的智能化網(wǎng)絡系統(tǒng)，對目標對象如氣候、環(huán)境、建筑物、交通工具、生產制造裝置、動植物等，使其操作信息化、數(shù)據(jù)化、智能化，以提高人們的生活品質與工作效率。

基于大數(shù)據(jù)技術的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺主要以數(shù)據(jù)處理為主要業(yè)務，顯而易見，隨著網(wǎng)絡技術與信息處理技術的不斷發(fā)展，我們的物理世界正逐漸與數(shù)字世界交叉融合，大多數(shù)物理設備逐漸搬到互聯(lián)網(wǎng)中，并在物聯(lián)網(wǎng)中具有一個虛擬化的映射，而隨著這種映射越來越多的出現(xiàn)，我們可以想象，將來整個物理設備都能通過網(wǎng)絡數(shù)據(jù)來進行控制，而物聯(lián)網(wǎng)服務平臺正是連接現(xiàn)實物理設備與虛擬網(wǎng)絡世界的媒介。因此，在當前的信息服務領域，對物聯(lián)網(wǎng)服務平臺的研究與開發(fā)已經(jīng)成為炙手可熱的產業(yè)發(fā)展方向。

基于大數(shù)據(jù)技術的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺的核心構成

物聯(lián)網(wǎng)服務平臺需要將現(xiàn)實世界與虛擬世界進行聯(lián)通，而實現(xiàn)這種聯(lián)通的核心構成主要包含物理環(huán)境中的感知設備、感知設備的接入網(wǎng)關、信息反饋平臺、拓展服務，其具體任務與功能如下所示：

感知設備。感知設備是虛擬網(wǎng)絡與真實世界溝通的媒介，也是物聯(lián)網(wǎng)有別于互聯(lián)網(wǎng)的一個顯著特征。感知設備節(jié)點包含各類傳感器、控制器、變送器以及通信模塊等設備，可組成傳感器組。其具體任務是獲取環(huán)境中各種數(shù)據(jù)，并上傳至服務平臺，同時對平臺發(fā)送的指令執(zhí)行相應的控制動作，影響或適應周圍的物理環(huán)境。

感知設備的接入網(wǎng)關。感知設備的接入網(wǎng)關是設備接入互聯(lián)網(wǎng)后進行信息解碼的關鍵，其具體任務是讀取傳感器感知的數(shù)據(jù)信息或對執(zhí)行器下發(fā)控制指令，并作為Web服務器支持基于網(wǎng)關服務的本地和遠程應用開發(fā)。

信息反饋平臺。信息反饋設備是感知設備收集信息的解碼器，也是用戶與感知設備發(fā)生信息交互的中間媒介。其主要任務是通過信息反饋中心對數(shù)據(jù)的記錄、表達、累計，使用戶對設備以及周圍環(huán)境有一個數(shù)據(jù)化的分析和判斷，以幫助用戶對應用進行遠程調用。

拓展服務。拓展服務是用戶與感知設備發(fā)生功能交互的渠道。拓展服務通過感知設備計入網(wǎng)關，結合信息反饋中心的數(shù)據(jù)反饋和用戶的判斷決策，借助應用對感知設備進行開啟、關閉、報警等操作，使感知設備靈活感知物理環(huán)境或者通過控制設備間的相互配合，實現(xiàn)物理環(huán)境中的某一功能。同時可以對開放數(shù)據(jù)和資源進行混搭，第三方開發(fā)者可以基于開放接口開發(fā)應用，且滿足多終端控制需求。

基于大數(shù)據(jù)技術的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺的構建

根據(jù)用戶個性化需求優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)服務平臺體驗。物聯(lián)網(wǎng)服務平臺的構建要充分理解與發(fā)掘用戶的個性化需求，物聯(lián)網(wǎng)服務平臺面向的不同種類用戶，因在整個服務流程中扮演的角色不同而有不同的需求。因此除了需要關注物聯(lián)網(wǎng)服務平臺物理功能和流程外，還要特別關注平臺使用者的實際需求，對平臺的使用者給予充分的關注，優(yōu)化和豐富物聯(lián)網(wǎng)服務平臺的功能和屬性，使其以更友好的方式為用戶提供服務。

通過將以用戶為中心的設計理念運用到技術類平臺的設計中，創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)服務平臺模式，使用戶能夠更加主動的參與到物聯(lián)網(wǎng)應用的創(chuàng)意當中，因而研究用戶的個性化需求是創(chuàng)新平臺模式的必要方式和必要環(huán)節(jié)。

界面層設計要體現(xiàn)用戶友好原則。界面表現(xiàn)層是用戶直接接觸也是最影響用戶體驗的層面，用戶使用物聯(lián)網(wǎng)服務平臺時第一時間注意到的就是平臺界面。平臺界面設計的優(yōu)良程度直接關系到用戶能否很好的操作管理自己的設備，操作起來是否方便易用等。擁有良好的用戶交互界面，用戶可以方便的進行各種操作而不需要費時費力的學習或查找。

物聯(lián)網(wǎng)服務平臺應用技術。物聯(lián)網(wǎng)服務平臺開放模式中，可用Web方式訪問服務平臺來實現(xiàn)對傳感器終端的資源獲取和控制，采用基于HTTP/REST的協(xié)議訪問平臺上提供的WebService。感知設備接入網(wǎng)關將采集的信息傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)服務平臺上進行統(tǒng)一存儲和管理，同時物聯(lián)網(wǎng)服務平臺也能夠訪問網(wǎng)關進行反向控制，用戶通過平臺訪問傳感器上傳資源。

信息管理可視化技術。物聯(lián)網(wǎng)服務平臺作為一個兼具功能性和信息性綜合平臺，引導用戶操作和獲取信息是平臺界面表現(xiàn)層需要實現(xiàn)的兩個關鍵內容。信息管理可視化指的是講抽象的數(shù)據(jù)信息轉化為用戶更易于理解與識別的信息。如一個智能家居的設備管理界面可以將室內溫度、濕度、調節(jié)開關等用可視化的圖形表現(xiàn)出來，并利用圖形與色彩的合理搭配便于用戶對信息獲取與利用。

物聯(lián)網(wǎng)的一大特點是對數(shù)據(jù)的實時采集，數(shù)據(jù)是一種動態(tài)變化狀態(tài)。合理的數(shù)據(jù)圖表，清晰的數(shù)據(jù)標注以及更簡便的數(shù)據(jù)篩選方式和呈現(xiàn)效果，都會極大的方便用戶對數(shù)據(jù)的理解，同時也會加強用戶對物聯(lián)網(wǎng)本身的興趣，進而提高對物聯(lián)網(wǎng)服務平臺的粘性。

基于大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)服務平臺是物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術、服務流程與商業(yè)模式的集成創(chuàng)新，具有高滲透性、服務廣等特點，加快發(fā)展平臺，有利于打破傳統(tǒng)的信息障礙和流通壁壘，促進交易成本下降、服務成本下降和營銷效率全面提升，是推動信息化和傳統(tǒng)產業(yè)緊密結合的黏合劑和快速發(fā)展的驅動力。

（作者單位：北京大學附屬中學）