面向服务的建筑用电设备物联网中间件的研究

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建筑用电设备物联网是物联网技术在智能建筑领域的应用。它利用物联网技术将建筑内的多个子系统集成起来的,形成一个高度集成网络通信、分布式计算、优化控制的物理系统。传统的建筑自动化系统集成方案大多采用管理层、自动控制层和现场控制层的粗放型三层架构,通信系统大多是基于DDC站、BACnet、 KNX、LonWorks. RS-485和ZigBee等多种通信协议的有线/无线混合网络拓扑结构,结构的异构性又导致了信息和数据的异构性。异构系统的存在给建筑用电设备物联网系统集成带来了很大难度。本文以建筑用电设备物联网系统集成为背景,结合其自身特点,基于面向服务的架构思想,设计一种面向服务的中间件系统。该系统改善了建筑用电设备物联网的可扩展性低和资源可重用性差的局面,解决了异构系统集成困难的问题。本文的主要工作包括以下几方面:针对建筑用电设备物联网系统集成的复杂性和异构性,提出一种“面向服务的建筑用电设备联网中间件模型”。该模型由服务组件层、服务总线层和业务流程层三部分组成,利用Webservice和XML技术将异构的自动化子系统中的核心业务逻辑组件,从业务层中分离出来并封装成服务组件,优化了服务组件的粒度特性,提高了建筑用电设备物联网系统扩展性;针对建筑用电设备物联网应用特点,完成房间设备监控、房间环境监控、人员监控等组件的设计,以便信息平台的集成与系统业务能力的拓展;在此基础上建立基于.NET平台的服务注册中心,保证服务注册、发布、管理和调用的安全性和规范性,使服务的访问得到快速的应答和合理的配置;建立了统一的信息管理平台,将所有的服务资源统一集成到一个信息平台之上,为用户提供服务,允许用根据其自身权限对服务进行重组或编排,从而制定符合自身业务需求的应用。通过系统应用验证,本文设计的中间件系统能够较好的实现针对建筑用电设备物联网系统的服务封装、发布、编排、业务流程重组及异构系统整合的功能。
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