物联网Web架构与开发方法深度解析

# 物联网Web架构与开发方法深度解析 ## 1. WoTOP平台资源部署与功能概述 ### 1.1 资源容器与默认资源 WoTOP平台的资源容器不仅为原子资源提供支持，还具备对原子资源进行组合和编排的能力，以提供涉及两个或以上原子资源的复杂资源。平台默认部署了一些资源，可分为以下几类： - **事件驱动通道**：为客户端提供资源，使其能够消费智能设备生成的信息，并处理相关事件。 - **按需通道**：同样为客户端提供资源，用于信息消费和事件处理。 - **智能事物管理器**：具备对构成智能空间的智能事物进行全面管理的功能，例如通过RESTful接口在ASTR中注册智能事物或监控其状态。 - **定位资源**：提供定位信息，有助于管理特定的智能空间。其主要功能包括将智能空间划分为不同区域，并通过语义注释将智能事物与这些区域关联起来，可供客户端或外部服务使用。 ### 1.2 资源组合与编排层 该层分配部分资源容器来部署额外的资源，即环境智能资源。这些资源旨在根据平台架构的开放性，通过开发和部署资源组件，利用平台现有的功能来扩展WoTOP的能力。 ## 2. 使用WoTOP开发和部署智能空间 ### 2.1 智能网关与PaaS范式 WoTOP由一个或多个智能网关托管，这些智能网关可以相互同步，形成智能网关域。智能网关域的目标是共享知识资源，如从智能设备收集的信息或其他环境智能服务，并通过平台即服务（PaaS）范式将这些资源提供给应用客户端。这种范式能够统一、无缝地提供服务，不受底层智能空间在硬件和功能方面的异构性和扩展性的影响。 ### 2.2 开发和部署的三个方面 #### 2.2.1 集成额外的传感器和执行器设备 有两种常见的集成方法： - **直接集成**： 1. 确保智能网关在硬件层面与要连接的设备兼容，并且其通信协议规范对开发者社区开放。 2. 将设备物理连接到智能网关。 3. 为这些设备在WoTOP中部署特定的适配器。适配器需由OSGi包包装并存储在OBR中，这些包要实现特定协议，以实现WoTOP与设备之间的双向通信。同时，每个适配器必须使用物联网生态系统监控器的接口，该子系统负责在WoTOP中注册每个设备，并收集和处理从这些设备接收或发送的数据。当此类设备插入智能网关时，相应的包将自动加载以处理该设备。 - **通过代理集成**：如果设备在硬件层面不兼容或其通信协议是专有的，则需使用制造商提供的框架创建设备与WoTOP之间的代理。该代理必须实现一个使用WoTOP API的客户端，以访问资源组合与编排层上部署的每个资源。具体而言，客户端需使用智能事物管理器资源提供的REST方法，通过物联网生态系统监控器管理的ASTR在WoTOP中注册或注销设备。 以下是设备集成流程的mermaid流程图： ```mermaid graph TD; A[开始集成设备到智能网关] --> B{设备在硬件层面是否兼容?}; B -- 是 --> C{设备在软件层面是否开放?}; C -- 是 --> D[开发实现该特定设备驱动的适配器]; D --> E[在物联网生态系统层部署适配器]; E --> F[集成过程完成]; C -- 否 --> G[开发连接设备到智能网关的代理客户端]; G --> H[将设备连接到代理，代理连接到智能网关]; H --> F; B -- 否 --> G; ``` #### 2.2.2 开发和部署新的资源组件 资源组合与编排层是在Web上公开RESTful服务的核心。该层不仅默认管理多个组件以提供基本的平台功能，还可以部署额外的资源组件，即环境智能资源，以聚合新的平台服务，提高和扩展WoTOP在各种场景下的可用性。每个开发者负责在该层开发和部署自己的组件，这些组件必须满足RESTlet框架的内部工作要求，例如扩展`ResourceServer`超类以指定接受的REST方法和消息体格式，并在初始化序列中将每个组件附加到URI，以便将每个请求转发到正确的组件。这些组件可以访问其他资源组件或物联网中间件层提供的服务，以重用已实现的功能。 #### 2.2.3 开发WoTOP的应用客户端 应用客户端的目的与用于实现连接设备到WoTOP的代理客户端完全不同。应用客户端旨在使用WoTOP提供的服务创建应用程序。它们通过消息总线访问这些服务，消息总线隐藏了服务的复杂性，提供了一个统一的接口，使客户端能够与智能空间进行交互，例如消费智能空间生成的信息或向其发送消息以引发特定行为。最常见的信息消费方式是访问默认提供的两个信息通道：按需通道和事件驱动