物联网的中间件
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中间件的定义
中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借 助这种软件在不同的技术之间共享资源。
中间件是位于操作系统和应用软件之间的通用服务，其主要作 用是用来屏蔽网络硬件平台的差异性以及操作系统与网络协议的异 构性，使应用软件能够比较平滑地运行于不同的平台上。同时中间 件在负载平衡、连接管理和调度方面起来很大的作用，使企业级应 用的性能得到大幅提升，满足了关键业务的需求。
（2）SOAP服务器
SOAP服务器的任务是将功能和任务管理器的接口作为服务 的形式暴露出来，让所有的系统都能够访问到，可以通过一个 简单部署描述文件来完成部署，该文件描述了哪些任务管理器 的方法被描述出来。
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（3）类服务器
类服务器使得给系统动态加载额外服务成为可能，任务管 理器指向类服务器并在类服务器有效时加载所要加载新的类。 这样可以很容易地实现更新、添加和修改任务而不需要重新启 动系统。
中间件是一类软件，而非一种软件；
中间件不仅仅实现互连，还要实现应用之间的互操作；
中间件是基于分布式处理的软件，最突出的特点是其网络通
信功能。
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中间件的特点
对于应用软件开发，中间件远比操作系统和网络服务更为重要， 中间件提供的程序接口定义了一个相对稳定的高层应用环境，不管 底层的计算机硬件和系统软件怎么更新换代，只要将中间件升级更 新，并保持中间件对外的接口定义不变，应用软件几乎无需修改， 从而保护了企业在应用软件开发和维护中的大量投资。
（4）数据库
数据库为任务管理器提供一个持久化的存储场所，数据库存 有提交的任务极其相应进度表的详细信息，因此所有提交给系 统的任务将会存活下来，即使任务管理器出乎意料地瘫痪。在 每一次循环中，任务管理器查询数据中的任务并更新相关的记 录。
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中间件的分类
1、数据访问中间件 2、远程过程调用中间件 3、面向对象的中间件 4、基于事件的中间件 5、面向消息的中间件 6、对象请求代理中间件 7、事务处理监控中间件
（7）DDL剖析器
.（8）回滚缓冲
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3、任务管理系统（TMS）
在TMS系统中有如下组件：任务管理器、SOAP服务器、类 服务器、数据库。TMS体系构架如下：
管理员用户
一般用户 一般用户 一般用户
SOAP服务器
任务管理器 任务装载器
类服务器
RDBMS
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（1）任务管理器
TMS主要是代表用户负责执行和维护运行在EPC中间件上 的任务，每个提交给系统的任务都有一个时间表，时间表中表 明任务的运行周期，是否连续执行等。
2、实时内存事件数据库（RIED）
RIED是一个内存数据库，用来存储“边缘EPC中间件” 的事件信息，其中“边缘EPC中间件”维护来自读写的信息， 并提供过滤和记录事件的框架。
RIED组件由以下几方面构成：
（1）JDBC接口；
（2）DML剖Leabharlann 器（3）查询优化器（4）本地查询处理器
（5）排序区
（6）数据结构
EMS配置在“边缘EPC中间件”端，用于收集所读到的标签信 息。 EMS的主要任务：
（1）能够让不同类型的读写器将信息写入到适配器； （2）从读写器中收集标准格式的EPC数据； （3）允许过滤器对数据EPC数据进行平滑处理；
（4）允许将处理后的数据写入到RIED或数据库； .（5）对事件进行缓冲，使得数据记录器、数据过滤器和适配器5能 够互不干扰的互相工作。
接口协议
硬件 操作系统
硬件 操作系统
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中间件必须具备两个关 键特征，首先要为上层的应 用服务，此外又必须连接到 操作系统的层面，并保持运 行工作状态。
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中间件的核心模块
中间件的核心模块主要包括事件管理系统（Event Management System，EMS）、实时内存事件数据库（Real-time In-memory Event Database，RIED）以及任务管理系统（Task Management System，TMS）等三个主要模块。 1、事件管理系统（EMS）
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围绕物联网在信息交互、任务分解、节点协同、数据处理和 异构抽象等方面的设计目标，物联网中间件设计方法主要可分 为以下几类：
1.基于虚拟机的物联网网络中间件
该类中间件一般由虚拟机、解释器和代理组成，提供虚拟机 环境以简化应用的开发和部署。Mate是这类中间件的典型代表， 它是一种建立在TinyOS基础上的传感器网络虚拟机。
物联网的中间件是一种面向消息的中间件，中间件具有以下特 点：
（1）满足大量应用的需要；
（2）运行于多种硬件和操作系统平台；
（3）支持分布式计算，提供跨网络、硬件和操作系统的透明性的 应用或服务的交互；
. （4）支持标准的协议；
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（5）支持标准的接口。
中间件的体系框架
应用
应用
接口协议
中间件 （分布系统服务）
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中间件设计方法
物联网具有自身体系结构的差异性、网络中节点的部署和 数据采集的多样性以及通信的异构性等特点，在设计物联网中 间件软件时必须遵循以下原则。 （1）由于节点能量、计算、存储能力及通信带宽有限，因此传 感网中间件必须是轻量级的，且能够在性能和资源消耗间取得 平衡。 （2）物联网环境较为复杂，因此中间件软件还应提供较好的容 错机制、自适应和自维护机制。 （3）中间件软件的下层支撑是各种不同类型的硬件节点和操作 系统(TinyOS、MantisOS、SOS)，因此，其本身须能够屏蔽网 络底层的异构性。 （4）中间件软件的上层是各种应用，因此，它还需要为各类上 层应用提供统一的、可扩展的接口，以便于应用的开发。
4.面向消息的物联网中间件
该类中间件主要采用异步模式和生产者/消费者模式，其典型 代表为Mires。
5.基于移动代理的物联网中间件
基于移动代理的物联网中间件提供抽象的计算任务给上层应 用，尽可能使应用模块化，以便可以更容易地进行代码传输。 Agilla是其典型代表。
2.基于数据库的物联网中间件
在该类中间件中，整个物联网被看作是一个虚拟的数据库系 统，为用户的查询提供简单的接口。Cougar、TinyDB及SINA 是这类中间件的典型代表。
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3.基于应用驱动的物联网中间件
这类中间件主要由应用来决定网络协议栈的结构，允许用户 根据应用需求调整网络，其典型代表为MILAN中间件。