研究物联网中间件的特性,首先要研究其处理的数据的特性,根据硬件传输上来的数据的不同,才能体现其特色,首先与普通数据相比,物联网数据具有如下特征:
1.时间性、关联性和动态性
关于标签对象状态变化的观察数据,或者现场动态地产生的传感器数据,这些数据包含观察时刻以及对应该时刻的对象位置和状态等属性,例如物品的入库、出库,当时的温湿度等状态。任何一个上传的数据是相互关联的,不是独立存在的,由动态性和时态性衍生出关联性。空间关联表达了事件发展的轨迹,时态关联表达了事件之间的时序关系,时空关联共同表达了与对象有关的事件的变化过程。
2.丰富的隐含语义
被观察的对象携带背景知识和有与上下文状态有关的信息,这些信息不是显示出来的,且与上层应用逻辑之间存在非常紧密的关系。利用这些相关信息可导出进一步衍生其他信息。例如,从物品的标签ID来在EPCIS中查出它的名称、规格、数量等信息,从读写器的位置可得知物品的入库地点等。RFID标签数据是一种低层次的基本数据,只有通过与隐藏数据结合,组合为高级的业务逻辑数据,与现有的应用集成,才能真正地引发RFID系统的作用。
3.冗余性、实时性和异构性
现有的数据采集器分为三种方式来传递数据:定时发送数据、主动发送数据和“召策”方式。对于主动发送上来的数据,很多情况下有大量的冗余,而且对于定时发送数据的,例如传感器上来的温、湿度值,这种值除非在特殊情况下会发生太大的变化,否则也会出现大量的重复数据。另一方面一个阅读器或者数采仪可以识别出多种不同的对象,即数据流中可能包含有多种不同性质的观察值,所以还有实时性,异构性就更显而易见,很多情况需要实时的数据。
4.流动性、海量性和批量性(www.daowen.com)
以物联网当中最主要的数据——RFID数据举例,它是以流的形式自动、快速地由阅读器进行感知,并积累起来,以支持监控和跟踪应用。并且,个别情况下还具有批量的特性,即数个标签对象会同一时间被集中地观察,同时产生海量的数据,比如:在电子产品代码环球协会(EPCglobal)信息标准规定的第二代(Gen2)RFID阅读器标准对读写器的读写频率做出了标准:每秒钟1800多个电子标签。其意为,一个拥有20台阅读器的配送中心在高峰期每秒钟能够阅读36000个数据事件。如何在时间允许范围内对海量的RFID数据进行实时处理和怎样能够充分挖掘出RFID数据编码内所包含的有用信息,已经变为物联网中间件研究的关键内容。
综上所述,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。
2)数据处理(Data Flow):物联网的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。
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。
4)标准化(Standard):这里主要针对RFID来说,控制器和传感器现有的标准还不够统一,RFID为识别实体对象与自动数据采集技术的应用,EPCglobal目前正在研究为各种产品的全球唯一识别号码提出通用标准EPC。EPC是在供应链系统中,以一连串数字来识别某一项商品,再透过无线射频技术辨识标签由RFID阅读器读入,RFID阅读器将这串数字传递到计算机或是应用系统中的过程被称为对象命名服务(ObjectNameService,ONS)。而对象命名服务系统则会锁定计算机网络中的定点抓取有关物品的消息,如同这些商品被生产时即可被追踪一样。EPC存放在RFID标签(Tag)中,被RFID阅读器读出后,即可提供追踪EPC所代表的物品名称及相关信息,并立即识别及分享供应链中的物品数据,有效率地提供信息透明度。
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