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武昌理工学院邓谦第七章物联网中间件物联网中间件关键技术7.2物联网中间件编程实例7.3第七章物联网中间件物联网中间件基本概念7.1学习目标了解物联网中间件的组成。了解物联网中间件的关键技术。了解物联网中间件的开发方法。第七章物联网中间件美国是最早提出物联网中间件(IOT-MW)概念的国家。物联网中各种应用软件需要在各种平台间进行移植运行，需一种构建于软、硬件平台上的更上一层软件支持系统--中间件。采用中间件技术，可以实现多个系统和多种技术之间的资源共享，最终组成一个资源丰富、功能强大的服务系统。物联网中间件技术作为物联网中的基础软件部分，有着非常重要的作用。7.1物联网中间件基本概念中间件定义：一种独立的系统软件或服务程序，可广泛应用于客户机、服务器的操作系统，管理计算机资源和网络通信中。作用是使到连接的两个独立应用程序或独立系统软件，即使相连接的系统具有不同的接口，利用中间件后仍能相互交换信息。其执行的关键途径是信息传递。7.1.1物联网中间件定义和分类物联网中间件可根据其目的和实现机制不同，将中间件分为以下几类：远程过程调用中间件（RemoteProcedureCall）面向消息中间件（Message-OrientedMiddleware）对象请求代理中间件（ObjectRequestBrokers）。7.1.1物联网中间件定义和分类物联网中间件发展的三个阶段，分别是：应用程序中间件阶段（ApplicationMiddleware）架构中间件阶段（InfrastructureMiddleware）解决方案中间件阶段（SolutionMiddleware）7.1.1物联网中间件定义和分类基本构成：给物品打上电子标签，电子标签携带有一个电子产品编码，即可实现全球物品的统一编码，它还代表这个物品的基本识别信息。要实现每个小的应用环境或系统的标准化以及它们之间的通信，必须设置一个通用的平台和接口，也就是中间件。7.1.2物联网中间件基本组成和特点物联网中间件基本组成和特点RFID中间件在系统中的位置和作用的解决办法是完全开源和免版权费用，这大大降低了总的开发成本。实现特征：轻量级、可重新编程、智能、适合当前标准、可升级、安全性高、完整。HydraHydra是基于语义模式驱动的架构，定位于操作系统和应用之间的中间件。7.1.3物联网中间件举例物联网中间件相关的关键技术，包括在互联网中广泛使用的web服务、融合物联网嵌入式设备的嵌入式web和万维物联网，以及具有感知特征的上下文感知技术。本节内容有：web服务；嵌入式中间件技术；万维物联网（WebofThings）；上下文感知技术。7.2物联网中间件关键技术服务（WebServices）向外界提供了一个能够通过Web调用的应用程序编程接口API（ApplicationProgrammingInterface），能够用编程的方法通过Web来调用这个应用程序。客户能够通过调用这个WebServices的应用程序获得相应的服务。7.2.1Web服务嵌入式中间件是在嵌入式应用程序和操作系统、硬件平台之间嵌入的一个中间层，通常定义为一组较为完整的、标准的应用程序接口。7.2.2嵌入式中间技术服务嵌入式Web嵌入式Web服务器技术的核心是HTTP协议引擎，嵌入式Web服务器通过CGI接口和数据动态显示技术，可在HTML文件或表格中插入运行代码，供RAM读写数据。嵌入式Web服务主要具有以下特点：统一的客户界面，平台独立性，高可扩展性，并行性与分布性。7.2.2嵌入式中间技术服务除了利用Web实现中间件外，JavaVM（Java虚拟机）以其良好的跨平台特性成为了物联网中间件的重要平台。每个JavaVM都有两种机制：一是装载具有合适名称的类（类或是接口），叫做类装载子系统；另一个是负责执行包含在已装载的类或接口的指令，叫做运行引擎。7.2.2嵌入式中间技术服务万维物联网（WebofThings）的基本框架由以下3部分组成：网络节点集成接口（IntegrationInterfaceofNetworkNode）。基于REST风的格终端节点（TerminalNodesBasedonRESTStyle），对智能设备可进行移动和临时安装。网络Mashup功能（WebMashupFunction）增强可视化、可预见、可预报和维护日程的能力。7.2.3万维物联网上下文感知技术是用来描述一种信息空间和物理空间相融合的重要支撑技术，它能够使用户可用的计算环境和软件资源动态地适应相关的历史状态信息，从而根据环境的变化自动地采取符合用户需要或者设定的行动。7.2.4上下文感知技术利用RubyonRails开发中间件7.3.2物联网中间件的发展物联网中间件技术已成为应用系统的重要支撑，相对操作系统和数据库，中间件与应用系统发展关系更密切。实用化是重要的发展趋势，软件平台是中间件发展的一个趋势，将变得更为个性化，并与具体应用整合。7.3物联网中间件编程实例物联网中间件有哪几类？物联网中间件具备哪些特点？嵌入式技术对物联网中间件有什么意义？课后习题