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随着云计算技术与物联网应用的快速发展与融合,传感器云成为一种新兴的云计算平台,支持互联传感器设备与云应用程序及其他设备交互,在云中心进行物联网智能数据分析,成为智能城市、智能制造、智能家居等领域的支撑平台。然而,在构建传感器云过程中仍然存在一些关键问题需要解决,比如,异构传感器网络的统一接入,传感器数据实时处理,以及网关应用功能热更新。本文设计了一个传感器与云的统一连接框架,结合OSGi、Spring、MySQL、JavaEE等技术,对插件式热加载网关,服务端控制平台进行了详细的实现,其中涵盖了动态加载,异构传感器网络适配器,数据通道构建,设备认证,通知模块等必须的模块。最后各个模块共同组成了传感器与云统一连接框架。针对异构传感器网络统一接入问题,提出一个能够整合WiFi、ZigBee、WirelessHART以及串口等网络通信协议的传感器网络适配器方案。该方案通过独立的传感器网络通信适配器将不同传感器网络的数据包分发到对应的协议解析器,由协议解析器完成数据解析并按统一的数据格式生成数据对象。针对对传感器应用中遇到的应用升级导致应用中断的问题,本文对类加载机制进行研究,选用OSGi技术进行动态加载网关的实现。利用代理模式改进OSGi的bundle更新过程,提前将新的bundle进行加载,并在旧的bundle运行时进行动态代理,在代理过程完成之后新的bundle就实现了对旧bundle的热替换。利用OSGi技术实现的网关部署各类应用bundle,可以实现对传感器网络原始数据的分析、处理、过滤等功能,能够节省网络带宽并实现数据实时处理。为实现云服务中心对网关的传输和控制,分别设计了基于MQTT的传输控制协议,以及基于Netty的高速数据传输通道,二者均支持基于数字证书的TLS双向身份认证及传输加密。MQTT协议可以确保控制命令在低质量网络环境下正常传输,而利用Netty多线程实现的传输通道可以实现高速的数据通信。最后,本文构建了一个异构传感器网络环境,对框架中的关键功能进行测试。测试结果表明:(1)不同协议的传感器数据能够统一接入云中心;(2)云中心能够远程地对网关进行应用热更新和配置管理;(3)网关示例应用能够正确对传感器数据进行采集并进行过滤,并能防止网络暂时中断出现数据丢失。