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1、物联网信息服务平台研究与实现摘要2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟发布了ITU互联网报告2005：物联网，正式提出了物联网的概念。物联网这个概念在全球经济一体化、信息技术发展突飞猛进的背景下，已经成为了21世纪最热门的词汇。美国某知名咨询公司预测，到2020年末，物联网产业的业务量及涉及范围将比互联网产业大致少30倍，物联网将成为下一个亿万级别的信息服务业务。作为物联网系统中重要的一个模块，物联网信息服务平台在物联网系统中起到了信息处理和发布的作用，为了更好的普及物联网知识，推进物联网发展，对物联网信息服务平台的研究就成为迫在眉睫的事情。本课题围绕物联网信息
2、服务技术这一主线，首先探讨了物联网及物联网服务平台的定义与意义，分析了物联网三大应用体系及整体模型，接着介绍了与物联网信息服务平台密切相关的物联网中间件技术、编码解析技术、信息共享技术以及实体标记语言技术；通过给出极具代表性的两个物联网信息服务平台方案，更直观地显示了物联网信息服务平台的特点，并据此提出通过EPC技术和Web Service原理实现信息服务的方案，实现了一个基于ASP.NET的典型物联网信息服务平台。为了更好地介绍该平台，让读者更易理解，本文还对平台中涉及的相关知识进行了介绍。关键词：物联网，RFID, EPC，信息服务，ASP.NET Research and Impleme
3、ntation of IOT-Information Service PlatformAbstractOn November 17, 2005, “2005 ITU Internet Report: Internet of Things” was issued on The World Summit on the Information Society held in Tunisia, when the concept of IOT first appeared. With the integration of global economy and the rapid development
4、of Information Technology, IOT has become one of the most popular topics in the 21st century. A well-known American consulting firm forecast that till the end of the year of 2020, the amount of business of IOT as well as the business range will be more than 30 times of that of the Internet. IOT will
5、 be the next billionaire-level Information Service Business. As one of the most critical part of IOT System, IOT-Information Service Platform plays a role of Information processing and releasing. For the purpose of spreading knowledge of IOT and promoting the development of IOT, research on IOT Info
6、rmation Service Platform becomes an extremely urgent event. This paper focused on the technology of IOT information Service. At first, the definition and the importance of IOT and IOT information Service are introduced. After analyzing the model and system of IOT, the paper come to the chapters of m
7、iddleware technology, encoding/resolving technology, information sharing technology and PML technology. The features of IOT-Information Service Platform are well illuminated by the way of presenting two typical examples of IOT-IS Platform. According to that, scheme of implementing Information Servic
8、e is proposed through EPC Technology and Web Service, thus coming to an IOT-IS Platform based upon ASP.NET. Some related information is described in order to make it more understandable. Key Words:Internet of Things, RFID, EPC, Information Service, ASP.NET目录1 前言11.1 课题背景11.1.1物联网简介11.1.2 物联网信息服务平台简介
9、11.2 物联网信息服务平台国内外研究现状21.3 课题研究内容31.4 论文结构42 物联网体系62.1 物联网技术概述62.1.1 物联网定义62.1.2 物联网信息服务平台定义72.1.3物联网研究意义82.2 物联网体系结构10 2.2.1 RFID系统体系架构10 2.2.2 M2M系统体系架构12 2.2.3 WSN系统体系架构132.3 物联网的系统模型152.3.1 标识物品152.3.2 搭建物物联网系统152.3.3 搭建物联网应用平台163 物联网信息服务平台相关技术173.1 物联网系统中间件技术173.1.1 中间件概念173.1.2 物联网中间件的作用173.1.3
10、 中间件功能模块183.2 物联网系统编码与名称解析技术20 3.2.1 编码技术20 3.2.2 IOT-NS技术213.3 物联网无线空中接口224 物联网信息服务平台的研究254.1 物联网信息服务平台的关键技术介绍25 4.1.1 物品信息服务25 4.1.2 PML技术274.2 数据安全策略简述29 4.2.1 数据安全主要原则29 4.2.2 数据安全解决方案304.3 典型物联网信息服务平台31 4.3.1 基于RFID的物联网信息服务平台31 4.3.2 基于M2M的物联网信息服务平台344.4 物联网信息服务平台特点与结构36 4.4.1 物联网信息服务平台特点364.4.
11、2 物联网信息服务平台结构365 物联网信息服务平台的实现395.1 系统分析39 5.1.1 系统的框架结构39 5.1.2 开发工具分析435.2 模块设计与实现435.2.1 数据库设计435.2.2 ONS模块475.2.3 制造商模块495.2.4 管理员模块515.2.5 读写器模块525.3 系统代码535.4 平台的性能分析69 5.4.1 平台的数据保密性69 5.4.2 平台信息传递效率706 结论和体会72致谢73参考文献74译文及原文751 前言1.1 课题背景1.1.1 物联网简介当每一次新兴技术时代到来时，总会给人类社会带来巨大的变革，例如工业革命的蒸汽机，电气时代
12、的发电机，抑或是上个世纪才出现的计算机和互联网，这些革命性的发明无疑都给整个社会的发展带来了巨大的推动力。物联网，这个词汇或许我们还有点陌生，但毫无疑问，作为下一个新兴技术产业核心，物联网将会给现代社会带来在科技和经济两方面上翻天覆地的变化。物联网（The Internet of Things）这个新名词诞生于1999年，关于它的定义世界各国都有自己不同的标准：提出物联网概念的美国麻省理工学院专家认为物联网是指将各种信息传感设备如RFID（射频识别）设备、GPS（全球定位系统）、激光扫描器等装置与互联网结合起来而形成一个巨大的网络。而欧盟定义为：将现有的计算机互联网络延伸到互联的物品网络。这些
13、对物联网的定义虽有所不同，但都可概括为通过信息传感设备，按照约定的协议，把物品与互联网连接起来，进行信息的交换和通讯，以此来实现智能化的识别、跟踪定位、监控机管理的一种网络，它是一互联网为基础的延伸和扩展的网络。物联网的提出使得全世界的物品信息都有可能通过互联网来实时共享。物品上的条形码及电子标签可以储存并标示出物体的信息，而这些信息通过无线网络的方式被传送至上层的信息处理服务系统，而各大系统则可相互连接成一个大型的平台网络，即物联网信息服务平台。1.1.2 物联网信息服务平台简介从系统组成来看，可以把物联网信息服务平台分为软件平台和硬件平台两大系统。物联网信息服务平台硬件设施由各种应用服务器
14、（包括数据库服务器）组成，还包括用户设备（如PC、手机）、客户端等，主要用于对采集数据的融合/汇聚、转换、分析，以及对用户呈现的适配和事件的触发等。对于信息采集，由于从感知节点获取的是大量原始数据，这些原始数据对于用户来说只有经过转换、筛选、分析处理后才有实际价值。对这些有实际价值的信息，有服务器根据用户端设备进行信息呈现的适配，并根据用户的设置触发相关的通知信息；当需要对末端节点进行控制时，信息服务平台硬件设施生成控制指令并发送，以进行控制。针对不同的应用将设置不同的服务器。网络软件目前是高度结构化、层次化的，物联网系统也是这样，既包括硬件平台也包括软件平台系统，软件平台是物联网的神经系统。
15、软件开发的优劣对物联网信息服务平台的影响尤其显著。目前，物联网大多数是基于SNMP建设的管理系统，这与一般的网络管理类似，提供对象名解析服务（ONS）是重要的。ONS类似于互联网的DNS，要有授权，并且有一定的组成架构。它能把每一种物品的编码进行解析，再通过URL服务获得相关物品的进一步信息。1.2 物联网信息服务平台国内外研究现状目前，各国都已经开始对物联网信息服务平台进行广泛的研究，国际上也产生了几种公认比较成熟的解决方案，欧美所使用的EPC系统和日本开发使用的UID系统最具有代表性。其中，典型的物联网构架EPC中的信息服务平台系统EPCIS（EPC Information Service
16、）被使用的最为广泛。而由于我国的货物商品的出口量极其庞大，如果一味的采用国外的系统平台和规定，那么其中的数据库和服务器的运营成本将会非常高昂，因此我国也开始自主研发自己的技术标准。1999年MIT的AUTO-ID中心首先提出了EPC（Electronic Product Code）这个概念，并且得到了美国统一代码委员会的支持。EPC系统采用数据接口组件这种方法来处理数据的传输和存储的问题，物品的信息是通过统一的计算机语言来描述的。2003年这个组件正式被命名为PML（Physical Markup Language）Server。物品标识语言，即PML，是EPC系统中的信息服务平台的重要组件，
17、因此，它也成为了记录物品、过程和环境的规范化标准。随后，Auto-ID实验室又发布了修订的EPC的网络拓扑方案，EPCIS代替了原来的PML Server。EPCIS为外界与互联网系统之间提供了一个模块化、课扩展的数据和服务的标准接口，使得RFID的相关数据可以在企业内部或者企业之间共享。EPCIS能充当供应商和客户的服务器的主机网关，融合从仓库管理系统和企业资源规划平台传来的信息，广泛应用在存货跟踪、自动处理事务、供应链管理、及其控制和物-物通信方面。EPCIS系统的作用在于EPC产品信息的处理、存储和发布。日本对电子标签的研究也开始的较早，日本于上世纪八十年代就开始发展实时嵌入式系统TRO
18、N，其中关键性的体系构架叫做T-Engine。随着T-Engine的推广，日本在2003年3月成立了泛在识别中心（UID，Ubiquitous ID Center），具体负责研究和推广自动识别的核心技术。也就是指在自然物体上嵌入微型芯片，来实现无线网络通信。UID也获得了日本政府和日本企业巨头的大力支持。UID系统中，使用者和泛在识别计算机之间的通信是通过一种叫泛在通信器（Ubiquitous Communicator）的技术来实现的。UC通信器提供了多多方式的通信接口来读取并处理来自电子标签和读写器的信息，局域网和互联网上的信息都可以通过接口来连接到UID的信息服务平台。我国的研究人员对物联
19、网信息服务平台的研究较发达国家稍晚,在跟踪发达国家研究的同时已经逐渐有了自己的创新。 参与这方面研究的有中国物品编码中心、中国标准协会、AIM China、复旦大学Auto-ID 中国实验室、北京航空航天大学等科研机构及一些企业,并取得了一些初步的成果。 同时,有国内从事RFID 研发的知名企业在2005 年两会期间提交了适应社会经济发展需求,建立中国物流互联网工程的提案,提出了开展中国物联网研究和规划的建议,目前有关部委领导已就此提案进行了考察和论证。 一些刊物和网站成为物联网信息服务的讨论阵地【1】。1.3 课题研究内容为了能够更深入地了解物联网信息服务平台这项技术，以达到迅速地普及和深入
20、的目的，本课题的研究内容主要包括以下几个方面：1. 物联网技术概述2. 物联网体系和结构模型3. 物联网射频识别系统以及中间件技术4. 信息服务网络原理5. 实现物联网信息服务平台的原理和方式6. 物联网信息服务平台的设计与实现1.4论文结构本文的叙述是按照由浅入深，由理论到设计到实现的思路而展开的。通过前言、物联网相关技术介绍、物联网服务平台原理的研究、平台的设计与测试实现、结论和体会几个阶段进行毕业设计论文的编写。在前言中，主要介绍了物联网的发展，展望了国内外物联网研究现状，简要介绍了物联网信息服务平台，以及阐明本文的研究内容。物联网体系研究一块中，首先明确了物联网的特征与定义，分析了三大
21、物联网应用架构，并以此提出物联网通用体系模型，为下文的物联网各应用层研究以及关键的信息服务平台的研究提供一个明确的参考。第三章讨论了物联网相关技术，包括物联网系统中间件技术（IOT-MW）、物联网系统编码与名称解析技术（IOT-NW）、物联网无线空中接口等方面的内容，通过这些物联网相关技术，可以对之前讨论的物联网体系结构有一个具体的认识，掌握各层次不同的功能。第四章是关于物联网信息服务平台的研究，首先介绍了EPC信息共享技术物联网信息服务平台的理论基础以及PML语法规则；随后提出了一个信息服务平台的关键技术指标安全性策略；接着介绍了两种典型的物联网信息服务平台，最后总结了物联网信息服务平台特点
22、与结构。第五章是全文的关键章节，即物联网信息服务平台的设计与实现，首先确定了平台系统的框架和要实现的功能模块，选择开发平台并进行搭建，通过ASP.NET这个脚本编辑语言以及SQL数据库，完成平台的开发，并进行测试与运行。结论和体会主要概述此次毕业设计论文的研究成果以及网站平台的开发成果，建议是针对自己研究和开发过程中的不足和未涉及到的功能，进行展望和提出改进方向。参考文献部分列举了本次毕业设计所涉及的参考文献目录。致谢部分用以感谢对自己创作毕业设计过程中给予大力帮助的老师。外文翻译部分则是信息服务平台关键指标安全策略的相关英文文献的翻译。2物联网体系2.1物联网技术概述2.1.1 物联网定义物
23、联网（The Internet of things）的概念是在1999年提出的，它的定义很简单：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。基于互联网和射频技术的EPC系统, 即实物物联网（简称物联网）是在计算机互联网的基础上，利用射频识别（Radio Frequency Identification 简称RFID）、无线通信等技术，构造了一个实现全球物品信息实时共享的“Internet of things”。简而言之，物联网是通过在物品上嵌入电子标签、条形码等能够存储物体信息的标识，通过无线网络的方式将其即时信息发送到后台信息处理系统，而各大信息系统可互联形成
24、一个庞大的网络，从而可达到对物品进行实施跟踪、监控等智能化管理的目的。通俗来讲，物联网可实现人与物之间的信息沟通。它是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域。实际上，物联网概念起源于比尔盖茨1995年未来之路一书，在未来之路中，比尔盖茨已经提及物联网概念，只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未引起重视。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”；2003年，美国技术评论提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首；2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（
25、ITU）发布了ITU互联网报告2005：物联网，正式提出了“物联网”的概念。报告指出：无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。国际上，奥巴马积极回应“智慧地球”战略。奥巴马就任美国总统后，对IBM首席执行官彭明盛首次提出的“智慧地球”概念（建议政府投资新一代的智慧型基础设施）给予了积极的回应并上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。该战略认为IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装
26、备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”。2.1.2 物联网信息服务平台定义物联网信息服务平台（Internet of things Information Service）是物联网中信息处理和发布的服务平台。常见的服务平台有基于典型物联网架构EPC的信息服务平台EPCIS（EPC Information Service），基于M2M技术的信息服务平台，基于UID技术的信息服务平台等等。信息服务平台主要包括3个部分：客户端模块、数据存储模块和数据查询模块。客户端模块实现了物品信息向指定信息服务器的传输；数据存储模块将通用数据存
27、储于数据库中，在产品信息初始化的过程中调用通用数据生成针对每一个产品的编码，并存储于文档中；数据查询模块根据客户端的查询要求和权限，访问相应的文档，生成HTML文档，并将结果返回给客户端。建立信息服务平台的目的在于调整相关数据，平衡系统内部与外部不同的应用对数据形式的需求，为各种查询提供适合的数据。物联网系统的相关数据包括标签信息，以及读写器获取的其他信息，以及其他实际应用所必需的信息。作用：为用户或程序提供信息服务物联网信息服务平台在整个物联网体系中的作用就是提供一个接口用于存储并管理捕获的信息。作用：信息处理作用：将传感器采集的信息与服务器中的数据进行映射用户访问应用信息服务平台接口数据存
28、储其他对象访问应用信息捕获中间件 图2-1 信息服务接口结构物联网信息服务平台提供了一个模块化、可扩展的数据和服务的标准接口，如上图2-1所示。其中，信息的传递方向是从下往上的：由传感器或者电子标签传输过来的数据信息通过中间件的解析服务使之与数据库服务器中的信息产生关联对应，这些信息再被传送至信息服务的接口层进行进一步处理，使得信息可以被应用程序识别，最后处理好的信息传输至应用层，或将其存储入信息服务器，或将数据提供给用户查看或提供给其他请求数据的应用程序。因此，信息服务平台可以使得物联网系统的相关数据可以在企业内部或者企业之间共享。物联网信息服务平台能充当供应商和客户的服务器的主机网关，融合
29、从仓库管理系统和企业资源规划平台传来的信息，广泛应用于存货跟踪、自动处理事务、供应链管理、及其控制和物物通信方面。2.1.3 物联网研究意义从推动经济发展角度来讲，物联网成为计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮，从长远来看，物联网有望成为后金融危机时代经济增长的引擎。90年代克林顿政府的“信息高速公路”发展战略使美国经济走上了长达10年左右的繁荣。出于信息技术对经济的拉动作用，奥巴马政府的“智慧地球”构想旨在找出美国经济新的增长点，在此背景下，物联网概念应运而生。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水
30、系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。中国在“物联网”发展进程中起步较早，研发水平领先。国家中长期科学与技术发展规划（20062020年）和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。传感器网络标准工作组组长、上海微系统所副所长刘海涛表示，我国的技术研发水平已处于世
31、界前列。中科院早在10年前就启动了传感网研究，先后投入数亿元，目前，中国与德国、美国、英国、韩国等国一起，成为国际标准制定的主要国家之一。目前，我国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。8月7日，温家宝总理在无锡考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时曾表示，至少三件事情可以尽快去做，一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信心中心，或者叫“感知中国”。并指出，要早一点谋划未来，早一点攻破传感网核心技术，要依靠科技和人才，占领科技和经济发展制高点，保证我国具有可持续发展的能力和可持续的
32、竞争力。电信运营商积极推进“物联网”。中国移动早在2006年就建成了集团M2M平台，研发了无线传感应用协议、终端标准规范等一系列技术规范和标准，提出了成熟的网络架构，并实现了与TD的融合；该标准得到了国家重大创新专项工作的支持。中国移动总裁王建宙日前在台湾发表演讲时也对物联网理念进行了阐述，并表示物联网将会成为中国移动未来的发展重点，将会邀请台湾生产RFID、传感器和条形码的厂商和中国移动合作。我国官方近期对传感网（物联网的另一称谓）的多次提议表示我国物联网的发展也正是提上议事日程，同时也表明我国物联网的发展将加快。此前，中国移动总裁王建宙在8月24日在台湾访问时的一次演讲中曾提及“物联网”概
33、念，并系统阐释了物联网对人类生活的重大影响。目前，我国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。美国咨询研究机构Forrester预测，到2020年，全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30:1，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。根据预测，到2035年前后，我国的传感网终端将达到数千亿个；到2050年，传感器将在生活中无处不在。目前，无锡传感网中心的传感器产品已在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用，首批价值1500万元的传感安全防护设备销售成功。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、
34、老人护理、个人健康等多个领域。专家预计，这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。2.2 物联网体系结构物联网作为21世纪的新事物，在其发展过程中必然会不断地推出新标准、不断地合并，目前，物联网已形成了以基于RFID、基于M2M和基于WSN三种体系的应用架构，下面将分别阐述这三种体系架构。2.2.1 RFID系统体系架构RFID（Radio Frequency Identification），意为射频识别，是一种无需接触的信号读取技术，它的工作原理是依靠一个读写器发出识别信号，其他的电子标签接收到信号后，发出自身标识信号，读写器便可以将标签识别出来，并且这种识别技术可以同时识别多个标签
35、，也可以在运动中或者其他不利条件下进行识别检测，与传统的条形码技术相比，RFID技术具备许多条形码技术无法与之比拟的优势。RFID技术有如下三大特性：第一、RFID可以实现对每一个物品都予以标识，而条形码技术却做不到。第二、RFID技术可以同时识别一大堆的物品，并且识别距离比较远；而条形码技术只能在短距离范围内对物品进行一一识别。第三、RFID能够存储的信息量非常的大，可以标识全世界范围内的所有物品。在射频识别技术的基础上，美国的Auto-ID中心开发出了更加成熟的EPC系统。EPC系统分为五个组件，他们是EPC（电子产品代码）标签、RFID 标签读写器、ALE数据处理中间件、EPCIS 信息
36、服务系统，和信息发现服务（包括名称解析服务 和实体标记语言）。并且这个体系一经推出就获得了人们的广泛关注和应用，原因是EPC结构的物联网从研发到应用这个过程中涉及了世界范围内人数众多的开发人员。EPC体系包括电子标签技术、读写器、天线接收器、EPC中间件（MiddleWare）、编码技术（Encoding）解码技术（Decoding包括ONS）、信息服务系统技术以及系统管理等技术。ONS（即名称解析服务Object Name Service）负责将每一个EPC代码分别对应一个IP地址，而这个IP地址就是该EPC代码所对应的PML服务器的地址，其工作原理就好像互联网中的域名解析服务（DNS）。在
37、当初制定ONS的应用标准时，Auto-ID中心把ONS的标准与互联网的标准相互进行整合，使得ONS可以非常顺利的以目前互联网的硬件基础来运行，而如今世界的ONS 服务也是由EPCGlobal 委任的负责DNS 营运的公司VeriSign进行营运。EPC 产品电子代码标识的作用是“标签”，所有描述物品的关键的信息都以一种新推出的标准化XML 语言实体标识语言（Physical Markup Language）来进行描述，PML 的意义类似于互联网中的描述语言HTML的功能。在创建了ONS 和PML后，以RFID为核心技术的EPC系统才真正从狭义的Network of Things 迈向了Inte
38、rnet of Things（物联网）。基于ONS和PML，在商业中企业公司可以将本来用于本地局域网的运营模式应用到基于互联网的运行模式中去。基于RFID的物联网体系结构图如下图2-1所示： 图2-1 基于RFID的物联网体系其中第一层为感知层，作用是测量出各个物品的物理信息并将其一一以数据的形式表现出来，通过商品上安装的存储有商品有关信息的RFID-EPC标签，以读写器将物品的目前状态下的数据和信息实时检测出来。第二层即信息传输层，也就是网络层，作用是负责信息的传递，将物品上通过读写器读取到的数据通过互联网络进行数据的传输，将其传送到指定的数据服务器中去，这一部分类似于互联网体系中的网络层。
39、第三层即应用层，网络层传来的信息到达该层后或被存储入数据库，或被各种应用服务调用，或被用户查看，或者进行更高级大规模的数据运算，如云计算等，这一层是数据处理的终端。实际应用中的物联网中，每个物体都被基于RFID的产品标签给标识了出来，在其一个完整的生命周期里，这个标签所包含的信息就好像这个物品的身份证，读写器检测到EPC信息后，经过不同的网关在网络层中进行传输，物品的信息被传送到应用层，应用层便马上按照物体的电子代码的索引对物品的自身信息进行实时更新，此外，也可以对物品进行信息的实时跟踪，基于大型服务器的物联网信息系统，便可以实现对物体进行综合统一化的信息管理。在一些大规模的物联网体系中，还引
40、入中间件技术来负责物品信息的通讯，如Savant中间件，它靠电子代码为索引通过本地名称解析服务器的服务获得包括此物品信息的目的网络IP地址，在查找到所需信息后再将信息通过网络层返回给应用层的服务。作为应用最为广泛的物联网体系，基于RFID的物联网的优势体现在其成熟的技术和规范化的标准上。2.2.2 M2M系统体系架构M2M技术是一个外延十分宽泛的概念，这也导致了对于其定义上的多样性。而目前公认的定义是M2M技术的根本目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力，并且以此达到信息实时处理与设备有效管理的目的。这有别于人与人之间的通信，M2M通信本质上是面向机器。其主要存在以下3种方式：1. 机器与
41、机器（Machine to Machine）：该类型的业务主要用于机器间自动化通信与数据交换，如自动测量与控制、数据采集与传输、状态跟踪等。2. 人与机器（Man to Machine）：该类型业务主要是完成用户向机器的发送调节参数、控制指令，并由机器解释执行；机器向用户主动上报通知消息或播放媒体流，如远程监视、监听、测量、故障报警等。3. 移动网络与机器（Mobile to Machine）：该类型业务涵盖了上述两者所提出的大部分业务总和【2】。一个完整的M2M体系主要包含四个组成部分：终端设备、现场网关、远程通讯网络以及现场消息代理。其每个部分之间的相互关系如下图2-2所示： 现场消息代理
42、远程通信网络网关现场网络终端设备终端设备图2-2 M2M物联网的体系组成M2M的发展虽然先于RFID，并且被广泛应用于移动通信领域，但是基于M2M的物联网体系缺乏RFID体系中PML技术和ONS技术那样的统一标准和规范，使得M2M体系的发展速度慢于RFID体系。2.2.3 WSN系统体系架构无线传感器技术WSN（Wireless Sensor Network）是由安装在某一区域内的许多无线传感器节点构成的，单独的传感器节点包括信息收集模块（传感器、数模转换器）、信息处理和运算模块（微型处理器、信息存储器）、通信模块（天线、读写器）以及电源模块（电池、交流直流变电器）等构成的嵌入型的设备。传感器
43、与传感器之间通过无线通讯形成了一个物物连接网络，WSN技术是基于传感器技术、分布式运算技术、嵌入式数据处理技术以及通讯技术，所有设备同时进行数据的传输、运算、处理，并对这些数据信息进行统一的分配，使得信息可以有效准确的传送给指定请求数据的用户，由此实现了逻辑上的信息网络与真实世界的对应融合，从根本上建立了一种人与自然新的交流模式。WSN包含了微电机技术（Miero Electro- Meehanism System，MEMS）、无线通讯技术和互联网络等技术，并且成为新兴的物联网核心技术之一，也被广泛认为是将给世界带来巨大改变的21世纪革命性技术之一。WSN在军事领域、宇宙探索、生物医学、环境分析、紧急救援、世界反恐、高危地区无人区域等领域都有潜在的实用价值和美好的应用前景。也因此吸引了世界工商业和学术领域的极大关注。WSN体系物联网分层的本质是从网络方面的应用结构和功能进行定义，即按照功能进行分层。并且描述了实现各个传感器节点之间连接和通讯的形式和架构。WSN本身的特性表明了它的网络通讯层次的划分不能按照原有的普通互联网通信模式来划分。图2-3所示是一种被普遍接受的WSN通讯体系结构模型，将WSN物联网体系分为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层这些层次。分布式网络服务接口
