常熟达涅利冶金设备有限公司
【摘 要】目前在实际应用的过程中存在种类繁多、采集信息量大以及数据类型及格式不一致的物联网传感器设备，这些物联网传感器设备在实际应用的过程中在处理与分析问题也存在差异，设计并且实现一种通用物联网数据分析平台。在构建一种通用物联网数据分析平台的过程中，包括存储、分析以及呈现的模型，并且为其提供了统一的Web Service物联网数据服务接口。此平台可以通过ECA的相关规则来执行触发动作，从而能够对特定的事件进行监测及预警。除此之外，还通过图表或者表格的方式提供一个可定制的数据可视化界面，主要目的在于便于用户对物联网数据进行观察。
【关键词】物联网；数据；分析平台
随着技术的发展以及物联网技术的成熟，物联网现已经广泛地应用于智能家居、交通、消防、健康护理、物流快递以及环境监测等领域中。并且还研发出能应用于人们日常生活中的物联原型系统，进一步探索人们日常工作及娱乐中的人机交互方式。除此之外，开发的一种基于网络的基础架构可以被用对各种数据进行存储、搜索以及共享，从而促进设备和用户之间的交互，但设备不一定都能提供RESTful接口，因此此类架构在实际应用的过程中具有一定的局限性。而一种基于服务的物联网数据交换平台，主机可以将其采集到的实时数据传输到服务器，而服务器与各个应用系统之间可以对数据进行交换。而由于数据的多样化，使得在实际应用的过程中需要不断地更新数据，采用Web Service进行发布，因此容易对系统的扩展造成一定困难。而随着网络时代的到来，人们对于数据信息的快捷度的要求更高，人们希望在观察处理数据的基础上做出相应的对策。本文采用一种通用物联网数据分析平台，能够通过Web Service接口，实现采集端以及服务端之间的交互，从而能提高平台构建的灵活度。
一、平台功能模块设计
本次物联网数据平台主要采用的是模块化设计，因而可以将平台的功能细化为用户管理、Web Service接口、ECA规则模块以及数据可视化模块功能等多个模块。平台功能模块基本结构如图1所示，现对各个模块的功能进行如下分析：
图1 平台功能模块基本结构
（一）用户管理
用户管理在物联网数据平台应用的过程中主要是为了确保数据的安全有效，用户主要是通过注册及密码机制来对平台进行使用，显著地防止了非法用户对数据平台的恶意攻击。并且平台在设计的过程中采用基于角色权限的访问控制，从而能对数据进行安全共享功能。在每个功能模块中又可细分为多个子功能，各自对应其相应的权限，平台管理员在此过程中可以为不同的用户分配不同权限，从而能在一定程度上增加用户访问控制的灵活度。
（二）鉴权管理
一部分应用对物联网数据具有较为严格的安全和保密要求，因此平台可以提供API key的鉴权管理机制。一般来说，用户可以注册一个或以上应用，平台则会自动地为注册应用生成API key。在实际应用的过程中，当用户提出服务请求时，鉴权管理模块会认证用户提交信息。
（三）Web Service接口
平台在顶层采用Web Service方式对底层提供服务进行封装，并且可以提供不同的交互方式，客户端采用服务器可以向Web Service接口发送请求及接收。Web Service交互基本原理如图2所示。传感器所采集的数据在上传到服务器的过程中均需要通过Web Service接口，平台对Web Service接口所接收到的数据类型和格式进行了规定，而不同的数据可以采用一个通用数据接收端口。当接口在应用的过程中能够正确地接收客户端上传的数据后，能够处理数据；若接口在接收数据的过程中出现错误，平台会给出错误信息。客户端可以通过Web Service接口来获取历史数据，并将这些信息采用可视化图表的方式呈现出来，主要目的在于便于用户能够对节点状态进行查看，并且对节点以后的数据变化情况进行预测，并对其进行相应措施。
图2 Web Service交互基本原理
（四）ECA规则模块
在平台应用的过程中，客户端可以通过Web Service接口可以对平台发送传感器的各种数据，平台可以通过ECA规则模块分析所接收到的数据，并且能及时地发现其中存在的缺陷和问题。比如可以将平台应用在健康护理中，并将测得的数值通过Web Service接口发送至服务端，当患者的高压值在140mmHg以上或者低压值在90mmHg以上时，平台会通知用户可能有患有高血压的可能性，并且在此过程中告知用户注意事项且提醒用户应该及时就诊。
（五）数据可视化模块
此种平台为用户提供了操作界面，用户在使用的过程中可以设置可视化参数，采用表格、网格以及折线图等方式呈现给用户，主要目的在于便于用户对数据动态变化进行观察，并且对相关数据变化进行预测，设置ECA规则模块中的触发事件、条件以及动作。
二、平台应用
3.1 健康护理
通用物联网数据分析平台可以应用在健康护理领域，在对患者进行血压测量前需要新建通用物联网数据模型。本次研究采用上臂式血压计对患者的血压进行测量，血压计可以将获得的数据上传到手机，再由手机通过Web Service接口上传至平台，最后保存至数据库。并且对ECA规则进行设置，当患者的高压值在140mmHg以上或者低压值在90mmHg以上时，平台会通知用户可能有患有高血压的可能性，并且在此过程中告知用户注意事项且提醒用户应该及时就诊。平台可以查询某段时间范围内的数据，并采用表格可视化的形式向用户显示其检测结果。
（二）能源管理
通用物联网数据分析平台可以应用在能源领域，比如采用智能插座。本文采用的是具有可以检测到电气的电压、电流以及电量等参数信息的智能插座，智能插座检测到的数据可以上传至平台，然后保存至数据库。
三、总结
随着物联网技术的发展，目前在很多领域上广泛地应用物联网，也具有非常广泛的应用前景。本文所设计的一种通用物联网数据分析平台可以实现传感器的基本功能，并且在健康护理及能源管理等多种领域的应用中体现了此平台的实用性及便捷性。
参考文献：
[1]耿盼盼，丁香乾，陶冶等.一种通用物联网数据分析平台的设计与实现[J].计算机应用与软件，2013，09（11）：115-118.
[2]王钰，杨韬.基于广电的物联网智能家居平台设计与应用[J].电视技术，2014，38（4）：20-24.
论文作者:黄璜
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第3期
论文发表时间:2016/10/10
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