中间件：物联网化繁为简的“法宝”

　　今天，物联网技术发展的目标早已经脱离了简单的传感网和电子标签范畴，整个世界都在期待借助物联网技术构建智慧的、高度信息化的地球。然而，挑战也由此而来。

　　当前的物联网产业呈现出两大重要特征：其一，繁杂的技术和复杂的制式；其二，从芯片、设备，到分销、集成、运营的产业链条非常长。这两个特征，阻碍了物联网产业的快速发展与做大做强。由于物联网的产业链链条很长、协议标准多种多样，对于传统的物联网应用开发，应用厂商除了要专注于应用开发之外，还需要关注很多其他的工作，例如设备层面的调试适配、对接和集成，服务层面的集群部署，合作厂商的能力对接等。这些额外的工作使得应用开发变得非常复杂，周期一般都比较长，并且稳定性也较差。相似的问题，同样也困扰着产业链上的其他伙伴，设备商需要不断处理各种适配请求，或者支持各种不同的应用协议和需求。为了应对挑战，建设物联网中间件平台的思路开始出现，中国电信北京研究院已通过物联网中间件平台的设计和建设，逐渐探索出了一条独具特色的物联网发展之路。

　　平台模式

　　让应用推广更简单

　　所谓物联网中间件就是构建一个模块化、高可靠性、高扩展性、易于维护、易于使用、支持快速开发、标准调用的物联网中间能力层。

　　物联网中间件从两个方面提供服务能力。首先，物联网中间件向应用提供各类数据访问、展示、分析、控制等物联网常用能力。例如，一个远程抄表应用的开发者可以直接调用中间件提供的电表控件，在其应用中直接显示一个远程的电表实时采集数据；或者调用一个历史数据曲线控件，显示一段时间内的历史曲线。其次，物联网中间件提供各类设备的接入能力。通过简单配置，物联网中间件就可以完成一台物联网设备的接入，例如一台具备网络功能的温度计或是开关。

　　物联网中间件采用了云计算技术，以平台模式提供PAAS服务能力。因此，使用中间件开发的应用可以非常便捷地获得部署。过去，传统应用在研发完成后，还需要经历小规模部署、试用、改进、上线等诸多的调试修改工作；现在，采用中间件开发的应用只需要在完成后上传、发布，即可以让用户开始下载使用。

　　平台模式同时也为新应用的推广提供了更便利的条件。传统模式的应用，需要自己处理应用的推广、广告、销售等工作。中间件平台则具备了应用商店的特性，一旦应用在中间件平台上发布，即可以直接通过中间件平台推送给用户使用。

　　物联网中间件的提出，极大地简化了物联网应用的开发流程，应用开发者仅需要关注如何实现贴近用户需求的应用设计即可。应用开发者所需要的能力和设备接入，均已经在中间件设计过程中获得充分测试，并能够实现应用的快速部署。与此相应，应用开发可以从传统的设计、开发、搭建试验环境、测试、Bug清除、试用、上线的复杂流程，转化为简单的开发、试用、上线流程，开发周期也从过去数月甚至数年缩减到现在的1到2周。物联网中间件同时也大大降低了物联网应用的研发成本，从而使得更多的开发者可以参与到物联网的快速发展中来。

　　攻克难关

　　让中间件技术更实用

　　当前，物联网中间件已经形成从管理、业务应用、数据适配、到手机客户端的一系列中间件成果。而这些成果的取得，要攻克一道道难关。

　　物联网中间件技术研发的一个重要难点，就是多制式接口的支持和适配。中国电信北京研究院研发团队深入分析总结了当前主流的各种物联网协议，设计实现了多协议适配和多制式开放的中间件架构。通过该架构的实现初步解决了上述问题。另外，物联网应用的常用能力和控件的抽象与设计，也是中间件技术必须攻克的一个难关。通过长期广泛的调研，以及反复的研发总结，北京研究院聚焦于核心共性物联网应用能力，构建了从基础接口、套件到应用模块的多层次中间件开放模型，能够满足大多数物联网应用研发的需求。在研发过程中，北京研究院还先后推出智能规则、CTMB协议、NoSQL数据库应用、层次化数据处理、可信安全架构等关键技术创新，在平台建设、设备处理、智能分析、整体管理等众多核心共性技术层面进行了持续的优化和标准化。

　　在物联网中间件平台的开发实践中，尤其是实际的应用部署中，其能够带来的简化开发、复用研究成果、拓展合作等好处也逐步显现出来。此前，北京研究院院已经构建了智能大棚系统，但仅就农业而言，就存在着仓储、农机、水产、养殖、果园等众多不同的应用领域，更不用说物联网在环保、交通、电力等不同行业的细分应用需求了。如果逐一开发，则需要消耗大量的人力物力。依托对于物联网中间件的理解，北京研究院在数个月的时间内就构建了智慧农业综合服务平台，通过一套平台支持智能大棚、智能灌溉、水产养殖等各类智慧农业应用服务。目前，北京研究院依托中间件平台提供的智慧农业服务，已在黑龙江、湖南、浙江、山东、北京、陕西、天津等地进行了部署和推广。其中，在黑龙江已发展了数千个智能大棚用户。智能大棚系统的实施，使得农场可大大减少农业现场管理人员的投入，同时有效提升农作物壮秧率5%~10%，使水稻的亩产量增加6%左右。

　　依托物联网中间件平台，北京研究院的合作伙伴也快速推出了一些有趣的应用。例如，北京中立格林作为一家专注于空气质量监测硬件开发的企业，希望为用户提供一些基于手机的信息服务，但过去一直苦于没有终端应用研发能力。现在，通过中间件平台的联合研发，其在短短两周内就开发出了空气质量监测应用客户端产品。

　　在研发之外，中国电信还积极推动物联网体系的标准化和产业化发展。通过关键设备的标准化，就能使部署成本逐渐降低，从而激发规模需求，推动市场良性发展。2011年7月，全球7个地方性标准化组织联合成立OneM2M组织，专注于业务应用层的标准化工作，中国电信已在该组织提交多份文稿。作为应用使能的重要接口能力，物联网中间件的研究成果必将对物联网共性能力方面的标准化工作起到积极的推动作用。