物聯(lián)網(wǎng)中企業(yè)信息交互中間件技術(shù)開發(fā)的思考

1.吳桂軍 2.曹 爽

1.重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.重慶市民族職業(yè)中學(xué)

前言：

物理網(wǎng)主要由ALE中間件、電子標(biāo)簽、ONS對象名服務(wù)、EPC信息服務(wù)以及REID識(shí)讀器等軟硬件結(jié)構(gòu)組成，具有一定的復(fù)雜性。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用，需要利用EPC、REID信息以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多項(xiàng)技術(shù)類型，對企業(yè)信息交互中間件技術(shù)開發(fā)進(jìn)行深入研究，有利于充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值，繼而綜合提升人類對時(shí)間與空間的利用率。

1.物聯(lián)網(wǎng)中企業(yè)信息交互中間件的構(gòu)架設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)中企業(yè)信息交互中間件，具有能夠滿足大量應(yīng)用需求、適用于多種OS平臺(tái)與硬件、支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與接口等特點(diǎn)，可利用分布式系統(tǒng)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)、OS平臺(tái)、硬件的透明性應(yīng)用以及服務(wù)的交互?；诖祟愄攸c(diǎn)進(jìn)行中間件開發(fā)，能夠?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化工作提供更多的技術(shù)支撐，與此同時(shí)，還能在一定程度上幫助企業(yè)避免在應(yīng)用軟件開發(fā)與維護(hù)中的不必要投入。

對于物聯(lián)網(wǎng)中間件的構(gòu)架設(shè)計(jì)，需要充分運(yùn)用不同類型的中間件的特點(diǎn)，即遠(yuǎn)程對象調(diào)用、對象代理、面向消息的中間件、事物管理。其中，遠(yuǎn)程對象調(diào)用，就是利用基于CORBAR與RMI的J2EE技術(shù)，進(jìn)行中間件開發(fā)；作為主要調(diào)用方法，J2EE技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效實(shí)現(xiàn)分布式服務(wù)體系結(jié)構(gòu)。對象代理與服務(wù)總線的概念，在中間件開發(fā)后期具有較高的應(yīng)用價(jià)值，在CORBAR技術(shù)與SOA設(shè)計(jì)理念中，都一定體現(xiàn)，如將企業(yè)信息以SOA的形式，發(fā)布在服務(wù)總線上，由此方便客戶端用戶的有效調(diào)用。中間件開發(fā)過程中，功能模塊實(shí)現(xiàn)需要利用Java消息服務(wù)，該技術(shù)的應(yīng)用，對于后期系統(tǒng)的集成與整合十分有利。另外，在J2EE技術(shù)應(yīng)用過程中，EIB技術(shù)對相關(guān)事務(wù)操作與事務(wù)管理作出了明確規(guī)范，同時(shí)，還布置有專門的J2EE容器，負(fù)責(zé)對中間件當(dāng)中的事物進(jìn)行管理。

2.物聯(lián)網(wǎng)中企業(yè)信息交互中間件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 層次設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

物聯(lián)網(wǎng)中企業(yè)信息交互中間件的層次劃分如下：①抽象數(shù)據(jù)模型層；一般情況下，EPCIS主要處理事件數(shù)據(jù)與高級數(shù)據(jù)。事件數(shù)據(jù)的主要作用，是對業(yè)務(wù)流程進(jìn)行完整的呈現(xiàn)；EPCIS主要利用捕獲接口采集此類數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行一系列的處理，確保處理后的數(shù)據(jù)能夠被EPCIS的查詢接口訪問到。高級數(shù)據(jù)，也就是相關(guān)事件數(shù)據(jù)的附加信息，屬于補(bǔ)充數(shù)據(jù)[1]。②數(shù)據(jù)定義層；該層次結(jié)構(gòu)主要是對EPCIS的內(nèi)部交換數(shù)據(jù)的格式與意義進(jìn)行定義，處于這一層次的數(shù)據(jù)均為抽象數(shù)據(jù)，整個(gè)定義過程也都以抽象數(shù)據(jù)模型層為基礎(chǔ)。對事件數(shù)據(jù)進(jìn)行定義，需要實(shí)現(xiàn)構(gòu)建一個(gè)“核心是建模型”，對EPCIS當(dāng)中的對象事件、聚合事件、數(shù)量事件以及交易事件的概括進(jìn)行定義。③服務(wù)層；核心層主要提供兩種服務(wù)，分別是核心捕獲服務(wù)和核心查詢服務(wù)。兩種服務(wù)均利用接口進(jìn)行呈現(xiàn)，同時(shí)也是通過接口與客戶端進(jìn)行信息交互；接口的類型包括捕獲接口、查詢接口、查詢控制和查詢回調(diào)接口。

2.2 模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在完成層次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，即可利用各個(gè)模塊，對服務(wù)層的各個(gè)接口加以實(shí)現(xiàn)。首先，要進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲模塊的設(shè)計(jì)；該模塊當(dāng)中，應(yīng)了解數(shù)據(jù)交互的雙方，分別為ALE發(fā)送方和EPCIS服務(wù)器端接收方。ALE端不僅提供原始數(shù)據(jù)，還需將其封裝成為XML文檔格式，發(fā)送ALE報(bào)告；EPCIS服務(wù)器端則需對接收到的文檔進(jìn)行解析處理，從何獲取具體的數(shù)據(jù)信息，在確保數(shù)據(jù)完整且安全的情況下，才能將其存入到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。

數(shù)據(jù)捕獲模塊的實(shí)現(xiàn)，是在ALE監(jiān)聽器與數(shù)據(jù)處理器實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成的，其中，ALE監(jiān)聽器負(fù)責(zé)監(jiān)聽ALE報(bào)告的發(fā)送，并對其進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，監(jiān)聽過程采用J2EE規(guī)范中的JMS規(guī)范，對ALE報(bào)告進(jìn)行封裝和發(fā)送；并利用EJB當(dāng)中的MDB，在EPCIS服務(wù)器端配置消息隊(duì)列并部署MDB，MBD負(fù)責(zé)監(jiān)聽消息隊(duì)列，充當(dāng)JMS消息，由此實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)聽與處理的目標(biāo)。而數(shù)據(jù)處理器的實(shí)現(xiàn)，即EPCIS服務(wù)器端對XML格式的ALE報(bào)告進(jìn)行有效解析，提取出相關(guān)標(biāo)簽信息與識(shí)讀器信息等，并對相關(guān)數(shù)據(jù)的格式與完整度進(jìn)行校驗(yàn)，以保證存入到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息，均為合法格式；若不合法，則應(yīng)將其丟棄且做好日志記錄。

其次，要實(shí)現(xiàn)核心查詢模塊的設(shè)計(jì)；用戶可通過提交查詢請求，或?qū)π枰樵兊臄?shù)據(jù)進(jìn)行訂閱的方式，來獲取數(shù)據(jù)。第一種方法有EPCIS服務(wù)器執(zhí)行整個(gè)查詢操作，基于這種數(shù)據(jù)查詢方式的特點(diǎn)，即數(shù)據(jù)存放在服務(wù)器端，允許客戶主動(dòng)查詢，將其稱之為“拉動(dòng)”方式；第二種則完全相反，是“推動(dòng)”方式，客戶端只需要對自己所需的事件類型、包含的字段內(nèi)容等進(jìn)行有效定制，完成訂閱操作，EPCIS服務(wù)器端就會(huì)以此為依據(jù)，周期性生成查詢報(bào)告。

對于物理網(wǎng)中企業(yè)信息交互中間件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，需要考慮到對大量數(shù)據(jù)查詢的需求，從而對其進(jìn)行有效控制。在一般性的查詢操作當(dāng)中，容易產(chǎn)生“無限”大小結(jié)果集，如設(shè)置“查詢某一個(gè)時(shí)間段之內(nèi)發(fā)生的所有對象事件”的查詢條件，由此捕獲到的EPCIS事件，由于時(shí)間段的長短，導(dǎo)致結(jié)果集可能包含百萬甚至千萬個(gè)查詢結(jié)果，極易對系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響[2]。對其進(jìn)行控制，可定義一個(gè)“超大查詢異?！?，利用限定值，避免結(jié)果集的數(shù)量過大，當(dāng)這一異常被觸發(fā)時(shí)，就會(huì)發(fā)出警告提示，要求客戶端縮小查詢范圍，提升查詢結(jié)果的精確性。應(yīng)用同種原理，還可對過度復(fù)雜數(shù)據(jù)的查詢進(jìn)行有效控制，定義一個(gè)“過度復(fù)雜查詢異?！奔纯?，當(dāng)異常被觸發(fā)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)拒絕客戶端的請求，要求用戶修改查詢條件的結(jié)構(gòu)。

結(jié)束語：

綜上所述，對物理網(wǎng)中企業(yè)信息交互中間件進(jìn)行分析，有利于綜合提升物理網(wǎng)的利用率與利用價(jià)值。主要對EPCIS這種中間件進(jìn)行了一定的研究與分析，展示了物聯(lián)網(wǎng)中間件的作用，對基于物聯(lián)網(wǎng)中間件的二次開發(fā)，以及客戶端快速搭建的實(shí)現(xiàn)，具有較高的參考價(jià)值。由于篇幅所限，本文的論述還存在諸多不足之處，盡請見諒。

[1]錢崢，胡亞旦，黃旋旋.基于“消息中間件”技術(shù)的氣象信息總線[J].氣象科技，2016，44(02)：217-222.

[2]姚彥梅.基于數(shù)字電視中間件技術(shù)的信息交互平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].成都理工大學(xué)，2013.