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給大家講解一下物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層

zhKF_jqr_AI ? 來源:訊維官方公眾號 ? 作者:訊維官方公眾號 ? 2021-08-27 14:30 ? 次閱讀

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù),為用戶提供不同類型的特定服務(wù),其主要功能包括對采集數(shù)據(jù)的匯集、轉(zhuǎn)換、分析,以及用戶層呈現(xiàn)的適配和事件觸發(fā)等。網(wǎng)絡(luò)層傳送過來的數(shù)據(jù)在這一層進入各 類信息系統(tǒng)進行處理,通過各種設(shè)備解決數(shù)據(jù)處理和人機交互問題。

信息的采集,由于從末梢結(jié)點獲取的是大量的原始數(shù)據(jù),這些原始數(shù)據(jù)對于用戶來說只有經(jīng)過轉(zhuǎn)換、篩選和分析處理后才有實際價值;

這些有實際價值內(nèi)容的應(yīng)用服務(wù)器,根據(jù)用戶不同的呈現(xiàn)設(shè)備來完成信息呈現(xiàn)的適配,并根據(jù)用戶的設(shè)置觸發(fā)相關(guān)的通告信息。同時,當需要完成對末梢結(jié)點的控制時,應(yīng)用層還可完成控制指令的生成和指令的下發(fā)控制。應(yīng)用層按功能可劃分為智能處理層和應(yīng)用接口層兩個子層。

(1)智能處理層。以數(shù)據(jù)為中心的物聯(lián)網(wǎng),其核心功能是對感知數(shù)據(jù)的智能處理,包括對感知數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析、挖掘、理解,以及基于感知數(shù)據(jù)的決策和行為控制。物聯(lián)網(wǎng)的價值主要體現(xiàn)在對海量數(shù)據(jù)的智能處理與智能決策水平上。

智能處理利用云計算、數(shù)據(jù)挖掘、中間件等實現(xiàn)感知數(shù)據(jù)的語義理解、推理和決策。智能處理層對下層(網(wǎng)絡(luò)層)的網(wǎng)絡(luò)資源進行認知,進而達到自適應(yīng)傳輸?shù)哪康模粚ι蠈樱☉?yīng)用接口層)提供統(tǒng)一的接口與虛擬化支撐。虛擬化包括計算虛擬化和存儲資源虛擬化等。智能決策支持系統(tǒng)是由模型庫、數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理(OLAP)、數(shù)據(jù)挖掘及交互接口集成在一起的。

智能處理層主要包括:

①數(shù)據(jù)庫。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的海量性、多態(tài)性、關(guān)聯(lián)性及語義性等特點的需求,在物聯(lián)網(wǎng)中主要使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫和新興數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

②海量信息存儲。海量信息早期采用大型服務(wù)器存儲,基本上是以服務(wù)器為中心的處理模式,使用直連存儲(DAS),存儲設(shè)備(包括磁盤陣列、磁帶庫、光盤庫等)作為服務(wù)器的外設(shè)使用。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,服務(wù)器之間交換數(shù)據(jù)或向磁盤庫等存儲設(shè)備備份時,都需要通過局域網(wǎng)進行,此時主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)附加存儲(NAS)技術(shù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲:但這將占用大量的網(wǎng)絡(luò)開銷,嚴重影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能。

③數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心不僅包括計算機系統(tǒng)和配套設(shè)備(如通信/存儲設(shè)備),還包括冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備及安全裝置,這樣通過高度的安全性和可靠性提供及時、持續(xù)的數(shù)據(jù)服務(wù),可為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供良好的支持。

④搜索引擎。Web搜索引擎是一個能夠在合理響應(yīng)時間內(nèi),根據(jù)用戶的查詢關(guān)鍵詞,返回一個包含相關(guān)信息的結(jié)果列表服務(wù)的綜合體。傳統(tǒng)的Web搜索引擎是基于查詢關(guān)鍵詞的,對于相同的關(guān)鍵詞,會得到相同的查詢結(jié)果;而物聯(lián)網(wǎng)時代的搜索引擎必須從智能物體角度思考搜索引擎與物體之間的關(guān)系,主動識別物體并提取有用信息。

⑤數(shù)據(jù)挖掘。物聯(lián)網(wǎng)需要對海量的數(shù)據(jù)進行更透徹的感知,要求對海量數(shù)據(jù)進行多維度整合與分析,更深入的智能化需要普適性的數(shù)據(jù)搜索和服務(wù),需要從大量數(shù)據(jù)中獲取潛在有用的且可被人理解的模式,其基本類型有關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、演化分析等,這些需求都使用了數(shù)據(jù)挖掘算法

(2)應(yīng)用接口層。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涉及面廣,涵蓋業(yè)務(wù)需求多,其運營模式、應(yīng)用系統(tǒng)、技術(shù)標準、信息需求、產(chǎn)品形態(tài)均不相同,需要統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計應(yīng)用 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu),才能滿足物聯(lián)網(wǎng)全面實時感知、多業(yè)務(wù)目標、異構(gòu)技術(shù)融合的需要。

應(yīng)用接口層的主要任務(wù)就是將智能處理層所提供的數(shù)據(jù)信息,按照業(yè)務(wù)應(yīng)用需求,采用軟件工程方法,完成服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)呈現(xiàn),包括對采集數(shù)據(jù)的匯聚、轉(zhuǎn)換、 分析,以及用戶層呈現(xiàn)的適配和事件觸發(fā)等。

應(yīng)用接口層是物聯(lián)網(wǎng)與用戶(包括組織機構(gòu)、應(yīng)用系統(tǒng)、人及物品)的能力調(diào)用接口,包括物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺、行業(yè)應(yīng)用接口、系統(tǒng)集成、專家系統(tǒng)等, 用于支撐跨行業(yè)跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通。除此之外,應(yīng)用接口層還可以包括各類用戶設(shè)手機)、客戶端、瀏覽器等,以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。

應(yīng)用接口層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的體現(xiàn)。目前,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共交通、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等。

在這些應(yīng)用領(lǐng)域均已有成功的嘗試,某些行業(yè)已經(jīng)積累了很好的應(yīng)用案例。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的特點是多樣化、規(guī)模化和行業(yè)化,為了保證應(yīng)用接口層有條不紊地交換數(shù)據(jù),需要制定一系列的信息交互協(xié)議。應(yīng)用接口層的協(xié)議一般由語法、 語義與時序組成。

其中,語法規(guī)定智能處理過程的數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式;語義規(guī)定需要發(fā)出什么樣的控制信息,以及完成什么動作與響應(yīng);時序規(guī)定事件實現(xiàn)的順序。對于不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng),應(yīng)制定不同的應(yīng)用接口層協(xié)議。例如,智能電網(wǎng)應(yīng)用接口層的協(xié)議,與智能交通應(yīng)用接口層的協(xié)議不可能相同。通過應(yīng)用層接口協(xié)議,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)是一個十分復(fù)雜而又龐大的系統(tǒng),其體系結(jié)構(gòu)是影響未來發(fā)展應(yīng)用的關(guān)鍵所在,因此需要分階段、有計劃地開展深入的科學研究。

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原文標題:物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)之應(yīng)用層

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