隨著智慧城市、智能電網和工業4.0的發展,感知設備日益多樣、感知數據日益豐富、用戶需求日益個性化,而物聯網服務生成與運行理論和方法的系統性滯后阻礙了物聯網應用的發展。
《事件驅動的物聯網服務理論和方法》首先引入資源模型,將物理系統表現在信息世界中,使物聯網資源模型成為連接物理世界和信息世界的橋梁,而事件就是行駛在這些橋梁上的“交通流”。在物聯網資源模型基礎上,將異構物聯網資源通過適配的方式自動接入信息系統。本書采用統一消息空間作為服務總線統一接納路由服務與感知事件。對基于統一消息空間的單個服務,本書采用事件驅動的方式將其組織在一起,并解決其中集成和擴展的理論問題。在既有事件和服務的基礎上,本書闡述基于知識推理和混合學習的方法,從孤立事件中提取復合知識,用其改進服務提供質量,包括自動服務生成和服務可適性調整。同時對物聯網服務安全的獨特性進行闡述。
《事件驅動的物聯網服務理論和方法》適合于物聯網專業研究生和從事該行業的科研與工程人員閱讀。
物聯網系統最關鍵的特點與要求是“聯”。雖然有很多物聯網系統部署在實際環境中,但它們基本都是專門領域的系統,未重點關注“聯”的問題。在人類不長的計算機技術發展歷史上,跨行業領域的系統互聯一體化,還未有成熟的經驗可以借鑒,也缺乏完備的理論。本書對物聯網系統的“聯”中兩個關鍵問題:“集成”與“擴展性”,進行了探討,闡述了我們的技術嘗試與思考,希望能夠拋磚引玉。
在本書中,首先引入資源模型,將物理世界表現在信息世界中,使物聯網資源模型成為連接物理世界和信息世界的橋梁,而事件就是行駛在這些橋梁上的“交通流”。事件將現實物理世界的真實狀況帶到信息世界,并將信息世界的控制指令返回到物理世界中,完成對物理世界的監視與控制。為了方便信息世界的事件處理和信息共享,對物聯網資源模型進行了計算機可理解的標準化表示,從而構建物聯網資源與事件的知識基礎。
在此知識基礎上,將異構物聯網資源通過適配的方式自動接入信息系統,當物聯網資源與事件進入信息世界后,需要將它們在合適的時間、合適的地點交付給合適的服務和人員,為此本書采用統一消息空間模型完成此任務。對基于統一消息空間的單個服務,本書采用事件驅動的方式將其組織在一起,并解決其中集成和擴展的理論問題。在既有事件和服務的基礎上,本書闡述了基于知識推理和混合學習的方法,從孤立事件中提取復合知識,用其改進服務提供質量,包括自動服務生成和服務可適性調整。同時對物聯網服務安全的獨特性進行了闡述。
總之,本書試圖回答物聯網服務構建的技術挑戰:異構感知設備和異構感知數據的集成和共享的問題;社會規模感知系統互聯集成時的擴展性和實時性的問題:感知數據充分利用滿足人們個性化需求的問題;社會關鍵基礎設施開放互聯后的安全性和可靠性保障的問題。
雖然市面上已有不少關于物聯網技術的書籍,但是缺少專門針對物聯網應用的相關理論與技術的歸納。本書首先討論將物理世界與信息世界聯系起來,并由計算機自動完成識別和連接的方法。其次,本書探討物聯網系統事件驅動的本質,物理世界發生的動態變化現象表現為新的監測事件,而信息世界對物理系統的調整則表現為控制事件的發生,為這兩類不同事件提供其獲取、傳輸、處理、分析的算法、系統與支撐平臺是研究的根本目標。最后,探討事件驅動的物聯網服務生成與運行的理論和方法,同時,對如何保障這類系統安全的問題進行探索。因此,本書的特色,是緊扣物聯網服務系統的基本特征,從物聯網服務系統構建的關鍵技術問題出發,理論與實際相結合開展研究與開發。
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前言
第1章 緒論
1.1 物聯網服務系統中事件驅動技術發展現狀與趨勢
1.2 事件驅動的物聯網服務提供技術現狀與發展趨勢
1.3 本書的研究內容組成
參考文獻
第2章 事件驅動服務相關工作基礎
2.1 概述
2.1.1 電信業務支撐平臺
2.1.2 智能網業務生成平臺
2.1.3 下一代網絡業務交付平臺SDP
2.1.4 下一代服務層疊網協同平臺
2.2 服務平臺實現模型及其體系結構基礎
2.2.1 SOA的體系結構基礎
2.2.2 SOA服務支撐平臺模型
2.2.3 服務總線模型
2.3 服務支撐平臺實現技術
2.3.1 服務支撐平臺的功能性視圖
2.3.2 服務支撐平臺的性能與服務質量
2.3.3 服務安全
2.4 物聯網相關技術
2.4.1 物聯網相關項目
2.4.2 事件驅動物聯網服務
2.4.3 一階邏輯
2.4.4 Event-B
參考文獻
第3章 物聯網資源
3.1 引言
3.2 物聯網資源建模
3.3 物聯網資源知識表示及其擴展
3.4 基于物聯網資源的復雜事件處理
3.4.1 復雜事件處理相關工作
3.4.2 基于物聯網資源的復雜事件處理問題概述
3.4.3 舉例及復雜事件處理問題展示
3.4.4 為到達事件選擇相關資源實例
3.4.5 物聯網資源中復雜函數的表示與估計
3.4.6 復合理論
3.4.7 復雜事件處理服務
3.4.8 實驗
3.5 物聯網資源管理平臺
參考文獻
第4章 統一消息空間——物聯網服務通信基礎設施
4.1 引言
4.2 事件路由
4.2.1 需求概述
4.2.2 系統設計
4.3 事件轉發
4.3.1 需求分析
4.3.2 整體方案設計
4.3.3 系統實現
4.4 服務接口
4.4.1 服務接口需求分析
4.4.2 服務接口設計
4.4.3 服務接口實現
4.5 管理控制臺
4.6 服務生成
4.6.1 需求分析
4.6.2 系統設計
4.6.3 服務部署運行
4.7 平臺中分布式實時數據服務
4.7.1 分布式實時數據服務設計
4.7.2 分布式實時數據服務實現
4.8 相關工作綜述
參考文獻
第5章 可擴展物聯網服務柔性化生成
5.1 引言
5.2 物聯網服務定義
5.2.1 基于事件的物聯網服務
5.2.2 事件會話
5.2.3 事件驅動的物聯網服務定義
5.3 生成物聯網服務
5.3.1 物聯網服務需求表示
5.3.2 物聯網服務計算需求的表示
5.3.3 物聯網服務細化部署
5.4 物聯網服務屬性計算
5.4.1 物聯網屬性計算的理論基礎
5.4.2 環境建模
5.4.3 計算服務屬性
5.5 物聯網服務的可擴展運行
5.5.1 物聯網服務實例的高并發
5.5.2 物聯網業務流程的分布式執行
5.5.3 分布式業務流程的屬性保障
5.6 物聯網界面服務案例
5.6.1 需求分析
5.6.2 總體設計
5.6.3 人機界面服務生成
5.6.4 人機界面服務的部署運行
參考文獻
第6章 物聯網服務安全
6.1 服務安全基礎
6.1.1 服務安全基礎設施
6.1.2 消息安全
6.1.3 信任框架與訪問控制
6.2 物聯網服務安全設計
6.2.1 基于屬性的訪問控制策略
6.2.2 事件驅動的智能電網服務案例
6.2.3 分布式安全框架
6.2.4 基礎的同態加密方案
6.2.5 分布式安全方案
6.2.6 身份服務與身份認證
6.3 物聯網服務運行時安全
6.3.1 內存取證技術基礎
6.3.2 需求分析
6.3.3 整體方案設計
6.3.4 系統實現
6.4 物聯網服務I/O安全控制方案
6.4.1 相關技術介紹
6.4.2 需求分析
6.4.3 系統設計與實現
6.5 物聯網服務安全方案中安全管理服務
6.5.1 需求分析
6.5.2 系統設計實現
6.5.3 系統部署應用
6.6 物聯網服務(工控系統)主動綜合安全方案
參考文獻