物联网应用层中间件的设计方案

　　物联网中间件是系统软件与应用系统之间的连接件，它的主要功能是利用系统软件的相关功能连接应用系统的有关应用，实现数据资源共享和软件功能共享。

　　物联网中间件获取了射频识别技术采集来的信息后，会对这些信息进行处理，例如暂存数据、校验数据以及平滑数据等，之后再将处理后的数据传输给应用程序接口，实现数据的有效应用。

　　物联网应用层的搭建需要建立在一个弹性环境中，如果物联网系统中的某个标准发生改变，或者数据格式发生了变化，需要重新搭建物联网系统，那么我们不需要推翻原有系统，进行颠覆式的改变，只需要调整和修改系统中的中间件便可实现系统中某些应用和功能的升级。这种方法的好处在于，它不会改变物联网数据库的存储方式，可以极大地降低物联网应用系统维护的成本。因此，一个通用的物联网中间件设计方案可以帮助人们解决物联网应用系统中的诸多问题，为相关服务人员和日常应用提供更多更好的服务。

　　（1）系统机构设计

　　传统的软件系统是二层结构，随着相关技术的发展，现阶段的软件系统一般都拥有多层结构。而传统的应用系统拥有两种模式，一种是“主机/终端”模式，另一种是“客户机/服务器”模式。其中，“客户机/服务器”模式中的服务器是一个大型的计算机应用系统，而客户机是一个个相互独立的子系统。作为应用系统的存储和管理中心，服务器可以与多台客服机连接，并为它们提供相应的信息服务。而每台客户机也有自我管理和自我服务的功能，这样一来，就能形成一个以服务器为中心，以客户机为单位的完整的应用系统。而在这个过程中，中间件的作用是连接服务器和客户机，因此中间件也是物联网完整应用系统的一部分。然而，随着互联网的发展，物联网的新环境需要新的模式来适应。于是，新的分布式应用系统应运而生，新系统的结构模式包括“瘦客户机”模式以及“浏览器/服务器”模式等。

　　传统的“客户机/服务器”结构模式之所以无法满足全新物联网的需要，是因为它存在以下弊端：

　　第一，以客户机与服务器直接相连的模式构建物联网应用系统的安全性比较低，网络黑客可能通过客户机控制服务器，进入中心数据库，进而窃取相关信息，获取不法利益，导致数据丢失或中心数据库瘫痪。

　　第二，客户机内的程序数量庞大且随时需要更新，如果出现问题，就很容易加大维护工作量，从而增加维修成本。

　　第三，在网络高峰期，海量的数据使网络流量剧增，造成网络堵塞。

　　新的分布式应用系统结构是传统结构模式的升级，它由原来的两层结构变化为三层或多层结构。在三层和多层体系结构中，客户机内的软件比较惟一，一般只有表示层软件，而中间件服务器的应用比较多，专门的中间件服务器多用于Web服务、实时监控、信息排队以及事物处理等业务逻辑，中心数据库和其他应用系统多设置在后台。分布式应用系统结构中的多层结构包括以下几个层次：

　　①表示层

　　表示层的主要作用是：一方面可以交互用户信息，另一方面可以显示数据计算结果。客户端一般由J2EE进行规范，它既可以基于Web，又可以是一个独立的应用系统。若客户端是基于Web的应用，则启动浏览器后，用户可以下载Web层中的静态HTML页面、JSP动态生成的网页或者Servlet动态生成的网页。

　　②Web层

　　JSP网页Java Applets以及Servlet共同构成了Web层，在组装过程中，创建Web组件需要通过这些基本元素通过打包才能实现。

　　③业务层

　　业务层中的EJB组件是企业信息系统中的代码构件，该构件可用于解决或满足特定商务领域的规则。

　　④企业信息系统层

　　该层包括三大系统，即关系数据库系统、大型机事务处理系统、企业资源规划系统。

　　（2）系统架构

　　物联网中间件解决方案架构以SOA架构为基础，它层层功能明确，每一层都可利用标准接口与其他层交互。该种架构可使组件分离，既可实现应用的可扩展性，又可实现应用的可维护性。与分布式应用系统结构相同，物联网中间件的解决方案架构也可分为四个层次：

　　①表示层

　　表示层可为系统提供三类组件，分别是零售店门户组件、配送中心组件、供应商门户组件。这三类组件拥有同样的作用，即作为系统接口。表示层整合了第三方EIS和服务，具有灵活的导航系统，使内容管理功能更加方便快捷，同时由于它的外观可定制，可以为不同的用户群体提供个性化的信息感受。

　　②业务流程层

　　工作流的所有需要在业务流程层中都有体现，该层可为系统架构提供两种能力，一是减少和消除人工干预的能力，主要用于未完成业务流程时；二是实现业务流程自动化，主要是通过数据源、协调服务与人进行信息交互。业务流程层可为连接RFID提供重要接口，用于解决集成问题。物联网中间件的解决方案架构拥有两个关键组件，一个是RFID消息总线，另一个是事件模型。作为系统的主要接口，利用这两个关键组件可以实现对系统的连接。其中，RFID消息总线的作用是为一个或多个接收者传送放置总线中的消息，而事件模型的作用是监听JMS事件和EDI、FTP等外部源事件。

　　③服务层

　　该层的功能有两个，即进行数据处理和执行业务逻辑。常用的服务层组建有定制控件和EB,定制控件是Java结构，该结构的好处在于，在构建逻辑时可以避免进一步了解复杂的J2EE，实现意愿操作。服务层可用于获取数据、存储数据以及相关系统之间的信息交互，但一般要依赖集成层才能得以实现。

　　④集成层

　　除了RFID应用，集成层可以为其他企业应用系统提供访问的功能。物联网中间件解决方案架构中的集成层隐藏了访问复杂性，这种访问复杂性体现在架构高层访问外部系统之中。RFID应用系统之外的其他外部系统包括信息管理系统（PIM），对象名称服务系统（ONS）以及EPC-IS系统，集成层的各种数据库管理系统在对这些外部系统进行访问时存在多样性。例如，集成层可以通过JDBC来访问中心数据库，可以通过LDAP应用编程接口访问目录服务，可以通过Web服务接口实现对ONS、EPC-IS等的访问。另外，利用数据引擎、JCA适配器等也能实现对其他系统的访问。