[发明专利]一种物联网计算机系统

说明书

技术领域

本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种用于开发支持物联网应用的新型的计算机系统，用于开发支持物联网应用的新型的计算机系统。。 

背景技术

随着计算机技术、电子技术的快速发展，互联网的兴起，物联网的出现，使的今天的社会变成了以计算机为核心的信息社会。在信息社会中，信息的获取、处理、交流和决策都需要大量高质量的计算机软件，尤其是物联网高度稳定性、可靠性、安全性和可控性的特点，这就促使人们对计算机软件的品种、数量、功能、质量、成本和开发时间等提出了越来越高的要求。然而，不幸的是，要想使软件功能更强、使用更方便，开发出来的软件就越复杂、越庞大。人们的软件开发能力越显得力不从心，以致软件开发计划一拖再拖，成本失去控制，软件质量得不到保证，最终导致整个项目的失败。 

作为崭新的综合性信息系统，物联网并不是单纯的网络概念，它包括信息的感知、传输、处理决策、服务等多个方面，呈现出自身显著的特点。首先是对客观物理世界的全面感知，它不仅表现在对单一的现象或目标进行多方面的观察获得综合的感知数据，也表现在对现实世界各种物体现象的普遍感知；其次是物联网实体间的泛在互联，表现在各种物体经由多种接人模式实现异构互联，也突出表现在物联网不仅包括互联网、电信网等公共网络，还包括电网和交通网等专用网络，错综复杂，形成“网中网”的形态；第三是智慧的信息处理和决策，它体现在物联网中从感知到传输到决策应用的信息流，并最终为控制提供支持，也广泛体现出物联网中大量的物体和物体之间的关联和互动。物体互动经过从物理空间到信息空间，再到物理空间的过程，形成感知、传输、 决策、控制的开放式的循环。 

物联网具有显著的异构性、混杂性和超大规模等特点。异构性表现在不同制造商、不同拥有者、不同类型、不同级别、不同范畴的对象网络共存于物联网中，网络之间在通信协议、信息属性、应用特征等多个方面存在差异性，并形成混杂的异构网络或“网中网”形态；混杂性表现在网络形态和组成的异构混杂性，多信息源的并发混杂性，场景、服务和应用的混杂性等多个方面；物联网是物理世界与信息空间的深度融合系统，是涉及全球的人、机、物的综合信息系统，其规模之大无所不包。 

物联网的上述特点决定了感知层数据的特性，即异构的、混杂的、大规模的实时流感知数据，同时，感知数据还具有一个显著特点就是时空特性，就是感知数据在特定时间和特定空间内才有意义，如果不在这个地点或过了这个时间，数据的意义可能就不大了。如中关村大街的交通相关信息，这些交通信息通过很多节点实时采集，是大数据量的随时间不断采样的实时流信息。这些信息是在这个区域的人车才真正需要了解当时的详细拥塞或停车信息等，以便及时掌握交通动态，调整行车路线或停止地方，其他地方的人们可能不关心这个区域的交通信息，或仅仅只需要了解大概情况，实时性要求也不是很高，如了解中关村大街的历史交通信息等，另外，物联网的物体之间需要协同交互，对事件及时做出反应，这就需要实时性采集、处理和控制。如在中关村大街上前后行驶的两辆车需要实时交互，既要保持畅通行驶，又要通过保持一定的车距来保证安全性，这就需要在当前场景下局部空间内车辆之间实时通信和决策处理。由此可见国内外同类产品对异构、混杂和超大规模的物联网应用的支持是不够的。 

为解决这个软件危机，人们一直在进行着持续不断的努力。概括起来，人们的努力有两个方向，一是软件工程、软件项目管理的方向，一是软件技术革新的方向。从诞生到现在，软件产业涌现了大量的技术革新。每一次的技术革新都向解决软件产业的基本矛盾迈进了一步。在所有的技术革新中，软件框架 平台是最有意义的，也是最有生命力的。框架平台的使用很好地解决了以上问题。框架最大的好处就是重用，因为框架已经完成了软件开发中基础的、底层的功能，开发人员可以不用再考虑底层开发的细节，而是把精力完全地放在业务逻辑的开发上。这就使得开发人员不用从头开始进行软件的开发，缩短了软件的开发周期，简化了软件开发的难度，增强了软件的健壮性和可维护性。 

软件框架(Software Framework)是整个或部分软件系统的可重用设计。一个框架是多个可复用的设计构件的集合体，它规定了应用的体系结构，阐明了整个设计、协作构件之间的依赖关系、责任分配和控制流程，表现为一组抽象类以及其实例之间协作的方法，它为构件复用提供了上下文(Context)关系。