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TUhjnbcbe - 2025/4/2 22:34:00

应用层是物联网运行的驱动力,提供服务是物联网建设的价值所在。应用层的核心功能在于站在更高的层次上管理、运用资源。感知层和传输层将收集到的物品参数信息,汇总在应用层进行统一分析、挖掘、决策,用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、控制、共享、互通,提升信息的综合利用度。应用层是对物联网的信息进行处理和应用,面向各类应用,实现信息的存储、数据的分析和挖掘、应用的决策等,涉及海量信息的智能分析处理、分布式计算、中间件等多种技术

一、业务模式和流程

服务是一个或多个分布式业务流程的组成部分。

1.业务模式

目前,物联网业务主要有三种模式,分别是业务定制模式、公共服务模式和灾害应急模式。

1)业务定制模式

在业务定制模式下用户自己查询、确定业务的类型和内容。用户通过主动查询和信息推送两种方式,获取物联网系统提供的业务类型以及业务内容。

业务定制过程环节:用户挑选业务类型,确定业务内容后,向物联网应用系统定制业务。物联网应用系统受理业务请求后,确认业务已成功定制。建立用户与所定制业务的关联,将业务相关的操作以任务形式交付后台执行。任务执行返回的数据和信息由应用系统反馈给用户。

业务退订过程环节:用户向物联网应用系统提交退订的业务类型和内容,应用系统受理业务退订的要求,解除用户与业务之间的关联,给用户一个确认业务已成功退订。

业务定制模式如个人用户向物联网应用系统定制气象服务信息、交通服务信息等,企业用户向物联网应用系统定制的服务有智能电网、工业控制等。

2)公共服务模式

在公共服务模式下,常由政府或非盈利组织建立公共服务的业务平台,在业务平台之上定义业务类型、业务规则、业务内容、业务受众等。

业务平台的核心层包括业务规则、业务逻辑和业务决策,它们之间彼此关联、相互协调,保证公共服务业务顺利、有效地进行。业务逻辑与信息收集系统相连;业务决策与指挥调度系统、信息发布系统相连。信息收集系统、指挥调度系统和信息发布系统处在外围层,这三个系统由第三方厂商提供。

公共服务模式的例子包括公共安全系统、环境监测系统等。

3)灾害应急模式

随着突发自然灾害和社会公共安全复杂度的不断提高,应急事件牵涉面也会越来越广,这为灾害应急模式下的物联网系统的设计提出了更高的要求。

在通信业务层面,物联网系统必须提供宽带和实时服务,并将语音、数据和视频等融合于一体,为指挥中心和事发现场之间提供反映现场真实情况的宽带音视频通信手段,支持应急响应指挥中心和现场指挥系统之间的高速数据、语音和视频通信,支持对移动目标的实时定位。

在通信建立层面,物联网系统必须支持无线和移动通信方式。由于事发现场的不确定性,应急指挥平台必须具备移动特性,在任何地方、任何时间、任何情况下均能和指挥中心共享信息的能力,减少应急呼叫中心对固定场所的依赖,提高应急核心机构在紧急情况下的机动能力。

在信息感知层面,物联网系统必须实现对应急事件多个参数信息的采集和报送,并与应急综合数据库的各类信息相融合,同时结合电子地图,基于信息融合和预测技术,对突发性灾害发展趋势进行动态预测,进而为辅助决策提供依据,有效地协调指挥救援。

典型的灾害应急模式的物联网应用场景包括地震、泥石流、森林火灾等。

2.业务描述语言

1)XML

XML是目前通用的表示结构化信息的一种标准文本格式,没有复杂的语法和包罗万象的数据定义,是一个用来定义其他语言的元语言,是一种既无标签集也无语法的标记语言。

XML的优势如下:

(1)可拓展性:企业可以用XML为电子商务和供应链集成等应用定义自己的标记语言,还可以为特定行业定义该领域的特殊标记语言,作为该领域信息共享与数据交换的基础。

(2)灵活性:XML提供一种结构化的数据表示方式,使得用户界面分离与结构化数据。Web用户追求的先进功能在XML环境下容易实现。

(3)自描述性:XML文档通常包含一个文档类型声明,除了人容易读懂XML文档,计算机也能处理。XML文档被看作是文档的数据库化和数据的文档化,做到了独立于应用系统,并且数据能够重用。

(4)简明性:它只有SGML约20%的复杂性,但却具有SGML80%的功能。XML简单、易学、易用并且易实现。另外XML也吸收了在Web中使用HTML的经验。

2)UML

UML是用来对软件密集系统进行描述、构造、可视化和文档编制的一种语言。它融合了Booch、OMT和OOSE方法中的概念,是可以被使用者广泛采用的简单、一致、通用的建模语言。

UML是标准的建模语言,不是一个标准的开发流程。虽然UML的应用以系统的开发流程为背景,但根据现有开发经验,不同的组织不同的应用领域需要不同的开发过程建立自身的UML模型。

UML的重要内容由下列五类图来定义。

第一类是用例图。从用户角度描述系统功能并指出各功能的操作者。

第二类是静态图,包括类图、对象图和包图。其中,类图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中的类,表示类之间的联系,如关联、依赖、聚合等,还包括类的内部结构。

第三类是行为图,描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系,包括状态图和活动图,状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件,状态图是对类图的补充,活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系,有利于识别并进行活动。

第四类是交互图,描述对象间交互关系,包括顺序图和合作图。顺序图显示对象之间的动态合作关系,它强调对象之间消息发送的顺序,合作图描述对象间的协作关系。合作图与顺序图相似,也显示对象间的动态合作关系。

第五类是实现图。其中的构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系。

3)BPEL

业务过程执行语言(BusinessProcessExecutionLanguage,BPEL)是基于XML,用来描述业务过程的编程语言。被描写业务过程由Web服务来实现,这个描写的本身也由服务提供,并可以当作Web服务来使用。

BPEL提供的服务组装模型提供如下特性。

(1)灵活性:服务组装模型具有丰富的表现能力,能够描述复杂的交互场景,能够快速地适应变化。

(2)嵌套组装:一个业务流程可以表现为一个标准的Web服务,并被组装到其他流程或服务中,组成更粗粒度的服务,提高了服务的可伸缩性和重用性。

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