陳俊亮:面向智慧城市的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)與探索
【2013年4月23日,北京 物聯(lián)網(wǎng)世界網(wǎng)訊】2013(第中屆)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)今天(4月23日在北京國(guó)際會(huì)議中心舉行,同期還將舉行2013中國(guó)國(guó)際(北京)物聯(lián)網(wǎng)展覽會(huì)。物聯(lián)網(wǎng)世界網(wǎng)作為本次大會(huì)的獨(dú)家合作媒體將全程在線直播此次大會(huì)的盛況。
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士、北京郵電大學(xué)教授 陳俊亮 (物聯(lián)網(wǎng)世界 記者攝)
會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士、北京郵電大學(xué)教授陳俊亮以“面向智慧城市的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)與探索”為題做主題報(bào)告。
以下是文字實(shí)錄:
【陳俊亮】:我簡(jiǎn)單今天半小時(shí)時(shí)間我們面向智慧城市以及物聯(lián)網(wǎng)做服務(wù)平臺(tái)方面的工作,這個(gè)我想就大家知道現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)就三個(gè)網(wǎng)絡(luò),電信、互聯(lián)網(wǎng)、有線電視網(wǎng),現(xiàn)在各做各的業(yè)務(wù),我們希望將來在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上能夠開放,能夠通過一些開放接口,這個(gè)業(yè)務(wù)可以在各個(gè)平臺(tái)上都可以用,大家都知道網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)一個(gè)非常重要支撐技術(shù),所以服務(wù)平臺(tái)我們的研發(fā)的對(duì)象、目標(biāo)就是服務(wù)平臺(tái)的研制,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)服務(wù)可以用在工農(nóng)業(yè),教育、醫(yī)療、衛(wèi)生、物流都可以用,那個(gè)是服務(wù)業(yè),現(xiàn)在是國(guó)家發(fā)展需求,這個(gè)大家都很清楚,我想這個(gè)也不說了,智慧城市建設(shè)今天上午很多專家都說了,我也就不說了。
大家都知道網(wǎng)絡(luò)服務(wù)我們主要還是為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),為國(guó)家的安全,各方面的民生的需求,比如醫(yī)療、教育等等,工農(nóng)業(yè)都可以用所以怎么樣能夠快速比較高效提供服務(wù),這是我們非常關(guān)心的一個(gè)問題,所以我們要綜合高效利用異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。
我們這張圖大概說明了我們做工作,我們?cè)谶@里主要做兩件事,一個(gè)叫服務(wù)生成環(huán)境,一個(gè)多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行環(huán)境,為了完成整個(gè)任務(wù)各種各樣的通信接口架構(gòu)各種各樣的網(wǎng)絡(luò),另外還有數(shù)據(jù)處理等等,服務(wù)生成環(huán)境什么意思,你要了解這個(gè)所涉及的軟件的需求,也就他干什么的,這個(gè)要非常精確的了解,學(xué)過計(jì)算機(jī)的人都知道,需求是軟件里面的第一要?jiǎng)?wù),需求做的好了,相對(duì)各項(xiàng)工作都比較容易,如果需求做壞了,那就一切都完了,所以我們這個(gè)服務(wù)生存環(huán)境,就是建立這么一個(gè)環(huán)境,能夠把服務(wù)的需求呢,能夠有序的而且很嚴(yán)格的表達(dá)出來,這就服務(wù)生成環(huán)境一個(gè)基本的宗旨,我們?cè)谶@里,所謂服務(wù)生成環(huán)境跟工具,我們主要做兩類,一類所謂基于BPEL的自動(dòng)化服務(wù)生成環(huán)境,這個(gè)是一種生產(chǎn)流程,或者是企業(yè)里面或者社會(huì)的工作的流程的一種描述語(yǔ)言,叫BPEL這是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),所以我們做服務(wù)生成環(huán)境基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。比如物流我是受到企業(yè)委托,收到錢以后,我首先要知道物流東西在什么地方,在哪個(gè)倉(cāng)庫(kù),量多少什么性質(zhì),我需要調(diào)配車輛,調(diào)配車輛完以后給用戶送到終點(diǎn),在運(yùn)輸過程中需要全程監(jiān)控等等,都是一個(gè)流程,都可以用BPEL語(yǔ)言描述,所以服務(wù)生成環(huán)境基礎(chǔ)就是BPEL語(yǔ)言,我們現(xiàn)在做成就是這樣,最下邊基礎(chǔ)我們是有各種各樣的服務(wù)資源,這個(gè)服務(wù)資源有的干一件很小的事,這些小的軟件呢,我們稱之為一個(gè)基礎(chǔ)的服務(wù),叫(英語(yǔ)),我們把(英語(yǔ))在運(yùn)用當(dāng)中經(jīng)常放在一塊,比如我要做某些事情,需要有幾個(gè)要素,經(jīng)常放在一塊的,銀行審定某一個(gè)用戶的信用,大家知道用戶的資產(chǎn)以前貸款情況,他還款能力,目前流動(dòng)資金等等,這在合在一塊,構(gòu)成一個(gè)什么,構(gòu)建,比如說查找某用戶的信用等,有多種因素構(gòu)成,這個(gè)多種服務(wù)就可以構(gòu)成構(gòu)建,在這個(gè)上面我們根據(jù)我們所需要涉及服務(wù)流程,把各種構(gòu)建或者把各種(英語(yǔ))有機(jī)進(jìn)行組裝,組裝成所需要流程,最后就用手機(jī)計(jì)算機(jī)各種各樣的表現(xiàn)就提供(英語(yǔ))這是整體技術(shù)思路。
所以這個(gè)過程從原子服務(wù)、合作模板,最后做流程,這個(gè)就是我們BPEL聲稱工具結(jié)構(gòu)圖。
這個(gè)就是我們可視化的開發(fā)模式,我們可以把我所需要做的流程,第一步做什么,第二步做什么,可以拉進(jìn)來,用已有的比如這個(gè)已經(jīng)有了,在右邊已選擇已有的加進(jìn)去,這樣一步做下來,我可以把我整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市就可以一步這么做出來。
基于BPEL的多媒體會(huì)議流程,要有發(fā)言者,視頻跟音頻進(jìn)行組織, 各種各樣的流程,比如說多媒體會(huì)議中總共涉及大概有20來個(gè)流程,不同的流程,就用剛才我所說的這么一套工具進(jìn)行開發(fā),最后開發(fā)成多媒體的服務(wù)器。
這個(gè)就是多媒體會(huì)議系統(tǒng),剛才所說非常簡(jiǎn)單,因?yàn)樽詣?dòng)化流程是怎么做,但是現(xiàn)在實(shí)際上在企業(yè)或者在物聯(lián)網(wǎng)里面,或者在智慧城市里面,好多工作他需要人工的干預(yù),最典型就是某一個(gè)公司,他的比如說,對(duì)他產(chǎn)品咨詢、質(zhì)量投訴、用戶反饋等等一般都有呼叫中心,呼叫中心你怎么比較高效的自動(dòng)化設(shè)計(jì),這個(gè)就需要另外一種工具,是人跟機(jī)器結(jié)合起來,所以第二個(gè)我們面向人工活動(dòng)工作服務(wù)開發(fā)環(huán)境。
我們另外需要開發(fā)第二個(gè)工具就是人跟機(jī)器,有比較頻繁交互,典型的呼叫中心,這個(gè)也就是說這么一個(gè)工作需要有人參與,也包括機(jī)器自動(dòng)化處理,我們要把二者有機(jī)結(jié)合起來,這個(gè)是我們這套工具的框架。
這個(gè)就是開發(fā)工具的界面,也是這樣,第一步做什么第二步做什么,不同的是做工作當(dāng)中,有的是要人工,有的是自動(dòng)的,這個(gè)是他的設(shè)計(jì)工具,有相關(guān)的一些資源配置,這個(gè)具體不說了。
這個(gè)就是一個(gè)具體的例子,比如那個(gè)視頻安全有投訴我應(yīng)該怎么處理,這就是處理的流程,是一個(gè)例子。
這個(gè)最后呢,就做出來這么在圖形上有了以后,我們有一套翻譯工具,可以把界面上每一個(gè)模塊翻譯成相應(yīng)的原程序,所以你流程設(shè)計(jì)完所以流程也就出來了。
所以這里我再給大家看一個(gè)例子,就是我們最敬佩北京市一個(gè)供暖公司,金房暖通公司有保修系統(tǒng),就是呼叫中心,冬天管暖家里暖氣不熱,這就是整個(gè)一個(gè)流程的處理,保修服務(wù)系統(tǒng)的這幾個(gè)細(xì)節(jié),這個(gè)簡(jiǎn)單給大家做一個(gè)介紹。
第二部分我要說的就是一個(gè),我把服務(wù)的需求開發(fā)出來以后,怎么樣讓他一步按照我設(shè)想的預(yù)計(jì),或者物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、智慧城市環(huán)境,這個(gè)運(yùn)行我們需要一個(gè)平臺(tái),也需要一套工具,這個(gè)就是我們要做的工作,大家都知道這個(gè)一般都是SOA準(zhǔn)則,國(guó)外做法都是SOA,面向服務(wù)體系架構(gòu),我們?cè)谧钤鐝?007年開發(fā)這個(gè)我們也按照這個(gè)做,在2011年開發(fā)完畢,整個(gè)框架,做出來大致關(guān)鍵技術(shù)主要核心點(diǎn)在這張圖上,主要就是有一個(gè)路由器還有執(zhí)行引擎,每一步要什么資源,查什么信息,收什么信息,都調(diào)用相應(yīng)資源,一步有序進(jìn)行,這就是他工作原理,我們這個(gè)工作是在2009年2010年初就開發(fā)完畢。
做了這個(gè)工作以后,我們?cè)?jīng)把我們系統(tǒng)用山西煤礦信息化系統(tǒng)里用里一下,用了以后原來SOA系統(tǒng)有問題,特別大規(guī)模復(fù)雜物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下有問題,原因是什么,在復(fù)雜物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境里面,他是有大量的流程并發(fā)進(jìn)行,所以大家可以想一想,每一個(gè)傳感器,他自己實(shí)際上是小的系統(tǒng),或者幾個(gè)傳感器聯(lián)合起來就有小的系統(tǒng),在復(fù)雜互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境里,傳感器量成千上萬(wàn),所以這樣在物聯(lián)網(wǎng)并發(fā)環(huán)境,有幾千個(gè)流程,甚至有上萬(wàn)個(gè)流程,所以但是靠SOA一個(gè)流程或者兩三系統(tǒng),個(gè)別少數(shù)流程運(yùn)行沒有問題,在大量流程之下,怎么樣協(xié)調(diào)他們之間的工作,就不變成一個(gè)新的問題,我們就把SOA這個(gè)資源來設(shè)計(jì)平臺(tái)這個(gè)基本理念,跟另外一個(gè)基礎(chǔ)理念叫EDA,就是事件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)每一個(gè)傳感器他干什么,他多半是感知一些信息,然后要求把信息傳授出來,或者傳到上一界的屏幕,做完這個(gè)事情,比如下面還要做一些操作,做什么操作,是由上級(jí)中央服務(wù)器指揮他下一步做什么,或者比如說調(diào)節(jié)他措施,所以實(shí)際上每一個(gè)傳感器他都要發(fā)出信號(hào),接受指令,這個(gè)是物聯(lián)網(wǎng)每一個(gè)分散過程必須要這些功能,所以在及其復(fù)雜物聯(lián)網(wǎng)情況下面我們有幾千幾萬(wàn)接受他們信息,必須把我們實(shí)施平臺(tái)重新加以考慮,所以把SOA和EDA結(jié)合,做EDSOA,他的概念不是我們的提出來的,但是國(guó)外對(duì)EDSOA到底怎么做,他的理論基礎(chǔ)是什么,關(guān)鍵技術(shù)問題是什么,實(shí)際上沒有充分考慮研究,這個(gè)我們高等院校所謂創(chuàng)新工作可以發(fā)揮一些作用,所以從2010年開始做這么一個(gè)新的系統(tǒng),對(duì)原來的這些信息做根本改造,我們是引入一個(gè)統(tǒng)一消息空間這么數(shù)據(jù),最重要包括什么,這里面每個(gè)傳感器,他如果做一個(gè)小系統(tǒng),他必須發(fā)出什么信號(hào),有哪幾種信號(hào),領(lǐng)域他需要接受哪些信號(hào),什么時(shí)候接受什么信號(hào),接受這個(gè)信號(hào)以后,下一步該怎么走,所以每一個(gè)小系統(tǒng),物聯(lián)網(wǎng)里面每一個(gè)很小的系統(tǒng),都有這個(gè)功能,我們?yōu)榱藴?zhǔn)確的描述整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),能夠協(xié)調(diào)的工作,必須對(duì)每一個(gè)分系統(tǒng)他功能進(jìn)行精確的表述,并且我們有系列的策略預(yù)先說好,使得接受某些信號(hào)的時(shí)候該怎么辦,他接受信號(hào)下一步怎么走,有的可能由這個(gè)信號(hào)決定的,但是更多跟其他信號(hào)結(jié)合起來,才能決絕下一步怎么走,每一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)都在統(tǒng)一消息空間里面,對(duì)他發(fā)布信息進(jìn)行精確定義,然后把這些放在統(tǒng)一消息空間,整個(gè)的幾萬(wàn)個(gè)這么分系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜環(huán)境,能夠有序運(yùn)行下去,這個(gè)就是基礎(chǔ)的,那么我們就是EDSOA只能服務(wù)執(zhí)行環(huán)境總體結(jié)構(gòu),就由統(tǒng)一消息空間統(tǒng)一處理,解決每一個(gè)事件怎么驅(qū)動(dòng),怎么進(jìn)行協(xié)同服務(wù),按照原定規(guī)則進(jìn)行運(yùn)行以后,把最后結(jié)果,比如說復(fù)雜互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有序運(yùn)行,同時(shí)把運(yùn)行結(jié)果收到方式呈現(xiàn)給用戶,所以這個(gè)就是總體結(jié)構(gòu)。
另外大家都知道物聯(lián)網(wǎng)也有一個(gè)隱私保障問題,他各個(gè)流程之間都要保持相對(duì)獨(dú)立性,所以有一系列的隱私保障問題,我們把這個(gè)系統(tǒng)2010年開發(fā)這個(gè)系統(tǒng),我們?cè)谌ツ甑模陀迷谝粋€(gè)應(yīng)用例子,就用在北京的一個(gè)金房暖通公司,原來北京市供暖原來老的小區(qū)都是大鍋飯,現(xiàn)在市政府規(guī)定任何新的小區(qū)建設(shè),他都必須是按計(jì)量公費(fèi),跟煤電水同等處理,所以每家每戶都裝熱量表,管道也傳感設(shè)備,所有這些信息都通過相應(yīng)的傳感設(shè)備也好,基礎(chǔ)的儀表也好,有序的集中起來,然后我們用統(tǒng)一辦法進(jìn)行計(jì)算、監(jiān)控,使得我們整個(gè)供暖系統(tǒng),能夠在滿足市政府規(guī)定供暖標(biāo)準(zhǔn),比如說北京市18度,保證你每家每戶18度,而且又節(jié)省原料,很重要意義是減少排污,減少二氧化碳排放,很重要民生工程,這個(gè)整個(gè)信息監(jiān)管系統(tǒng)以及相關(guān)服務(wù),比如說室溫系統(tǒng)等把這些數(shù)據(jù)搜集起來。使得我們整個(gè)系統(tǒng)處在有序的,而且處在最節(jié)省燃料情況之下運(yùn)行。
這個(gè)就是供熱監(jiān)管系統(tǒng)動(dòng)的圖,剛才EDSOA框架圖稍微做改善,用在供熱信息系統(tǒng)里面,這個(gè)就是供熱系統(tǒng)部署,我想時(shí)間關(guān)系就不說了,北京市供熱這個(gè)公司有120個(gè)小區(qū),包括400個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控的鍋爐放和換熱站,所以這個(gè)面還是很大的,目前正在進(jìn)行驗(yàn)收,以及對(duì)他們進(jìn)行培訓(xùn),驗(yàn)收培訓(xùn)如果比較理念,下面就是大規(guī)模推廣,這個(gè)就是北京市集中供熱鍋爐的地理位置,現(xiàn)實(shí)給用戶的,比如這是燃起鍋爐房界面。
這個(gè)是燃煤鍋爐房,剛才燃起鍋爐房。這個(gè)給大家舉一個(gè)應(yīng)用例子,所以上面?zhèn)z例子,解決什么問題,就是解決了就是如果有這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)或者智慧城市,我怎么進(jìn)行精確描述,第二描述完了我怎么在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)運(yùn)行,從描述在計(jì)算機(jī)自動(dòng)運(yùn)行不需要寫代碼過程,這個(gè)過程完全自動(dòng)化,因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系不說了。
第三大家就知道目前非常熱移動(dòng)智能網(wǎng),主要解決移動(dòng)智能網(wǎng)什么問題,解決用戶手機(jī)終端,包括IPad、三星等,有相應(yīng)平板電腦,手機(jī)平板系統(tǒng)有不同的操作系動(dòng),每一種操作系統(tǒng)你要在上面顯示,你首先學(xué)他操作系統(tǒng)把他學(xué)會(huì),學(xué)會(huì)操作系統(tǒng),用操作系統(tǒng)提供開發(fā)工具,你一點(diǎn)點(diǎn)寫,如果是一個(gè)表格,按表格方法寫,圖按平衡方法寫,這個(gè)過程非常復(fù)雜,用戶手機(jī)各種各樣的,你必須要開發(fā)出多種形式上手機(jī)上能夠加載應(yīng)用程序,我們?cè)谶@方面做自動(dòng)化工作,這名字就叫跨手機(jī)中斷的Mashup服務(wù)開發(fā)環(huán)境,把不同資源能夠混合,或者聚集在一起的,沒有恰當(dāng)翻譯。
這里平臺(tái)主要我們的思路可以在這張圖看輕,首先左上角叫HTML5,你在手機(jī)平板電腦上,你要把文字附屬在左上角,圖形在上面,右邊也要有一個(gè)表格,下面有一張什么地圖,你用一個(gè)很復(fù)雜的布局,這個(gè)布局叫頁(yè)面設(shè)計(jì)再加上另外兩個(gè)工具,CSS3,把效果宣傳,(英語(yǔ))。用這些手段我們就可以把手機(jī)當(dāng)中我要怎么設(shè)計(jì)這個(gè)頁(yè)面,這個(gè)頁(yè)面資源在什么地方,有Javascript技術(shù)。
大家看類似網(wǎng)關(guān)東西,實(shí)際上是我們學(xué)習(xí)不同的手機(jī)操作系動(dòng)以后,一個(gè)手機(jī)操作系統(tǒng)本身網(wǎng)關(guān),等于原來原材料經(jīng)過這個(gè)網(wǎng)關(guān),這個(gè)操作系統(tǒng)出來以后,就主動(dòng)是IOS系統(tǒng)加載原則,如果是安桌的,經(jīng)過出來以后就是安桌的軟件,一次描述一次開發(fā),我可以多種操作系統(tǒng)加載軟件自動(dòng)建立。我們做這個(gè)工作以后,現(xiàn)在跟人家交流,現(xiàn)在就用非常得到比較熱烈的響應(yīng),很多廠商都要用,比如一個(gè)例子,你要把表格在多種手機(jī)上要顯示,按照這個(gè)辦法基本上自動(dòng)化,現(xiàn)在我們做主要針對(duì)智能收集,做三個(gè)操作系統(tǒng),一個(gè)蘋果、一個(gè)是安桌,另外一個(gè)(英語(yǔ))。
這個(gè)就整個(gè)的平臺(tái)的內(nèi)部機(jī)構(gòu),他開發(fā)界面怎么做,這個(gè)是效果,開發(fā)出來曲線圖,這個(gè)在各種操作系統(tǒng)上,各種手機(jī)上都可以呈現(xiàn)。所以這個(gè)特點(diǎn)我就不說,基本上跟剛才一樣。
我們?yōu)槭裁词菚?huì)有這么一個(gè)想法做這個(gè)東西,因?yàn)槲覀冊(cè)?010年的時(shí)候,有山東濟(jì)寧有一加煤礦叫濟(jì)山煤礦,中國(guó)老板向中國(guó)移動(dòng)提出要求,就是他煤礦所有信息在手機(jī)呈現(xiàn)出來,把所有數(shù)據(jù)比如說一氧化碳、有害氣體,井下通風(fēng)情況,人員分布進(jìn)度,出煤量今天交易等等數(shù)據(jù)都要在手機(jī)呈現(xiàn),除了這個(gè)之外,還有一個(gè)要求,他下面工作人員糊弄他,還要求煤礦里面有一二百攝象頭,他要任何一個(gè)攝象頭在手機(jī)呈現(xiàn)。然后他不但手機(jī)上可以看見,而且通過手機(jī)可以控制攝象頭的上下左右,遠(yuǎn)近都可以,所以我們給他做這么一個(gè)系動(dòng),因?yàn)榈谝淮伍_發(fā)我們2010年做,兩種操作系統(tǒng)開發(fā)非常累,因?yàn)槔习逵胁煌母邔庸芾砣藛T有幾種操作系統(tǒng)手機(jī),所以給他開出兩種到三種。
這個(gè)就是在界面上做報(bào)表、人員定位,另外還給河南移動(dòng)做,他在野外的,那么運(yùn)維系統(tǒng)放在手機(jī)或者平臺(tái)上謝謝大家。