物聯網系統和物品信息獲取及監控方法

專利名稱：物聯網系統和物品信息獲取及監控方法
技術領域：
本發明涉及物聯網技術，尤其涉及物聯網系統和物品信息獲取及監控方法。
背景技術：
1999年，MIT Auto-ID中心最早提出一個結合物品編碼、RFID和互聯網技術的應用系統解決方案。該方案在計算機互聯網的基礎上，利用射頻識別技術、無線數據通信技術等，構造了一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網“Ihternet of things”(簡稱物聯網)，2003年，美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首。2005年，國際電信聯盟發布《ITU互聯網報告2005 :物聯網》，結合傳感網和RFID重新 闡述了“物聯網”的概念。物聯網的定義和范圍因此發生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術的物聯網，還將包括傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術等。2009年I月IBM首次提出“智慧地球”這一概念。IBM認為，IT產業下一階段的任務是把新一代IT技術充分運用在各行各業之中，具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成物聯網。在IBM的促成下，物聯網被列為振興美國經濟的兩大重點產業之一。2009年8月溫家寶總理在視察中科院無錫物聯網產業研究所時，提出“感知中國”，物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一。物聯網“十二五”規劃成為“十二五”規劃的重要組成部。將鎖定物聯網十大重點應用領域智能電網、智能交通、智能物流、智能家居、環境與安全檢測、工業與自動化控制、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業、國防軍事。預計到“十二五”期末，我國物聯網相關產業規模將達到五千多億。物聯網是“物物相連的互聯網”，將無處不在的末端設備和設施，包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等和“外在使能”的貼上RFID的各種資產、攜帶無線終端的個人與車輛等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”，通過各種無線/有線的長距離/短距離通信網絡實現互聯互通(M2M)、應用大集成、以及基于云計算的SaaS營運等模式，提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面等管理和服務功能，實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營” 一體化。物聯網技術體系主要包括感知延伸層技術、網絡層技術、應用層技術和共性支撐技術體系框架。要構建一個無處不在的物聯網應用必須考慮到這幾個部分。目前，各個獨立的經濟體為了保護自己的經濟利益，都紛紛試圖利用本國的技術標準構建物聯網系統。目前比較有影響力的有美國的EPC標準、日本的UID標準、ISO標準等。每個標準都有自己的偏重，EPC主要偏重于整個物聯網系統的構建，UID偏重于對各種泛在對象的包容及簡單的單系統實現，ISO偏重于空中接口、硬件及芯片層面。在各項物聯網標準中，就系統級而言，EPC無疑是最完善的。EPC的目標是構建了一個實時、準確、可交互的物聯網系統，是很多后來者的榜樣。EPC是美國為代表的物聯網標準，其針對物流行業的應用特征決定了其系統架構的龐大和科學。EPC系統包括電子標簽、編碼、ONS、EPCIS等。電子標簽可以附著在物體上非接觸式識別、編碼就是在標簽內存儲的EPC編碼是物品的唯一身份、ONS可以定位某個具體EPC標簽所對應的物的信息服務器——EPCIS的IP。繼而通過企業應用程序找到某個物的所有EPCIS并從中提取需要的信息。從上述表達中可以看出，EPC可以準確查找信息，但是如何保證這些信息是最新的，如何保證除查詢以外的進一步交互，提取更有價值的信息。答案就在中間件，以及圍繞中間件所做的一些列的標準化工作。EPC中間件是物聯網的神經系統，是一種企業通用的管理EPC數據的架構。它可以安裝在商店、本地配送中心，區域甚至全國數據中心，以實現對數據的捕獲、監控和傳送。這種分布式結構可以簡化物聯網的管理，提高運行效率。EPC通過中間件控制分布于全世界各地的硬件資源，從而可以根據需要讀寫任何時間、任何地點的每一個物品的信息。真正做到實時交互。當然，EPC要想達到理想的效果還有很多工作要做，比如安全問題，配套的軟件 及硬件產品的標準化。如何構建本發明的物聯網系統平臺過程，EPC的體系是非常值得參考的。其他標準與其相比，其最大的缺陷就是缺少中間層，一般只描述了構建單一的簡單系統，很難構建真正的物聯網。EPC的框架一開始是為了物流系統而構建的，繼而在物流系統地基礎上可以擴展到各個領域。這恰恰說明只有系統架構還不夠，還需要一個最為典型的一應用，然后以此應用為基礎，構建其它應用。同樣，最為“智慧地球”的提出者——IBM也有其自身的系統平臺，并在此系統平臺上擴展了很多應用，這些應用包括其提出的智慧地球的各個領域，如醫療、電力、城市等等，形成其主導的智慧地球的主體。由此，亟需靈活性高且易于組建的物聯網系統和物品信息獲取及監控方法為多樣的物聯網應用提供支持。

發明內容
本發明的目的在于提供能夠靈活組網、易于組建的物聯網系統。使得系統具有較高的安全性、穩定性、可靠性及擴展性。本發明公開了一種物聯網系統，其特征在于包括感知引導層設備、子網網關、服務層設備和視圖層設備；所述感知引導層設備用于根據指令控制物聯網監控物品并獲取數據信息后上傳到子網網關；所述子網網關用于處理指令并通過網絡和所述服務層設備交互所述指令和數據
信息；所述服務層設備用于根據物聯網應用的業務類型按預定配置處理指令和數據信息，將處理后的數據信息傳送給所述視圖層設備；所述視圖層設備與用戶交互用于向所述服務層設備請求數據以及接收服務層數據進行顯示。優選地，所述物聯網系統還包括無源RFID標簽，所述感知引導層設備為無源RFID讀寫器，所述無源RFID讀寫器用于根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發的指令讀取所述無源RFID標簽信息以獲取物聯網監控物品的數據信息。
優選地，所述物聯網系統還包括接入層設備，所述接入層設備通過通信接口連接在所述感知引導層設備和所述子網網關之間，用于在子網網關和感知引導層設備之間轉發所述物聯網監控物品的指令和數據信息。優選地，所述接入層設備為控制器，所述物聯網系統還包括無源RFID標簽，所述感知引導層設備為無源RFID讀寫器或智能設備，所述無源RFID讀寫器用于通過讀取所述無源RFID標簽信息獲取物聯網監控物品的數據信息，所述智能設備通過通信接口將自身運行信息作為物聯網監控物品的數據信息上傳，所述控制器用于實時控制讀寫器或智能設備收集所述數據信息，并將所述數據信息處理后上傳給子網網關，所述子網網關也可以直接控制讀寫器或智能設備實時收集所述數據信息。優選地，所述子網網關將所述數據信息上傳給服務層設備，所述服務層設備將處理后的數據信息直接推送給所述視圖層設備或將處理后的數據信息返回給所述子網網關 再由所述子網網關推送給通過網絡與子網網關直接通信的視圖層設備。優選地，用戶通過與所述視圖層設備交互進行操作指示，所述視圖層設備直接或通過所述服務層設備向所述子網網關下發指令數據；所述子網網關根據所述指令數據控制所述控制器收集所述無源RFID讀寫器讀寫器/智能設備的數據信息，并將所采集的所述數據信息直接或經由所述服務層設備推送給視圖層設備顯示。優選地，所述無源RFID讀寫器包括讀寫模塊、陣列天線、傳感器、指示燈和聲音設備。優選地，所述感知引導層設備為有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備，所述接入層設備為無線網關，所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發的指令以無線方式向所述無線網關上報所述物聯網監控物品的數據信息。優選地，所述無線網關用于實時控制所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備收集所述數據信息，并將所述數據信息處理后上傳給子網網關。優選地，所述子網網關將所述數據信息上傳給服務層設備，所述服務層設備將處理后的數據信息直接推送給所述視圖層設備或將處理后的數據信息返回給所述子網網關再由所述子網網關推送給通過網絡與子網網關直接通信的視圖層設備。優選地，用戶通過所述視圖層設備交互進行操作指示，所述視圖層設備直接或通過所述服務層設備向所述子網網關下發指令數據；所述子網網關根據所述指令數據控制所述無線網關收集所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備的數據信息，并將所采集的所述數據信息直接或經由所述服務層設備推送給視圖層設備顯示。優選地，所述服務層設備包括接口模塊、數據平臺和內核；所述接口模塊用于提供對于各種視圖層設備、子網網關的通信接口 ；所述數據平臺用于對所述物聯網監控物品的數據信息進行專項數據處理和存儲；所述內核用于根據物聯網應用的業務類型按預定配置對所述物聯網監控物品的數據信息進行業務邏輯處理。
優選地，所述數據平臺包括關系型數據處理模塊、空間數據處理模塊、矢量數據處理模塊和文件處理模塊；所述關系數據處理模塊用于根據業務邏輯利用關系數據庫提供關系數據服務；所述空間數據處理模塊用于根據業務邏輯要求對空間對象進行分析和處理；所述矢量數據處理模塊用于存儲和處理矢量數據；所述文件處理模塊用于存儲和處理文件。優選地，所述內核包括業務功能模塊、總線服務模塊、組網服務模塊、安全服務模塊、消息服務模塊和系統服務模塊； 其中，所述業務功能模塊針對不同的物聯網應用建立業務數據、處理業務邏輯、力口載業務界面、解析業務指令、設置硬件參數；所述組網服務模塊用于對連接到所述服務層設備的子網網關或移動終端進行組網；所述安全服務模塊用于進行內部信息、數據存儲、數據通信的安全進行監控并用于進行硬件設備的身份識別和認證；所述消息服務模塊用于對轉送到其它層設備的數據信息或指令數據進行封裝或解析；所述系統服務模塊用于保存系統的配置信息；所述總線服務模塊用于在所述服務層設備內部各部件之間的進行數據交互。優選地，所述子網網關為移動子網網關或固定子網網關，所述移動子網網關通過移動網絡進行信息收發，所述固定子網網關通過互聯網或局域網進行信息收發。優選地，所述固定子網網關包括接入層單元、核心層單元和網絡層單元；所述接入層單元用于提供對服務層設備以及視圖層設備中的移動終端的通信接Π ；所述核心層單元用于對來自服務層設備的指令數據進行處理并轉發來自接入層設備或直接來自感知引導層的數據信息；所述網絡層單元用于提供對接入層設備或感知引導層設備的網絡通信接口以及數據過濾服務。所述移動子網網關包括服務請求模塊、系統功能模塊和網絡通信模塊；所述服務請求模塊直接從服務層設備請求服務，并接受從服務層推送過來的信息；所述系統功能模塊對指令數據進行封裝、解析、分發和執行、并處理各類數據信息；所述網絡通訊模塊用于與接入到子網網關的底層硬件進行通信。優選地，所述視圖層設備包括直接與子網網關通信連接的第一移動終端、與服務層設備通信連接的第二移動終端、帶標準網絡瀏覽器的計算機或具備顯示和交互功能的第
三方設備。優選地，所述系統通過對網絡服務提供商線路、設備、機柜、機房以及機房環境設備安裝有源RFID或無源RFID或將設備配置為智能設備從而構建得到網絡物聯網，在此基礎上對需進行物聯網管理的不同行業業務所涉及的硬件設備配置有源RFID或無源RFID或將設備配置為智能設備使得所述不同行業業務所涉及的硬件設備接入所述網絡服務提供商的網絡后將作為一個網絡終端節點成為所述網絡物聯網管理對象，同時所述服務層設備可擴展安裝針對不同業務的業務邏輯處理模塊以處理行業業務所涉及硬件設備的業務數據，從而實現業務的擴展。優選地，所述業務邏輯處理模塊包括智能電網模塊、智能交通模塊、智能物流模塊、智能家居模塊、環境與安全檢測模塊、工業與自動化控制模塊、醫療健康模塊、精細農牧業模塊、金融與服務業模塊、國防軍事模塊。本發明還公開了一種基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，包括感知引導層設備根據指令對物聯網監控物品控制并獲取物聯網監控物品的數據信息后上傳到子網網關；子網網關通過網絡向所述服務層設備轉發所述數據信息；服務層設備處理指令并根據物聯網應用的業務類型按預定配置處理數據信息，將處理后的數據信息傳送給視圖層設備；視圖層設備接收服務層數據進行顯示。優選地，所述感知引導層設備根據指令對物聯網監控物品控制并獲取物聯網監控物品的數據信息后上傳到子網網關感知引導層設備根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發 的指令對物聯網監控物品控制并獲取物聯網監控物品的數據信息，所述感知引導層設備通過連接在所述感知引導層設備和所述子網關之間的接入層設備向子網網關轉發所述物聯網監控物品的數據信息。優選地，所述接入層設備為控制器，所述物聯網系統還包括無源RFID標簽，所述感知引導層設備為無源RFID讀寫器或智能設備；所述感知引導層設備獲取物聯網監控物品的數據信息并上傳到子網網關包括所述無源RFID讀寫器根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發的指令通過讀取所述無源RFID標簽信息獲取物聯網監控物品的數據信息，所述智能設備通過通信接口將自身運行信息作為物聯網監控物品的數據信息上傳，所述控制器實時控制讀寫器或智能設備收集所述數據信息，并將所述數據信息處理后上傳給子網網關，所述子網網關也可以直接控制讀寫器或智能設備實時收集所述數據信息。優選地，所述服務層設備將處理后的數據信息傳送給視圖層設備包括所述服務層設備將處理后的數據信息直接推送給所述視圖層設備或將處理后的數據信息返回給所述子網網關再由所述子網網關推送給通過網絡與子網網關直接通信的視圖層設備。優選地，所述方法步驟第一步以前還包括用戶通過所述視圖層設備交互進行操作指示，所述視圖層設備直接或通過所述服務層設備向所述子網網關下發指令數據；所述子網網關根據所述指令數據控制所述控制器收集所述無源RFID讀寫器讀寫器/智能設備的數據信息。優選地，所述感知引導層設備為有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備，所述接入層設備為無線網關，所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發的指令以無線方式向所述無線網關上報所述物聯網監控物品的數據信息，所述無線網關用于實時控制所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備收集所述數據信息，并將所述數據信息處理后上傳給子網網關。優選地，所述子網網關將所述數據信息上傳給服務層設備，所述服務層設備將處理后的數據信息直接推送給所述視圖層設備或將處理后的數據信息返回給所述子網網關再由所述子網網關推送給通過網絡與子網網關直接通信的視圖層設備。優選地，用戶通過所述視圖層設備交互進行操作指示，所述視圖層設備直接或通過所述服務層設備向所述子網網關下發指令數據；所述子網網關根據所述指令數據控制所述無線網關收集所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備標簽的數據信息，并將所采集的所述數據信息直接或經由所述服務層設備推送給視圖層設備顯示。優選地，所述系統通過對網絡服務提供商線路、設備、機柜、機房以及機房環境設備安裝有源RFID或無源RFID或將設備配置為智能設備從而構建得到網絡物聯網，在此基 礎上對需進行物聯網管理的不同行業業務所涉及的硬件設備配置有源RFID或無源RFID或將設備配置為智能設備使得所述不同行業業務所涉及的硬件設備接入所述網絡服務提供商的網絡后將作為一個網絡終端節點成為所述網絡物聯網管理對象，同時所述服務層設備可擴展安裝針對不同業務的業務邏輯處理模塊以處理行業業務所涉及硬件設備的業務數據，從而實現業務的擴展。。優選地，所述業務邏輯處理模塊包括智能電網模塊、智能交通模塊、智能物流模塊、智能家居模塊、環境與安全檢測模塊、工業與自動化控制模塊、醫療健康模塊、精細農牧業模塊、金融與服務業模塊、國防軍事模塊。本發明通過分層設置設備，使得物聯網系統易于組建具有較好的靈活性，同時兼顧安全性，可廣泛應用于包括智能電網、智能物流、智能交通、智能家居、環境與安全檢測、 工業與自動化控制、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業以及國防事業等諸多領域。


圖I為本發明的物聯網應用系統的整體結構示意圖；圖2為本發明的物聯網系統的結構示意圖；圖3為本發明實施例的物聯網系統平臺的視圖層模塊結構示意圖；圖4為本發明實施例的物聯網系統平臺的服務層模塊結構示意圖；圖5為本發明實施例的物聯網系統平臺的子網網關層模塊的移動網關的結構圖；圖6為本發明實施例的物聯網系統平臺的子網網關之固定網關結構示意圖；圖7為本發明實施例的物聯網系統平臺的接入層結構圖；圖8為本發明實施例的物聯網系統平臺的感知引導層中的無源RFID讀寫器及其多種陣列天線示意圖；圖9為本發明一具體實施例的物聯網系統平臺；圖10為本發明另一具體實施例的物聯網系統平臺；圖11為本發明另一具體實施例的物聯網系統平臺；圖12為本發明實施例的物聯網系統平臺的安全策略；圖13為本發明實施例的無源RFID在網絡傳輸線纜上的應用示意圖14為本發明實施例的無源RFID在機柜內的應用示意圖；圖15為本發明實施例的無源RFID在機房內的應用示意圖；圖16為本發明實施例的無源RFID在設備上的應用示意圖；圖17為本發明實施例的有源RFID組網示意圖；圖18為本發明實施例的有源RFID在設備及環境上的應用示意圖；圖19為本發明實施例的網絡物聯網上擴展其它應用的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發明的技術方案。 圖I為本發明的物聯網應用系統的整體結構示意圖。本發明的物聯網應用系統包括三個部分，物聯網系統平臺01、網絡物理層的物聯網02，即“網絡物聯網”、物聯網應用03。其中物聯網系統平臺分為六層，分別是視圖層10、服務層20、子網網關層30、接入層40、感知引導層50及無源RFID電子標簽60。一個完整的物聯網系統基本是由這六個部分中的幾個或全部組成。網絡物理層的物聯網是在這個平臺基礎上構建的一個典型的物聯網系統。該系統對IT及通信網絡中所有終端設備、物理鏈路進行統一實時監控和管理。該物聯網系統從功能劃分為三個層次，分別是智慧網絡02A，對電信級網絡、專網、企業網、軍網、樓宇網絡等各級網絡的物理鏈路進行實時監控、定位和智能管理；智能機房02B，對數據中心(IDC)、設備機房、通信機房、基站、室外交接箱、室外機柜等的內部的環境、設備及其本身作實時監控、定位和智能管理；智能設備02C，在任何地點的IT設備、通信設備及其他各行業的各種物聯網設備進行實時監控、定位和智能管理。通信網絡和IT是一切物聯網的基礎，所以網絡物聯網基礎上再擴展其它物聯網應用就非常容易。大部分行業物聯網中的傳感器、RFID讀寫設備、有源RFID標簽及行業智能設備都將作為網絡的一個終端直接被網絡物聯網管理，配合服務層的業務功能模塊的擴展，可以實現包括智能電網03A、智能交通03B、智能物流03C、智能家居03D、環境與安全檢測03E、工業與自動化控制03F、醫療健康03G、精細農牧業03H、金融與服務業031、國防軍事03J及其它應用03K。圖2為本發明的物聯網系統平臺結構示意圖。如圖2所示，服務層20是整個平臺的核心，其包括用于提供數據存儲的數據平臺21、用于進行核心業務邏輯處理的內核27、為外圍設備提供訪問服務的模塊(其中包括為視圖層的第二移動終端12提供訪問服務的移動服務模塊22、為視圖層的瀏覽器13提供訪問服務的瀏覽服務模塊23、為視圖層的第三方系統提供接口服務的第三方服務模塊24、對移動子網網關31提供服務的移動服務模塊25、對固定子網網關32提供服務的網關服務模塊26)。服務層20對視圖層10中各個對象的服務方式是通過局域網或廣域網的接口C50_l、C50_2、C50_3提供，服務層20 —般不對請求對象做管理。服務層20和固定子網網關32之間通信接口 C42、和移動子網網關31之間的通信接口 C40 —般通過廣域網進行，并且對通信對象做必要的管理。子網網關層30是整個平臺的中樞神經，它一般包括固定子網網關和移動子網網關，固定子網網關32存在于每一個局域網內，每個子網段都需要一個固定子網網關32。子網網關層30通過廣域網/局域網接口 C42/C40對服務層20提供服務。也可以作為服務層20的代理，直接對視圖層10的第一移動終端11提供來自服務層的數據和安全服務，二者之間的通信接口 C41 一般是局域網。子網網關層30最為主要的功能是對其下位設備一控制器41及無線網關42進行數據通信并保證安全，處理其指令數據，他們之間的通信接口C31_l、C31_2 一般是局域網。子網網關層30也可以直接和感知引導層的下位設備——支持局域網的通信接口 C22和指令控制的無源RFID讀寫設備51或智能設備53_1進行通信，處理其指令數據，并通過指令控制這些設備。該層也通過廣域網/局域網C42/C40接收來自服務層20的指令數據，根據指令控制下位設備。接入層40是一個獨立子網內的神經，是整個系統的支路神經。接入層40包括與無源RFID讀寫器及智能設備通過接口 C21進行連接，并實時控制這些設備的控制器41 ;以及與有源RFID及無線智能設備通過無線通信接口 C23進行連接，并進行相互數據轉換的無線網關42。 接入層40的控制器41可以通過串口、USB或其它有線接口 C21控制無源RFID讀寫器51、智能設備531。無線網關42通過例如ZigBee/Wi-Fi以及其它支持自組網的無線通信接口 C23和支持無線通信的有源RFID標簽52或智能設備532進行通信。感知引導層50主要是無源RFID讀寫器51、有源RFID標簽52及智能設備53_1、53_2。其中無源RFID讀寫器51是由讀寫模塊51A、天線及天線陣51B、傳感器51C、指示燈51D、聲音設備(蜂鳴器或喇叭)51E組成。天線或陣列天線通過射頻接口 ClO對無源RFID標簽61進行讀寫和定位。有源RFID標簽芯片52A可以通過Zigbee/Wi_Fi/其它支持自組網的無線網絡傳遞數據，并最終將數據傳遞到無線網關，其本身有源，所以可以集成傳感器52B、指示燈52C、聲音設備(蜂鳴器或喇叭)52D。智能設備53_1、53_2，主要指工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等各種系統中，帶有USB接口、串行口或以太網接口、無線接口等各種接口，并可通過這些接口遠程發送控制指令、獲取當前實時狀態和數據的設備，如數據中心的智能空調、智能UPS，智能家居中的智能洗衣機、智能電飯煲等。上述的各層之間通信接口的類型如下所述接口C10、C23 是無線接口，如 Wi-Fi/ZigBee/LF RFID/HF RFID/UHF RFID 等。接口 C21為有線連接的底層硬件間接口。接口C22、C31_1、C31_2 為局域網接口。接口 C42為因特網或局域網接口。接口 C40、C41、C50_1、C50_2、C50_3為網絡連接接口，可以是有線或無線的局域網或廣域網，形式不定，有網絡連接即可。上述的各層之間通信接口傳遞的數據如下所述接口 ClO傳遞底層硬件數據。接口 C21、C23傳遞指令數據或底層硬件數據接口C22、C31_2、C41、C42、C31_1、C40 傳遞指令數據。接口C50_l、C50_2、C50_3 傳遞業務數據。以下結合附圖對本發明的物聯網系統的各層作進一步說明。圖3為本發明實施例的物聯網系統平臺的視圖層結構示意圖。
物聯網系統的特點之一是物、時間和地點。以場景為基礎，架構場景和物的關系，在此基礎上表達出物與時間的關系。場景可以根據實際需求切換，物及各種傳感器信息可以根據場景、時間及其它條件加載。所以直觀的圖形化界面基礎上根據不同的應用增加不同的物就可以適用許多應用場景。如圖3所述，第一、第二移動終端11、12都是由5個部分組成，其中第一移動終端11跳過服務層直接和子網網關層30通信，其具有請求網關服務的網關服務請求模塊IIE和接收來自網關的各種推送服務的推送響應模塊11D。第二移動終端12和服務層進行通信，具有請求安全服務功能服務層服務請求模塊12E和接收來自服務層的各種推送服務的推送響應模塊12D。第一、第二移動終端11、12內部分別包括一個嵌入式數據庫11B、12B，所述嵌入式數據庫11B、12B可以存儲中間數據或臨時數據；系統功能模塊11C、12C包含了各自的基礎配置信息、業務邏輯處理及其它模塊的調度，第一移動終端11的系統功能模塊主要處理的是指令數據，第二移動終端12的系統功能模塊主要處理的是業務數據；圖形化界面11A、12A為多個平臺可定制,例如,蘋果的IOS平臺、android平臺、Windows平臺及Linux平臺等，這些平臺圖形化開發簡單、快速，展現效果逼真。可以加載直觀的空間數據顯示場 景，及各種圖形顯示物及傳感器，結合時間及用具體應用業務邏輯，可以適應各種物聯網應用。展示層中的瀏覽器13也是采用最直觀的圖形化操作界面13A(所包含的圖形化技術很多，一般有Flex、SilverLight、GIS、CAD等圖形化技術中的一種或多種，以最大程度的圖形效果展現物聯網應用，能夠適用于很多行業)；瀏覽器13和服務層20通信，包括請求安全服務的服務層服務請求模塊13C和接收來自服務層的各種推送服務的推送響應模塊13B。第三方系統14為其它用于具備顯示和交互功能視圖層設備，其與服務層的接口總的來說分為三類。一種是為了適應物聯網開環應用而預留的接口。所謂開環，就像EPC和UID那樣，整個系統是開放的，從編碼、架構、信息交互、讀寫規則等都有統一的開放規范，任意遵循規范的系統之間可以實時交互。閉環則是自己可以定義一切規則，只要本系統內部及兄弟系統之間可以實時交互就可以。為了和開環標準適應，本發明設立專門的開環接口 14A。開環接口中可以設定一個本地的EPCIS或者UID信息服務對EPC和UID標準開放。二是對第三方系統的兼容。一般稱為系統的北向接口，便于第三方系統調用本系統的服務。本發明的北向接口 14C，包括WEB服務、CORBA及SOAP。三是一些標準的消息接口 14B，如SMS、E-mail等。可以在系統中設定這些標準消息的接收者，系統就能在需要的時候向接收者發送消息。圖4為本發明實施例的物聯網系統平臺的服務層結構示意圖。借鑒SOA的思想，可以構建基于服務的可不斷擴展的軟件架構。將業務分類成不同的粒度的服務組件，配合面向對象和切面的編程思想，整個系統可以無限地擴展各種功能(只要硬件許可，理論上是可以的)，根據用戶需要的加載不同的功能展現給用戶。軟件服務化已經成為趨勢，服務層正是針對整個物聯網系統的復雜的業務、數據及安全處理的需求，尋求最小力度的服務化而產生的結果。服務層20可以針對不同的外部請求提供不同的服務，并在必要的時候推送信息給請求者。服務層20包括與第二移動終端12的外部服務請求對應的第二移動服務模塊22 ;與標準瀏覽器13的外部服務請求對應的瀏覽服務模塊23 ;與第三方系統14的外部服務請求對應的第三方服務模塊24 ;與移動子網網關31對應的第三移動服務模塊25 ;與固定子網網關32對應的網關服務I旲塊26。數據平臺21是服務層的最重要功能模塊之一。數據平臺21包括關系型數據處理模塊21A、空間數據處理模塊21B、矢量數據處理模塊21C、文件數據處理模塊21D。關系數據處理模塊21A能夠將多個關系型數據庫，關系數據庫I、關系數據庫2或者更多抽象成持久層對象，根據業務邏輯需求組織持久層對象對外提供數據服務。空間數據處理模塊21B是由空間數據庫存儲基礎數據，空間引擎負責對不同的空間對象進行分析和處理,并表達之間的相互關系。空間服務建立在空間引擎的基礎上，根據業務邏輯要求建立不同的空間數據分析對象和方法。在物聯網應用中還有大量的矢量數據，所以本系統設計了矢量數據處理模塊21C，矢量數據庫負責存儲矢量數據，矢量數據引擎根據數據結構構建出矢量對象，并表達出相互關系。矢量服務在矢量對象的基礎上，根據業務邏輯要求建立不同的矢量數 據分析對象和方法。除此以外，任何系統中都有大量的文件信息需要處理，所以本系統設計了文件數據處理模塊21D，并針對文件管理規則建立了專門的文件服務，供系統的其他部分調用。內核27包括負責業務邏輯處理的業務功能模塊27D、安全服務模塊27C、組網服務模塊27E、系統服務模塊27B、總線服務模塊27A、消息服務模塊27F。系統服務模塊27B包含整個系統的基礎配置信息，如單位信息、硬件配置、人員信息、權限設定、模塊配置、多語言等等。安全服務模塊27C主要包括對內部信息的安全、數據存儲的安全、對外服務和接口中數據通信的安全、硬件設備的身份和認證的安全等。其中最為復雜的就是網絡通信中數據的安全。將在圖12中詳細說明。組網服務模塊27E是對下位的子網網關或聯入到后臺服務的移動終端進行組網，并對子網網關30進行實時管理。這些設備可能是臨時接入，也可能是永久接入，即可能是直接介入也可能通過穿透網關或防火墻間接接入。系統在這些設備接入時要能及時發現，離開時也能及時知道，并對應必要的網絡身份進行管理。業務功能模塊27D主要是針對不同的物聯網應用建立不同的功能模塊組，如智能電網、智能交通、智能物流、智能家居、環境與安全檢測、工業與自動化控制、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業、國防軍事等等，可以不斷擴展。不同模組內部又可根據具體功能又細分成更多粒度的子功能模塊。模塊27D1示出了每增加一個物聯網應用時需要增加的具體功能模塊塊，包括業務數據、業務邏輯、圖形界面、底層硬件信息及控制方式(這是硬件指令產生和解析的依據)。總線服務模塊27A的主要功能是對以上各個服務組件之間的配置、調用和協調。當功能模塊需要或對外服務需要執行某項功能時，必然涉及到其他服務組件，這時候就由總線服務去協調這些服務，完成工作。消息服務模塊27F用于進行不同應用的業務數據和指令數據在系統平臺各層之間傳遞前的處理和封裝，及傳遞后的解析和處理。圖5為本發明實施例的物聯網系統平臺的移動子網網關結構示意圖。圖6為本發明實施例的物聯網系統平臺的固定子網網關結構示意圖。圖7為本發明實施例的物聯網系統平臺的接入層架構圖。子網網關層和接入層均屬于中間件。中間件是物聯網的神經系統，是一種通用的管理數據的架構。這種分布式結構可以簡化物聯網的管理，提高運行效率。中間件是用來加工和處理來自讀寫器、傳感器、智能設備等底層硬件的所有信息和事件流的軟件，是連接底層硬件和后臺管理系統的紐帶。它要對標簽數據、傳感器數據進行過濾、分組和計數，并最終形成指令數據發往服務層，以減少網絡系統中的數據量，并防止錯誤識讀、漏讀和多讀信息。“邊緣中間件”是直接連接到底層硬件，采集實時數據的中間件，“內部中間件”主要負責將“邊緣中間件”采集的數據經過多級網絡傳遞到后臺管理系統。中間件在形式上既可以是獨立的軟件包或嵌入的軟件包，也可以是獨立的硬件加各種嵌入的軟件包。大部分是純軟件的中間件，不過本發明中的采用嵌入式設備的硬件作為ES層中間件。硬件中間層有其自身的優點，除了具有軟件中間件的組網和計算功能外，還具有豐富的硬件接口，可以連接各種各樣的讀寫器、傳感器、智能設備、甚至其它和物聯網無關的設備，并從硬件上或物理通信上控制這些設備。硬件中間層的發布和組網也比軟件中間件方便。缺點是制作成本高。圖5所示移動子網網關31其功能上類似所描述的內部中間件。移動子網網關31包括接口模塊31A，直接從服務層請求服務，并接受從服務層推 送過來的信息。核心模塊31B，包括嵌入式數據處理、指令處理、系統功能實現、圖形界面。系統功能模塊是核心，包含業務邏輯處理、必要的系統配置、協調其他各部分工作。指令處理模塊主要對指令數據進行封裝、解析、分發和執行。嵌入式數據處理主要是對系統數據、中間數據、臨時數據的存儲、查詢和管理。圖形界面根據系統功能需要圖形化顯示結果，并和用戶交互，將結果傳遞給系統功能。為了有比較好的圖形化效果，一般選擇圖形化效果比較好的操作系統，如IOS、Android、Windows、Linux等。網絡通訊模塊31C和那些通過局域網接入到移動子網網關不同的底層硬件進行通訊，在本平臺主要是控制器、無線網關、無源讀寫器及智能設備。如圖6所示，固定子網網關32最主要功能類似內部中間件，負責和邊緣中間件通信，將邊緣中間件/硬件中間件劃分成不同的網段。不同網段之間只需要很少的通信，甚至不通信，大大降低系統的復雜性、提高了效率。整個固定子網網關32分為三層，分別是接口層321、核心層322、網絡層323。接口層主要是通過第一移動服務模塊321A對第一移動終端11提供服務接口，通過服務層服務模塊26對服務層20提供服務接口 321B。由于所有的子網網關和服務層的組網都由服務層的組網服務27E所管理，所以服務層網關服務模塊26可以直接調用子網網關的服務層服務模塊321B，服務層服務模塊321B也能直接調用網關服務模塊26。第一移動終端11可以直接請求子網網關的第一移動服務模塊321A提供服務，第一移動服務模塊321A也可以直接推送信息到移動終端。核心層322包括數據服務模塊322C、安全服務模塊322D、網絡服務模塊322B、指令服務模塊322E及系統服務模塊322A。其中，數據服務模塊322C包括一個嵌入式數據庫組件，能夠像處理關系數據一樣處理所有的系統數據、中間數據和臨時數據，并為其他服務組件提供服務。安全服務模塊322D是為子網網關和服務層通信提供相互安全認證、加密及解密，并為對外接口提供安全服務。系統服務模塊322A對整個系統的基礎功能的實現、系統的配置和模塊間的調度，是子網網關的核心，負責所有的業務邏輯處理，并根據業務邏輯去調用其它不同的服務組件。指令服務322E是對指令數據的解析、封裝、分發，由于業務數據都在服務層處理，所以子網網關內的業務數據都是作為指令數據參數在服務層和子網網關之間交互。網絡通信模塊322B是對那些通過局域網接入到子網網關并接受子網網關管理和安全認證的設備的組網管理，并針對不同的底層硬件具體的組網方式略有區別，這些區別都預先在服務層的業務功能模塊中的硬件信息及控制方式中有相應的設定，在本平臺主要是控制器、無線網關、無源讀寫器及智能設備，子網網關啟動之初這些信息就被加載進來。網絡層323根據核心層322的網絡服務模塊322B的配置，建立和管理不同的底層TCP/IP網絡連接，并對傳遞過來的數據進行過濾和解析。這些解析和過濾的方式也在服務層的業務功能模塊中的硬件信息和控制方式中有預先定義，子網網關啟動之初這些信息就被加載進來。對于本發明包括，控制器通信模塊323A、無源RFID讀寫器通信模塊323B、無線網關通信模塊323C、智能設備通信模塊323D。其中無源RFID讀寫器通信模塊323B及智能設備通信模塊323D并不屬于中間件，是終端設備，只要支持以太網協議和指令控制就可以直接接入到子網網關。圖7所示接入層包括控制器41及無線網關42等設備。控制器41包括網絡通信模塊41A、系統功能模塊41B、底層硬件通信模塊41C。其中網絡通信模塊41A通過固定子網網關的安全服務模塊322D和固定子網網關建立安全連接，并由固定子網網關去管理控制器，所以控制器和固定子網網關之間可以進行實時的持續通信。與移動子網網關31的網絡通訊模塊31C之間是普通網絡連接。系統功能41B包括 指令功能模塊、嵌入式數據處理及輸入輸出處理。控制器是一個硬件設備，為了便于在現場配置及操作，配備了一些最基本的輸入輸出設備，如鍵盤和顯示屏。嵌入式數據庫主要是存儲復雜的中間數據、臨時數據和系統數據。指令模塊主要對指令數據進行封裝、解析、分發和執行。底層硬件通信41C，主要針對不同的硬件接口設定不同的通信方式(如CAN、I2C、RS485、RS412、RS232、USB等串行通信)或硬件控制方式(如開關、電平、脈沖、電壓、電流等)，并根據相應指令，利用相應的控制方式控制底層設備。無線網關包括網絡通信模塊42A(其功能和控制器的網絡通信41A —樣)、指令數據轉換模塊42B及底層無線通信模塊42C。底層無線通信主要有ZigBee、Wi-Fi及433M等其它支持自組網的無線通信協議。指令數據轉換模塊42B主要實現底層無線通信模塊42C接收的數據和上位系統能處理的指令數據之間相互轉換。當下位系統本身就支持指令方式時，往往不需要轉換指令轉換，僅僅數據傳播方式上轉換就可以。圖8為本發明實施例的物聯網系統平臺的感知引導層中的無源RFID讀寫器及其多種陣列天線示意圖。一個無源RFID讀寫器包括讀寫模塊51A、陣列天線51B、傳感器51C、指示燈51D及聲音設備51E，并由讀寫模塊控制所有的其它部分。其中陣列天線最為復雜，針對不同應用設計不同的陣列天下，傳感器、指示燈及聲音設備都根據陣列天線的布局做不同的設計。陣列天線一般有以下幾種單天線51B_1，頻率不限，形狀大小無限制。如環型天線、棒狀天線等。讀寫模塊51A可以控制其工作。線陣列51B_2、51B_3，最常用的線陣是多個單元天線依次等距排列在一直線上的直線陣51B_2。線陣的各單元也有不等距排列的，各單元天線也可以不排列在直線上，例如排列在圓周上或任意曲線上51B_3。讀寫模塊51A可以控制陣列中的任意一個單天線單獨工作，也可以控制多個天線同時工作，更可以按照既定策略控制多個單天線協同工作。面陣列51B_4，多個不同類型的線陣列天線或/和單天線在平面上或任意曲面上按一定方式排列或交叉就構成平面陣。讀寫模塊51A可以單獨控制面陣列中的一個線陣或多個線陣，也可以按照既定策略控制面陣列中任意一個或多個單個天線。空間三維陣列天線51B_5，多個不同面陣列天線或/和線陣列天線或/和單天線在空間上按照一定方式排列或交叉就構成空間三維陣列天線。控制模塊可以單獨控制空間陣中任意一個面陣(線陣)或多個面陣(線陣)，也可以按照既定策略控制空間陣中任意一個或多個單個天線。混合陣列天線51B_6，有多個不同的空間陣天線或/和面陣列天線或/和線陣列天線或/和單天線混合組成的陣列稱為混合陣。讀寫模塊51A可以單獨控制混合陣中任意一個面陣(空間陣、線陣)或多個面陣(空間陣、線陣)，也可以按照既定策略控制空間陣中任意一個或多個單個天線。 聲光設備可以根據需要任意布局、設定多個，一般根據陣列天線布局來設定。圖9為本發明一具體實施例的物聯網系統。·在該實施例中，控制器41通過有線連接接口 C21控制一個或多個無源RFID讀寫器51 (包括與讀寫器相連的陣列天線、聲光設備及各種傳感器)和/或智能設備53_1，并通過以太網C31_l連接到子網網關30。第一移動終端11和服務層服務模塊25、26通過網絡C41、C40、C42和子網網關連接，進行數據交互和業務邏輯處理。該實施例的物聯網系統可以執行如下功能控制器實時控制讀寫器/智能設備收集數據，處理后上傳給子網網關，子網網關將數據處理后傳遞給服務層，服務層將數據推送到視圖層的移動終端、瀏覽器或第三方系統。控制器實時控制讀寫器/智能設備收集數據，處理后上傳給子網網關，子網網關將數據處理后傳遞給服務層，服務層將處理結果返回給子網網關，子網網關將結果推送給視圖層的移動終端。用戶利用視圖層移動終端、瀏覽器或第三方系統與服務層交互后，通過服務層給子網網關發送指令數據。子網網關根據指令控制控制器收集讀寫器/智能設備數據或控制讀寫器/智能設備工作，處理結果返回到子網網關、服務層和視圖層。用戶通過視圖層移動終端直接與子網網關交互，發送指令數據。子網網關根據指令控制控制器收集讀寫器/智能設備數據或控制讀寫器/智能設備工作，處理結果返回到子網網關和移動終端。用戶通過視圖層移動終端直接與子網網關交互，發送指令數據請求服務層業務數據。移動終端根據業務層數據及用戶交互結果，發送指令給子網網關，子網網關根據指令控制控制器收集讀寫器/智能設備數據或控制讀寫器/智能設備工作，處理結果返回到子網網關、服務層和移動終端。本實施例的物聯網系統一個典型的物聯網應用結構。服務層一般發布在數據中心的服務器上或者云平臺上。被管理和控制的各個局域網內的硬件通過子網網關和后臺管理軟件相連，這些網關可以穿透子網段內的防火墻通過因特網、專網或其他廣域網和后臺管理軟件相連。這樣就形成一個后臺管理系統可以和分散在全世界各地的子網相連，并保持持續通信。子網網關和控制器通過局域網相連，一個子網只有一個子網網關，但一個網關管理多個控制器。一個控制器又通過有線連接的方式控制多個無源RFID讀寫器或智能設備。一個無源RFID讀寫器通過讀寫模塊控制多個單天線和陣列天線及傳感器、聲光設備。如此，從一個后臺管理系統控制多個子網網關、一個子網網關控制多個控制器、一個控制器控制多個讀寫器/智能設備、一個讀寫器控制多個天線和傳感器，逐級形成可以無限擴展但可以有限管理的物聯網系統。圖10為本發明另一具體實施例的物聯網系統。在本實施例中，一個或多個無源RFID讀寫器51 (包括與讀寫器相連的陣列天線、聲光設備及各種傳感器)和/或智能設備531通過局域網C22直接連接到子網網關層30，移動終端11和服務層服務25、26通過網絡C41、C40、C42和子網網關層30連接，進行數據交互和業務邏輯處理。該實施例的物聯網系統可以執行如下功能子網網關實時控制讀寫器/智能設備收集數據，處理后將數據上傳給服務層，月艮務層將數據推送到視圖層的移動終端、瀏覽器或第三方系統。
子網網關實時控制讀寫器/智能設備收集數據，處理后上傳給服務層，服務層將處理結果返回給子網網關，子網網關將結果推送給視圖層的移動終端。用戶利用視圖層移動終端、瀏覽器或第三方系統與服務層交互后，通過服務層給子網網關發送指令數據。子網網關根據指令收集讀寫器/智能設備數據或控制讀寫器/智能設備工作，處理結果返回到服務層和視圖層。用戶通過視圖層移動終端直接與子網網關交互，發送指令數據。子網網關根據指令收集讀寫器/智能設備數據或控制讀寫器/智能設備工作，處理結果返回到移動終端。用戶通過視圖層移動終端直接與子網網關交互，發送指令數據請求服務層業務數據。移動終端根據業務層數據及用戶交互結果，發送指令給子網網關，子網網關根據指令收 集讀寫器/智能設備數據或控制讀寫器/智能設備工作，處理結果返回到服務層和移動終端。在實際的物聯網系統中有許多讀寫器/智能設備是支持以太網通信，并且支持標準的指令控制模式，這些無源RFID讀寫器和智能設備不用通過控制器或其它邊緣中間件間接入子網網關，而是直接和子網網關相連。由子網網關通過指令控制它們。如此就形成了一個后臺管理系統控制多個子網網關、一個子網網關控制多個讀寫器/智能設備、一個讀寫器控制多個天線和傳感器，逐級形成可以無限擴展但可以有限管理的物聯網。圖11為本發明另一具體實施例的物聯網系統。在本實施例中，有源RFID標簽52 (包括與標簽相連的聲光設備及各種傳感器)和/或智能設備53_2通過無線通信方式C23 (Wi-Fi/ZigBee/其他自組網無線網絡)和無線網關42進行通信，無線網關通過局域網C31_2連接到子網網關層30。移動終端11和服務層服務25、26通過無線C41、C40、C42和子網網關連接，進行數據交流和業務邏輯處理。該實施例的物聯網系統可以執行如下功能子網網關實時控制無線網關收集無線智能設備/有源RFID數據，處理后將數據上傳給服務層，服務層將數據推送到視圖層的移動終端、瀏覽器或第三方系統。子網網關實時控制無線網關收集無線智能設備/有源RFID數據，處理后上傳給服務層，服務層將處理結果返回給子網網關，子網網關將結果推送給視圖層的移動終端。用戶利用視圖層移動終端、瀏覽器或第三方系統與服務層交互后，通過服務層給子網網關發送指令數據。子網網關根據指令控制無線網關收集無線智能設備/有源RFID數據或控制無線智能設備/有源RFID工作，處理結果返回到服務層和視圖層。用戶通過視圖層移動終端直接與子網網關交互，發送指令數據。子網網關根據指令控制無線網關收集無線智能設備/有源RFID數據或控制無線智能設備/有源RFID工作，處理結果返回到移動終端。用戶通過視圖層移動終端直接與子網網關交互，發送指令數據請求服務層業務數據。移動終端根據業務層數據及用戶交互結果，發送指令給子網網關，子網網關根據指令控制無線網關收集無線智能設備/有源RFID數據或控制無線智能設備/有源RFID工作，處理結果返回到服務層和移動終端。本實施例應用于有源RFID標簽的管理，或帶有有源RFID的設備的管理，或具有無線通信功能的無線智能設備的管理。有源RFID標簽 和傳感器及聲光信號結合能用到很多場合，如環境監測、集裝箱管理等。智能設備帶有Wi-Fi功能或者ZigBee或者其他無線自組網功能的越來越多。這些智能設備可以用于智能家居、工業等各種場合，是時代發展的潮流，比如洗衣機、冰箱、電飯煲等。可以在辦公室通過移動終端11連接到子網網關30或者移動終端12連接到服務層20再連接到子網網關30，利用子網網關30和無線網關42之間進行通信，從而可以收集需要的環境參數，控制電飯煲開始煮飯，控制洗衣機開始洗衣服。此模式下一個后臺管理系統控制多個子網網關、一個子網網關控制多個無線網關，一個無線網關控制多個有源RFID標簽或者智能設備，一級級形成可以無限擴展但可以有限管理的物聯網。圖9到圖11所描述的三種具體的物聯網系統組織方式，在一個物聯網系統中可能會存在一個或多個，甚至全部存在。圖12為本發明實施例的物聯網系統平臺的安全策略。物聯網的安全涉及到二個方面，一個是物本身的安全，這和對象本身、安裝現場條件、公共安全有關系，另外一個是物聯網信息安全及通信安全，也是本發明所要解決的問題。理論上說，沒有絕對的安全，關鍵要看攻擊者突破這些安全障礙的代價是多大。大部分攻擊方法恰恰是對原理非常透徹的理解，所以無論什么系統，都有被攻擊的可能。物聯網的普遍發展對攻擊者會是個更大的誘惑，因為一旦攻擊成功，攻擊者將獲得更多的資源和信息。所以決定了其安全性方面的投入和研發應該遠遠大于互聯網時代的安全機制和方法，使攻擊者為之付出的代價更大。和安全相關的另外一個問題就是隱私問題。通過電子標簽可能自動地完成一個本來不希望的操作；如通過EPC系統將會使個人身份和電子標簽發生關聯，也可能泄露個人偏好，交易信息，及所在位置等個人隱私。隱私信息的獲取同樣要有相應的代價，避免低代價的隱私獲取。UID的標準中專門建立了 eTRON的安全認證體系，該體系能發揮多大安全作用還需要實踐去檢測。EPC的安全體系主要還是基于互聯網的。本發明的安全體系也是基于網絡的。服務層的安全服務模塊27C及固定子網網關的安全服務模塊322D是整個安全體系的核心。每個子網網關在剛啟動的時候都會以一個新成員的身份向服務層提出加入申請，驗證身份后，服務層安全中心和子網網關安全中心相互確認安全策略(對稱加密或非對稱加密或數字證書等)。以后雙方傳遞的數據都以既定的安全策略去解析和驗證。并且商定，按照既定的算法每間隔一段時間就做一次安全策略的變更。二個安全服務中心除了相互保證安全外，還為每一個和其發生關系的系統設定安全策略。當移動終端12和移動網關31、標準瀏覽器13及第三方系統14向服務層請求具有高權限的服務時，必須先由服務層的安全中心27C對其進行安全認證，獲得安全證書后，方能獲得有更高級別權限的服務；一般權限的服務利用安全套接字SSL就可以，普通信息不需要認證。同樣，當控制器和固定子網網關層32建立網絡通信41A時，無線網關和固定子網網關建立網絡通信42A時，移動終端11和子網網關建立網絡通信時，子網網關的安全中心322D就會先驗證身份，然后發放必要的數據簽名或證書，保證雙發的通信安全。由于子網網關、控制器及無線網關都在同一個局域網內，所以其安全級別要求不是太嚴格。圖13本發明實施例的無源RFID在網絡傳輸線纜上的應用示意圖。圖中所示為無源RFID讀寫器運用到銅配線架130_1及光配線架130_2上的示意圖，以及這些配線架安裝在機柜內連接到系統控制器41再連接到固定子網網關32，或直接 連接到移動子網網關31的示意圖。普通配線架包括銅纜配線架或光纖配線架。銅纜的又包括3類、5類、超5類、6類、超6類、7類等各種網絡配線架，也支持未來可能出現新布線系統的配線架。光的又包括單模、雙模、LC、SC、FC、ST等各種配線架，也支持未來可能出現新布線系統的配線架。普通配線架的網絡端口數可以是4 口、8 口、12 口、24 口、48 口等。這些配線架加上無源RFID讀寫器后都變成電子配線架，讀寫器可以嵌入到普通網絡配線架內也可以外掛到普通網絡配線上，一個讀寫器可以和一個配線架配合使用，也可以和多個配線架配合使用。也可以在普通網絡設備(交換機或者路由器)上去外掛一個RFID讀寫器以形成具有電子配線架功能的網絡設備。圖中A為銅纜RFID電子配線架結構示意圖。整個配線架包括三個部分，一部分是普通網絡配線架131_1，另一部分是無源RFID讀寫器51_1，其中包括陣列天線51B_1、LED指示燈51D_1。A圖示意的是讀寫器51_1外掛在普通配線架131_1上以形成電子配線架。配線架有插入普通跳線的端口 131A_1和陣列天線對應，從而實現對插入端口的電子跳線的實時檢測。每根銅纜跳線132上需要安裝一個無源RFID電子標簽61_1，便于天線陣列檢測其插入到那個端口。圖中B為光纜RFID電子配線架結構示意圖。整個配線架包括三個部分，一部分是普通網絡配線架131_2，另一部分是無源RFID讀寫器51_2，其中包括陣列天線51B_2、LED指示燈51D_2。B圖示意的是讀寫器51_2內嵌在普通配線架131_2上以形成電子配線架。配線架有插入普通跳線的端口 131A_2和陣列天線對應，從而實現對插入端口的電子跳線的實時檢測。每根光纜跳線133上需要安裝一個無源RFID電子標簽61_2，便于天線陣列檢測其插入到那個端口。圖中C為RFID電子配線架安裝在機柜內的示意圖。電子配線架130_3順序安裝在機柜134的不同U層，并通過有線方式C21連接到控制器41然后連接到固定子網網關32，也可以通過有線或無線轉有線的方式C22直接連接到移動子網網關31。從而最終和服務層進行通信，完成各種業務邏輯。通過RFID電子配線架對每一根跳線的管理，就能夠使網絡中的每一根物理鏈路的走向都能夠實時被發現和識別，也能夠對網絡中每個終端和接入點的位置進行定位和判別。實現對物理鏈路和終端的真正實時智能管理。圖14為本發明實施例的無源RFID在機柜(機架)內的應用示意圖。其中，141為橫向安裝在機柜內的設備，如配線加、交換機、路由器、服務器等；61_1為附著在橫向安裝在機柜內的設備上的無源RFID電子標簽；142為豎向安裝在機柜內的設備，一般為刀片式的設備，如刀片服務器、刀片交換機等；61_2為附著在豎向安裝在機柜內的設備上的無源RFID電子標簽；143為機柜；51B_2、51C_2、51D_2為水平安裝在機柜內的線性天線陣、指示燈及傳感器；51B_1、51C_1、51D_1為垂直安裝在機柜內的線性天線陣、指示燈及傳感器；51A和51E為RFID讀寫器的讀寫模塊及發聲設備(蜂鳴器或喇叭)；144為安裝在機柜內的帶有無源RFID電子標簽的橫向安裝設備，其具體由橫向機柜設備141和無源RFID電子標簽61_1組成；145為安裝在機柜內帶有無源RFID電子標簽的豎向安裝設備，其由縱向機柜設備142和無源RFID電子標簽61_2組成；61_3為附著在機柜底部的無源RFID電子標簽。每個柜內設備上都有一個無源的RFID電子標簽61_1、61_2。標簽內可以存儲整個設備生命周期內各個階段的信息；由于機柜是全金屬的封閉環境，柜內設備也基本上是金 屬外殼。考慮到射頻的干擾和串擾，經過多次計算和試驗，可以優選HF頻段RFID在該場合應用。當然，其它頻率的射頻標簽也能夠在機柜中使用，僅是效果沒有優選頻段優秀。每個機柜內部設有一個讀寫模塊51A及發聲設備51E以及多個陣列天線、指示燈及傳感器51B_1、51B_2、51C_1、51C_2、51D_1、51D_2。所述RFID讀寫模塊51A可以標示機柜的唯一身份，被上位系統識別。讀寫模塊51A控制多個陣列天線51B_1、51B_2，通過陣列天線51B_1、51B_2對每一個無源RFID電子標簽61_1、61_2進行識別和定位，定位精度為IU(44mm)。機柜內的陣列天線由橫向線性天線子陣列51B_2(水平線陣)和豎向線性天線子陣列51B_1(垂直線陣)組成。豎向線陣51B_1可以通過讀取橫向安裝的柜內設備141的RFID標簽61_1的信息定位該橫向安裝的柜內設備141，水平線陣可以通過讀取豎向安裝的柜內設備142的RFID標簽61_2的信息定位該橫向安裝的柜內設備142。豎向天線和橫向天線的個數不限、位置不限。可以根據實際需要安裝，安裝后連接到讀寫模塊51A。但一般情況下，豎向天線只安裝二個，即在機柜的二側各安裝一個。最終，通過機柜內的陣列天線，無源RFID讀寫器可以識別并定位機柜內任何位置的帶有無源RFID電子標簽的柜內設備。同時，依據陣列天線的布局，在相應位置設置多個溫度、濕度傳感器，傳感器實時監測周邊環境的溫度和濕度并將參數傳遞給控制器。陣列天線上還設置有多個LED指示燈。當操作員在機柜內相應位置安裝柜內設備時，對應的LED燈也會閃爍引導安裝。當控制器發現柜內設備在非授權狀態離開其正確位置時，指示對應位置的LED燈閃爍告警。當控制器發現相應位置的溫濕度傳感器監測數值超過預先設定數值時，也指示LED燈會閃爍
生敬口目。聲音設備51E的作用是，當控制器指示陣列天線上LED閃爍告警時，同時控制蜂鳴器鳴叫報警。優選地，RFID讀寫模塊51A上還設有流體傳感器，監測機柜內空氣流動速度是否達到既定標準，防止空氣不流通造成機柜內整體溫度上升；在另一個優選實施例中，還可以根據實際情況在機柜的頂部和底部設置流體傳感器以監測水流，防止柜內設備進水損壞。而且，所述RFID讀寫模塊51A還可設置電量監測傳感器可以監測整個機柜的用電量。機柜的底部設置有RFID無源電子標簽61_3，其用于標示機柜的唯一身份，和機柜內的RFID讀寫模塊51A的MCU所標示的機柜身份是一致的。該標簽可以被放置在機房地板上的陣列天線識別和定位，也可以被手持設備識別。該標簽內還可以存儲機柜整個生命周期中各個階段的各種屬性信息。所述RFID讀寫模塊51A通過有線方式C21連接到控制器41然后連接到移動子網網關31，也可以通過C22連接到固定子網網關32。從而最終和服務層進行通信，完成各種業務邏輯。圖15為本發明實施例的無源RFID在機房內的應用示意圖。 圖中，151為消防設備、152為UPS、153為機柜、154為擺放在機房內的其它設備、155為配電柜、156為數據中心地板。除地板外每個設備的底部都安裝有一個無源RFID電子標簽61，其用于標示設備的唯一身份，該標簽可以被放置在機房地板上的陣列天線識別和定位，也可以被手持設備識別。按照國內外數據中心建設的標準，機房內部的機柜及擺放在地板上的設備的位置要依據這些設備在地板的橫向坐標(X坐標)上的位置及縱向座標(Y坐標)上的位置進行編號的。如圖中標號153所表示的機柜的中心點在X坐標的位置為AD，在Y坐標位置為02,則該機柜的編號為AD02。標號為155的配電柜中心點在X坐標的位置為AF,在Y坐標位置為03,則該配電柜的編號為AF03。所以，本發明在地板上布置著可以識別無源RFID電子標簽的陣列天線51B。該陣列天線是一個平面陣，由許多單個的天線按照地板的鋪設方式排列，即每塊地板下設置一個獨立的天線子陣。當帶有無源RFID電子的設備放置在地板上時，每個機柜底部的無源RFID電子標簽，可以被布置在地板下的陣列天線所識別和定位。地板上的陣列天線中每個單個子天線帶有一些必要傳感器、指示燈51C、51D，以對機房地下環境作嚴密的監控。地下環境非常重要，因為許多線纜和接地點等都在地板內，所以這些陣列天線上追加了流體傳感器(防水)、溫濕度傳感器等常見傳感器。除傳感器外，每個單個子天線還帶有一個指示燈，可以提供必要的照明和路徑引導，幫助操作員在巨大的數據中心空間內快速找到對應的機柜，也防止操作員隨便進入一些敏感區域，造成一些意夕卜。放置在地板上的陣列天線連接到一個無源RFID讀寫模塊51A。該讀寫模塊可以控制陣列天線51B去定位和識別機柜，控制陣列天線上的傳感器51C收集環境信息，控制指示燈51D引導操作員工作。RFID讀寫模塊51A上還集成了一個蜂鳴器51E，當傳感器收集的數據超過預設值，或地板上設備非法離開正確位置，或操作人員未按指定線路進入數據中心時，蜂鳴器告警，指示指示燈閃爍，同時讀寫模塊51A將告警信息傳遞到后臺管理系統。所述RFID讀寫模塊51A通過有線方式C21連接到控制器41，然后連接到固定子網網關31，也可以通過有線或無線轉有線的方式C20連接到移動子網網關31。從而最終和服務層進行通信，完成各種業務邏輯。另外，UPS 53_1A及配電柜53_1B都是智能設備，可以通過有線方式C21直接接入到控制器41，然后連接到子網網關層設備，通過指令直接控制這些智能設備。上述管理場景，在數據中心、移動基站、通信機房及其他各種機房內都存在。所以本發明適用于這些場合。圖16為本發明實施例的無源RFID在設備上的應用示意圖。對于既不安裝在機柜，也不放置在數據中心地板上的設備，并且不需要做精細定位和管理的資產，現在比較常見的做法是通過UHF無源RFID來管理。圖中，161為攝像設備、162為空調、163為消防設備、164為UPS、165為機柜、166為其它設備、167為配電柜。每個設備上有一個UHF頻段的無源RFID電子標簽，表示資產整個生命周期中的唯一身份，并存儲必要的屬性信息。所有的這些設備能夠被無源RFID讀寫器51_1及51_2實時識別。讀寫器51_1及51_2又通過有線方式C22連接到固定子網網關32，并最終完成數據處理及業 務邏輯實現。另外，另外，UPS 53_1A及配電柜53_1B都是智能設備，可以通過有線方式C21直接接入到控制器42，然后連接到子網網關31，通過指令直接控制這些智能設備。圖17為本發明實施例的有源RFID組網示意圖。其中171為局域網；42為無線網關；52為集成了溫度或/和濕度或/和流體或/和煙霧或/和氣壓或/和電量等各種傳感器及聲光設備的有源RFID電子標簽。有源RFID除了身份識別、集成傳感器的優勢外，還有一個很大的優勢，那就是除了使用Wi-Fi方式傳輸相關參數數據外，還可以自組網方式組網傳遞信息。對于Wi-Fi的組網方式，ZigBee的組網方式已經標準化，這里不再說明。這里要描述的是本發明一個優選實施里選用的一種簡單直接的組網技術，采用通信頻率為433M的無線自組網通信模塊實現有源RFID的自組網和數據傳輸。該模塊的組網方式如圖所示。多個無線網關42 (將433M的無線信號轉換成以太網信號)和以太網直接通過網線連接相聯。散落的無線模塊節點監測自己和周邊的其他模塊及無線網關之間的信號強度，根據強度判定大概距離。離無線網關最近的直接和無線網關相連，否則尋找離自己最近，同時連接到網關的跳轉次數最少的節點。圖中No表示無線模塊節點編號，JP表示節點連接到無線網關共跳轉了幾次。從圖中可以看出001和002 二個節點距離無線網關最近，直接和無線網關相連；004距離005和002 二個節點距離差不多，但是002的JP為0，所以004和002直接相連，并最終連接到無線網關。同樣，007距離004和006的距離差不多，但是004的JP為1，006的JP為2。所以，007選擇通過004的連接來和無線網關向相連。以此類推，形成整個無線網絡的自組網。圖18為本發明實施例的有源RFID在設備及環境上的應用示意圖。其中，42為無線網關；51_1為集成了溫度或/和濕度或/和流體或/和煙霧或/和氣壓或/和電量等各種傳感器及聲光設備的有源RFID電子標簽；181為帶有有源RFID電子標簽的攝像頭；182為帶有有源RFID電子標簽的空調；52_2、52_3為監測不同環境點的有源RFID電子標簽；183為帶有有源RFID電子標簽的消防設施；184為帶有有源RFID電子標簽的UPS ；185為帶有有源RFID電子標簽的機柜；186為帶有有源RFID電子標簽的其它設備；187為帶有有源RFID電子標簽的配電柜。每個柜外設備(空調、UPS、監控攝像頭、消防設施、配電柜等)上都有一個有源RFID電子標簽，可以存儲整個設備生命周期內各個階段的信息。每個有源RFID都帶有溫度或/和濕度或/和流體或/和煙霧或/和氣壓或/和電量傳感器，可以實時監測周邊的環境及用電狀況。所以，集成有傳感器的有源RFID設備還可以用于環境監測和能耗監測。可以根據需要在數據中心需要環境監測和能耗監測的點也配置一個有源RFID電子標簽。另外，UPS 53_2A及配電柜53_2B都是智能設備，可以通過無線方式C23直接接入到無線網關42，然后通過C31_2連接到移動子網網關31，通過指令直接控制這些智能設備。圖19為本發明實施例的網絡物理層物聯網上擴展其他應用示意圖。圖中20是服務層，一般發布在云端；子網網關層設備用標記30指代，根據新構建物聯網的網絡物理空間，安裝在每一個子網內部。當有新的物聯網需要構建時，在服務層業務功能模塊27D中增加不同的業務邏輯處理模塊，如智能電網模塊、智能交通模塊、智能物流模塊、智能家居模塊、環境與安全檢測模塊、工業與自動化控制模塊、醫療健康模塊、精細農牧業模塊、金融與服務業模塊、國防軍事模塊等等，就能夠完成一個個新的物聯網系統的業務處理。
業務處理是以數據收集為前提的，數據收集就要針對不同的物聯網應用場景設計不同的傳感器、RFID讀寫器、智能終端等各種終端硬件設備。這些設備都能以有線的形式接入到各自所在的子網191中的有線接入點191A，或者無線的方式連接到各自所在的子網中的無線網關42、或經由其他有源RFID標簽52_1、52_2自組網后連到無線網關42，逐漸形成各自的單一物聯網或者一個混合的物聯網。圖中192A為示意精細農牧業的終端硬件設備、192B為示意智能家居的終端硬件設備、192C為示意工業與自動化控制的終端硬件設備、192D為示意國防事業的終端硬件設備、192E為示意智能交通的終端硬件設備、192F為示意智能物流的終端硬件設備、192G為示意環境與安全檢測的終端硬件設備、192H為示意智能電網的終端硬件設備、1921為示意金融與服務業的終端硬件設備、192J為示意醫療健康的終端硬件設備。無論什么物聯網應用，都是建立在有線或無線通信網絡的基礎上。所以，在本發明的物聯網系統及“網絡物聯網”基礎上，將十二五規劃所制定的十大應用領域的任何終端硬件(RFID標簽、讀寫器、傳感器、行業智能設備)以網絡終端結點的方式接入到網絡物聯網，被統一管理，使所有應用成為一個統一體，形成真正的物聯網，而不是一個個獨立的行業物聯網孤島。配合業務功能模塊27D的擴展最終形成一個從物理層到邏輯層的不斷擴展物聯網平臺。本發明通過分層設置設備，使得物聯網系統易于組建具有較好的靈活性，同時兼顧安全性，可廣泛應用于包括智能電網、智能物流、智能交通、智能家居、環境與安全檢測、工業與自動化控制、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業以及國防事業等諸多領域。上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種物聯網系統，其特征在于包括感知引導層設備、子網網關、服務層設備和視圖層設備； 所述感知引導層設備用于根據指令對物聯網監控物品控制并獲取物聯網監控物品的數據信息后上傳到子網網關； 所述子網網關用于處理指令并通過網絡向所述服務層設備轉發所述指令和數據信息； 所述服務層設備用于根據物聯網應用的業務類型按預定配置處理指令和數據信息，將處理后的數據信息傳送給所述視圖層設備； 所述視圖層設備與用戶交互用于向所述服務層設備請求數據以及接收服務層數據進行顯示。
2.如權利要求I所述的物聯網系統，其特征在于，所述物聯網系統還包括無源RFID標簽，所述感知引導層設備為無源RFID讀寫器，所述無源RFID讀寫器用于根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發的指令讀取所述無源RFID標簽信息以獲取物聯網監控物品的數據信息。
3.如權利要求I所述的物聯網系統，其特征在于，所述物聯網系統還包括接入層設備，所述接入層設備通過通信接口連接在所述感知引導層設備和所述子網網關之間，用于在子網網關和感知引導層設備之間轉發所述物聯網監控物品的指令和數據信息。
4.如權利要求3所述的物聯網系統，其特征在于，所述接入層設備為控制器，所述物聯網系統還包括無源RFID標簽，所述感知引導層設備為無源RFID讀寫器或智能設備，所述無源RFID讀寫器用于通過讀取所述無源RFID標簽信息獲取物聯網監控物品的數據信息，所述智能設備通過通信接口將自身運行信息作為物聯網監控物品的數據信息上傳，所述控制器用于實時控制讀寫器或智能設備收集所述數據信息，并將所述數據信息處理后上傳給子網網關，所述子網網關也可以直接控制讀寫器或智能設備實時收集所述數據信息。
5.如權利要求4所述的物聯網系統，其特征在于，所述子網網關將所述數據信息上傳給服務層設備，所述服務層設備將處理后的數據信息直接推送給所述視圖層設備或將處理后的數據信息返回給所述子網網關再由所述子網網關推送給通過網絡與子網網關直接通信的視圖層設備。
6.如權利要求4所述的物聯網系統，其特征在于，用戶通過與所述視圖層設備交互進行操作指示，所述視圖層設備直接或通過所述服務層設備向所述子網網關下發指令數據； 所述子網網關根據所述指令數據控制所述控制器收集所述無源RFID讀寫器/智能設備的數據信息，并將所采集的所述數據信息直接或經由所述服務層設備推送給視圖層設備顯不。
7.如權利要求2或4所述的物聯網系統，其特征在于，所述無源RFID讀寫器包括讀寫模塊、陣列天線、傳感器、指示燈和聲音設備。
8.如權利要求3所述的物聯網系統，其特征在于，所述感知引導層設備為有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備，所述接入層設備為無線網關，所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發的指令以無線方式向所述無線網關上報所述物聯網監控物品的數據信息。
9.如權利要求8所述的物聯網系統，其特征在于，所述無線網關用于實時控制所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備收集所述數據信息，并將所述數據信息處理后上傳給子網網關。
10.如權利要求9所述的物聯網系統，其特征在于，所述子網網關將所述數據信息上傳給服務層設備，所述服務層設備將處理后的數據信息直接推送給所述視圖層設備或將處理后的數據信息返回給所述子網網關再由所述子網網關推送給通過網絡與子網網關直接通信的視圖層設備。
11.如權利要求8所述的物聯網系統，其特征在于，用戶通過所述視圖層設備交互進行操作指示，所述視圖層設備直接或通過所述服務層設備向所述子網網關下發指令數據； 所述子網網關根據所述指令數據控制所述無線網關收集所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備的數據信息，并將所采集的所述數據信息直接或經由所述服務層設備推送給視圖層設備顯示。
12.如權利要求I所述的物聯網系統，其特征在于，所述服務層設備包括接口模塊、數據平臺和內核； 所述接口模塊用于提供對于各種視圖層設備、子網網關的通信接口 ； 所述數據平臺用于對所述物聯網監控物品的數據信息進行專項數據處理和存儲；所述內核用于根據物聯網應用的業務類型按預定配置對所述物聯網監控物品的數據信息進行業務邏輯處理。
13.如權利要求12所述的物聯網系統，其特征在于，所述數據平臺包括關系型數據處理模塊、空間數據處理模塊、矢量數據處理模塊和文件處理模塊； 所述關系數據處理模塊用于根據業務邏輯利用關系數據庫提供關系數據服務； 所述空間數據處理模塊用于根據業務邏輯要求對空間對象進行分析和處理； 所述矢量數據處理模塊用于存儲和處理矢量數據； 所述文件處理模塊用于存儲和處理文件。
14.如權利要求12所述的物聯網系統，其特征在于，所述內核包括業務功能模塊、總線服務模塊、組網服務模塊、安全服務模塊、消息服務模塊和系統服務模塊； 其中，所述業務功能模塊針對不同的物聯網應用建立業務數據、處理業務邏輯、加載業務界面、解析業務指令、設置硬件參數； 所述組網服務模塊用于對連接到所述服務層設備的子網網關或移動終端進行組網； 所述安全服務模塊用于進行內部信息、數據存儲、數據通信的安全進行監控并用于進行硬件設備的身份識別和認證； 所述消息服務模塊用于對轉送到其它層設備的數據信息或指令數據進行封裝或解析； 所述系統服務模塊用于保存系統的配置信息； 所述總線服務模塊用于在所述服務層設備內部各部件之間的進行數據交互。
15.如權利要求3所述的物聯網系統，其特征在于，所述子網網關為移動子網網關或固定子網網關，所述移動子網網關通過移動網絡進行信息收發，所述固定子網網關通過互聯網或局域網進行信息收發。
16.如權利要求3所述的物聯網系統，其特征在于，所述固定子網網關包括接入層單元、核心層單元和網絡層單元；所述接入層單元用于提供對服務層設備以及視圖層設備中的移動終端的通信接口；所述核心層單 元用于對來自服務層設備的指令數據進行處理并轉發來自接入層設備或直接來自感知引導層的數據信息； 所述網絡層單元用于提供對接入層設備或感知引導層設備的網絡通信接口以及數據過濾服務； 所述移動子網網關包括服務請求模塊、系統功能模塊和網絡通信模塊； 所述服務請求模塊直接從服務層設備請求服務，并接受從服務層推送過來的信息； 所述系統功能模塊對指令數據進行封裝、解析、分發和執行、并處理各類數據信息； 所述網絡通訊模塊用于與接入到子網網關的底層硬件進行通信。
17.如權利要求I所述的物聯網系統，其特征在于，所述視圖層設備包括直接與子網網關通信連接的第一移動終端、與服務層設備通信連接的第二移動終端、帶標準網絡瀏覽器的計算機或具備顯示和交互功能的第三方設備。
18.如權利要求I所述的物聯網系統，其特征在于，所述系統通過對網絡服務提供商線路、設備、機柜、機房以及機房環境設備安裝有源RFID或無源RFID或將設備配置為智能設備從而構建得到網絡物聯網，在此基礎上對需進行物聯網管理的不同行業業務所涉及的硬件設備配置有源RFID或無源RFID或將設備配置為智能設備使得所述不同行業業務所涉及的硬件設備接入所述網絡服務提供商的網絡后將作為一個網絡終端節點成為所述網絡物聯網管理對象，同時所述服務層設備可擴展安裝針對不同業務的業務邏輯處理模塊以處理行業業務所涉及硬件設備的業務數據，從而實現業務的擴展。
19.如權利要求18所述的物聯網系統，其特征在于，所述業務邏輯處理模塊包括智能電網模塊、智能交通模塊、智能物流模塊、智能家居模塊、環境與安全檢測模塊、工業與自動化控制模塊、醫療健康模塊、精細農牧業模塊、金融與服務業模塊、國防軍事模塊。
20.一種基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，包括 感知引導層設備根據指令對物聯網監控物品控制并獲取物聯網監控物品的數據信息后上傳到子網網關； 子網網關用于處理指令并通過網絡向所述服務層設備轉發所述指令和數據信息； 服務層設備處理指令并根據物聯網應用的業務類型按預定配置處理所述數據信息，將處理后的數據信息傳送給視圖層設備； 視圖層設備與用戶交互接收服務層數據進行顯示。
21.如權利要求20所述的基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，其特征在于，所述感知引導層設備根據指令對物聯網監控物品控制并獲取物聯網監控物品的數據信息后上傳到子網網關 感知引導層設備根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發的指令對物聯網監控物品控制并獲取物聯網監控物品的數據信息，所述感知引導層設備通過連接在所述感知引導層設備和所述子網關之間的接入層設備或直接連接到子網網關向子網網關轉發所述物聯網監控物品的數據信息。
22.如權利要求20所述的基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，其特征在于，所述接入層設備為控制器，所述物聯網系統還包括無源RFID標簽，所述感知引導層設備為無源RFID讀寫器或智能設備；所述感知引導層設備獲取物聯網監控物品的數據信息并上傳到子網網關包括 所述無源RFID讀寫器根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發的指令通過讀取所述無源RFID標簽信息獲取物聯網監控物品的數據信息，所述智能設備通過通信接口將自身運行信息作為物聯網監控物品的數據信息上傳，所述控制器實時控制讀寫器或智能設備收集所述數據信息，并將所述數據信息處理后上傳給子網網關，所述子網網關也可以直接控制讀寫器或智能設備實時收集所述數據信息。
23.如權利要求20所述的基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，其特征在于，所述服務層設備將處理后的數據信息傳送給視圖層設備包括 所述服務層設備將處理后的數據信息直接推送給所述視圖層設備或將處理后的數據信息返回給所述子網網關再由所述子網網關推送給通過網絡與子網網關直接通信的視圖層設備。
24.如權利要求20所述的基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，其特征在于，所述方法步驟第一步以前還包括用戶通過所述視圖層設備交互進行操作指示，所述視圖層設備直接或通過所述服務層設備向所述子網網關下發指令數據； 所述子網網關根據所述指令數據控制所述控制器收集所述無源RFID讀寫器讀寫器/智能設備的數據信息。
25.如權利要求20所述的基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，其特征在于，所述感知引導層設備為有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備，所述接入層設備為無線網關，所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備根據子網網關實時下發的指令或服務層設備經由子網網關下發的指令以無線方式向所述無線網關上報所述物聯網監控物品的數據信息，所述無線網關用于實時控制所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備收集所述數據信息，并將所述數據信息處理后上傳給子網網關。
26.如權利要求25所述的基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，其特征在于，所述子網網關將所述數據信息上傳給服務層設備，所述服務層設備將處理后的數據信息直接推送給所述視圖層設備或將處理后的數據信息返回給所述子網網關再由所述子網網關推送給通過網絡與子網網關直接通信的視圖層設備。
27.如權利要求25所述的基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，其特征在于，用戶通過所述視圖層設備交互進行操作指示，所述視圖層設備直接或通過所述服務層設備向所述子網網關下發指令數據； 所述子網網關根據所述指令數據控制所述無線網關收集所述有源RFID標簽或支持無線功能的智能設備標簽的數據信息，并將所采集的所述數據信息直接或經由所述服務層設備推送給視圖層設備顯示。
28.如權利要求20所述的基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，其特征在于，通過對網絡服務提供商線路、設備、機柜、機房以及機房環境設備安裝有源RFID或無源RFID或將設備配置為智能設備從而構建得到網絡物聯網，在此基礎上對需進行物聯網管理的不同行業業務所涉及的硬件設備配置有源RFID或無源RFID或將設備配置為智能設備使得所述不同行業業務所涉及的硬件設備接入所述網絡服務提供商的網絡后將作為一個網絡終端節點成為所述網絡物聯網管理對象，同時所述服務層設備可擴展安裝針對不同業務的業務邏輯處理模塊以處理行業業務所涉及硬件設備的業務數據，從而實現業務的擴展。
29.如權利要求28所述的基于物聯網系統的物品信息獲取及監控方法，其特征在于，所述業務邏輯處理模塊包括智能電網模塊、智能交通模塊、智能物流模塊、智能家居模塊、環境與安全檢測模塊、工業與自動化控制模塊、醫療健康模塊、精細農牧業模塊、金融與服務業模塊、國防軍事模塊。
全文摘要
本發明公開了一種物聯網系統和物品信息獲取及監控方法，所述系統包括感知引導層設備、子網網關、服務層設備和視圖層設備；所述感知引導層設備用于根據指令對物聯網監控物品控制并獲取數據信息后上傳到子網網關；所述子網網關用于處理指令并通過網絡和所述服務層設備交互所述數據信息；所述服務層設備用于根據物聯網應用的業務類型按預定配置處理指令和數據信息，將處理后的數據信息傳送給所述視圖層設備；所述視圖層設備用于向所述服務層設備請求數據以及接收服務層數據進行顯示。利用該系統和方法可以擴展出網絡物聯網和其他各行業物聯網應用。
文檔編號H04L29/08GK102801773SQ20121006209
公開日2012年11月28日 申請日期2012年3月9日 優先權日2012年3月9日
發明者歐書云 申請人:無錫互惠信息技術有限公司