通用物联网应用基础平台.pdf

1、1 产品定位产品定位 通用物联网应用基础平台是物联网应用的核心支撑平台，它提供了终端远程管理、运行监控、告警管理、协议适配、数据采集传输与分析处理、行业应用接入等综合服务功能，为各种物联网应用提供强大、稳定的运行支撑环境。对下接入多种行业终端，对上支持多种行业应用，把各种垂直的物联网应用整合成一个扁平的应用网络体系。基于通用物联网应用基础平台进行物联网应用建设，各行业应用在数据和业务层次进行不同程度的融合，全面实现各种物联网应用的互联互通和智能处理。通用物联网应用基础平台提供物联网各行业应用对接入层、通讯层以及行业应用基础层的通用解决方案，基于通用物联网应用基础平台各行业应用实现自己的业务逻辑

2、处理。通用物联网应用基础平台的定位如下：1）提供统一的终端接入平台 通过该平台，为所有物联网应用终端提供的统一的数据接入方案。数据接入支持多种通讯设备、通讯协议，对接收到的数据进行辨识、分发，以及报警分析等预处理。2）提供统一的应用基础运行平台 物联网应用软件与传统的应用软件相比，有底层终端数量多、上层行业应用复杂的特点，各种行业终端数量规模往往能达到百万甚至更高级别，要求该平台能维护大量共享数据和控制数据，提供物联网应用的统一运行环境，从概念、技术、方法与机制等多个方面无缝集成数据的实时处理与历史记录，实现数据的高时效调度与处理，并保证数据的一致性。3）提供统一的安全认证 以用户信息、系统权

3、限为核心，集成各业务系统的认证信息，提供一个高度集成且统一的认证平台。4）提供统一的数据交换平台 该平台提供统一的“数据交换平台”，通过中间件作为粘合剂连接各种业务相关的异构系统、应用以及数据源，满足重要系统之间无缝共享和交换数据的需要。5）提供统一的门户支撑平台 提供一个灵活、规范的信息组织管理平台和全网范围的网络协作环境，实现集成的信息采集、内容管理、信息搜索，能够直接组织各类共享信息和内部业务基础信息，面向不同使用对象，通过门户技术实现个性化服务，实现信息整合应用。6）提供多种业务基础构件 为各行业应用业务提供开发辅助工具、快速定制、地理信息服务、权限管理、数据展现及挖掘等多种平台支撑服

4、务。通过这些基础构件，实现系统的松散耦合，提高系统的灵活性和可扩展性，保障快速开发、降低运营维护成本。2 产品概述产品概述 通用物联网应用基础平台是一款可扩展的开放性物联网中间件软件平台，平台不仅实现了物联网数据的统一接入，集成了 ECA（事件-条件-动作）规则，统一了数据标准，实时进行自动分析及时发现设备存在问题，及时产生告警定位，并做出响应提供可视化的用户操作控制界面，而且根据不同的物联网场景可以快速打造各种场景下的个性化应用。针对目前物联网感知设备种类繁多，采集信息量大，数据类型不确定、格式不一致、呈现方式多样、处理与分析困难等问题，通用物联网应用基础平台，构建了一种通用的物联网数据模型

5、，使得各种类型的物联网感知设备采集到的数据都可以用该通用物联网数据模型来表示，从而实现了数据的统一接入。平台还集成了 ECA（事件-条件-动作）规则，根据预设的 ECA 规则，可以对上传到系统中的物联网感知设备实时数据进行自动分析，及时发现物联网感知设备检测对象存在的问题，并对此做出相应的响应，从而对物联网感知设备检测对象的状态进行控制或通知用户事件的发生，以便用户对此做出相应的决策。通用物联网数据模型负责将通过物联网中间件上传到平台中的物联网感知设备数据以通用物联网数据模型的格式存储到数据库中，并提供统一的标准接口。数据可视化为用户提供图形化的操作界面，用户可以设置可视化相关参数，将请求提交

6、到系统，对数据进行统计分析，并对结果数据进行可视化处理，以基本格式或图表格式等多种形式将历史数据呈现给用户，以便用户观察数据的动态变化，进而预测以后环境中的数据变化，并据此对 ECA 规则中的触发事件、触发条件和触发动作进行优化配置。在通用物联网数据采集端、物联网中间件、通用物联网数据分析平台、综合服务的基础之上，快速构建各类物联网应用系统，彻底摆脱非标准化协议，带来的开发、维护和扩展的限制。整体架构如下图所示：3 产品特点产品特点 智能故障处理 能在终端设备发生故障时自动提醒和处理，甚至自动修复，并且不影响其他终端设备的正常工作，极大的减少了维护难度。开放式设备管理 能对不同物联网终端设备进

7、行独立且便捷的添加、配置和管理，甚至可以控制设备的采集速度和工作状态。通用数据分析 能对各种厂家和型号终端设备的数据进行独立的分析，支持数据包长度分析、标识分析和综合分析，将“专业的数据”变成“通用的数据”。多任务并发处理 能同时支持超过 500 个以上的终端设备同时运行。标准化数据输出 能根据用户需要将数据转换成十进制、十六进制、字符串格式，便于数据的统计和分析。应用快速构建 具体的物联网应用可以使用通用物联网应用基础平台所提供的接口，使用分析采集的感知信息，提供监控界面和统计功能，快速构建各个行业的应用集成。4 功能描述功能描述 通用物联网应用基础平台是由数据采集插件、物联网中间件、通用物

8、联网数据分析平台、综合信息服务四部分组成。数据采集插件：在现有传感网和工业现场总线环境中，数据采集插件根据不同的设备和协议进行适配，能广泛兼容各种通信协议，不同种类的设备或系统以插件的形式存在，易于新设备和系统的添加扩展。物联网中间件：物联网中间件协调数据采集的通信和兼容控制，抽象出通用的物联网数据模型，通过综合信息服务对感知信息按照行业应用进行展示。中间件不仅从数据采集模块中接受数据，也可以向数据采集模块发送控制信息。作为承上启下的枢纽，物联网中间件屏蔽了不同应用场景下的数据采集的差异，并依据其上面的综合信息服务层所需的业务进行逻辑配置，对控制流、数据流等通道进行转换处理。该中间件致力于提供

9、一种松耦合的策略，使底层传感数据、采集插件与上层综合信息服务和数据分析处理平台可以在较大差异的各类应用场景中都具有一定的实用性。这种松耦合通过各种应用配置来体现，可以实现较大的灵活性。通用物联网数据分析平台：对采集数据进行分析处理，它提供了 ECA 规则、数据可视化组件、BI 工具等，连同控制指令对各种物联网应用提供统一的综合信息服务。综合信息服务：在相关支撑工具的基础上提供了通用的终端远程管理、运行监控、告警管理、信息服务等综合服务功能，是各种物联网应用的有力支撑。通用物联网应用基础平台分为四层：感知层、通讯层、业务和数据处理层、用户层，如下图所示：5 产品相关技术参数产品相关技术参数 1）

10、可同时支持超过 500 个终端设备的连接、数据采集和数据处理；2）可同时支持 OPC、MODBUS、RS232、RS485、TCP/IP 多种通信模式的终端设备；3）数据采集速度小于 10 毫秒；4）数据包传输和分析速度小于 10 毫秒；5）数据协议的转换和处理速度小于 10 毫秒；6）支持数据包的自定义分析，包括长度分析、标识分析和综合分析，从不同的数据包中获取需要的数据；7）支持多种格式的数据采集和转换，如二进制、十进制、十六进制、字符串等。6 应用应用领域领域 6.1 智慧智慧城市城市 6.1.1 智能交通智能交通 智能交通（公路、桥梁、公交、停车场等），可以自动检测并报告公路、桥梁的“

11、健康状况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁，也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。在交通控制方面，可以通过检测设备，在道路拥堵或特殊情况时，系统自动调配红绿灯，并可以向车主预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。在公交方面，智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS 地理信息、GPS 定位及电子控制等手段，集智能运营调度、电子站牌发布、IC 卡收费、BRT（快速公交系统）管理等于一体。通过该系统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外，在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一趟公交车需要等候的时间；还可以通过公交查询系统，查询最佳的公交换乘方案。停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注

12、。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术，第一时间感应到车辆停入，然后立即反馈到公共停车智能管理平台，显示当前的停车位数量。同时将周边地段的停车场信息整合在一起，作为市民的停车向导，这样能够大大缩短找车位的时间。6.1.2 智能建筑智能建筑 智能建筑（绿色照明、安全检测、楼宇自控等），通过感应技术，建筑物内照明灯能自动调节光亮度，实现节能环保，建筑物的运作状况也能通过物联网及时发送给管理者。同时，建筑物与 GPS 系统实时相连接，在电子地图上准确、及时反映出建筑物空间地理位置、安全状况、人流量等信息。楼宇自控是

13、将诸如电梯、水泵、风机、空调等的电器设备进行在线监控，通过设置相应的传感器、行程开关、光电控制等，对设备的工作状态进行检测，并通过线路返回控制机房的中心系统，由系统得出分析结果，再返回到设备终端进行调解。6.1.3 文物保护和数字博物馆文物保护和数字博物馆 数字博物馆采用物联网技术，通过对文物保存环境的温度、湿度、光照、降尘和有害气体等进行长期监测和控制，建立长期的藏品环境参数数据库，研究文物藏品与环境影响因素之间的关系，创造最佳的文物保存环境，实现对文物蜕变损坏的有效控制。6.1.4 古迹、古树实时监测古迹、古树实时监测 通过物联网采集古迹、古树的年龄、气候、损毁等状态信息。及时做出数据分析

14、和保护措施。在古迹保护上实时监测能有选择地将有代表性的景点图像传递到互联网上，让景区对全世界做现场直播，达到扩大知名度和广泛吸引游客的目的。另外，还可以实时建立景区内部的电子导游系统。6.1.5 平安城市平安城市 为全面解决平安城市监控系统所面临的城市视频监控运维难题，平安城市视频监控运维管理系统,包含了城市视频系统监控、中心机房、IT 基础设施监控（IP承载网）、工单流程管理的专业、闭环、一体化运维管理系统。6.1.6 流通追溯流通追溯 全面解决肉类蔬菜流通追溯系统中超市、市场、屠宰场比较分散，运维和管理困难，长期保持追溯条码秤在线使用率，流通追溯监控运维管理系统包含了各超市、市场等流通场所

15、的电子秤、中心机房、IT 基础设施监控（IP 承载网）、工单流程管理的专业、闭环、一体化运维管理系统。6.1.7 智慧水务智慧水务 远程统一监控数据采集站网内的各种功能子系统，全面实现各子系统中各种设备的综合监控和数据的收集汇总。主要包括水文监测系统、水库监测系统、土壤墒情监测系统、排水监测系统、供水监测系统、泵站闸群监控系统、取用水监测系统、饮水安全监测系统等子系统。6.1.8 智慧智慧能源能源 电表、水表、流量、压力等远程控制，水、热、气管网远侧监测，流量计无线组网，变电站远程监控，换热站自动化控制。6.2 智慧校园智慧校园 6.2.1 家校通平安短信家校通平安短信 家校通平安短信系统是整

16、个教学行业安全工作的需求，它可为家长提供孩子的准确的到离校及在校信息，同时它也是一种科学化的校园管理方式，可以提高校园安全保障和校园的现代化管理水平。6.2.2 数字图书馆和数字档案馆数字图书馆和数字档案馆 使用 RFID 设备的图书馆档案馆，从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡，RFD 标签和阅读器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。将 RFID 技术与图书馆数字化系统相结合，实现架位标识、文献定位导航、智能分拣等。应用物联网技术的自助图书馆，借书和还书都是自助的。借书时只要把身份证或借书卡放在渎卡器上，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自动把书送到书库。安全防盗，当读者出入图书馆档案馆经过该系统时，如果有被遗漏处理，系统将自动发出提醒，同时可侦测多个标签，误报率较低。6.2.3 高校实验室智能管理高校实验室智能管理 通过相关采集设备对实验室的温度、湿度进行检测，并利用终端控制系统对相关设备进行控制。不仅可以当实验室无人时自动调节和关闭空调设备，而且还能够及时的反映出实验室、实验器材、实验材料、试剂等相关产品的当前状态