物聯網融合網絡數字檔案館云服務框架研究

王曉明，欒 梅，張龍昌，欒 博

(1.渤海大學 信息科學與技術學院，遼寧 錦州 121013；2.錦州醫科大學附屬第三醫院，遼寧 錦州 121013)

物聯網融合網絡數字檔案館云服務框架研究

王曉明1，欒 梅2，張龍昌1，欒 博2

(1.渤海大學 信息科學與技術學院，遼寧 錦州 121013；2.錦州醫科大學附屬第三醫院，遼寧 錦州 121013)

隨著“互聯網+”的發展，人們日益需要將現有數字檔案館、云計算與物聯網融合網絡環境結合起來，一方面擴大現有的檔案來源，從狹義物聯網和網絡融合的環境即廣義物聯網環境獲取檔案資源，另一方面對獲取后的檔案資源進行處理以便融合來自于不同網絡環境的資源、業務、應用，再經過原有物聯網環境提供給用戶。為此，在分析當前云檔案的研究成果及物聯網融合網絡環境下云檔案的服務需求基礎上，提出了物聯網融合網絡環境下的云檔案服務框架模型；該模型列出了若干關鍵服務并做出了相關解釋，以保證能夠應用于廣義物聯網環境下云檔案的建設。物聯網融合網絡環境下的管理服務實現了集信息資源、平臺資源和管理于一體的軟硬件支撐服務，有效整合了數字檔案館、云計算和廣義物聯網，具有三個層次的功能。

檔案管理;云計算;物聯網;網絡服務

0 引 言

檔案數字化，以二進制數字的形式存儲各種載體的檔案資源，從而實現信息共享，降低費用，提高效率；對數字化檔案的使用與管理技術已經與云計算相結合[1-3],這使得數字化檔案可以借助云計算的能力在處理速度、存儲容量等多個方面提高自身的能力，進而云計算環境下的數字檔案館越來越受關注。

對于云檔案，文獻[4]以云平臺為基礎，提出大型企業“云檔案館”系統架構模型，易用、全面、完整、一體；文獻[5]從管理和內容兩個方面整合檔案的信息資源，提供不同層次的云檔案服務[4]；文獻[6]介紹了國家開放檔案信息資源共享利用系統體系架構的層次和體系；文獻[7]探討了云檔案運行與管理中涉及到的風險。但對于物聯網融合網絡環境下的云檔案館的相關研究幾乎沒有。為此，于2016年7月25日19:12以“異構”、“檔案”和“云”為題名準確檢索萬方和知網，檢索到的結果均為0篇，這就導致人們很難通過融合網絡環境不同的網絡和終端環境登錄系統，無疑在時間和空間上限制了數字化檔案云服務的使用，來自于單個網絡的信息資源和服務只能被對應的單個網絡使用。再以“物聯網”、“檔案”和“云”為題名準確檢索萬方和知網，檢索到的結果依然為0篇，這無疑使人們很難將狹義物聯網的技術應用到云檔案館中，限制了實體檔案的實際應用。而實體檔案的參數可以通過RFID、定位設備、傳感設備等連接到狹義物聯網的設備獲取，再經互聯網或者移動互聯網等網絡最終通過一體化標識網絡連接入云；電子檔案可以通過網絡獲取，可以借一體化標識網絡連接計算機網、電信網和電視網等網絡到云。直接獲取的數據經過數據融合的處理，可以轉化為對應檔案的信息，再根據終端所處環境即途經的網絡、可用空間等生成能夠被終端直接使用的、符合需求的檔案信息再推送給用戶。基于對應研究可實現的基礎，在分析需求的基礎上研究了對應環境云檔案的服務框架及所對應的關鍵服務。

1 物聯網融合環境云檔案服務概述及需求分析

傳統環境下，云檔案通常是檔案數字化與云計算的結合，利用云計算的各種能力為數字化后的檔案館服務，其基礎環境通常是單純的互聯網。然而在實際應用中，云檔案所涉及的環境應該是一個“互聯網+”的環境，其實質上是一個物聯網融合環境，既包括用于從實體檔案獲取信息并且可以控制實體檔案的狹義物聯網，還包括一個異構網絡融合的環境，以便將狹義物聯網和其他各種網絡連接到一起，再接入云中。鑒于環境問題，融合網絡環境下數字檔案館云服務需要從硬件角度連接各種環境，從軟件角度處理一個網絡獲得的信息和數據并且將其變成能夠直接用于其他網絡和終端的信息和數據，同時將來自單個網絡的業務和應用融合成能夠應用于多個網絡的業務和應用。

從總體功能層次的角度看，環境下的服務至少應實現三個層次的服務：

(1)檔案信息資源的提供服務：這是最原始的服務，也是必需的服務之一，甚至一個基礎網站都應該也可以實現此功能，物聯網環境下需要將來自于物聯網的信息提供給用戶；

(2)為其他機構提供軟件和硬件的支撐服務：也就是提供硬件和軟件的服務，以便區域內其他用戶能夠在其基礎上向用戶提供檔案相關的服務。圖書檔案系統中已經出現了圖書館聯盟，雖然檔案聯盟目前還未出現，但此項服務是實現“檔案聯盟”的基礎和必需的服務；

(3)融合檔案信息資源、平臺資源和管理服務資源為一體的綜合性的軟硬件支撐服務：為最高層次的服務，既要實現基礎服務(即前兩項服務)，又要提供管理服務，以便將環境下各種服務融合到一起，形成一個有機整體。

2 物聯網融合網絡環境數字檔案館云服務框架

根據環境下云服務的概述及需求分析，提出對應的云服務框架模型，如圖1所示。

圖1 融合網絡環境數字檔案館云服務框架模型

需要構建的是資源方面的服務，作為其他服務的支撐。需要但不限于用于狹義物聯網、融合網絡環境、云計算等方面的硬件設備。檔案方面，按照實體檔案和電子檔案分類的方式，將檔案相關的信息和內容分成：實體檔案資源，既包括通過物聯網和融合網絡環境連接到云的實體檔案資源，也包括沒有連接的；實體檔案資源數字化信息，實體檔案資源相關信息；電子檔案資源，即以二進制數字形態存在的檔案。此外，還需要其他類型的軟件資源。鑒于環境下各種資源數量龐大、種類各異，難于管理，因而利用虛擬化層的虛擬化簡化管理，同時可以提供接口給成員檔案館，以便成員檔案館通過接口連接到云并受云的管理。

經過資源層和虛擬化層，數據易于管理，但其數據量依然龐大、數據類型各異、對速度的要求很高，其所涉及到的環境實質上是一個大數據環境，所有的相關服務必須基于大數據的環境來提供；而從使用來看，其應用又是用于網絡融合環境的，因而又必須進行針對性地處理，這就是融合網絡功能增強的必要性。考慮到輸入、輸出和物聯網之后，服務層可以提供對應的服務。

2.1授權管理服務

鑒于檔案信息屬于敏感信息，內容可能涉密，因而需要對檔案及相關服務授權使用，其授權內容可能是：

(1)檔案內容的授權。其涉及到對應用戶對對應檔案是否允許獲取、加工、整合等的授權，原則上應該由檔案內容的提供者授權，也可以將內容分成幾種檔次分別授權；通常情況下應該將此項授權按照用戶、內容、操作等依次進行，而不應該統一授權。

(2)實體檔案的授權。之所以將實體檔案的授權服務獨立開來，是因為很多情況下實體檔案在某一個時間段只能執行一個服務，而服務之后會產生變化，其通常應該由實體檔案的所有者授權并提供，而且授權應該是一段極短時間之內，過期無效。

(3)用戶的授權與管理。即在提供軟硬件支撐服務的基礎上管理用戶的服務，一方面管理來自于用戶的資源，另一方面管理用戶可行使的權力和接受的服務；通常應該有一部分高等級的用戶，其應該被允許在不被授權的前提下也能處理所有的檔案相關內容，如公安部門等。

2.2融合檔案館加入服務

該服務為其他機構提供軟件和硬件的支撐服務。其實質有兩種方法，對于只有檔案的機構，直接接管檔案再服務；對于有軟硬件設施、能夠鏈接到物聯網的實體檔案的機構，應該通過虛擬化層將其資源虛擬化，提供給上層，同時允許該機構通過授權管理服務管理其提供的資源，并且接受整體的管理。

2.3融合檔案采集服務

融合檔案采集服務，其目的是從融合網絡環境采集檔案的相關信息，既可以采集電子檔案信息，又可以采集實體檔案相關信息。

(1)電子檔案信息的采集，包括兩種情況，其一是直接從能夠整體轉化為電子檔案的實體檔案獲取信息，經過整理、校對、掃描等步驟，部分情況下也可能不經過掃描而是直接以拍照、打字等手段獲取；其二是可以從融合網絡的環境獲取，利用大數據相關技術從類型各異的數據中獲取數據，并且經過去噪、過濾、關聯分析等以統一的、預先規劃好的格式，將新產生的電子檔案保存到云中。

(2)實體檔案信息的采集，即在不能整體轉化為電子檔案的實體檔案處獲取信息，其信息的采集至少分成兩部分，其一是硬件方面通過物聯網連接到云，其二是將相關信息記錄到云中，獲取對應的控制能力。

(3)剛剛采集到的檔案是不能夠直接使用的，而必須經歷權限管理服務對于權限的授權。

2.4融合檔案查詢服務

該服務是指通過檢索實現的檔案查詢服務，環境下的數據雖然經過了采集，但是處理時依然要考慮類型、數量、速度等方面，因而其分析過程中所使用的檢索依然需要考慮大數據的因素，其涉及到了數據挖掘技術，還可能涉及到跨媒體的檢索技術,文獻[8-11]可作為參考。

2.5融合檔案轉換服務

指在將電子檔案通過融合網絡環境提供給終端使用前，將檔案所存在的模態轉變為網絡和終端能夠接受和直接使用的模態，而且內容不能改變。其實現通常可以獲取對應網絡和終端的基本信息以便判斷出哪些模態是可以被支持的，獲取需要提供的信息資源，依據可以被支持的模態加工、轉換和配置對應的檔案，使結果既符合用戶需求，又能直接被網絡和終端使用[12-13]，再提供給用戶。

2.6融合檔案編研服務

指融合網絡環境下，以檔案資源為基礎、匯編檔案文件及參考資料為成果的，旨在提高檔案利用效果和效率的專門服務。其選題既可以采用專題型，也可以采用綜合型，在融合網絡環境下針對的檔案資源是來自于不同網絡環境的，因而所涉及到的既有實體檔案，也有電子檔案。面對實體檔案連接到物聯網后的變化，編研服務需要考慮到成果服務的對象，并以此來判斷是否應該將實體檔案添加進來；同時鑒于環境，此服務還必須將成果最終應用的環境考慮進去，既要保證成果及相關內容經過處理后最終能夠運行，而且要盡可能提供所有的信息。

2.7融合檔案整合服務

是為了提高檔案庫中信息開發與共享的質量和效率而提供的服務，既要考慮到語義的異構性，又要考慮到平臺異構性，具體實現可參考文獻[5，14]。

2.8融合檔案展示服務

融合檔案展示服務即是按照一定的邏輯和規則，在融合網絡環境下展覽以及推介的服務，通常情況下需要根據不同網絡和終端采用不同的模態實現服務，需要融合檔案轉換服務作為基礎。如果需要對連接到物聯網的實體檔案進行展示，則只能始終由一個邏輯控制實體檔案，而不允許邏輯混亂的出現。

2.9融合檔案交流服務

融合檔案交流服務是指在融合網絡環境下針對檔案的交流服務，例如環境下針對檔案的留言板、聊天室等，其實質是從環境下的各種終端獲取用戶期望輸入的信息，保存到云中，同時按照不同用戶使用的網絡和終端轉換成能夠直接使用的信息和資源再提供給用戶。也可以將電子檔案的相關內容以類似的方式提供給用戶。

2.10融合檔案借閱服務

融合檔案借閱服務，其內容有三：其一是沒有權限獲取對應電子檔案的用戶提出申請以便獲取對應電子檔案的知情權，內容提供方酌情是否提供；其二是用戶期望在某一個時間段內獲取某一或者某些與物聯網相關聯的實體檔案的使用權，內容提供者獲取用戶提供的信息，做出是否提供的判斷，若提供則需要獲取用戶提供的參數并以此為依據改變實體檔案，最終將獲取的信息提供給用戶；其三是用戶借閱未連接到物聯網的實體檔案，與傳統意義上的檔案借閱一致。

2.11融合檔案保管服務

對環境下檔案的保管服務，既包括對實體檔案的維護和保養，也包括對電子檔案的保存、制造副本等服務。

3 結束語

為了研究廣義物聯網環境下的數字檔案館相關服務，擴大檔案的獲取來源，實現廣義物聯網環境下檔案服務業務和應用等多方面的融合，并且將服務提供給融合網絡環境的終端直接使用，研究了目前云檔案的研究成果、云檔案融合網絡環境下的服務需求、物聯網融合網絡環境下的云檔案服務框架模型、關鍵服務。通過獲取檔案再提供給用戶的方法，實現了信息資源提供服務；通過獲取資源處理再提供給用戶實現了基礎的軟硬件支撐服務；在基礎軟硬件支撐服務基礎之上的管理服務實現了集信息資源、平臺資源和管理于一體的軟硬件支撐服務，然而沒有研究環境下云平臺體系結構，需要在今后的研究中逐步加以完善解決。

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[2] 程結晶.云技術中數字檔案資源共享與管理體系的構建[J].檔案學研究,2013(1):38-41.

[3] 徐 華,薛四新,劉宗淵.云數字檔案館安全運營管理機制研究—以區域性檔案局(館)為承建方為例[J].檔案學研究,2013(2):37-41.

[4] 邱航明,邢 博.大型企業“云檔案館”系統架構模型[J].中國檔案,2014(3):52-54.

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[13] 王曉明,張龍昌,欒斯喬,等.物聯網和融合環境區域食品安全云服務框架[J].計算機技術與發展,2016,26(4):123-126.

[14] 王蘭成.論實現異構檔案信息整合的信息組織與檢索技術[J].檔案學研究,2011(12):55-59.

Research on Cloud Service Framework of Digital Archive under Internet of Things and Network Fusion

WANG Xiao-ming1，LUAN Mei2，ZHANG Long-chang1，LUAN Bo2

(1.College of Information Science and Technology，Bohai University，Jinzhou 121013,China；2.The Third Affiliated Hospital，Jinzhou Medical University，Jinzhou 121013,China)

People want to combine cloud computing,digital archives,the Internet of things and the existing network fusion environment with the development of Internet+.They want to get archive information from the Internet of things and network fusion to expand the existing source and make the resources used for the resources,business and application in the network fusion to meet the users’ need.Therefore,on the basis of analyzing the current cloud archive research and the cloud service demand combined with the actual archive,the Internet of things and network fusion situation,the cloud service archive frame and the key services are put forward which can be used for the construction of cloud archives in the general environment of Internet of things.The management services under the generalized Internet of things and network fusion can achieve the hardware and software support services in information resources,platform resources and management,integrating the digital archives,cloud computing and the Internet of things,and has three function levels.

archive management;cloud computing;Internet of Things;network service

2016-09-30

：2016-12-30 < class="emphasis_bold">網絡出版時間

時間：2017-07-11

教育部人文社會科學研究青年基金項目(15YJC870028);遼寧省哲學社會科學規劃基金項目(L15BTQ002);遼寧省自然科學基金(2015020009);遼寧省教育廳科學技術研究項目(L2014451);遼寧省科技廳項目(20141138)

王曉明(1979-)，男，碩士，講師，研究方向為云計算、物聯網。

http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1450.TP.20170711.1454.032.html

TP309

:A

:1673-629X(2017)09-0129-04

10.3969/j.issn.1673-629X.2017.09.028