物联网实现万物互联,将信息世界扩展到物理世界,是智慧社区、平安城市、智慧医疗等的基础。在实现物理世界与信息世界交互的过程中,物联网存在着“传输不及时、映物不一致”的问题,主要体现在:1)传感设备计算通信能力较弱导致无法直接响应大量服务请求;2)分布式跨域的数据汇聚导致数据传输时延较大且差异大,数据服务的实时性难以保证;3)感知数据的巨量化、异构性导致数据存储、处理和服务提供质量较低;4)无人照料的大量传感器网络服务提供时存在用户假冒、数据伪造的问题。针对以上问题,借助分布式云计算平台服务提供的功能,在云端建立感知设备的实时仿真节点,本文研究了基于设备的实时仿真机制,设计和实现了云物联系统,并进行实际系统验证。针对物联网感知设备直接提供服务能力有限,服务质量较低的问题,基于存储、计算、服务提供云化的思想,提出了云物联系统设备仿真模型,在云端为所有物联网感知设备建立实时仿真节点,并利用高效的数据汇聚方法保证感知端和云端数据的一致性,实现云端虚拟物联网服务系统。所提出的云物联系统设备仿真模型具有可扩展和安全性强的特点。针对跨域多节点共同提供服务的需求,为了提高服务效率,提出了多节点协同的组合服务提供方法,建立云端组合服务提供仿真节点,由组合服务提供仿真节点统一对外提供服务,解决了分布式跨域的数据汇聚导致数据传输时延较大且差异大,数据服务的实时性难以保证的问题。在云物联系统设备仿真模型的基础上,提出了分布式云物联服务提供方法,以云端的仿真节点代替物联网设备,以云端强大的计算、存储和通信资源为支撑,该服务提供方法满足同时为大量应用请求提供物联网服务的需求,解决了物联网感知设备无法直接提供大量请求服务的问题。针对云端实时仿真节点的安全性需求,提出了集实时传输与定时验证为一体的数据传输方法,保障了感知端和云端进行数据汇聚传输过程中的隐私性,定期循环认证的访问控制方法保障了云端实时仿真节点不被非法访问,解决了无人照料的大量传感器网络服务提供存在的用户假冒、数据伪造的问题。基于所研究的技术,设计了云物联平台体系结构,结合数字社区、智慧粮仓等实际应用,实现了数字社区综合服务云物联系统、分布式粮情监控云物联系统,验证了本文所研究技术的可行性和有效性。