物联网中间件技术ppt课件
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物联网技术简单介绍ppt课件
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
物联网的概念--前期概念历程
1990年，施乐公司推出的网络可乐贩售机--Networked Coke Machine，是物联网最早的实践。 1991年，美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。 1995年，比尔·盖茨在《未来之路》中，提及"物互联"这一概念。 1999年，美国麻省理工学院(MIT)建立了"自动识别中心(Auto-ID)"，提出"万物皆可通过网络互联"，阐明 了物联网的基本含义。将Internet与射频标识(RFID)技术有机结合，通过对物品贴上电子标识牌，实现物 品与Internet的连接，即可在任何时间、任何地点，实现对任何物品的识别与管理 2003年，美国《技术评论》提出传感网技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。 2004年，日本总务省(MIC)提出u-Japan计划，该战略力求实现人与人、物与物、人与物之间的连接，希 望将日本建设成一个随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会。 2005年，国际电信联盟(ITU)在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上提出"物联网IoT"的概念，并发布 《ITU互联网报告2005:物联网》。 2006年，韩国确立了u-Korea计划，该计划旨在建立无所不在的社会(ubiquitous society)，在民众的生 活环境里建设智能型网络(如IPv6、BcN、USN)和各种新型应用(如DMB、Telematics、RFID)，让民众可 以随时随地享有科技智慧服务
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
物联网概论 第8章 物联网中间件
1. IBM公司的RFID中间件
物联网概论
8.4.2 中间件产品
2. 微软公司的RFID中间件
（1）BizTalk RFID的特性 （2）BizTalk RFID的功能
物联网概论
8.4.2 中间件产品
2. 微软公司的RFID中间件
物联网概论
8.4.2 中间件产品
3. BEA公司的RFID中间件 （1）BEA WEBLOGIC RFID Edge Server （2）BEA WEBLOGIC RFID Compliance Express （3）WEBLOGIC RFID Enterprise Server
物联网概论
8.1 物联网中间件概述
8.1.1 中间件的概念 8.1.2 物联网中间件
8.1.3 中间件分类
物联网概论
8.1.1 中间件的概念
中间件介于应用系统和系统软件之间，是一种独立 的系统软件或服务程序，分布式应用系统借助这种软件， 可实现在不同的应用系统之间共享资源。在使用中间件 时，往往是一组中间件集成在一起，构成一个平台（包 括开发平台和运行平台），但在这组中间件中必需要有 一个通信中间件，即中间件=平台＋通信。中间件是位 于平台（硬件和操作系统）和应用之间的通用服务，这 些服务具有标准的程序接口和协议。
物联网概论
8.4.1 中间件标准
物联网概论
8.4.2 中间件产品
1. IBM公司的RFID中间件
（1）IBM公司中间件的体系架构 （2）IBM公司RFID中间件的工作流程 （3）IBM与远望谷公司合作开发的中间件 （4）IBM公司发布WebSphere中间件v7版本
物联网概论
8.4.2 中间件产品
件平台。清华同方在这一业务基础软件平台的基础上， 开发、构建和整合数字城市、数字家园、电子政务、数 字教育等IT应用，使行业用户能以更好的性价比、更高 的效率构建IT应用系统。 2007年，同方软件展出了新版 本的ezONE业务基础平台以及ezM2M构件平台。
物联网概论
8.4.2 中间件产品
2. 微软公司的RFID中间件
（1）BizTalk RFID的特性 （2）BizTalk RFID的功能
物联网概论
8.4.2 中间件产品
2. 微软公司的RFID中间件
物联网概论
8.4.2 中间件产品
3. BEA公司的RFID中间件 （1）BEA WEBLOGIC RFID Edge Server （2）BEA WEBLOGIC RFID Compliance Express （3）WEBLOGIC RFID Enterprise Server
物联网概论
8.1 物联网中间件概述
8.1.1 中间件的概念 8.1.2 物联网中间件
8.1.3 中间件分类
物联网概论
8.1.1 中间件的概念
中间件介于应用系统和系统软件之间，是一种独立 的系统软件或服务程序，分布式应用系统借助这种软件， 可实现在不同的应用系统之间共享资源。在使用中间件 时，往往是一组中间件集成在一起，构成一个平台（包 括开发平台和运行平台），但在这组中间件中必需要有 一个通信中间件，即中间件=平台＋通信。中间件是位 于平台（硬件和操作系统）和应用之间的通用服务，这 些服务具有标准的程序接口和协议。
物联网概论
8.4.1 中间件标准
物联网概论
8.4.2 中间件产品
1. IBM公司的RFID中间件
（1）IBM公司中间件的体系架构 （2）IBM公司RFID中间件的工作流程 （3）IBM与远望谷公司合作开发的中间件 （4）IBM公司发布WebSphere中间件v7版本
物联网概论
8.4.2 中间件产品
件平台。清华同方在这一业务基础软件平台的基础上， 开发、构建和整合数字城市、数字家园、电子政务、数 字教育等IT应用，使行业用户能以更好的性价比、更高 的效率构建IT应用系统。 2007年，同方软件展出了新版 本的ezONE业务基础平台以及ezM2M构件平台。
物联网技术介绍ppt模板
应用层
应用层的主要功能是将感知层采集到 的信息进行处理和应用，通过各种应 用程序、软件系统等技术实现信息的 处理和应用。
应用层的技术包括云计算技术、大数 据技术、人工智能技术等，这些技术 能够实现对信息的处理、分析和挖掘 ，提供各种智能化的应用和服务。
共性技术
共性技术是指物联网各层都需要的通用技术，包括标识技术、安全技术、隐私保 护技术等。
数据分析与滥用
物联网设备收集的数据可能被用 于用户画像和商业利用，需要防 止数据滥用和侵犯用户隐私的行 为。
法律法规与合规性
各国对物联网隐私保护的法律法 规不尽相同，企业需要了解并遵 守相关法律法规，确保合规性。
物联网安全与隐私保护技术
加密技术
采用对称加密、非对称加密等加密技 术对数据进行加密，确保数据传输和 存储的安全性。
RFID技术
RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，通过无线电波读取标签信息，实现物品的快速、批量识别 。
RFID技术在物联网中广泛应用于物流管理、供应链管理、智能交通等领域，提高了物品管理的效率和 准确性。
嵌入式系统技术
嵌入式系统技术是将计算机硬件和软 件集成到特定设备中，实现设备的智 能化和自动化控制。
大数据技术通过对海量数据进行处理和分析，挖掘出有价值的信息和知识，为决策提供支持。
大数据技术在物联网中发挥着重要作用，如智能安防、智能交通等，提高了决策的准确性和科学性。
04
物联网安全与隐私保 护
物联网安全挑战
数据传输安全
物联网设备间的数据传输可能面临被窃听、篡改或伪造的风险， 需要采取加密等措施确保数据传输的安全性。
物联网技术介绍ppt模板
汇报人：XXX 20XX-XX-XX
第6章 物联网中间件
2019/11/14
北京物资学院信息学院
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第6章 物联网中间件
根据处理的数据的特点物联网中间件具有下列基本 特征：
(1) 独立架构(Insulation Infrastructure)：物联网中 间件独立并且存在于后端应用程序与数据采集器之 间，并且能够与多个或者多种后端应用程序以及多 个数据采集器连接，以减轻架构与中间件维护的复 杂性。
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北京物资学院信息学院
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第6章 物联网中间件
IOT-A体系框架
WP1-架构参考模型
W P2-协调整合到未来的 互联网 服务层 WP3-协议套件 WP4-解析和识别 WP5-IOT对象平台
WP6-要求，验 证和利益相关
方的互动
WP7-用例
WP8-传播和影响生成
WP9-管理和协调
2019/11/14
(2) 数据处理(Data Flow)：物联网主要目的在于将 实体对象转换为信息环境下的虚拟对象，因此数据 处理是物联网最重要的特征，物联网中间件具有数 据的搜集、整合、过滤与传递等特性，以便将正确 的对象信息传到企业后端的应用系统。
2019/11/14
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第6章 物联网中间件
(3) 流程处理(Process Flow)：物联网中间件采用程 序逻辑及储存再转送(store-and-forward)的功能来提 供顺序的消息流，具有数据流程设计与管理的能力。
2019/11/14
北京物资学院信息学院
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第6章 物联网中间件
6.1 中间件技术概述
6.1.1 中间件的作用和意义 中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布 式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享 资源。中间件位于客户机/服务器的操作系统之上， 管理计算机资源和网络通讯，是连接两个独立应 用程序或独立系统的软件，相连接的系统即使它 们具有不同的接口，但通过中间件相互之间仍能 交换信息，执行中间件的一个关键途径是信息传 递，通过中间件应用程序可以工作于多平台或OS 环境。
物联网技术课件
传感器原理
介绍传感器的工作原理，如热电效应、光 电效应等。
传感器应用
列举传感器在物联网中的应用场景，如智 能家居、农业、工业等。
无线传感器网络技术
无线传感器网络结构
无线传感器网络应用
介绍无线传感器网络的基本结构，包 括传感器节点、网关节点和控制中心 等。
列举无线传感器网络在物联网中的应 用场景，如环境监测、智能交通等。
居、智能医疗等。
03
物联网传输层技术
有线传输技术
有线以太网
以太网是当前应用最广泛的局域 网技术，具有传输速度快、可靠 性高、成本低等优点。
有线串口通信
串口通信是一种广泛使用的数据 传输方式，具有简单、可靠、成 本低等优点。
无线传输技术
无线局域网（WLAN）
WLAN是一种利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，具有灵活、 方便、高速等优点。
云计算技术
通过虚拟化计算资源，实现资源的动态管 理和调度。
大数据存储技术
采用分布式存储架构，提高数据的存储容 量和可靠性。
大数据处理技术
对大规模数据进行处理和分析，挖掘数据 的潜在价值。
大数据安全技术
保障大数据的安全性和隐私性，防止数据 泄露和攻击。
人工智能与机器学习技术
机器学习技术
通过训练模型自动识别模 式并进行预测，提高系统 的智能化水平。
边缘计算的发展
边缘计算技术使得数据处理和分析更加高效，减少了数据传输的延 迟。
技术挑战与解决方案
数据安全与隐私保护
随着物联网设备的普及，数据安全和隐私保护成为了一个 重要的问题。解决方案包括加强数据加密、访问控制和数 据脱敏等技术。
网络连接稳定性
物联网设备需要稳定的网络连接来保证其正常工作。解决 方案包括采用低功耗广域网技术、加强网络覆盖和优化网 络协议等。
介绍传感器的工作原理，如热电效应、光 电效应等。
传感器应用
列举传感器在物联网中的应用场景，如智 能家居、农业、工业等。
无线传感器网络技术
无线传感器网络结构
无线传感器网络应用
介绍无线传感器网络的基本结构，包 括传感器节点、网关节点和控制中心 等。
列举无线传感器网络在物联网中的应 用场景，如环境监测、智能交通等。
居、智能医疗等。
03
物联网传输层技术
有线传输技术
有线以太网
以太网是当前应用最广泛的局域 网技术，具有传输速度快、可靠 性高、成本低等优点。
有线串口通信
串口通信是一种广泛使用的数据 传输方式，具有简单、可靠、成 本低等优点。
无线传输技术
无线局域网（WLAN）
WLAN是一种利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，具有灵活、 方便、高速等优点。
云计算技术
通过虚拟化计算资源，实现资源的动态管 理和调度。
大数据存储技术
采用分布式存储架构，提高数据的存储容 量和可靠性。
大数据处理技术
对大规模数据进行处理和分析，挖掘数据 的潜在价值。
大数据安全技术
保障大数据的安全性和隐私性，防止数据 泄露和攻击。
人工智能与机器学习技术
机器学习技术
通过训练模型自动识别模 式并进行预测，提高系统 的智能化水平。
边缘计算的发展
边缘计算技术使得数据处理和分析更加高效，减少了数据传输的延 迟。
技术挑战与解决方案
数据安全与隐私保护
随着物联网设备的普及，数据安全和隐私保护成为了一个 重要的问题。解决方案包括加强数据加密、访问控制和数 据脱敏等技术。
网络连接稳定性
物联网设备需要稳定的网络连接来保证其正常工作。解决 方案包括采用低功耗广域网技术、加强网络覆盖和优化网 络协议等。
物联网讲稿ppt图文
物联网的发展趋势与挑战
总结词
物联网的发展趋势是向着更广泛的应用 领域、更高效的信息传输、更智能的处 理能力发展，但同时也面临着安全、隐 私、标准等方面的挑战。
VS
Hale Waihona Puke 详细描述随着技术的不断进步和应用需求的不断增 加，物联网的应用领域将越来越广泛，信 息传输将越来越高效，处理能力将越来越 智能。但同时，物联网的发展也面临着许 多挑战，如如何保证信息安全、如何保护 用户隐私、如何制定统一的标准等。
03 物联网安全与隐私保护
物联网安全挑战
数据安全
物联网设备产生大量的数据，如 何保证数据在传输和存储过程中 的机密性和完整性是一大挑战。
设备安全
物联网设备种类繁多，操作系统和 硬件差异大，如何保证设备自身的 安全性和稳定性是一大挑战。
网络连接安全
物联网设备通过各种网络协议进行 通信，如何保证通信的安全性和可 靠性是一大挑战。
物联网与人工智能的融合将推动 智能家居、智能制造、智慧城市 等领域的发展，提高生产效率和
生活质量。
物联网与5G的融合
5G技术为物联网提供了更快速、 更可靠的数据传输能力，使得 物联网设备之间的通信更加顺 畅。
5G网络的大规模商用将促进物 联网设备的普及和应用，推动 各行业数字化转型。
物联网与5G的融合将为远程医 疗、智能交通、工业自动化等 领域带来革命性的变化。
数据加密技术
身份认证技术
采用数据加密技术来保证数据的机密性和 完整性，如对称加密、非对称加密等。
采用身份认证技术来保证只有合法的用户 才能访问物联网设备和数据，如多因素认 证、生物特征认证等。
访问控制技术
安全审计技术
采用访问控制技术来限制用户对物联网设 备和数据的访问权限，如基于角色的访问 控制、基于属性的访问控制等。
《物联网中间件》课件
工业物联网
在工业领域，物联网中间件将助力实现生产过程的智能化和自动 化，提高生产效率和降低成本。
智慧城市
物联网中间件将在智慧城市建设中发挥重要作用，为城市管理和 服务提供智能化解决方案。
安全与隐私挑战
数据安全保护
物联网中间件需要加强对数据的加密和保护措施，防止数据泄露和 被恶意攻击。
隐私保护
在收集和使用用户数据时，物联网中间件需要严格遵守隐私保护法 规，确保用户隐私不被侵犯。
物联网中间件的典型案 例
智能家居中间件
智能家居中间件是连接各种智 能家居设备的桥梁，实现了设 备间的互联互通和数据共享。
它能够统一管理家庭中的各种 智能设备，提供统一的控制界 面和语音助手，方便用户对设
备的控制和操作。
智能家居中间件还具备安全保 护功能，保障用户隐私和家庭 安全。
通过智能家居中间件，用户可 以更加便捷地实现智能控制、 节能环保、舒适健康等目的。
协议转换
实现不同设备、不同协议间的数据转换，确保数 据的一致性和互通性。
数据处理与分析
数据清洗
去除无效、异常数据，提高数据质量。
数据存储
将数据存储在分布式存储系统中，便于后续查询和分析。
数据挖掘
利用大数据分析技术，挖掘数据的潜在价值，为决策提供支持。
数据安全与隐私保护
01
02
03
数据加密
采用加密算法对数据进行 加密，确保数据传输和存 储的安全性。
03
物联网中间件的设计与 开发
需求分析与设计
需求调研
深入了解物联网应用场景，收集 用户需求，明确中间件的功能和 性能要求。
架构设计
根据需求调研结果，设计中间件 的总体架构，包括系统模块、接 口和数据流程等。
在工业领域，物联网中间件将助力实现生产过程的智能化和自动 化，提高生产效率和降低成本。
智慧城市
物联网中间件将在智慧城市建设中发挥重要作用，为城市管理和 服务提供智能化解决方案。
安全与隐私挑战
数据安全保护
物联网中间件需要加强对数据的加密和保护措施，防止数据泄露和 被恶意攻击。
隐私保护
在收集和使用用户数据时，物联网中间件需要严格遵守隐私保护法 规，确保用户隐私不被侵犯。
物联网中间件的典型案 例
智能家居中间件
智能家居中间件是连接各种智 能家居设备的桥梁，实现了设 备间的互联互通和数据共享。
它能够统一管理家庭中的各种 智能设备，提供统一的控制界 面和语音助手，方便用户对设
备的控制和操作。
智能家居中间件还具备安全保 护功能，保障用户隐私和家庭 安全。
通过智能家居中间件，用户可 以更加便捷地实现智能控制、 节能环保、舒适健康等目的。
协议转换
实现不同设备、不同协议间的数据转换，确保数 据的一致性和互通性。
数据处理与分析
数据清洗
去除无效、异常数据，提高数据质量。
数据存储
将数据存储在分布式存储系统中，便于后续查询和分析。
数据挖掘
利用大数据分析技术，挖掘数据的潜在价值，为决策提供支持。
数据安全与隐私保护
01
02
03
数据加密
采用加密算法对数据进行 加密，确保数据传输和存 储的安全性。
03
物联网中间件的设计与 开发
需求分析与设计
需求调研
深入了解物联网应用场景，收集 用户需求，明确中间件的功能和 性能要求。
架构设计
根据需求调研结果，设计中间件 的总体架构，包括系统模块、接 口和数据流程等。
物联网中间件技术
物联网中间件技术在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）已经成为了一个热门话题。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用无处不在。
而在物联网的架构中，中间件技术扮演着至关重要的角色。
什么是物联网中间件技术呢？简单来说，它就像是一个桥梁，连接着物联网中的各种设备和应用程序，使得它们能够有效地协同工作。
想象一下，在一个智能家居系统中，有各种各样的设备，如智能灯泡、智能门锁、智能摄像头等等。
这些设备来自不同的制造商，使用不同的通信协议和数据格式。
如果没有中间件技术，要让这些设备相互通信和协调工作将是一项极其复杂的任务。
而中间件技术的出现，解决了这个问题。
物联网中间件技术具有多种功能。
首先，它能够实现设备的管理和控制。
中间件可以对连接到物联网的设备进行注册、认证和监控，确保设备的安全性和可靠性。
同时，它还可以对设备进行远程控制和配置，方便用户进行管理。
其次，数据的采集和处理也是中间件的重要职责。
物联网中的设备会产生大量的数据，这些数据的格式和类型各不相同。
中间件能够将这些数据进行收集、整合和转换，使其成为有意义、可分析的信息。
再者，中间件还支持通信协议的转换。
不同的物联网设备可能使用不同的通信协议，如 Zigbee、蓝牙、WiFi 等。
中间件可以在这些协议之间进行转换，使得设备之间能够无障碍地通信。
此外，中间件还具备应用程序接口（API）的提供功能。
这使得开发者能够更轻松地开发基于物联网的应用程序，无需了解底层设备的复杂细节。
在实际应用中，物联网中间件技术带来了许多好处。
对于企业来说，它可以提高生产效率，降低运营成本。
例如，在工业制造领域，通过中间件技术可以实现设备的实时监控和故障预警，及时进行维护和修理，避免生产中断。
在智能交通领域，中间件技术可以整合来自不同传感器和设备的数据，如车辆的位置、速度、路况信息等，为交通管理部门提供更全面、准确的决策依据，从而优化交通流量，减少拥堵。
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物联网中间件
OPC中间件
小型OPC服务 解决方案
15
物联网中间件
OPC中间件
◆基于OPC构架的楼宇智能集成化管理系统 ◆可以对楼宇的电器实现自动控制，对安全、门禁、监控、背景音乐、 消防等系统实行集成化管理，并进一步实现远程控制。
16
物联网中间件
WSN中间件
◆WSN中间件主要支持无线传感器应用的开发、维护、部署和执行等。 ◆更复杂任务，如传感器网络通信机制，异构节点之间的协调和节点 间的任务分配和调度等。
3
中间件定义
什么是分布系统
◆分布式系统是建立在网络之上的软件系统 ◆在分布式系统中，用户感觉不到数据是分布的，即用户不须知 道关系是否分割、有无复本、数据存于哪个站点以及事务在哪个 站点上执行等 ◆典型的例子：万维网
4
物联网中间件作用
物联网中间件为物联网的感知、互联互通、智能等功能
提供帮助。
物联网中间件为与已有的各种中间件及信息处理技术相
19
物联网中间件
OSGi中间件
◆OSGi(Open Services Gateway initiative) 是Java技术动态化模块化系统的一系 列开放规范。
类型不断增加
满足大量应 用的需求
运行于多 种硬件和 OS平台
Operating System 操作 系统
支持分布 计算
支持标准的 协议
提供跨网络、硬件 和OS平台的透明的 应用和服务的交互
面向传感 设备
支持标准 的接口
6
中间件分类
远程过程调用中间件
◆使用远程过程调用协议 (RPC)进行远程操作过程， 通信同步，屏蔽不同的操 作系统和网络协议。 ◆一个计算机系统的代码 访问另一个系统
◆解决方案中间件(Solution Middleware)阶段
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物联网中间件
EPC中间件
◆EPC中间件也称RFID中间 件。
◆EPC中间件是RFID标签和 应用程序之间的中介，从应 用程序端使用中间件提供一 组通用的应用程序接口 （API），能够读写RFID标签， 连接到RFID读写器获取数据， 此标准接口能够解决多对多 连接的维护复杂性的问题。
18
物联网中间件
WSN中间件 功耗
感知功耗
数据处理功耗
通信功耗
减少通信量
减少不必 要的网络控 制通信量
减少不必 要的传输量
增加休眠时间
在空闲时让 节点休眠
关闭不需要 工作的硬件模 块
缩短节点间 通信距离
节点间通 信距离与通 信能耗成正 相关
采用功率控制 机制
保证通信质 量等网络性能
降低模块功 耗
12
物联网中间件
OPC中间件
◆OPC(OLE for Process Control)即 用于过程控制的对象链接和嵌 入，是一个面向开放工控系统 的工业标准。
◆管理OPC标准的国际组织是OPC基金会。
◆OPC基金会成员包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器 仪表及过程控制系统的公司。基于微软的OLE(现在的Active X)、 COM （部件对象模型）和DCOM （分布式部件对象模型）技术。 OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制 造业自动化系统。
◆WSN节点的部 署
◆WSN网络的路 由协议
◆WSN节点数据 的融合与管理
◆WSN网络的
◆WSN网络拓扑
MAC协议
管理
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物联网中间件
WSN中间件 中间件
拓
路
可
扑 结 构
由 算 法
扩
容 错
展
性
性
上述因素并非孤立存在，而是彼此影 响，相互制约。
设计原则
尽量简单 便于网络扩 展、升级 维护代价小
8
中间件分类
对象请求代理中间件
◆为异构的分布式计算环 境提供一个通信框架，进 行对象请求消息的传递。 ◆客户和服务器没有明显 的界定，角色可互换或二 者兼有。
9
中间件分类
事务处理监控中间件
◆在大型机上，为其提供支持大量事务处理的可靠运行环境。
◆由于分布应用系统对于关键事务处理的高要求，TPM介于客户和 服务器之间，进行事务管理与协调、负载平衡、系统修复等服务， 保证系统的运行性能。
◆比如飞机、火车定票系统。实际上，并不是所有的client都同时 请求服务，如某个client请求服务，TPM提供一组服务，使 server在 有限的系统资源下能够高效地为大规模的客户提供服务。
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物联网中间件
物联网中间件的发展
◆应用程序中间件(Application Middleware)阶段
◆架构中间件(Infrastruture Middleware)阶段
融合，提升性能。
◆底层感知和互联互通，是 对底层硬件和网络平台差异 经行屏蔽，支持应用开发、 数据共享和开放式互联等。
◆为物联网的部署和管理提 供可靠保障。
◆通过中间件技术的发展解 决复杂环境、远距离无线通 信、大量数据互通、复杂事 件处理等物联网领域技术瓶 颈。
5
物联网中间件特点
随着物联网的发 展，应用的数量，
物联网中间件技术
1
中间件定义
独立的系统程 序、软件，用 于连接两个独 立的系统。
在客户端设 备和服务器 的操作系统 上应用ຫໍສະໝຸດ 管理计算机 资源和网络 通信
保证相连接的 系统即使接口 不同却仍可以 互通
2
中间件定义
◆中间件系统位于感知 设备和应用之间，作用 是对感知设备采集的数 据进行校对、滤除、集 合等处理。 ◆有效减少传输数据的 冗余度、提高数据正确 接收的可靠性。
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物联网中间件
OPC中间件
◆现今的工业自动化中，我们需要一套整合的信息系统，由底层的各项 装置采集信息 (Field Management)，中层的控制系统或图控应用程序进行 程序的控制，再由最上层的整合软件将这些信息整合起来以供企业决策 或效能提升。 ◆OPC 为硬件制造商与软件开发商提供了一条桥梁，透过硬件厂商提供 的 OPC Server 接口，软件开发者不必考虑各项不同硬件间的差异，即可 从硬件端取得所需的信息，所以软件开发者仅需专注于程序本身的控制 流程的运作，透过 OPC 可以很容易地达成远程控制的理想。
◆位于服务器的程序需要在一个Web页面上显示一个订单列表，在这种 情形下， 它需要访问业务对象服务器上的程序，通过它读取订单列表， 业务对象服务器又要访问数据库服务器
7
中间件分类
面向消息中间件
◆利用高效可靠的消息 传递机制进行数据传递 ◆在数据通信的基础上 进行分布式系统的集成。
◆数据传输支持同步、异步，对应用程序结构无特定要求，程序不受 网络复杂度影响。 ◆银行业、军工行业大量数据的安全传递。
物联网中间件
OPC中间件
小型OPC服务 解决方案
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物联网中间件
OPC中间件
◆基于OPC构架的楼宇智能集成化管理系统 ◆可以对楼宇的电器实现自动控制，对安全、门禁、监控、背景音乐、 消防等系统实行集成化管理，并进一步实现远程控制。
16
物联网中间件
WSN中间件
◆WSN中间件主要支持无线传感器应用的开发、维护、部署和执行等。 ◆更复杂任务，如传感器网络通信机制，异构节点之间的协调和节点 间的任务分配和调度等。
3
中间件定义
什么是分布系统
◆分布式系统是建立在网络之上的软件系统 ◆在分布式系统中，用户感觉不到数据是分布的，即用户不须知 道关系是否分割、有无复本、数据存于哪个站点以及事务在哪个 站点上执行等 ◆典型的例子：万维网
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物联网中间件作用
物联网中间件为物联网的感知、互联互通、智能等功能
提供帮助。
物联网中间件为与已有的各种中间件及信息处理技术相
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物联网中间件
OSGi中间件
◆OSGi(Open Services Gateway initiative) 是Java技术动态化模块化系统的一系 列开放规范。
类型不断增加
满足大量应 用的需求
运行于多 种硬件和 OS平台
Operating System 操作 系统
支持分布 计算
支持标准的 协议
提供跨网络、硬件 和OS平台的透明的 应用和服务的交互
面向传感 设备
支持标准 的接口
6
中间件分类
远程过程调用中间件
◆使用远程过程调用协议 (RPC)进行远程操作过程， 通信同步，屏蔽不同的操 作系统和网络协议。 ◆一个计算机系统的代码 访问另一个系统
◆解决方案中间件(Solution Middleware)阶段
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物联网中间件
EPC中间件
◆EPC中间件也称RFID中间 件。
◆EPC中间件是RFID标签和 应用程序之间的中介，从应 用程序端使用中间件提供一 组通用的应用程序接口 （API），能够读写RFID标签， 连接到RFID读写器获取数据， 此标准接口能够解决多对多 连接的维护复杂性的问题。
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物联网中间件
WSN中间件 功耗
感知功耗
数据处理功耗
通信功耗
减少通信量
减少不必 要的网络控 制通信量
减少不必 要的传输量
增加休眠时间
在空闲时让 节点休眠
关闭不需要 工作的硬件模 块
缩短节点间 通信距离
节点间通 信距离与通 信能耗成正 相关
采用功率控制 机制
保证通信质 量等网络性能
降低模块功 耗
12
物联网中间件
OPC中间件
◆OPC(OLE for Process Control)即 用于过程控制的对象链接和嵌 入，是一个面向开放工控系统 的工业标准。
◆管理OPC标准的国际组织是OPC基金会。
◆OPC基金会成员包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器 仪表及过程控制系统的公司。基于微软的OLE(现在的Active X)、 COM （部件对象模型）和DCOM （分布式部件对象模型）技术。 OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制 造业自动化系统。
◆WSN节点的部 署
◆WSN网络的路 由协议
◆WSN节点数据 的融合与管理
◆WSN网络的
◆WSN网络拓扑
MAC协议
管理
17
物联网中间件
WSN中间件 中间件
拓
路
可
扑 结 构
由 算 法
扩
容 错
展
性
性
上述因素并非孤立存在，而是彼此影 响，相互制约。
设计原则
尽量简单 便于网络扩 展、升级 维护代价小
8
中间件分类
对象请求代理中间件
◆为异构的分布式计算环 境提供一个通信框架，进 行对象请求消息的传递。 ◆客户和服务器没有明显 的界定，角色可互换或二 者兼有。
9
中间件分类
事务处理监控中间件
◆在大型机上，为其提供支持大量事务处理的可靠运行环境。
◆由于分布应用系统对于关键事务处理的高要求，TPM介于客户和 服务器之间，进行事务管理与协调、负载平衡、系统修复等服务， 保证系统的运行性能。
◆比如飞机、火车定票系统。实际上，并不是所有的client都同时 请求服务，如某个client请求服务，TPM提供一组服务，使 server在 有限的系统资源下能够高效地为大规模的客户提供服务。
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物联网中间件
物联网中间件的发展
◆应用程序中间件(Application Middleware)阶段
◆架构中间件(Infrastruture Middleware)阶段
融合，提升性能。
◆底层感知和互联互通，是 对底层硬件和网络平台差异 经行屏蔽，支持应用开发、 数据共享和开放式互联等。
◆为物联网的部署和管理提 供可靠保障。
◆通过中间件技术的发展解 决复杂环境、远距离无线通 信、大量数据互通、复杂事 件处理等物联网领域技术瓶 颈。
5
物联网中间件特点
随着物联网的发 展，应用的数量，
物联网中间件技术
1
中间件定义
独立的系统程 序、软件，用 于连接两个独 立的系统。
在客户端设 备和服务器 的操作系统 上应用ຫໍສະໝຸດ 管理计算机 资源和网络 通信
保证相连接的 系统即使接口 不同却仍可以 互通
2
中间件定义
◆中间件系统位于感知 设备和应用之间，作用 是对感知设备采集的数 据进行校对、滤除、集 合等处理。 ◆有效减少传输数据的 冗余度、提高数据正确 接收的可靠性。
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物联网中间件
OPC中间件
◆现今的工业自动化中，我们需要一套整合的信息系统，由底层的各项 装置采集信息 (Field Management)，中层的控制系统或图控应用程序进行 程序的控制，再由最上层的整合软件将这些信息整合起来以供企业决策 或效能提升。 ◆OPC 为硬件制造商与软件开发商提供了一条桥梁，透过硬件厂商提供 的 OPC Server 接口，软件开发者不必考虑各项不同硬件间的差异，即可 从硬件端取得所需的信息，所以软件开发者仅需专注于程序本身的控制 流程的运作，透过 OPC 可以很容易地达成远程控制的理想。
◆位于服务器的程序需要在一个Web页面上显示一个订单列表，在这种 情形下， 它需要访问业务对象服务器上的程序，通过它读取订单列表， 业务对象服务器又要访问数据库服务器
7
中间件分类
面向消息中间件
◆利用高效可靠的消息 传递机制进行数据传递 ◆在数据通信的基础上 进行分布式系统的集成。
◆数据传输支持同步、异步，对应用程序结构无特定要求，程序不受 网络复杂度影响。 ◆银行业、军工行业大量数据的安全传递。