物联网服务平台

0 引 言

物联网的宗旨是服务用户，通过物联网的运行为用户提供安全、方便、舒适、智慧的服务。在物联网信息的运行过程中，表现出物联网的十个信息特性 ：信息客观性、信息真实性、信息确定性、信息准确性、信息完整性、信息实时性、信息有效性、信息安全性、信息私密性以及信息开放性。前八个特性通过物联网的对象平台、传感网络平台、管理平台、用户平台或整个物联网体系保证，后两个特性只能通过物联网服务平台保证。

目前，人们在物联网建设中更多强调信息的开放共享， 而信息的私密性则很少提及。随着电子信息技术逐渐发展成为现代科技主流，电子产品给人们带来便利的同时，也容易造成信息泄露，导致人们财产、生命安全受到损害。物联网服务平台在保证物联网中信息和用户信息安全的同时，可实现物联网的信息对外共享，并获得外界信息服务。

1 物联网运行体系结构

物联网运行体系结构包括物理体系结构、信息体系结构和功能体系结构，如图 1 所示。物联网的物理体系结构分为五层，包括对象层、传感网络层、管理层、服务层和用户层。各物理层包含各种相应的物理实体，通过各物理层物理实体之间的相互连接，形成完整的物联网物理体系结构，为物联网功能的实现提供物理支撑的载体。物联网的信息体系结构分为五域，包括对象域、传感域、管理域、服务域和用户域。信息是物联网的灵魂，而五大信息域是物联网不同属性信息的集合，物联网的信息通过在五域中的运行、转换，体现出物联网的功能。物联网的功能体系结构为五平台结构，包括对象平台、传感网络平台、管理平台、服务平台和用户平台， 各功能平台分别与物理体系结构和信息体系结构相对应。

在物联网运行体系中，物联网服务平台与用户平台相连接，实现用户需求的获取和输出。

2 物联网服务平台的功能体系结构

物联网运行体系中，服务平台位于用户平台和管理平台之间，是实现用户和运营商之间服务通信的功能平台。运营商通过服务平台向用户传输感知信息，为用户提供感知信息服务，以及接收用户下发的控制信息并传输至对象平台，实现用户意志。用户通过服务平台接收感知信息，享受感知信息服务，并通过服务平台下发控制信息，享受控制信息服务。

物联网服务平台包括运营商服务分平台、政府服务分平台和社会运营商服务分平台，其功能体系结构如图 2 所示。

运营商服务分平台是由物联网运营商主导的，向物联网用户提供运营商业务感知信息服务和控制信息服务的功能平台，是物联网服务平台的核心平台。通过运营商服务分平台， 用户可接收到物联网管理平台提供的各种业务相关信息，享受感知信息服务。同时，用户也可通过该平台实现向物联网管理平台发送相应业务控制指令，从而享受控制信息服务。对于具体的物联网体系产品，物联网管理平台和用户之间的业务信息只能通过运营商服务分平台传输，以保证用户和运营商的信息私密性。

政府服务分平台是由政府主导，向各行业物联网体系提供政府共享信息以及社会管理服务的功能平台。政府是社会的管理者，同时也是社会的服务者，人们社会活动中的各种业务都离不开政府的监督、管理和服务，政府在制定相应政策时，也需要收集所有业务相关的社会公共信息作为支撑。通过政府服务分平台，物联网管理平台可将政府需要的相关业务信息提供给政府，为政府的政策制定提供数据支撑。同时，政府也可通过政府服务分平台将收集到的各种业务信息经过综合分析、处理后开放共享，为用户和运营商的业务决策提供公共数据支撑，为物联网系统提供政策法规、行业监管、资源调配等方面的公共数据支撑，实现政府对行业的宏观调控。物联网运行体系中用户平台的用户和管理平台的运营商在接收到公共数据支撑信息后，可结合实际对物联网运行体系做出相应的控制管理。

社会运营商服务分平台是由各社会运营商主导，向社会公众提供社会公共网络信息资源的平台。社会运营商服务分平台是一个信息集成的平台，其与众多、跨行业的系统进行对接，能够将分散的、不同类型的信息进行聚合、处理，并通过统一的访问接口向社会公众提供一个支持信息访问、传递以及协作的集成化环境，实现社会公共网络信息资源的共享，如各类门户网站、搜索网站、企业网站等。

3 物联网服务平台的功能实现

3.1 物联网服务层的物理体系结构

功能的实现必须有物理实体的支撑，物联网服务层的物理体系为物联网服务平台的功能实现提供了物理支撑的载体，如图 3 所示。物联网服务层的物理实体主要分为三部分， 分别为与运营商服务分平台相对应的运营商服务平台服务器，与政府服务分平台相对应的政府服务器，与社会运营商服务分平台相对应的社会运营商服务器。

在具体布设物理体系结构时，运营商服务平台服务器位于运营商处，与运营商管理服务器集成为一体，由运营商控制管理。运营商服务平台服务器与管理层的运营商管理服务器双向通信连接，实现上行的运营商业务感知管理信息和下行的运营商业务控制服务信息的通信 ；运营商服务平台服务器还与用户层用户端（手机移动终端、电脑终端、自助服务终端等）双向通信连接，实现上行的运营商业务感知服务信息和下行的用户控制信息的通信。

政府服务器由政府部门进行控制管理，与服务层的运营商服务平台服务器建立通信连接，运营商根据政府要求向政府提供其所需要的业务信息 ；政府服务器还与用户层的手机移动终端、电脑终端等用户终端实现单向通信连接，用户可通过用户端设备从政府服务器获取政府开放共享的信息，但不向政府服务器发送控制指令，而通过运营商服务平台服务器下发控制指令。

社会运营商服务器属于各种网络运营商（如新闻门户网站运营商、搜索网站运营商、企业网站运营商等），由各自的网络运营商进行控制管理。社会运营商服务器与服务层的运营商服务平台服务器进行通信连接，本文物联网运行体系中的运营商可根据自身需要，将可以公开的信息有选择性地投放到社会运营商服务器，从而实现信息的开放共享。社会运营商网络服务器的北向接口与用户层的用户终端实现单向通信连接，用户可通过用户端设备从社会运营商服务器上获取社会公共网络共享信息。

3.2 物联网服务域的信息体系结构

信息运行是物联网功能的实现方式，物联网服务域的信息体系结构如图 4 所示，反映了该信息域的信息运行方式， 也是物联网服务平台功能的实现方式。

服务域是服务信息的集合，代表整个物联网系统中具有服务性质的一类信息。根据这些服务信息的具体性质，又可将其细分为四类信息，用这些信息的生成系统来代表，分别为运营商感知控制服务系统、政府服务系统、社会运营商感知服务系统和社会运营商控制服务系统。

运营商感知服务系统对运营商业务感知管理信息进行分析、处理，并将其转换为运营商业务感知服务信息，是运营商业务感知服务信息的集合 ；运营商控制服务系统对用户控制信息进行分析、处理，并将其转换为运营商业务控制服务信息的系统，是运营商业务控制服务信息的集合 ；政府服务系统对各运营商提供的开放信息进行分析、处理，并将其转换为政府共享信息，是政府共享信息的集合 ；社会运营商服务系统对各运营商提供的开放信息进行分析、处理，并将其转换为社会公共网络共享信息，是社会公共网络共享信息的集合。

物联网服务平台的功能通过以下几种信息运行方式实现 ：

信息运行方式一 ：运营商综合管理系统生成的运营商业务感知管理信息首先发送到运营商感知服务系统，通过运营商感知服务系统的分析、处理后，转换为运营商业务感知服务信息并发送给用户系统，继而被用户接收。用户根据需要， 通过用户系统生成相应的控制信息，并发送给运营商控制服务系统，由运营商控制服务系统对用户控制信息进行分析、处理后生成相应的运营商业务控制服务信息，然后将该信息发送给运营商综合管理系统，再由运营商综合管理系统对信息进行进一步的分析、处理。

信息运行方式二 ：首先各行各业的运营商服务系统均向政府服务系统发送政府所需要的信息，政府服务系统对其收集到的信息（包括本物联网运行体系的信息和其他物联网运行体系的信息）进行综合分析、处理，生成能被用户系统接收的政府共享信息，而用户系统在接收到政府共享信息后， 可根据需要对本物联网运行体系进行进一步的控制管理。

信息运行方式三 ：与运行途径二类似，各行各业的运营商服务系统均向社会运营商服务系统发送其对社会公众开放的信息，社会运营商服务系统对其收集到的信息（包括本物联网运行体系的信息和其他物联网运行体系的信息）进行综合分析、处理，生成能被用户系统接收的社会公共网络共享信息（如各类新闻、行业动态、广告宣传等），而用户系统在接收到社会公共网络共享信息后，同样可根据需要对本物联网运行体系进行进一步的控制管理。

总体来说，物联网服务平台是实现向用户提供服务的功能平台，而要实现该平台的功能，必须要有对应的物理体系结构提供物理实体支撑，以及信息体系结构提供有效的信息运行方式。

4 物联网服务平台的信息私密性与信息开放性

信息是物联网的灵魂，在构建物联网体系结构时，必须考虑对物联网信息有效性、信息安全性、信息私密性和信息开放性的保证。对于本文所提出的物联网运行体系结构，其信息运行是一个完整的闭环，能够保证信息有效性 ；在整个运行体系结构中，对信息本身、信息运行的过程及信息交换的各个节点均采取可靠的安全保证措施，保证信息安全，而物联网服务平台则着重体现了物联网运行体系结构对信息私密性和信息开放性的保证。

信息秘密性不同于信息安全性，其主要体现在信息私有、不能随意公开及应受到保护，因此并不是所有信息都能公开。在物联网服务平台中，运营商自身的业务信息通过运营商所主导的运营商服务平台与用户实现交互。在整个信息运行过程中，运营商的业务信息都在运营商自己的掌控范围内，能够有效保证信息私密性。

信息开放性是指运营商能够对信息进行有选择性的开放，从而实现信息共享。在物联网服务平台中，运营商可通 过政府服务分平台和社会运营商服务分平台实现信息在不同 程度范围的开放性。通过政府服务分平台，运营商可将政府 所需要的信息提供给政府，实现在政府允许的范围内开放； 通过社会运营商服务分平台，运营商可将其对社会公众公开 的信息投放到社会运营商服务分平台，实现信息在社会公众 范围的开放。

5 结 语

本文所提出的物联网服务平台清晰、明确、完整地表达了其物理、信息、功能三部分之间的关系。服务层的运营商服务平台服务器、政府服务器、社会运营商服务器为物联网服务平台的功能实现提供了必要的物理实体支撑，而服务域的各信息系统则为物联网服务平台的功能实现提供了有效的信息运行方式。在信息运行的属性方面，通过运营商服务分平台使具有私密性质的信息只在本物联网运行体系中运行， 保证了信息的秘密性 ；通过政府服务分平台和社会运营商服务分平台，实现了信息在政府层面和社会公共层面不同范围程度的共享，保证了信息的开放性。

物联网的快速发展是人类社会文明和科学技术进步的必然。可以预见，随着人们对物联网认识的逐步清晰、明确、完整，物联网技术及相关产品逐步成熟并投入到市场中得到应用，人类社会在不久的将来即将迈入到智能化时代。彼时，人们的工作和生活方式将发生翻天覆地的变化，也将更多地享受到物联网带来的智能化服务。