物联网解决方案开发的可视化范式与OpenIoT平台对移动传感器数据管理

### 物联网服务开发与移动传感器数据采集管理 #### 物联网服务开发的可视化范式优势 在物联网服务开发领域，我们的可视化范式具有显著优势。 - **基于标准语义模型**：利用基于标准的传感器和物联网上下文语义模型，这有助于其广泛应用和保持技术的长久性。 - **依托网络技术**：基于网络技术（如 SPARQL、REST），为广大的 Web 应用开发者打开了物联网服务开发的新领域。 - **支持集成开发**：基于 W3C SSN 实现的 MDA 为物联网服务的集成开发提供了基础。目前，物联网应用的集成开发环境正在作为 OpenIoT 项目的一部分进行开发。 - **开源特性**：该范式作为 OpenIoT 开源项目的一部分以开源软件的形式实现。开源实现的可用性有望鼓励社区开发者基于新特性、功能和开发工具来增强我们的可视化范式。 #### 移动传感器数据采集面临的挑战 随着可穿戴传感器和内置传感器的移动设备的普及，物联网平台面临着新的挑战。由于传感器和移动终端设备的不受控移动性，需要满足特定的移动上下文需求。具体来说，需要为移动众包传感应用提供支持，这些应用会自然地产生大量具有不同传感覆盖范围和密度的数据，无论是在空间还是时间上。此外，还面临数据冗余、传感器精度不同以及以节能和高效带宽的方式管理传感器数据等挑战。 #### OpenIoT 平台的解决方案 OpenIoT 平台为移动传感器提供支持，通过其名为 CloUd - based Publish/Subscribe middleware for the IoT (CUPUS) 的发布/订阅中间件解决方案来实现。 - **CUPUS 中间件的功能** - **灵活高效的数据采集**：CUPUS 发布/订阅组件用于以灵活和节能的方式从移动物联网对象（ICOs）收集数据，并将预处理后的数据提供到 OpenIoT 云。 - **智能数据采集机制**： - **选择性数据收集**：通过在移动设备上部署处理引擎，仅在外部应用需要时，从连接到移动设备的外部数据源选择性地收集数据并传输到云端。 - **集中式传感器管理**：CUPUS 中间件与服务质量（QoS）管理器组件集成，该组件旨在智能地管理和获取传感器读数，以满足全局传感覆盖要求，同时避免冗余传感器活动，从而降低整个系统的能耗。在特定地理区域存在冗余数据源时，决策引擎会考虑传感器精度、可信度和可用电池电量等参数，确定保持活动的最佳传感器子集。 #### OpenIoT 平台架构 OpenIoT 用于获取和处理移动 ICO 产生的传感器数据的解决方案基于发布/订阅通信基础设施，围绕以下设计目标构建： |设计目标|实现方式| | ---- | ---- | |灵活的数据采集|使用云基发布/订阅中间件 CUPUS，允许在移动设备上对传感器数据进行预处理和过滤，同时考虑终端应用及其用户的数据需求。| |高效的大数据处理|CUPUS 引擎适用于云环境，能够高效处理大数据流，优化利用可用