text: 基于SOA的物联网中间件分析
  2009年，IBM提出的"智慧的地球"理念被美国总统奥巴马给予充分肯定， 并被提升到国家战略高度，这在世界范围内引起轰动。
  同年，国务院总理温家宝 视察中科院无线传感器网工程中心时提出"感知中国中心"，于是国内第一个"物联网城市"在江苏无锡启程。
  这其中包含两层含义:其一，物联网是以互联网为基础，是Internet的一种扩展 基于SOA的物联网中间件研究 和延伸;其二，用户端之间的交互不仅局限于人与人、人与物之间，而是任意两个物品之间。
  物联网中所有智能终端都能够进行信息对话、迁移和共享，即世界 上的任意两个物体均能通过物联网主动进行并实现信息交换。
  毫无疑问，物联网的发展正在对人们的日常生活和行为产生着极大地影响。
  个人用户在与其息息相关的日常生活和工作中，能够明显体会到物联网发展所带来的便利。
  利用该体系结构设计物联网中间件能够考虑到网络处理能力、能量资源、所采用技术平台及实现接口各不相同等特性，能解决系统软、硬件资源可重用性低，上层应用与下层感知的互联互通 等问题。
  3.通过将物联网中各种感知功能封装成不同服务，在物联网中间件设计中引入面向服务思想，提出一种基于SOA的物联网中间件软件模型。
  物联网中间件正是为解决上述问题而被提出，并随着物联网火热的发展势头，逐渐成为近年来相关领域的重要研究课题之一。
  协议转换所带来的中间件代价和满足服务的协调折中方案必须要应对协议的动态变化，这种底层的差异性要求中间件设计要能够屏蔽各种异构软硬件资源的具体参数及异构网络 带来的设计细节。
  (2)应用与服务之间的重复调用与互操作 基于SOA的物联网中间件研究目前许多传统中间件设计都是针对某类特定的应用，采用特定的数据标准和 通信平台，这使得不同应用行业的软件难以重复使用，从而造成大量资源的浪费。
  物联网应用领域极其广泛，而现有中间件的专业性和专有性太强，公众性和公用 性较弱，标准化程度低，这使得它们无法直接适用于目前的物联网环境中。
  现有的构建物联网中间件的经验和产品都是以传统的互联网中间件为模型， 其运行基本上都要依赖于大型的应用服务器。
  考虑到物联网千差万别的感知节点 及其海量的异构数据传输等特性，仅仅依靠应用服务器进行数据融合计算、存储 和转发将是一项异常繁重的任务工作。
  同时嵌入式中间 件能够提供节点级别的硬件抽象接口，无论是针对嵌入式应用还是企业级应用的开发，都能迅速部署和完成。
  相对于原先的由纯软件构成的应用服务中间件，嵌入式中间件具有应用部署成本低、部署方式灵活的特点。
  此外，嵌入式中间件有助于改善物联网应用的网络状况，由于其部署更接近数据产生源头，使网络中数据通信量得到有效地降低【30'311。
  目前在嵌入式中间件的设计和研究上主要以WSN和RFID嵌入式中间件研究 为主，这也是物联网中间件的两个重要的组成部分，此外面向特定领域的嵌入式 中间件也是重要的嵌入式中间件种类之一。
  (1)WSN嵌入式中间件 基于WSN的嵌入式应用近年来得到很大地关注，利用无线传感网络可以开发 基于SOA的物联网中间件研究 部署用于环境监测、人员定位、栖息地监测与军事探测等方面的应用。
  然而这些 嵌入式应用的开发需要编程人员过多地关注底层设备的异构性和具体实现细节， 这在一定程度上导致了应用开发门槛的提高及开发周期的延长。
  因此，WSN嵌入 式中间件被众多研究学者提出用于解决上述问题。
  用户通过应用接口接入 网络并获取感兴趣的数据。
  基于TinyOS操作系统的TinyDBl32】是采用该类型的典型中间件。
  TinyDB提供了一种类似SQL的接口来供用户使用以便获取传感数据。
  同时，TinyDB通过加入数据融合机制，减轻了冗余数据对带宽和能量的消耗。
  但 数据库中间件的一个重要缺陷在于其只支持同构的节点，结果集不是最优化的， 且不能满足实时性应用的要求。
  基于移动代理的中间件利用移动Agent，使得程序执行尽可能地靠近数据源， Agent能够自行选择运行时间和地点，通过在网络的各节点间移动和执行，能够 实现相应代码功能，并及时返回相关结果。
  借助Agent的移动，能够削减网络通信开销、负载均衡及加快任务执行的目的，从而实现分布式系统处理效率的提高。
  作为一个典型的基于移动代理的WSN中间件，Agillat33】能够很好的满足不同应用 需求，适应动态变化的外部环境。
  但由于Agilla是基于TinyOS 1.X 的操作系统，仅提供对简单传感操作的支持，故其不太适用于较复杂的传感应用 环境，且对数据流和长时间运行的支持不够，缺乏定时功能。
  基于虚拟机的中间件具有良好的柔韧性，通常包含虚拟机、编译器和移动代理这几个组成构件。
  应用程序可以在独立的模块中编写，经过编译器编译后，这些模块可以通过网络分配和调用。
  MATEWSN中间件【34】使用一个虚拟机作为一个抽象层。
  GlobalSensorNetwork[351也是一种使用虚拟机的中间件，它适用于传感网络的快速部署和开发，兼容异构的传感网络。
  (2)RFID嵌入式中间件 欧盟Hydra(Networked Embedded System Middlewarefor Heterogeneous Physical DevicesinaDistributed Architecture)中间件项目[361致力于开发可广泛部署的智能网络嵌入式中间件平台，使之可运行于新的或已存在的分布式有线/无线 网络设备中。
  Hydra采用对底层通信透明的面向服务的体系结构，可运行在固定 或移动设备中，支持集中式或分布式的体系结构，以及支持安全和信任、反射特性和模型驱动的应用开发。
  提出的一种由华南理工大学设计研发的RFID嵌入式中间件，通过在 智能RIFD读写器上集成中间件平台，并连接多个低端读写器，能够实现对多个 读写器的管理。
  这种方式既能节约应用的开发成本，又能增强部署的灵活性。
  目前该系统已被应用于该校的车辆监控，实现智能交通管理。
  14 硕士学位论文上海聚库JCRSYSTEM物联网中间件平台【38】是一种可扩展的开放性物联网中间件软件平台，支持"不同厂家、不同型号、不同通信方式、不同通信协议、不同数据格式"的物联网RFID终端设备，为应用软件提供基于SQL的表数据调用， 彻底摆脱读写器非标准化协议带来的开发、维护和扩展的限制。
  JCRSYSTEM是基于多协议的物联网RFID终端设备统一管理及不规则数据标准化处理平台，具备智能故障处理、开放式设备管理、数据分析、多任务并发处理等优点。
  目前已 开发出基于JCR平台的RFID贵宾人员身份自动识别系统以及RFID车辆智能监控系统。
  (3)面向特定领域的嵌入式中间件 三网融合【39l可以看成是物联网时代来临的前奏。
  互联网、电信网、广播电视 网在向下一代互联网、宽带通信网、数字电视网演进的过程中，三大网络通过技术改造，其业务领域及技术功能都逐渐趋于一致。
  通过为用户提供数据、语音、 图像等综合多媒体信息，三网融合技术能够实现网络的互联互通以及资源共享 【4们。
  以数字电视(DRY)领域的嵌入式中间件研究为例，欧洲的DVB.MHP标准、 日本的ARB标准及美国的OCAP标准等都是目前主流的数字电视中间件标准， 其中基于Java虚拟机的DVB.MHP中间件标准得到最为广泛的应用。
  MHP标准 主要应用于多媒体家庭平台，对数字电视中间件的整体结构、Java虚拟机、 DVB.JAPIs、内容格式、传送协议、安全性和各层的细节等都进行了定义。
  国内的数字电视中间件系统均采用Java虚拟机技术，利用Java语言进行交互式应用 程序的编程开发，提供支持Java应用程序的标准接口。
  利用数字电视嵌入式中间 件，可以设计和实现基于物联网的丰富的嵌入式应用系统。
  不同的中间件方案由于其用户需求、应用 环境和适用场合等都不相同，导致不同中间件产品之间设计理念存在较大差异。
  随着物联网用户服务要求的提高及底层感知差异性的不断增大，实现跨平台、跨系统及跨网络应用将成为必然趋势，故中间件体系结构仍需调整，相关性能也需要进一步改进，以满足应用服务需求。
  2.4物联网中间件研究问题 物联网中间件是各类物联网应用的重要基础软件设施和共性软件平台，是实现物联网产业发展的战略性支撑。
  虽然物联网中间件的研究已经取得了一定的进展，但目前仍存在以下问题有待进一步解决: (1)硬件、网络和操作系统的异构性问题。
  接入物联网的绝大多数智能终端 属于嵌入式设备。
  如何适应异构的嵌入式网络环境是当前物联网中间件研究的首要问题。
  这种异构性不仅表现在不同厂商所生产的硬件设备、操作系统、网络协议上，还表现在设备的存储能力、计算能力和通信能力上。
  物联网中间件作为连接上层应用和底层硬件设施的核心软件，应该是一个通用的、轻量级、分布式、 跨平台、互操作的软件平台。
  (2)移动性和网络环境变化问题。