端到端物联网解决方案涉及传感器,网关,网络,云访问,Web服务和用户界面的某些组合。在这样的多层环境中提供可靠的物联网产品需要进行多阶段验证测试。
在物联网(IOT)桥梁物理世界和数字世界中。网关它是一个互连设备系统,能够通过网络收集和传输数据,而无需手动管理。通过在其业务模式中实施物联网解决方案,企业可以在市场变化中发挥作用,从而缩短产品上市时间,提高生产力并改善客户体验。
尽管如此,每种技术都有其自身的挑战。在物联网面临测试方面是一项重大挑战。要构建世界一流的物联网产品,端到端物联网解决方案需要在其整个生命周期内经历大量的质量保证。这意味着每个组件(如传感器,网关,用户界面和绑定它们的Web服务)都需要在交付给最终客户之前,期间和之后进行测试。
我们将这种端到端物联网测试称为多级验证。让我们更详细地探索多阶段验证的概念。
端到端物联网解决方案由多个组件组成,包括(按抽象的降序排列):
用户访问组件:移动应用程序或Web应用程序
云基础设施
物联网网关
物联网嵌入式设备或传感器
上述每个组件在物联网解决方案的运行中起着非常关键的作用。这种多层堆栈需要多级验证。多级验证可确保每个组件都能正确执行其指定的操作。
它提倡验证物联网解决方案的每个组件的过程,同时使用闭环测试进行系统测试,其中考虑前向路径(从移动应用程序到物联网设备)和反向路径(从物联网设备到移动应用程序)。
端到端物联网解决方案是多层次的。在这样的环境中提供可靠的物联网产品需要进行多阶段验证测试。
使用案例:智能空调的物联网系统
假设用户想要离开办公室时从移动应用程序设置其卧室AC的温度,则AC单元在达到所需温度时向移动应用程序发送通知。
上述用例的物联网解决方案将包含以下组件:
移动应用程序:用户可以在他的移动应用程序上设置AC温度。
用户访问云:移动应用程序使用Rest API将温度值发送到用户访问云,并且还更新数据库。
物联网云和网关设备:物联网云将“更改温度”命令提供给安装在用户家中的物联网网关设备。
智能AC:网关设备在卧室AC上发送所需的温度,并且一旦达到所需的温度,AC就在移动应用上发送通知。
对于端到端物联网测试,多阶段验证起着关键作用,因为需要在每个组件级别进行验证以确保完整的系统功能。
阶段-1:验证要求移动应用程序级别检查移动应用程序功能。在这种情况下,验证将是AC单元的温度是否改变到期望的水平。
阶段2:验证检查用户访问云,其中移动应用程序或Web应用程序使用资源API访问云。必须确保功能要求符合API和数据库级别的要求。它还必须确保移动应用程序所做的更改(反映在数据库中)通过IoT云日志验证发送到网关设备。将进行此验证以确保API按预期工作,并且对AC的数据库所做的更改与所需设备的预期一致。
阶段3:此处,在网关阶段需要验证,其中IoT云使用诸如MQTT,XMPP,XML或JSON的IoT通信协议发送“温度变化”命令。进行验证以确保IoT网关设备接收到正确的消息,并且消息通过诸如Zigbee,BLE或Wi-Fi之类的通信协议被转发到预期的终端设备。将进行该验证以确保通过支持的通信协议对预期的AC设备进行温度变化动作。
阶段4:所需的最后一次验证是在嵌入式设备级别结束时检查从IoT网关接收的动作是否反映在嵌入式设备中。
将进行此验证以确保温度在AC单元上设置为期望的水平。AC单元应通过网关和云向移动设备发送“期望的实现温度”通知。一旦从Smart AC生成移动通知,移动应用程序,云和网关都将得到验证。
多级物联网解决方案测试的重要性
它支持应用程序体系结构的测试,验证和验证,以及所有组件和业务需求之间的集成。
它可以在集成级别捕获错误,还可以在组件级别找到问题。
它支持最终用户和实时用例的解决方案测试。
如何成功的开发一款物联网应用
开发之间的重要问题
这些问题对物联网应用开发人员很重要。哪一种才是最好的方法,来构建一个“物联网应用”,它可以做很多事情,从远程控制家庭应用到对引擎改动机制造商发送通知,而这一需要维护服务的引擎有个能在世界任何一个地方?开发人员要具备怎样的技能?要从哪里先开始?
物联网应用开发的始占在于它本身。这些边缘设备通常没有屏幕(尽管并非总是如此)、处理器功耗低,搭载的是某种嵌入式操作系统歼或,使用一个或多个通信协议进行交流(通常是无线)。这些东西可能直接与网络、相邻事物和网络网关相连,一般外形就是一个盒子带一些闪闪发光的灯。
系统的下一层即集成层是软件和基础设施,运行在企业数据中心或云中,来从各种事物中接收和管理数据流。运行在集成层的软件通常也负责管理这些事逗此物,必要时更新固件。
接下来就分析层,用于管理并处理数据氏指伍。最后,还有一个终端用户层,这一层上应用程序用于用户之间交流。这些可能是企业应用、可能是网络应用,也可能是移动应用。
如果你正在想办法构建物联网应用,最后两层将会是你接触最多的。作为开发人员,你可能没有工具处理这些边缘设备或网关,或者没有适应集成层的能力。
这也就是为什么说构建应用程序要从已经就绪的“物联网平台”开始是有道理的了。这些平台通常包含集成层,这一层承载着以时间为序列输入的数据,以及分析层、自动精简配置,激活和管理功能,实时消息总线和建立其上的平台和应用之间的通信API。
现在市场上有许多公司都在提供这类平台。这有Xively、Mnubo、BugLabs和ThingWorx,他们都有能力与不同的制造商产生的大量“事物”进行沟通。
还有些比较有名的公司,如微软的智能系统服务,和企业软件厂商如SAP的物联网解决方案,这些厂商都在他们的产品中增加了物联网功能。
物联网应用技术论文
物联网在当今社会有着巨大的意义和作用,曾被誉为经济发展和国家安全的关键所在。下面是我精心推荐的物联网应用技术论文,希望你能有所感触!
物联网应用技术论文一:浅析物联网应用技术【摘 要】近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景,传感网的原理、应用、技术,无锡是首个国家传感网信息中心。以最具代表性的基于RFID的物联网应用架构、基于传感网络的物联网应用架构、基于M2M的物联网应用架构为例,对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述;分析了物联网研究中的关键技术,包括RFID技术、传感器网络与检测技术、智能技术和纳米技术;最后,展望了无锡物联网技术作为国家首个传感网信息中心对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。
【关键词】物联网;技术;应用
尽管物联网技术在国外以成熟,但国内物联网才刚刚起步,问题显然很明显。那就是物联网安全,物联网是一种虚拟网络与现实世界郑并实时交互的新型系统,其无处不在的数据感知以无线为主的信息传输、智能化的信息处理,一方面固然有利于提高社会效率,另一方面也会引起大众对信息安全和隐私保护问题的关注。从技术上讲物联网存在很多网络安全隐患。由于物联网在很多场合都需要无线传输,这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取,也更容易被干扰,这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大,与人类社会的联系十分紧密,一旦受到病毒攻击,很可能出现世界范围内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪,让人类社会陷入一片混乱。
1.物联网的定义
作为一个新兴产业,物联网从诞生到广泛应用需要经历四个阶段。第一阶段为设想阶段,是产业发展的最初时期;第二阶段是技术研发阶段;第三阶段为实验阶段。在技术研发的水平达到一定程度时,就可以进行小范围的试用和检测,这是从理论走向实践的一步。国内的研究也在同步前行,如中国移动、电信和联通三大电信运营商业开始尝试物联网业务。中国移动的手机钱包和手机购电业务,该业务也可以应用于超市、餐厅等小额支付场合;中国联通的无线环保检测平台通过3G网络,可实现对水表、灌溉、水文等动态数据进行检测,又可对空气质量、碳排放和噪音进行检测;第四阶段为全国推广阶段,也是投入资金最大的时期。同时,一旦大规模商用,大量基础设施的建设和终端产品的全面推广必将推动电信、信息存储处理、IT服务整体解决方案等众多市场的发展。
2.物联网的发展趋势
业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。物联网的发展是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果,带动的不仅仅是技术进步,而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革,塑造了知识社会的流体特性,推动面向知识社会的下一代创新。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征,技术宽尺更加展现其以人为本的一面,以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。要真正建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。
3.物联网应用技术的隐私问题
在物联网中,射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中,标签有可能预先被嵌入任何物喊巧迹品中,比如人们的日常生活物品中,但由于该物品(比如衣物)的拥有者,不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪,这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此,如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且,这不仅仅是一个技术问题,还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能:任意一个标签的标识(ID)或识别码都能在远程被任意的扫描,且标签自动地,不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品,从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。
4.物联网应用的关键领域
4.1 RFID
射频识别即RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统,只有基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。
4.2传感网
传感网是随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的 无线网络 。借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大 小、速度和方向等物质现象。
4.3 M2M技术
M2M是Machine-to-Machine/Man的简称,是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。M2M根据其应用服务对象可以分为个人、家庭、行业三大类。通信 网络技术 的出现和发展,给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通,信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不具备联网和通信能力,如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力,其核心理念就是网络一切(Network Everything)。M2M技术具有非常重要的意义,有着广阔的市场和应用,推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。M2M是一种理念,也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的,例如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信来实现人与人之间的沟通。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的。如许多智能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口,增强了仪器与仪器之间,仪器与电脑之间的通信能力。目前,绝大多数的机器和传感器不具备本地或者远程的通信和连网能力。
4.4两化融合
两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合,是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。 在中国共产党第十六次全国代表大会上,江泽民同志率先提出了“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”的新型工业化道路的指导思想;经过5年的发展和完善,在中国共产党第十七次全国代表大会上胡锦涛同志继续完善了“发展现代产业体系,大力推进信息化与工业化融合”的新科学发展的观念,两化融合的概念就此形成。
5.结语
根据物联网的内涵可知,要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者说推动产业链的共同发展。信息感知技术、网络通信技术、数据融合与智能技术、云计算等技术的研究与应用,将直接影响物联网的发展与应用,只有综合研究解决了这些关键技术问题,物联网才能得到快速推广,造福于人类社会,实现智慧地球的美好愿望。
【参考文献】
[1]刘化君.物联网体系结构研究[J].中国新通信,2010,5.
[2]陆光耀.物流信息管理[M].北京:中国铁道出版社,2008.
[3]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究.北京:北方工业大学,2009.
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