1. 物聯(lián)網(wǎng)概述

根據(jù)現(xiàn)在較通用的定義，物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器 、定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、 定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，其核心和基礎(chǔ)仍是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和 擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間的信息交換和通信。

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域從面向企業(yè)的智能交通、電力抄表等擴(kuò)展到了面 向公眾的個(gè)人醫(yī)療、智能家居等，遍及各行各業(yè)，但目前還處在創(chuàng)新起步階段，未大規(guī)模普及。美國咨詢機(jī)構(gòu)Forrester預(yù)測(cè)，到2020年 ，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達(dá)到30∶1，因此物聯(lián)網(wǎng)被稱為是下一個(gè)萬億級(jí)的通信業(yè)務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)覆蓋了傳感感知、傳輸通道、運(yùn)算處理、行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng) 域，其中涉及的技術(shù)包括RFID射頻識(shí)別、傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、高性能計(jì)算、智能控制等。

2. 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)建設(shè)需求

構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)，作為無線傳感網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)之間重要的本地化信息處理中心，物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)需具備以下功能。

（1）業(yè)務(wù)受理、開通、計(jì)費(fèi)功能

要成為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的服務(wù)提供商，需要建立一套面向客戶、傳感器廠商、 第三方行業(yè)應(yīng)用提供商的運(yùn)營(yíng)服務(wù)體系，包括組織、流程、產(chǎn)品、支撐系統(tǒng)，其中支撐系統(tǒng)應(yīng)具備業(yè)務(wù)受理、開通、計(jì)費(fèi)等功能，能夠提供 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的快速開通服務(wù)。

（2）信息采集、存儲(chǔ)、計(jì)算、展示功能

物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)需要支持通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)采集傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的 物品感知信息，進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、保存和分析計(jì)算。相比互聯(lián)網(wǎng)相對(duì)靜態(tài)的數(shù)據(jù)，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，將更多地涉及基于時(shí)間和空間特征、動(dòng)態(tài) 的超大規(guī)模數(shù)據(jù)計(jì)算，并且不同行業(yè)的計(jì)算模型不同。這些應(yīng)用所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的采集、存儲(chǔ)、計(jì)算能力都提出了巨大 的挑戰(zhàn)。

（3）行業(yè)的靈活拓展應(yīng)用模式

不同行業(yè)的業(yè)務(wù)規(guī)則和流程不同，其應(yīng)用的功能和計(jì)算需求也有差別，例 如在大氣環(huán)保監(jiān)控應(yīng)用中，需要根據(jù)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備上采集到的降塵、一氧化碳、二氧化硫等數(shù)據(jù)，按一定的指標(biāo)計(jì)算規(guī)則進(jìn)行分析計(jì)算 ，得出分析結(jié)果，展現(xiàn)到監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)或監(jiān)控人員手機(jī)上；而在電力抄表應(yīng)用中，對(duì)于采集到的用戶電表讀數(shù)，將會(huì)用于計(jì)算當(dāng)月用電量 和電費(fèi)，生成電費(fèi)賬單，進(jìn)而支持收費(fèi)銷賬。

因此物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)不可能是一個(gè)封閉自運(yùn)行的應(yīng)用系統(tǒng)，需要具備第三方 行業(yè)應(yīng)用的集成能力即要能提供給第三方合作靈活拓展的云端應(yīng)用開發(fā)API接口，從而能夠滿足不同行業(yè)應(yīng)用的差異化功能要求。

3. 基于X5Cloud云平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的云計(jì)算特征，考慮引入云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng) 平臺(tái)。基于X5Cloud云平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)主要包括如下幾個(gè)部分。

（1）云基礎(chǔ)設(shè)施

通過引入物理資源虛擬化技術(shù)，使得物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)上運(yùn)行的不同行業(yè)應(yīng) 用以及同一行業(yè)應(yīng)用的不同客戶間的資源（存儲(chǔ)、CPU等）實(shí)現(xiàn)共享。例如不必為每個(gè)客戶都分配一個(gè)固定的存儲(chǔ)空間，而是所用客戶共用一 個(gè)跨物理存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬存儲(chǔ)池。

提供資源需求的彈性伸縮，例如在不同行業(yè)數(shù)據(jù)智能分析處理進(jìn)程間共享 計(jì)算資源，或在單個(gè)客戶存儲(chǔ)資源耗盡時(shí)動(dòng)態(tài)從虛擬存儲(chǔ)池中分配存儲(chǔ)資源，以便用盡量少的資源來盡可能滿足客戶需求，減少運(yùn)營(yíng)成本的同 時(shí)提升服務(wù)質(zhì)量。

引入服務(wù)器集群技術(shù)，將一組服務(wù)器關(guān)聯(lián)起來，使它們?cè)谕饨鐝暮芏喾矫?看起來如同一臺(tái)服務(wù)器，從而改善物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的整體性能和可用性。

（2）云平臺(tái)（X5Cloud云服務(wù)平臺(tái)和X5 SDK）

這是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)的核心，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的配置和控制、信息的采 集和計(jì)算功能，在實(shí)現(xiàn)上可以采用分布式存儲(chǔ)、分布式計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析處理，以滿足大數(shù)據(jù)量且實(shí)時(shí)性要求非常高的數(shù)據(jù) 處理要求。

根據(jù)不同行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)，行業(yè)應(yīng)用中的計(jì)算功能從其業(yè)務(wù)流程中剝離出 來，設(shè)計(jì)針對(duì)不同行業(yè)的計(jì)算模型，然后包裝成服務(wù)提供給云應(yīng)用調(diào)用，這樣既實(shí)現(xiàn)了接入云平臺(tái)的行業(yè)應(yīng)用接口的標(biāo)準(zhǔn)化，又能為行業(yè)應(yīng) 用提供高性能計(jì)算能力。

（3）云應(yīng)用

云應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了行業(yè)應(yīng)用的業(yè)務(wù)流程，可以作為物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)的一部分 ，也可以集成第三方行業(yè)應(yīng)用（包括但不限于智能家居、遠(yuǎn)程抄表、水質(zhì)監(jiān)控等等），但在技術(shù)上應(yīng)通過應(yīng)用虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多租戶，讓 一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的多個(gè)不同租戶共享存儲(chǔ)、計(jì)算能力等資源，提高資源利用率，降低運(yùn)營(yíng)成本，而多個(gè)租戶之間在共享資源的同時(shí)又相 互隔離，保證了用戶數(shù)據(jù)的安全性。

（4）云管理

由于采用了彈性資源伸縮機(jī)制，用戶占用的云平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商資源是在隨時(shí)間 不斷變化的，因此需要平臺(tái)支持按需計(jì)費(fèi)，例如記錄用戶的資源組態(tài)動(dòng)態(tài)變化，生成計(jì)費(fèi)清單，提供給計(jì)費(fèi)系統(tǒng)用于計(jì)費(fèi)出賬。