移动互联网关键技术范文

导语：如何才能写好一篇移动互联网关键技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词 移动互联网;安全认证;安全应用;关键技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0035-02

互联网技术的应用对象应该是诸多商业移动用户，每天都应用到很多应用如网银支付、即时通讯和网络游戏等等，移动互联网用户最关心或者说是最担心的是应该隐私安全问题。移动互联网用户对于身份认证在很多调查中显示为最薄弱环节。移动互联网市场用户广阔的空间，我们即将面临移动互联网规模化、产业化的发展目标，如何克服移动互联网安全认证大关将为我们良好利用网络终端优势和实现用户安全保障的重要课题，同样也是目前为止我们所面临的最为关键的一个问题。

1 移动互联网的安全身份认证

移动互联网的安全身份认证系统以应用过程终端可信安全管理理论为指导，以商用密码应用技术、可信自主密码模块技术为核心，采用了符合国家密码管理政策的SM1、SM2、SM3提供安全保障服务。系统面向移动互联网中的智能终端设备，同时基于未来移动互联网所采用的云端，主要解决移动互联网应用所遇到的身份认证的安全问题，并能够扩展解决数据加解密、签名验证、单点登录等安全问题。可以广泛运用于移动政务、移动商务等移动应用中，为移动应用提供安全支撑服务，同时也可以接入各种安全应用，为用户提供安全保障。网中的安全身份认证问题。

移动互联网的安全身份认证系统主要包括以下三部分

内容。

1）移动智能终端安全中间件。移动智能终端安全中间件主要包括为移动智能终端设备提供密码安全服务的硬件密码设备和软件安全接口。硬件密码设备有智能 SDKEY 和其他种类 USBKey;软件安全接口提供对硬件密码设备的调用接口，包括客户端身份认证、数据加解密和数字签名及验证等接口。

2）应用后台安全中间件。应用后台安全中间件主要包括为业务系统提供密码安全服务的硬件密码设备和软件安全接口。硬件密码设备为服务器密码机;软件安全接口调用服务器密码机为业务系统提供高性能的安全操作接口，包括数据加解密和数字签名及验证等接口。

3）安全身份认证系统。安全身份认证系统包括身份认证网关、数据库服务器、单点登录服务器和管理终端。其中身份认证网关实现业务系统对客户端的身份认证;数据库服务器保存客户端用户的身份相关等信息;单点登录服务器实现多业务系统的单点登录;管理终端实现对安全身份认证系统的可视化

管理。

2 “云”计算安全应用模式下的移动互联网

1）“云”计算及其服务。“云”计算是互联网领域的一个新热点。已经受到各大IT企业的关注。“云”计算将计算过程从用户终端集中到“云端”，作为应用通过互联网提供给用户，计算过程通过分布式计算等技术由多台计算机共同完成，多台计算机组成的集合即所谓的“云”。用户只关心应用的功能，而不关心应用的实现方式，应用的实现和维护只由其提供商完成，用户根据自己的需要选择相应的应用。“云”计算具有规模经济性，应用通过互联网提供给多个外部客户，多个客户共享同一个应用，进而实现了计算在客户间的共享，提高了处理器和存储设备的利用率，也避免了用户对信息系统的重复建设。“云”计算不仅是一种工具、平台、网站或架构，更是一种计算方式和创新性商业模式。“云”计算的虚拟化、多租户和动态性等为移动互联网引入了一系列新的安全问题，主要表现在数据安全、隐私保护、内容安全、运行环境安全、风险评估和安全监管等多个方面。围绕“云”计算应用模式下的移动互联网安全问题及关键安全技术展开研究，对完善移动互联网安全技术体系，保障移动互联网演进安全具有重要的意义。

2）移动互联网应用架构下“云”计算安全风险与安全体系。

引入“云”计算的移动互联网应用架构发生极大改变，通过对“云”计算应用模式下的移动互联网总体架构的分析以及对移动互联网安全风险问题的系统性研究，能够更准确地定义“云”计算应用模式下的移动互联网总体安全架构。根据在网络结构中部署位置的不同，可以将该总体安全架构分为三个部分：移动终端安全机制、网络安全机制和云端安全机制。

移动互联网应用架构下的“云”计算安全技术体系框架主要包括五大组成部分，即数据安全和隐私保护、虚拟化运行环境安全、差异化移动云安全接人、基于SLA的动态云安全服务和风险评估及监管体系。其中，数据安全和隐私保护的方案贯穿安全技术体系的不同层次，而数据的所有权和管理权的分离正是“云”计算模式下最大的安全问题：虚拟化运行环境安全、差异化移动云安全接入、基于SLA的动态云安全服务分别是不同层次的安全问题研究点：风险评估及监管体系能够对来自不同层次的安全风险做出全面评估，并对其安全现状进行监控管理，反过来也能够促进安全技术体系的完善，从而形成整个安全体系的良性循环。

3）“云”计算及其服务注意事项。在“云”计算环境下确保移动互联网网络的安全需要严格遵守以下几点内容：加强用户隐私数据信息以及数据安全的防护力度，在“云”计算模式下，用户的管理权以及数据信息的拥有权是相互分离的，因此用户的数据信息的安全便成为了终端用户考虑的首要问题。对于用户的敏感数据信息，需要在“云”计算环境下搭建一个健全的、完备的系统，该系统需要涉及到用户的信息完整性保护、用户访问控制、访问控制以及信息访问审计等;确保虚拟化环境的运行安全，可以通过采取隔离虚拟机、镜像文件安全存储、虚拟环境实时监控、块对象等存储方式确保云存储服务的安全;云安全服务，一方面要参考分布式的安全信息防护、云节点集中安全检测等云安全服务模式，例如WEB信誉安全服务等，另外一个方面需要完全站立在用户的角度，为不同企业或者用户设计不同的安全需求，并根据用户的不同需求，提供动态差异化的云模式安全服务。

3 结束语

移动互联网技术在我国通信网络市场中打响了重要一炮，也随着市场改革逐步演绎着创新与变革好戏，各类移动智能终端设备得到了广泛普及。与此同时，基于传统模式的互联网业务系统朝着移动互联网方向发展已成趋势，随之而来的安全应用问题不断增多，其中最为突出的安全认证问题亟待解决。本文通过了解移动互联网的安全身份认证，并深入剖析“云”计算安全应用模式下的移动互联网技术，旨在为同行朋友提供可交流、可参考的学习机会，共同进步。

参考文献

[1]赵伟.移动互联网络安全认证及安全应用中若干关键技术研究[J].计算机光盘软件与应用，2014（07）.

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问题

当前，移动互联网在全球掀起了新的发展，特别是随着移动智能终端的日益普及，移动应用和服务不断丰富，我国也进入了移动互联网高速发展阶段。2012年以来，不论是用户规模、基础设施、智能终端，还是应用与数据流量、技术支持，移动互联网全方位发展，以前所未有的深度和广度推动经济社会发展、改变人们的生产生活。2013年上半年我国智能手机出货量达到了2.14亿部，同比增长了120%；网民规模达到了5.5个亿，其中手机网民数量达到了4.64亿，占比量接近80%。移动互联网终端平台应用和服务等产业链的各个环节迅猛发展，不断催生出新的业务形态和商业模式，进一步改变了生活模式。移动互联网将大大加快社会化进程，蕴含着巨大的市场空间和发展前景。在看到产业广阔的发展前景的同时，我们也应该清醒地看到我国移动互联网发展也面临着来自信息安全、核心技术、国际化等方面的问题和挑战，需要政府、企业、网民和行业组织充分重视，积极保护和共同应对。

对策

近日，国家发改委通知，要求各地组织实施2013年移动互联网及第四代移动通信（TD-LTE）产业化专项。专项提出的目标是：以移动智能终端为着力点，提高移动智能终端核心技术开发及产业化能力。加快移动互联网关键技术的研发及应用，培育能够整合产业链上下游资源、具备一定规模的移动互联网骨干企业。完善公共服务平台建设，形成综合的移动互联网产业服务能力。推进TD-LTE技术在重点领域的创新示范应用，带动TD-LTE产业快速发展。

专项提出的支持重点和要求是：移动智能终端新型应用系统研发及产业化。面向移动互联网应用服务与新型交互体验，研发具有自主知识产权的移动智能终端新型应用系统，包括应用引擎和与之配套的云端服务系统，支持新型人机交互技术和移动互联网主流应用，支持主要操作系统，具有安全可信的用户信息管理能力，实现应用系统的规模应用。面向移动互联网的可穿戴设备研发及产业化。面向移动互联网应用，研制可规模商用的多类型可穿戴设备，重点支持研发低功耗的可穿戴设备系统设计技术、面向可穿戴设备的新型人机交互技术及新型传感技术、可穿戴设备与智能终端的互联共享技术、可穿戴设备应用程序及配套的支撑系统技术，实现可穿戴设备产品产业化。

支持移动互联网和智能终端公共服务平台建设。支持由第三方检测机构牵头，联合产业链上下游企业，充分利用已有基础，面向移动互联网新型业务应用和智能终端等关键环节，研发移动互联网和智能终端公共服务平台，形成对关键技术和关键环节的试验、评测能力以及产业链监测和服务能力，为推动移动互联网产业健康快速发展提供有效支撑。

支持相关企业在已建立的移动智能终端开发环境基础上，以实现面向第四代移动通信多模多频智能手机新型化、高端化、规模化发展为目标，建设和升级智能终端开发综测、一致性测试、生产及检测环境。

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要加强城市配电网建设

推进城市电网智能化，逐步加强城市智能配电网的关键技术。

近日，国务院印发《关于加强城市基础设施建设的意见》（下称《意见》），明确了当前加快城市基础设施升级改造的重点任务，其中明确指出要加强城市电网建设。

《意见》指出，将配电网发展纳入城乡整体规划，进一步加强城市配电网建设，实现各电压等级协调发展。到2015年，全国中心城市基本形成500（或330）千伏环网网架，大部分城市建成220（或110）千伏环网网架。

同时，《意见》要求，推进城市电网智能化，以满足新能源电力、分布式发电系统并网需求，优化需求侧管理，逐步实现电力系统与用户双向互动，进一步加强城市智能配电网关键技术研究与试点示范。

发改委

勾画4G产业发展路线图

把握全球移动互联网发展机遇，以移动智能终端为着力点。

10月8日，国家发改委下发《关于组织实施2013年移动互联网及第四代移动通信（TD-LTE）产业化专项的通知》（简称《通知》），提出将移动智能终端、可穿戴设备等领域作为下一阶段产业发展重点，并对申请相关产业专项的企业予以资金支持。

《通知》指出，要把握全球移动互联网发展机遇，以移动智能终端为着力点，提高移动智能终端核心技术开发及产业化能力。加快移动互联网关键技术的研发及应用，培育能够整合产业链上下游资源、具备一定规模的移动互联网骨干企业。完善公共服务平台建设，形成综合的移动互联网产业服务能力。推进TD-LTE技术在重点领域的创新示范应用，带动TD-LTE产业快速发展。

业内普遍认为发改委以政府文件形式确定4G产业发展方向，相当于勾画出一幅4G产业发展蓝图，将引领和推动整个产业的发展。

央行

开展480亿的14天期逆回购操作

此次公开市场逆回购中标利率同之前一样为4.10%。

中国人民银行于10日在公开市场进行了480亿元人民币14天期的逆回购操作，继续节后维稳资金面操作。分析人士称，央行连续释放流动性，将缓解市场资金压力。

本周（10月5日-11日）公开市场共有800亿元逆回购到期，无央票到期。算上10月8日进行的650亿元7天期逆回购操作，本周公开市场净投放资金330亿元。

有交易员称，央行同时开展正逆回购及央票询量，其中逆回购期限为14天，正回购期限为28天，央票仍为3个月期。

财政部

部分国家储备商品将获税收优惠

政府建立调节商品库存的业务机制，通过税收稳定市场价格。

财政部网站10日消息，为促进商品储备业务的发展，部分国家储备商品将获得税收优惠。

商品储备业务是指政府通过建立某种商品的调节性库存，来稳定其市场价格的做法。入选的储备商品通常是对国计民生有重大影响，经常出现供求失衡且产销数量较大的重要商品。

最新通知还要求，对商品储备管理公司及其直属库资金账簿免征印花税，对其承担商品储备业务过程中书立的购销合同免征印花税，对合同其他各方当事人应缴纳的印花税照章征收。

国土部

地方竞相低地价招商有损国家利益

建立“四大机制”，激励约束并举促进节约集约土地使用。

国土资源部耕地保护司司长严之尧日前表示，地方政府之间为招商引资，降低地价竞争，实质上是典型的“零和博弈”，不但不会增加产品的总产出，反而造成了大量土地资产的流失。

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近年以来，智能家居的发展已经为我国智能建筑市场的主流，但由于价位过高，家庭内部网络布线较为困难等多方面原因，使得智能家居在普通家庭用户家庭无法普及。而本次研究目的为利用P2P的网络结构使具备计算能力、感知能力、执行能力的各类设备互相通信，将普通的家庭物理空间变成一个基于知识表达和推理，能够为家居环境中的各类实体提供必要的环境信息和技术支持的有机整体。本文通过阐述家庭智能网关在国内外的发展现状以及研究的意义，对关键技术进行研究，并依据家庭智能网关的需求砩杓蒲芯浚以供读者参考。

【关键词】家庭智能网关 网络布线 设计研究

1 研究背景

1.1 国内外发展现状

截至目前，国外对于家庭智能网关等方面的研究已经比较深入，一些知名的科研机构都对这个领域进行着开发和探索，其中，麻省理工学院成立的人工智能实验室曾经建立了一个较为清晰的架构，通过最底层的Vision与用户直接接触并且判断用户的行为举止；位于第二的Agent层上为更多的应用提供了接口；第三层是提供特殊应用的应用层，从而实现用户通过语音来控制演讲的图片以及演示文稿等。除此之外，东京大学的Intelligent Space项目研究、斯坦福大学的Interactive Workspaces项目研究等，都是国际上较为出名的相关研究。

在上世纪90年代末，国内的一些高校与企业也参与到智能家庭网关相关的项目研究，其中较有代表性的就是清华大学人机交互集成研究所自主设计的智能空间管理平台（Smart Platform），其主要提出了智能环境空间中的服务与依赖关系；另外国内也有一些学者以及研究机构在网络资源管理上下了不少功夫，曾经提出在互联网资源聚合模型、机制方面的虚拟计算方法，在网络资源共享与利用上的质量与可信程度也有着一定的成就。

1.2 研究内容的意义

本研究分析了家庭智能网关的发展现状，借鉴前人提出的相关优秀理论和成果，并立足于实现家庭智能网关的移动互联，通过使用拓扑结构对其性能进行验证和测试。本研究通过分析抽象的智能家庭网关中的软、硬设施资源，构建更广泛的家庭智能网关，并通过其与云计算的相契合，开拓家庭智能网关得新研究领域。

2 关键技术探究

2.1 P2P技术综述

P2P技术是一种早在二十世纪六十年代末的网络出现时就已经采用的对等网络技术，这种技术以环境共享网络的分布资源为目标，规定了系统的一些基本原则。从而真正的能够实现“互帮互助”的资源共享。传统的C/S架构成为了家庭智能网关应用与发展的短板，而在对等网络的系统中，每台主机即是客户端又是服务器，可以自主的进行资源交流，因此，P2P结构网络中的各个主机都是对等的地位。

2.2 家庭智能网络相关协议的研究、分析

在我国家电网络智能网关尚未有较为统一的行业标准，而国内外一些厂家所联合制定的标准都是基于各自不同的优势产品而制定，选取的角度和针对点不尽相同，所以这些标准都只是覆盖了一部分的领域，现存的一些家庭智能网络协议主要有X-10、IEEE1394、HomeRF、BlueTooth等。

其中，X-10协议是指将电力传输线作为传输介质的远程控制通信协议，在住宅仪表以及电器控制中多为使用，这是最简单也是历史最长的一个协议，但是这个协议中的控制系统方案并不完善，由此会引发出传输效率较低以及通信媒介单一的情况，其抗干扰性能也不是特别高；而所谓BlueTooth，就是人们常说的蓝牙技术，在短距离间通过无线电来传播，它不同于一般的设备互联、识别协议，应用至今已经较为广泛，包括人们的移动电话、无线蓝牙耳机、笔记本电脑等一些家用电子产品，在车载系统中也有应用，蓝牙技术融合了TDMA以及FH等多种先进技术，甚至可以异步数据通信。其余相关的协议也各有优势劣势，由于篇幅所限，此处不再赘述。

3 家庭智能网关的需求分析

为了进一步的实现家庭网络内外部的移动互联，需要有一种特殊的传输设备作为其中间体，对于根据不同网络协议的网络进行解析协议、互助通信，因此本文引入了智能家庭网关的概念，使其除了一般的路由和转发功能外还架设起家庭内网与公共网络的桥梁，成为家庭网络的接入节点，从而真正的能够实现“互帮互助”的资源共享。更深层次的来说，智能家庭网关位于外网与内网的街入口处，对外要有着独立的IP地址，对内要能够对设备进行协调与管理。

4 家庭智能网关研究与设计

随着互联网用户不断增加，对于各种生活应用的需求不断上升，传统的服务器无法很好地满足人们的需求，或者需要耗费巨大的资源才能使用，所以，传统的C/S架构成为了家庭智能网关应用与发展的短板，因此我们提出基于对等P2P技术的网关新架构，来负责服务共享，也为以后的智能网关发展打下基础。按照P2P网络的拓扑结构我们可以将其划分为有一定结构的对等网络以及没有一定结构的对等网络，在对等网络的系统中，每台主机即是客户端又是服务器，可以自主的进行资源交流。研究表明，前者在路由算法以及信息杂乱等方面都有着较大的优势。

5 小结

截至目前，国际上对于家庭智能网关等方面的研究已经比较深入，一些知名的科研机构都对这个领域进行着开发和探索，并取得了较为优秀的成就。在上世纪90年代末，我国一些高校与企业也开始参与到智能家庭网关相关的项目研究，也在网络资源管理上下了不少功夫，在网络资源共享与利用上的质量与可信程度也有着一定的成就。目前在我国家电网络智能网关尚未有较为统一的行业标准，而国内外一些厂家所联合制定的标准都是基于各自不同的优势产品而制定，选取的角度和针对点不尽相同，通过阐述家庭智能网关在国内外的发展现状以及研究的意义，分析部分关键协议，提出适当的家庭智能网关需求，其余方面仍有待进一步的研究。

（指导老师：梁楠楠）

参考文献

[1]刘媛媛.基于对等P2P技术的家庭智能网关架构研究与设计[D].青岛：中国海洋大学，2010.

[2]成城.基于Web的社交物联网体系架构、模型及其安全与隐私关键技术研究[D].北京：北京邮电大学，2014.

[3]张超.家庭智能网关的研究与实现[D].合肥：安徽理工大学，2016.

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【关键词】移动Widget 3G 应用商店 移动广告 行业应用

1 引言

2009年中国的3G网络建设如火如荼,面对3G带来的移动通信带宽的大规模提速,现有的移动通信应用均是基于2G窄带条件下设计的,已经不能满足用户的需求,也不能充分发挥3G网络资源的优势。因此,为3G网络配套丰富多样的3G应用既是运营商3G战略成败的关键,也是运营商克服传统语音电话业务收入不断下滑问题的重大机遇。

2009年,移动Widget技术在传统的移动应用技术(如:JAVA、BREW、C、短信、彩信、WAP等)中脱颖而出,受到了越来越多的关注。本文将对IT厂商和手机厂商引领的移动Widget技术及业务现状进行分析,讨论运营商如何摆脱简单模仿IT厂商和手机厂商的做法,以发挥运营商的优势,开辟移动Widget业务应用的一片蓝海。

2 移动Widget发展现状

2.1 标准化现状

鉴于移动Widget的具大潜力,各种国际组织纷纷开展了对其标准化的研究,并取得了一系列成果,促进了移动Widget应用的发展。主要的标准化组织有W3C、OMTP BONDI、JIL。

W3C专门致力于创建Web相关的技术标准,并促进Web更深、更广地发展。从2006年开始关注Widget,已经制定的Widget 1.0版本规范,对打包、配置、数字签名、更新等进行了要求。

Open Mobile Terminal Platform(OMTP)是由国外8家具有影响力的移动运营商组成的联盟,致力于简化移动数据服务提供并增强移动终端的安全性。目前OMTP 已经扩展到了涵盖手机制造商在内的整个产业链中的35家公司。针对Widget和Web技术成立了开源BONDI项目,并正式了BONDI 1.0规范,对移动设备底层能力调用的安全架构和接口进行了标准化。

JIL(Joint Innovation Lab)联合创新实验室的成员包括中国移动、SoftBank Mobile、Vodafone和 Verizon Wireless,JIL Widget平台项目可以实现不同的widget应用在多个手机平台或操作系统上无差异的运行,了JIL Widget标准1.0、JIL Widget SDK并创建了开发者社区。

2.2 产品化现状

(1)手机终端厂家

手机终端厂家是最早推出移动Widget产品的群体,最初其目的主要是增加手机的卖点,同时也可获取移动增值业务收入。各主流手机终端厂家的移动Widget产品化现状如下:

Apple公司的dashboard运行在iPhone上,是成熟的解决方案,能力强大,借助其App Store的渠道,已经取得了巨大成功。可以说,正是Apple公司iPhone+App Store的成功引爆了应用商店和移动Widget市场。

Nokia已推出完整的移动Widget解决方案,提供SDK、开发者论坛、Widget分发服务平台Ovi Store,其目的是想借助移动Widget,由一家单纯的手机硬件厂商转型为硬件及应用的综合服务提供商,但仍处于起步阶段。

三星也已推出完整的移动Widget解决方案,包括SDK、开发者社区、Widget分发服务平台三星乐园,其目的主要是为了促进手机销售,并主要针对自有平台的手机型号。

索尼爱立信同样已推出完整的移动Widget解决方案,包括SDK、开发者世界、Widget分发服务平台,更关注精品应用。

手机终端厂家开展移动Widget应用的优势在于其对自行推出的手机硬件非常了解,并具有最高的控制权限,可以最大化地利用手机硬件资源来创造移动Widget应用。反之局限性也在于此,即无精力去深入研究其它终端,因此手机终端厂家的主要目的是为促进自身手机硬件产品的销售。

(2)开放手机平台厂家

在3G时代,占整体手机市场比重越来越大的智能手机主要采用开放手机平台。这些开放手机平台厂家利用对手机OS的掌控推出各自的移动Widget方案和应用商店,以抢占移动互联网市场。各主流开放手机平台厂家的移动widget产品化现状如下:

Microsoft公司在Windows Mobile平台上支持移动Widget,并建立了Windows Marketplace作为分发渠道,但仍处于起步阶段;

Google公司在Android平台上支持移动Widget,并推出了Android Market,但仍处于起步阶段;

Symbian平台上则建立了WRT来支持移动Widget, WRT是S60 SDK 3rd Edition Feature Pack 2中新增加的Web应用开发环境。

手机平台厂家开展移动Widget应用的优势在于其对自身的手机操作系统平台非常了解,可以借助其手机平台的推广自然跨越多种手机厂商不同硬件型号的手机,具有较好的跨平台性,便于移动Widget的发展。但与终端厂商一样,其劣势也在于此,无精力推出跨越多种手机平台的移动Widget方案。

(3)移动软件厂家

由于移动Widget的核心与浏览器内核一致,一些传统的移动浏览器软件厂家也借助于其成熟的浏览器内核,遵循相关国际标准,纷纷推出了移动Widget解决方案,其优势在于推出跨越不同平台的移动Widget引擎作为中间件,使其移动Widget可以在不同的手机软硬件平台上运行,具有最大的跨平台性。主要代表有Opera公司的Opera Widget和Access公司的NF Widget。

(4)移动运营商

随着3G的成熟和部署,移动互联网已成为移动运营商业务的重点。鉴于移动Widget的特性和商业前景,国内外一些运营商已经开始在推出自己的移动Widget业务来抢占移动互联网的制高点:NTT DoCoMo在新上市的手机中引入了Widget技术及相关服务;Vodafone也在其网站WidgetZone上进一步推出新的应用资源,为移动开发商提供所需要的SDK;美国AT&T也宣布,将收购私营的移动应用开发商Plusmo,Plusmo专注于手机应用软件和Widget工具的开发;中国移动推出了基于JIL的BAE平台,提供开发工具/SDK/模拟器/开发文档,并正式了Mobile Market作为分发渠道,目前已完成了基于OMS和Symbian平台的BAE。

移动运营商开展移动Widget业务的优势在于:凭借庞大的手机客户群和终端定制等,建立起移动Widget引擎作为中间件,来实现真正跨平台和开放的移动Widget业务;借助2G时代建立起来的完善的增值业务支付渠道来推动应用商店的发展;封装电信能力提供给移动Widget使用。其挑战在于互联网业务的运营和开展与传统电信业务有很大区别,能否转变思路大胆向移动互联网上的综合信息服务提供商转型是成功的关键。

3 运营商移动Widget业务

面对移动Widget的潜力与挑战,运营商开展移动Widget业务应当立足于自身优势,广泛联合手机厂家等的现有移动Widget业务,而不是简单进行模仿复制。下文将提出移动运营商开展移动Widget业务应关注的几类业务模式。

3.1 应用商店

(1)业务模式

移动运营商建立应用商店来提供移动Widget业务,主要是为了掌握移动互联网业务的核心,是对2G时代SP、CP增值业务模式的整合,并进一步向综合信息服务提供商转型。一方面通过建立跨平台的移动Widget手机客户端,提供开发者社区、SDK以及支付渠道,通过收入分成召集广大开发者(包括SP、CP和个人)共同打造移动Widget产业链;另一方面,借助庞大的客户群与便捷的支付渠道与现有的手机厂商等建立的应用商店合作,共同做大移动Widget市场。

(2)系统架构

运营商移动Widget应用商店的系统架构如图1所示。

(3)关键技术

运营商移动Widget应用商店业务模式涉及的关键技术如下:

跨平台的移动Widget手机客户端:关键点在于建立跨越不同手机平台的客户端,为移动Widget打造一个通用的运行环境;

支付系统:支持一次性购买、时间段购买、逐步激活功能购买等灵活支付方式;

集成SNS功能的人性化的应用商店:支持推荐、赠送;

完善的SDK及帮助文档:提供可视化开发环境、功能齐全的封装服务类;

集成SNS功能的人性化的开发者社区。

3.2 电信业务与互联网应用混搭“Mashup”

(1)业务模式

互联网应用流行的混搭“Mashup”采用开放的Web接口,开发者可以自由地将不同的应用融合,产生了许多创新服务。同样,移动Widget本身的Web特性和调用电信业务的能力也可以混搭产生更多新奇实用的应用,大大拓展开发者的想像空间,促使信息、通信业的进一步融合,并可以在传统电信业务量下滑的趋势下激活电信业务的使用量。例如,可以在天气预报Widget中集成短信能力,将天气情况和个人的关心留言一起发送给朋友。

(2)系统架构

实现电信业务与互联网应用混搭的移动Widget系统架构如图2所示。

(3)关键技术

运营商开展电信业务与互联网应用混搭的移动widget业务模式涉及的关键技术如下:

手机本地电信能力API:支持在移动Widget业务中调用手机的电话、短信、多媒体信息等电信能力;

电信网络能力调用网关:支持在移动Widget业务中调用电信网络能力,如电话、短信、多媒体信息、位置服务等。

3.3 行业应用

(1)业务模式

2009年,由于Apple公司“iPhone+App Store”的成功,使应用商店成了关注焦点。实际上,应用商店更多地面向生活、娱乐的个人移动用户市场,主要吸引中小SP、CP和个人开发者参与。而移动运营商向综合信息服务提供商转型更应当关注行业应用的企业移动用户市场。移动Widget与3G网络结合可以更简单地创造出丰富的行业应用。最值得关注的是移动性员工多、移动信息需求强的行业,例如:物流业、交通业、公安等。移动Widget可以借助高速的3G网络方便地与企业服务器交流编辑好的信息、调用摄像头拍摄的照片、位置信息、邮件等。

(2)系统架构

移动Widget行业应用的系统架构如图3所示。

(3)关键技术

运营商开展移动Widget行业应用涉及的关键技术如下:

位置服务器:支持提供电子地图、定位、导航、位置共享等功能;

Widget行业应用网关:支持移动Widget与现有企业应用服务器(如企业CRM、MIS、ERP、SCM等)之间的数据转换和安全认证;

企业IM服务器:支持在移动Widget中集成IM功能,实现企业统一通信服务;

企业移动邮件服务器:支持在移动Widget中集成PUSH mail功能。

3.4 移动广告

(1)业务模式

移动广告按载体可分为短信广告、彩信广告、彩铃广告、IVR广告、WAP广告和流媒体广告等多种形式。2G时代,受网络速度和传送成本等客观因素的限制,短信广告是最普及的一类广告服务,占到所有广告量的一半以上。2009年,随着中国3G的快速发展以及移动数据业务流量费的迅速下降,移动广告开始迅猛发展,手机作为一种媒体的地位将越来越重要;同时,由于受到互联网免费文化的影响,广告收入仍将在移动互联网发展中占据相当重要的地位。移动Widget正是开展移动广告的最佳载体之一。与传统互联网广告巨头Google、百度、雅虎等相比,移动运营商通过移动用户手机号码的唯一性掌握着庞大的客户资料、详尽的用户行为数据、可与位置服务结合等诸多优势。移动运营商应充分发挥资源优势,再积极进入移动广告市场,将单纯的前向收费模式拓展到后向收费模式领域。

(2)系统架构

移动Widget广告系统架构如图4所示。

(3)关键技术

运营商开展移动Widget广告业务涉及的关键技术如下:

用户行为采集系统:在Widget客户端采集用户使用的各类widget应用的频率、时间;在应用商店采集用户购买各类Widget应用的数量、金额。

用户个人信息分析系统:对BSS中的用户账单资料进行BI分析,主要涉及性别、年龄、学历、收入等个人情况和消费各类业务情况。

位置服务器:将广告信息按位置组织,将用户所处的位置作为广告的重要输入变量,位置区域粒度可按需要调整大小。

Widget广告组件:将Widget广告组件与SDK一同提供给开发者,方便其根据开发的业务类型加入不同类型的广告组件,如文本、图片、视频、背景等。

Widget智能广告平台:根据用户行为、个人信息、位置以及用户正在使用的Widget广告组件的类型、Widget的内容,匹配最精准的广告呈现给用户;实现与开发者的广告分成等。

4 结束语

3G带来的移动带宽提高、手机的智能化和媒体化特性给运营商向综合信息服务提供商、广告提供商转型带来了广阔的想像空间,移动Widget业务是承载移动互联网业务、移动广告业务的最佳载体之一,既可以通过应用商店面向广大个人移动客户,又可以支持行业应用面向企业移动客户,还可以通过提供精准的移动广告面向广告客户,值得移动运营商高度重视和进一步思考。

参考文献

[1]W3C. Widgets 1.0: Packaging and Configuration[S]. 2009.

[2]BONDI. Architecture & Security Requirements Approved Release 1.0[S]. 2009.

[3]JIL. Widget System API Specification(Handset API)1.1[S]. 2009.

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物联网的核心和基础仍然是互联网，它是在互联网基础上的延伸和扩展。然而，物联网将网络连接延伸到任何物体之间，物联网比互联网更为庞大。这些物体通过各种信息传感设备与互联网连接在一起，进行更为复杂的信息交换和通信[5]。因此，物联网的发展目标是：全面感知、可靠传送及智能处理[4]。物联网的基本体系架构主要由三层构成：感知层、网络层和应用层[6]，如图1所示。感知层是物联网发展和应用的基础，本层由各种具有感知能力的设备组成，物联网中由本层负责物体的识别和信息采集，实现全面感知的功能。网络层由各种通信网络和互联网融合而成，本层负责将感知到的数据进行分类、汇聚、处理，并能够可靠传输出去。应用层则将物联网技术与各种行业专业技术相结合，为不同的用户提供各种应用，例如智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、工业监测、个人健康、军事侦察等。

物联网网关

物联网感知层存在大量的传感器，这些传感器组成许多传感器网络，而传感器网络感知的数据又需要传递到网络层，由网络层的广域网络传送出去。因此，网关在物联网时代将扮演非常重要的角色，利用物联网网关可以实现传感器网络与广域网之间的协议转换，从而实现信息广域互联。网关在物联网架构中所处的位置如图2所示。在互联网中，网关又称网间连接器或协议转换器，它工作于传输层，用于两个高层协议不同的网络互连[7]。在物联网中，网关主要用于无线传感网与现有通信网络的互联。作为连接传感器网络和传统通信网络的桥梁，物联网网关应具有如下功能[8]：a.多种接入能力：从图2中网关所处的位置可以看出，网关需要具备接入多种现有通信网的能力，这些通信网包括：2G/3G/4G移动通信网络、无线局域网、有线网络。因此，网关必须具备相应网络的接口和软硬件的接入能力。b.协议转换能力：物联网中传统网络和传感器网络需要相互交换信息，物联网网关需要在它们之间提供协议转换能力。这种能力不仅包括将不同的感知层协议通过协议适配后，转换为格式统一的数据和控制信令，而且包括在感知层网络和互联网之间进行协议转换，保证数据和控制指令穿透各种网络可靠传输。c.可管理能力：对于任何网络而言，管理能力是必不可少的。特别对通常用于无人值守环境下的无线传感网，管理能力尤为重要。物联网网关需要对无线传感网中的传感节点、路由器等设备进行管理，同时它也需要对网关设备进行管理。前者负责获取传感器节点的标识、状态、属性等，并且实现远程启动、关闭、控制和分析等功能；后者负责网关设备的注册管理、诊断管理、配置管理、升级维护等。

面向水产养殖应用的物联网网关设计

水产养殖物联网系统架构和功能随着物联网技术迅速发展，基于物联网的设施渔业信息化已经成为设施渔业生产向集约、高产、高效、优质方向发展的重要推动力。设计中的水产养殖物联网架构如图3所示。物联网利用ZigBee无线网络技术组成无线传感器网络，感知养殖场的水质情况，例如温度、溶解氧浓度、PH值等，将这些数据实时发送至物联网网关。网关将养殖场的环境数据利用3G模块（或GPRS模块）发送至控制中心的服务器，服务器利用专家系统依据水产品的生长模型结合人工智能技术向网关发送控制指令，网关依控制指令利用控制箱驱动电机采取动作调节养殖场的水产品的生长环境，从而利于水产品生长。物联网网关留有摄像头接口，能够根据用户需求将生产现场的图片或者视频发至控制中心服务器，服务器上部署软件并接入Internet网络，用户可以利用个人电脑或者手机登录到服务器，查询养殖水域内外环境数据、浏览生产现场图片、观看现场视频，还可以远程控制各种生产设备。当养殖场环境异常时，除了服务器中的专家系统发出指令驱动电机调节环境（如增氧机增加溶解氧），控制中心的告警箱也能够发出声光告警，服务器向相关人员发出告警短信。控制中心内的显示器（或者大屏幕）上能够显示各个传感器的工作状态、读数、现场图片等信息。因此，物联网技术能够实现设施渔业养殖的动态实时监管、数据统计分析、科学决策、预警及风险控制、专家咨询等生产过程的科学化、数字化。

水产养殖物联网网关设计从水产养殖物联网架构可以看出网关是物联网核心设备。网关的设计包括两部分：硬件设计和软件设计。a.网关硬件设计网关中的处理器采用ARMCortex-A8，具体型号是TCC8801。该处理器的主频可以达到1GHz以上，处理能力很强。网关配置512MBDDR3内存以及4GBNANDFlash，运行Adroid2.3.4系统。根据物联网的组网要求，网关具备10/100M以太网接口、内置无线WiFi模块、用于连接3G/GPRS模块的USB接口以及用于连接传感网协调器的串行口。为了获取视频或者图像，网关具备模拟视频接口。网关还带有液晶显示屏以及HDMI接口，HDMI接口可以接高清大屏幕。b.网关软件设计根据网关的功能，网关的软件包括：接入配置管理模块、ZigBee传感网通信及控制模块、协议转换模块、图像处理模块、显示模块、故障处理模块。接入配置管理模块用于对多种接入方式的配置和管理，这些接入方式包括有线以太网接入、无线局域网接入、3G/GPRS无线接入。ZigBee传感网通信及控制模块通过串行口与ZigBee协调器通信，获取传感网的数据，控制传感网的网络运行。协议转换模块解决传感网与后台服务器之间的通信协议转换，保证传感网数据能够正确发往服务器，服务器发来的指令能够能被正确发往传感网并可靠执行。图像处理模块能够获取摄像头传来的图像，并压缩编码，一方面在本地进行存储，另一方面发向服务器。显示模块将各种信息送向液晶屏和HDMI高清大屏幕。故障处理模块则将传感网以及网关设备本身的各种故障进行记录并发送告警信息。

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国际金融危机爆发以来,“物联网”一词引起了社会广泛关注。目前,物联网已被国家有关部门列入战略性新兴产业加以研究推进。

一些地方政府高度重视物联网产业发展,纷纷制定物联网产业发展规划,指导物联网产业发展。有的成立物联网产业联盟,为促进物联网协同创新和应用奠定良好基础;有的成立物联网国家示范区和技术研发中心,促进物联网产业化进程。

什么是“物联网”

目前关于“物联网”概念和内涵的认识大致可以分为以下五种观点。

第一种观点认为,物联网是把所有物品通过射频识别和条码等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。这一观点最早由MIT的Kevin Ashton于1998年提出,其实质上是认为物联网等于RFID技术加互联网,目前欧美等国仍沿用这一观点。

第二种观点认为,物联网=传感器网络。主要是指由各种传感器节点组成的自组织网络,能够通过传感器节点之间的协作实现进行时地监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对信息进行传输和处理。

第三种观点认为,物联网=传感网+互联网。这种观点强调传感网是物联网整个体系架构中的一部分,是物联网整个体系架构的底层和基础,必须与互联网及各种应用有机组合才能构成物联网。

第四种观点认为,物联网=传感网。这一观点将传感网包括的内容放大,不仅包括感知层的传感器网络、RFID,也包括传输层的各种网络平台,还包括传感网的各种智能应用。因此,物联网包括了感知、传输和应用三方面的内容,这一观点认为,物联网和传感网分别是从产业和技术角度对同一事物的不同表述。

第五种观点认为物联网是互联网或者说未来互联网的一部分。

我们感到,物联网的概念、内涵直接关系到其技术研发和产业化应用,必须加以明确界定。我们认为,物联网的发展不是简单的机器与机器的互联,其核心应该是强调以人为本,为人服务,满足人类需求的网络,包括感知、传输、处理以及在其基础上的应用环节。

其中,感知层主要涉及各种传感器、RFID、一维码、二维码、GPS、摄像头等;传输层主要包括互联网、下一代互联网、电信网、广播电视网、有线无线通讯技术等支撑的网络平台;处理层是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术对海量的数据信息进行处理;应用层包括智能交通、智能电网、电子病历、城市管理、环境监测等物联网创新服务环节,涉及经济社会生活的方方面面。

为什么要发展物联网产业

尽管各方对物联网概念的认识不尽相同,但普遍认为物联网产业发展前景巨大,代表未来信息通信技术的发展方向,具有重要的战略意义。

物联网产业规模可达数万亿元级

物联网产业门类众多,产业链条长,涵盖了感知、传输、处理及其应用在内的各个产业,发展空间巨大。未来随着大规模的应用,物联网产业规模可达数万亿元级。

仅感知领域的RFID产业,预计2009年全国市场容量就达70亿元,预计传感器领域全年市场容量可达数百亿元,未来3年可望达到数千亿元。若加上下一代互联网、移动互联网等各种网络基础设施的建设与投资,以及物联网在安防、环境监测、交通管理、医疗卫生、抗灾等领域应用与服务,其市场容量将成倍增长。

物联网产业是增强自主创新能力,抢占信息技术战略制高点的重要契机

物联网产业发展涉及的关键技术众多,代表着当前信息通信技术最前沿的发展方向,被称为未来全球三大高科技产业之一。加快物联网关键技术研发,将进一步提升我国数据采集技术、传输和组网技术、协同信息处理技术、数据管理技术、安全技术、传感器技术、智能嵌入技术等众多前沿科技水平,促进本国生产、服务企业技术创新能力提升,是我国抢占信息技术战略制高点,实现技术自主可控,维护国家信息安全,建设创新型国家的重要契机。

物联网产业是引领信息产业增长,促进信息产业结构升级的重要引擎

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后信息技术深度应用的又一重要领域,必将掀起新一轮信息产业浪潮。尽管我国已成为信息产业大国,在国民经济发展中占有重要地位,但附加值低、竞争力薄弱、过度依赖出口等问题依然突出。在这次国际金融危机冲击下,信息产业成为影响最大、恢复最慢的行业之一。

加快物联网产业发展,促进信息技术的深度应用,将对提升信息产业自主创新能力,实现低端制造向研发设计、营销服务等中高端高环节攀升,提高产业附加值,改变我国信息产业大而不强的局面具有重要意义。

物联网产业将带来经济社会的全面变革,显著改善生产生活方式

与互联网连接的虚拟世界网络不同,物联网连接的是物理的、真实的世界网络,人们可以通过物联网了解、搜集物体信息并观察其动态变化,可以实时地实施互动,可以增强对人、社会及自然的认知和处理能力,这必将带来经济社会的全面变革。如物联网在经济发展、社会管理、资源环境、军事国防等领域的应用,对于提高运行效率,实现便捷、高效、个性化、精细化的服务管理,改善生产生活方式都具有重要作用。

我国物联网产业链

初步形成

我国物联网产业技术研究启动较早。中科院早在1999年就启动了传感网研究,组成了2000多人的团队,先后投入数亿元,集中力量攻克物联网关键技术,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展。哈尔滨工业大学、清华大学、北京邮电大学等高校和中国移动、中兴、华为等企业也较早开展了传感器网络的研究。

我国物联网产业标准制定与国际同步。我国已成立由40多家企业和科研院所组成的传感网标准工作组,共同开展组网、接口、标识、安全等八个标准项目的研究和标准制定工作,力图制定适合我国产业发展特点的传感器网络国家标准,并积极参与国际标准化组织的传感器网络标准化研究,将传感网标准化体系框架、网络系统架构、协同处理服务和接口标准体系等内容纳入国际传感网标准总体报告,成为国际标准制定的主导国之一。

目前,我国物联网已经开始在智能物流、交通、智能电网、安防、环境监测等领域开展应用,如上海浦东机场布置了防入侵传感网,采购金额已达4000万元,是国际上应用规模最大的案例之一。中国移动开发的M2M终端已达300万个,平均每个终端投资1万元,总计投资300亿元,在交通运输、智能电网、智能楼宇等方面得到广泛应用。

我国在标准研究、识别芯片、传感器、识读设备、传输网络、终端产品、应用服务等产业链各个环节都聚集了一批优秀的企业,如大唐微电子、同方微电子等芯片制造商;中科院上海微系统所、清华、北交大等传感器研究机构;新大陆、美新、远望谷等识读设备制造商;中兴通讯、烽火通信、武汉凡谷等通信设备制造商以及中国移动、中国电信、中国联通等运营商,初步构成完整的产业链。

六大因素制约

我国物联网产业发展

尽管我国物联网产业发展已具备一定基础,但通过调研我们发现,目前形成物联网概念热,而来自产业和用户层面的推动力不足;网络的研究基础较好,但核心传感器、芯片制造关键技术薄弱,信息数据处理和应用能力不足;产业链处于“零、散、乱”状态,缺乏系统解决方案;对物联网产业发展的意义及瓶颈的认识不同,对其见效时间长短、体制机制及安全隐私的问题认识存在较大差异,这些问题一定程度上制约了我国物联网产业的发展。

第一,核心技术有待突破

国内对传感网相关技术、体系架构等研究较多,但物联网产业化需要的相关核心技术、关键技术研究不够,高端传感器缺乏,核心芯片制造工艺和技术不成熟,中间件、开发环境和应用软件等软件开发薄弱,限制了应用的拓展等。据了解,仅太湖中一个用于监测叶绿素的传感器市场价就高达30万元,而国内厂商尚无生产制造能力,只能从国外购买。此外,国内生产的传感器的核心芯片也大多产自国外。

第二,行业融合难度较大

目前物联网处在零散应用的产业启动期,应用方案都是各自探索的独立应用方案,行业融合不够,缺少推广应用的系统解决方案。同时,部门、地区和行业间信息资源缺乏整合,行业参与度不够,资源开放度不高,产业链各环节不畅通,缺乏协同效应,使物联网应用受到局限。

第三,缺乏统一标准体系

虽然目前我国已开展物联网相关标准的制定,但整体来看,现有标准还很零散、缺失和不统一,标准制定由科研机构主导,与市场应用脱节,不利于相关产品和服务大规模的产业化应用推广。

第四,缺乏成熟商用模式

当前我国物联网产业尚处于技术研发和部分专业领域示范应用的起步阶段,来自科研院所和运营商层面的积极性比较高,研发和网络建设投入也很大,但应用需求还不足,缺乏规模经济效应,无法形成供给和需求相互促进的良性发展机制,制约了市场化盈利模式的形成。

第五,网络安全与隐私保护隐患较大

物联网作为一个新型信息共享网络平台,其发展建设涉及到海量的信息安全、隐私和数据保护问题,而目前缺乏技术上统一认可的手段以及监管上信息安全、隐私保护的法规,导致各界对物联网应用缺少信心和安全感,需要及早谋划应对。

第六,互联网地址资源面临枯竭

物联网联系的接点数目远超于互联网,需要有万亿级的IP地址支撑,而目前我国人均IP地址远远低于欧美发达国家,需要加快下一代互联网地址资源的争夺和技术研究,为我国未来物联网产业发展储备战略资源,增强长远发展能力和竞争力。

面对这些难题,目前我们要特别注重物联网产业发展的顶层设计,制定国家层面战略规划。结合“十二五”规划制订,从国家层面制定我国物联网发展的战略规划,规划包括整体产业发展目标、时间节点、技术研究、设备开发、应用开发、重大工程和示范建设等,作为我国物联网发展的纲领性文件,指导我国物联网产业发展。

加快物联网产业发展的主要思路应为:从建设国家战略性基础设施、抢占信息技术战略制高点和培育战略性新兴产业的高度出发,加紧实施国家层面战略部署,坚持标准先行,着力突破核心关键技术,做大做强本国企业,加强部门、地区间协作和资源共享,完善组织机制与利益协调机制,积极探索商业模式,打通产业链条,促进物联网推广和商用进程,努力使我国成为全球最大的物联网产业研发中心和关键产品生产基地,使物联网产业逐步成为国家战略性新兴支柱产业,实现信息产业和技术的跨越式发展。

我国物联网产业

应重点培育九大领域

综合考虑市场需求和支撑条件,我们初步考虑选择环境监测、地震监测、安防、食品安全、工业领域应用、智能电网、石油管线、智能城市与智能交通等9个领域作为物联网产业培育的重点。

第一,环境监测

环境监测主要是将地表水、空气等环境指标实施实时连续监测和远程监控,为预警预报环境污染,解决跨行政区域环境污染纠纷提供支撑。

第二,地震监测

地震监测主要是指通过在房屋、移动基站和重要地震带布下传感列阵,提高我国地震监测的密集度,提高地震监测与预报的及时性与准确性。

第三,安防

安防主要借助于物联网信息搜集与实时互动,特别是无线视频监控,实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理,扩大听觉和视觉范围,大大提升智能城市、家居和重要部位的监控和管理能力。

第四,食品安全

食品安全的应用是指通过通信技术与射频识别技术,建立动物、植物及动物植物产品的电子防疫、检疫和监督系统,预防引发食品安全事故,让消费者随时查询到所购买的食品饲养或种植以及检疫等信息。

第五,工业领域应用

工业领域应用主要是指通过物联网在研发设计、生产制造、流程控制、供应链管理等方面的应用,促进传统产业改造和产业升级换代。

第六,智能电网

通过电网的智能化,为企业和用户监测重点设备能耗、电网运行状况,实施节能考核、能耗统计、能效评估提供准确数据,从而提高电网运营的安全性、可靠性和经济性,并提高能源利用效率,实现节能减排,优化电力结构。

第七,石油管线

物联网在石油管线中的应用主要是指在石油管线中引入智能传感器,在各种复杂环境下记录每段管线的温度、压力、油气运输、管线安全等方面的信息,促进石油运输安全。

第八,智能城市

智能城市包括对城市的数字化管理与城市安全的统一监控,如城市部件管理、市政道路施工监管、垃圾物流管理、停车场管理等。主要运用物联网和3S关键技术,建设覆盖城市人口、资源、环境和经济社会可持续发展的信息基础设施。

第九,智能交通

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关键词：智能家居；云计算；家庭网关；物联网

中图分类号：

文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2014）003-0080-03

0 引言

在智能家居领域，各个家居之间的通信都是通过网络实现的。智能家居中数据的存储、可视化需要进行合理、统一的处理。云计算可以提供一个虚拟基础设施以处理和整合智能家居中的监控设备、存储设备、分析工具、可视化平台。

云计算作为一种基于互联网的大众参与的计算模式，是在互联网对低成本海量数据存储以及大规模并行计算需求快速增长的背景下出现的新型IT服务架构。云计算服务不仅包括网络上以应用方式提供的服务，还包括以提供数据中心的硬件或者系统软件为内容的服务。如今，人们把数据中心的软件和硬件称为云。所有服务均放置于服务器端，用户可以通过网络按需使用。

智慧家居这个概念的提出，让家庭生活开始走向数据化和信息化，采用各类传感器采集家庭生活中的信息，并联动相关的控制器对家庭生活进行智能处理，并且采用专用网关，将其与互联网连接起来，在家庭中构建出一个家庭互联网，以真正实现“智慧家庭”，也即智能家居在物联网时代的应用。

智能家居作为物联网时代的重要组成部分，其业务平台是智慧家庭的后端管理平台，是连接千家万户乃至各种与生活相关的机构的枢纽。由于光纤到户政策的推出，以及移动互联网的发展，互联网已经无处不在，并具备了广泛的受众基础。因此，将家庭物联网与互联网相连之后，智慧家庭业务平台将会承载海量数据，并且需要对海量数据进行存储、分析、应用，从而使得云计算引入此业务平台成为必然。在这样的趋势下，智能家居云作为家庭信息业务的基础应运而生。

智能家居云在为用户提供基础设施（包括处理器、内存、存储、网络接口）的基础上，结合用户的普遍应用类型，开发用户所需要的各种应用，同时有针对性地为不同的用户提供应用，让用户自主选择。

智能家居已不仅仅是家庭生活的自动化，更加涵盖了安全监控、医疗护理、便利舒适以及节能环保等内容，甚至还在不断扩展中。比如，物联传感已经将智能家居与智慧交通实现接轨。随着该概念的兴起，一系列的智能设备如同雨后春笋，比如各种智能锁、智能门禁，安防报警、远程监控等。但是，这些孤立的产品对于用户而言，并不如厂家演示的那样神奇。

在这种情况下，基于智能家居云的智能家居解决方案，将那些孤立的产品通过网络互联互通，并集中控制，赋予家居设备真正的智慧，让用户体验到真正的未来之家。

在该系统中，用户将会享受到智能安防、智能医疗、环境监控、场景控制、节能减排等服务，以及一系列的信息服务。智能家居云作为智能家居的业务服务平台，起到了承上启下的作用。智能家居云对下可以管理单个智慧家庭内的智慧产品，甚至可以综合管理整个智能社区乃至整个智慧城市；对上则可以支持多种行业应用，同时与第三方功能业务平台进行对接，将各种垂直的物联网应用，整合成一个完善的应用网络体系。比如，因为智能家居平台具备7*24小时在线的特性。因此，智能家居云平台可作为一个网络社区，实现购物、交友、教育、娱乐等多方功能，让家庭成为生活的中心。

1 智能家居云架构

整个智能家居系统分成3部分：移动终端应用系统、云平台、家庭网关。整体架构如图1所示。

智能家居云主要是为了解决智能家居环境中数据存储和数据处理方面的工作，当用户需要向智能家居云服务提供者获得控制、存储等业务云服务时，首先在家庭网关中进行身份注册，随后添加家庭中的智能设备，下载家居应用。当用户通过Android客户端或电脑客户端登录智能家居应用获取云服务，用户即可控制家居设备、监控家居环境，如图2所示。

1.1 云平台构建

云平台总架构采用IaaS（Infrastructure as a Service）与PaaS（Platform as a Service）整合的方式来构建应用平台，如图3所示。

IaaS基础设施云为上层平台提供处理、存储、网络、操作系统和其它必要的应用程序。PaaS在IaaS提供的虚拟机集群基础上为客户提供开发语言工具Web服务器和数据库等应用。这样，只需要在PaaS平台上开发对应的智能家居云服务应用即可。

1.2 云应用系统架构

根据上图所示，用户通过家庭网关WebOS向云端Home App注册帐号密码，并选择所需控制的家电应用，同时云端实时更新该用户家庭网关webOS执行列表并实时采集家电信息。之后用户使用移动终端设备对家电进行控制操作，则直接访问云端所选择的家电应用实例，实现家居智能控制。

以JavaWeb为例，结合传统移动服务与JavaEE标准，对于云端每个家电应用均采用系统分层结构模型。如图5所示，系统模型按照逻辑结构分为6层，安全过滤层、访问控制层、异常处理层、日志处理层、业务逻辑层和数据访问层。通过该分层模型，可以层层处理数据，充分保证数据的安全和有效性。

2 家庭网关

家庭网关作为连接公网（云平台）和家庭私网（家庭内部ZigBee网络）的枢纽，既负责家庭内部对云端的访问和交互，又负责用户从云端对家庭网络的访问和控制，另外还需要负责家庭内部设备的互联、互控等操作。因此，家庭网关在智能家居系统中起到了至关重要的作用。家庭网关的通信主要包括云端与家庭网关、家庭网关与Zigbee网络两部分。

2.1 家庭网关设计

家庭网关可以随时查看各网络摄像头监控画面，并接收各传感器、探测器节点的报警信号，一旦监测到险情，立即与云平台通信并发送短信或拨打电话给用户或110报警中心。

由于系统需要处理较大的视频数据，采用ARM+DSP应用处理器加上丰富的外部接口，用户可以方便与电视等媒体介质连接，硬件结构如图6所示。

2.2 各种传感节点和网络摄像头设计

可选择煤气、烟感等传感器来实时监测家庭可能出现的险情，同时选择门磁、红外等探测器监测非法入侵，将这些传感器、探测器与Zigbee的终端节点连接，从而实时将报警信息发送给协调器。其结构如图7所示。

网络摄像机安装非常简单，不需要传统模拟摄像机专业布线，只需要电源就可以通过有线或WiFi无线连接，用户随时随地就能通过手机或电脑查看监控画面。

2.3 家庭无线网络设计

家庭网络采用两种网络数据传输，各个传感器和探测器与家庭网关通过Zigbee协议来进行数据通信，采用树状结构。Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的无线通信技术。它应用简单、组网能力强、可靠性高，拥有一套非常完整的协议层次结构。其网状结构如图8所示。

3 结语

现在智能家居的云架构原型基本完成，随着云计算和高速网络接入的逐渐发展，该系统模型将越来越来凸显其优势。在云平台上开发家庭娱乐、公共信息服务等应用为用户提供了更广阔的服务体验。云存储各个家庭的水电等数据，结合数据挖掘和大数据分析技术，宏观统筹实现节能环保。将云计算和智能家居整合形成智能小区乃至智慧城市，将是下一个IT技术浪潮。

参考文献：

[1] 周晓琼.中国移动物联网商业模式研究[D].北京：北京邮电大学，2010.

[2] 童晓渝，房秉毅，张云勇.物联网智能家居发展分析[J].移动通信，2010（9）：16-20.

[3] 任明伟.基于ARM的嵌入式视频采集与远程传输系统的设计与实现[D].保定：河北大学，2011.

[4] 罗军舟，金嘉晖，宋爱波，等.云计算：体系架构与关键技术[J].通信学报，2011（7）.

[5] 林利，石文昌.构建云计算平台的开源软件综述[J].计算机科学，2011（7）.

[6] 张棋胜.云计算平台监控系统的研究与应用[D].北京：北京交通大学，2011.

篇9

【关键词】Android 移动互联网 JSON

随着手机等移动终端的快速普及和智能化发展，以及3G时代的到来，移动数字校园使用无线通信网络及移动计算技术，通过便携的智能移动通讯终端，将各种信息资源和应用服务进行整合和展现，面向广大师生及社会用户，提供贴身的信息服务，实现真正地“移动校园”。

1 系统功能设计

1.1 Android移动数字校园信息服务平台

移动数字校园以服务为核心，服务内容以学校当前信息化应用为基础，可提供随身的信息推送与获取、事务办理、协同交互、资源共享等服务。

移动平台支持统一用户认证与单点登录，与学校统一身份认证系统进行有效对接。移动平台能与学校数据中心进行数据共享，遵循学校已有的数据标准，采用数据同步的方式进行数据获取，并提供后台对应的管理功能，如增加、删除、修改、查询、统计分析等。

移动信息服务平台以现有的校园信息门户频道的服务内容为基础，以校园网络提供的数据与信息为依托，实现移动设备访问，如图1。

1.2 Android移动数字校园信息平台的主要功能模块

（1）移动校园综合信息模块包括：学校简介、院系简介、校园风景、校园新闻、通知公告。

（2）移动图书馆模块包括：新书提醒、读者须知、图书推荐、图书查询、图书预约、图书借阅到期提醒、个人借阅情况查询。

（3）移动教务信息模块：教务通知、教务新闻、教学信息、成绩查询、课表查询、选课。

（4）移动校园个人微博：互动微博、校园即时通讯，RSS订阅。

（5）移动信息推送：双向推送。

2 Android移动数字校园信息服务平台关键技术

2.1 JSON数据格式

JSON（JavaScript Object Notation） 是一种轻量级的数据交换格式。它是基于JavaScript（Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999）的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式，同时也易于机器解析和生成。

在本系统中，我们大部分使用JSON作为Android移动校园系统的网络异步数据传输格式，之所以选用JSON，是因为无论是Android智能客户端还是服务器端都有强大的支持解析JSON的类库，在本系统中，我们设计了消息基础类BaseMessage类来完成客户端和服务器端的数据传输，BaseMessage是按照JSON协议的格式来设计的。首先，code、message和resultSrc三个String型的类属性分别对应JSON消息协议中的code、message、result三个键名；其次，resultMap和resultList两个Map型的类属性则分别用于存储单个模型对象和模型对象数组的数据，核心代码如下：

if （result.length（） > 0） {

JSONObject jsonObject = null；

jsonObject = new JSONObject（result）；

Iterator it = jsonObject.keys（）；

while （it.hasNext（）） {

// initialize

String jsonKey = it.next（）；

String modelName = getModelName （jsonKey）；

String modelClassName = "com.app.demos.model." + modelName；

2.2 使用Xmpp协议开发即时通信模块

XMPP（Extensible Messaging and Presence Protocol）是一种以XML为基础的开放式实时通信协议，是经由互联网工程工作小组（IETF）通过的互联网标准。XMPP中定义了三个角色，客户端，服务器，网关。通信能够在这三者的任意两个之间双向发生。服务器同时承担了客户端信息记录，连接管理和信息的路由功能。网关承担着与异构即时通信系统的互联互通，异构系统可以包括SMS（短信），MSN，ICQ等。基本的网络形式是单客户端通过TCP/IP连接到单服务器，然后在之上传输XML。核心代码为：

ConnectionConfiguration config = new ConnectionConfiguration（Constant

SERVER， PORT）；

config.setSASLAuthenticationEnabled（false）； /* 是否启用调试 */

config.setDebuggerEnabled（true）； /* 创建connection链接 */

XMPPConnection connection = new XMPPConnection（config）；

try {

connection.connect（）；

connection.login（a， p）； /** 登录*/

/** 开启读写线程，并加入到管理类中*/

ClientSendThread cst=new ClientSendThread（connection）；

cst.start（）；

ManageClientThread.

addClientSendThread（a， cst）；

3 系统测试与结论

本文对Android 操作系统下的应用程序进行研究，对其基本结构进行描述，设计了一种实时的移动数字校园信息服务平台客户端，Android 操作系统的多线程技术和开源的JSON解析类库保证了客户端的流畅性和友好性，同时，本文设计实现的移动数字校园方案可以为不同的校园网提供定制客户端，根据不同的解析规则，实现不同校园网信息获取。在此基础上，增加服务器端的应用可以实现更多的功能如手机端的信息、附件上传下载等，并且更节省手机资源。

参考文献

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[2]李伟，刘鹏飞.浅谈Java Socket网络编程[J].科技信息，2009（28）.

[3]邹吕新，钟仲芳.基于Java的网络通信的设计与实现[J].电脑知识与技术，2010（08）.

作者单位

篇10

随着物联网技术的成熟和产业推进，物联网产业规模迅速扩大，国内市场对物联网相关产品与系统的需求增长强劲。物联网技术的推广和应用离不开人才，物联网是一门多学科、多技术交叉融合的学科，需求的人才呈多层次化趋势，因此，高职院校如何根据企业用人特点，构建切实可行的物联网专业人才培养方案和课程体系，培养大批企业急需的应用型、技能型人才，是很多学校面临的紧迫问题。

1 物联网概述

1.1 物联网概念

所谓“物联网”，就是通过各种信息传感设备，如射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪等，实时采集物品信息，按照约定的协议通过无线传感网与互联网相连，形成一个大的网络。物联网主要实现人、机器和物体之间的智能互联，是继互联网之后的第三次信息产业革命，具有巨大的经济效益和社会效益，因此高校必须重视物联网技术研究和专业人才培养。

1.2 政府支持物联网产业发展，企业加大研发力度

物联网受到各个国家政府高度重视，美、日、韩、欧盟投入巨资研究物联网技术，中国也于2009年提出“感知中国”计划，并在无锡成立了物联网研发中心，期望能够抢占这次全球信息产业革命的制高点。无锡市以国家物联网发展研发中心为核心，大力吸引海内外知名企业和人才落户物联网产业园，目前引进企业200余家，涉及智慧交通、智慧医疗、智慧农业等多个行业，大力打造全国物联网研发中心与制造基地。

2 高职院物联网专业定位

物联网专业具有学科交叉，知识体系庞杂的特点。本科院校开设的物联网工程专业，主要偏向理论研究，侧重于物联网系统与终端产品研发与设计上。高职教育侧重于学生动手能力的培养，因此高职教育物联网人才培养应该以物联网应用为重点，培养一批“高素质、懂技术”，能够胜任“生产、管理、服务”一线岗位上的技能型、应用型人才。该类型人才可以胜任以下工作岗位：

物联网应用实施工程师：具备物联网的网络综合布线能力，末端传感器、智能网关、无线网络部署能力，物联网系统的综合管理能力。

物联网应用开发工程师：能够进行物联网感知层系统开发、嵌入式系统开发及Web服务器应用层系统开发。

物联网应用技术支持工程师：能够根据客户需求对物联网系统及末端设备进行配置、调试与系统运行；能够现场发现问题，与公司开发工程师进行沟通，实现系统的更新与升级工作。

3 课程体系建设

3.1 物联网专业关键技术

物联网是以计算机科学为基础，以网络通讯技术为纽带，最终将采集到的物体信息进行云存储和云计算的综合性专业。物联网主要技术集中在感知层和传输层，其中射频技术、传感器技术、无线传感网络技术是物联网专业的关键技术。

智能网关是一种解决不同网络协议进行相互转换的智能设备，在物联网系统中起到承上启下的作用，所以嵌入式技术也是物联网专业的核心技术。

物联网的应用系统主要解决从感知层获取的大数据的深度计算（云计算），挖掘出有价值的数据，实现分类分项数据统计和报表生成。这部分内容对高职学生来说比较困难，不建议全面开课，可以通过综合实训课程，让学生全面了解物联网数据的全过程即可。有兴趣的学生还可以通过专业课拓展的方式进行选修深造。

3.2 物联网专业课程体系

物联网专业课程体系最理想的构建方式是在嵌入式应用技术专业基础上加入物联网感知层和传输层课程，同时结合物联网在行业中的特殊应用综合实训，全面培养学生在数据感知、数据传输和数据应用方面的实施、管理、开发、维护能力。

高职院校学生在校时间短，所以建议公共平台课只开设计算机基础、计算机专业英语和高等数学和程序设计基础；专业基础课重点培养学生的计算机编程基础知识，侧重物联网概论和嵌入式技术；专业核心课全面开设物联网感知层和网络层技术课程；专业拓展课分为感知控制、智能产品设计、移动互联三个方向。课程体系结构图1。

3.3 专业课拓展方向划分

物联网的三层架构涉及的学科非常多，所以物联网专业必须处理好本专业和计算机专业、自动控制专业之间的关系，物联网专业只解决全面感知和无线传输部分，其他课程需要分散到不同专业授课。大三上学期学生可以选修一到三门专业拓展课，主要分为以下几个方向：

感知控制方向：研究传感器和传感技术、无线数据采集终端技术、无线组网技术。

智能产品开发方向：重点研究单片机技术、嵌入式Linux系统开发，研究物联网网关系统的构建与设计。

移动互联与云计算：研究M2M应用，Android应用开发及云存储与云计算。

4 课程实施方案

高职校的人才培养目标是物联网应用的实施、研发与技术支持。实际授课过程中需要与典型的物联网企业紧密合作，以企业实际项目和系统作为教学项目，真正做到教、学、做三位一体，使学生与企业零距离，毕业后就可以快速适应企业研发生产工作。

课程实际实施过程中，必须建立与课程相适应的物联网实训室，以项目为载体，以项目分解任务为驱动，全面实施项目化教学。具体建议如下。

建立物联网综合实训室：建议购买物联网综合实验箱，通过该实验箱完成RFID、Zigbee、WIFI、GPRS、嵌入式ARM系统构建与裁剪等多种基础实验，使学生能够全面掌握物联网的基础知识。

建立物联网综合实训平台：该校物联网专业偏重智能楼宇专业，所以我们开发了一套“建筑能耗数据采集终端与系统”实训平台，集成多功能电表、水表、燃气表及各种环境信息实时采集，通过Zigbee无线传输技术上传智能网关，最后进行大数据处理，通过Web端完成数据挖掘展示。学生可以在这个大系统中了解建筑物联网的全数据走向，也可以选取一个模块进行升级改造。

建立校企合作实习基地：高职院校应该在该地区寻找典型的物联网公司，并建立校企合作关系，确保学生能够在企业进行实习。该院与常州网联云控公司、常州国光物联网研究院紧密合作，建立校外企业实训基地。实习过程中学生参与企业物联网终端、系统的研发生产工作，极大地提高了学生实际动手能力，收到了良好的效果。