简述物联网工程的定义篇1
关键词：RFiD中间件；事件提取机制；事件记录树
中图分类号：tp368.1；tp391.44
物联网RFiD中间件是运行在用户程序和底层感知设备之间的独立程序，它为用户程序提供屏蔽底层硬件差异的标准数据服务。对数据流的处理是中间件的核心业务，数据采集、过滤、存储等过程贯穿着整个运行周期。在物联网系统中部署中间件能极大简化物联网系统的设计与研发，节省工程成本。
物联网日新月异的发展，催生了许多RFiD中间件产品。目前的中间件产品大多是基于数据服务的，上层运用必须基于数据服务的反馈结果做分析得出现实事件再做进一步的处理。随着物联网技术的广泛应用，这种方式已经不能很好满足各类上层运用，例如：门禁系统中，异常标签的出现很可能意味着一个不速之客的到来。类似的情况要求物联网RFiD中间件能够具备从原始数据中分析提取事件并上传的能力。
近年来，国内外有很多学者已经意识到现有的RFiD中间件无法提取事件信息的缺陷，开始研究基于事件处理的物联网RFiD中间。文献[1]提出并实现了一个事件驱动的中间件平台，将中间件分为基层和元层，在元层实现事件驱动。但这样无法从上层运用的层面去认知和定义事件。文献[2]在RFiD中间件中设计实现了一种复杂事件处理模型，提出了一种基于Cep技术的自适应规则模型，但误报的事件可能会严重阻塞上层运用程序的执行流。本文在传统的RFiD中间件基础上，建立了事件提取模型，设计实现了事件的侦听注册，生成，检测与发送。构成了一整套的事件提取机制。
1事件提取模型的建立
事件从产生、检测到回送需要经历复杂的过程。事件提取机制接受用户的事件描述，生成事件标识，检测并回报事件消息。整个机制的模型如图1所示：
图1事件提取机制模型图
上层运用提供基于SQL标准语句的事件描述。中间件完成事件描述的记录，约定中间件与上层运用间的事件标识（eventidentifier简称“ei”），维护上层运用与中间件之间的链接。每个链接都有一个链接标识（Linkidentifier简称“Li”），将ei与Li对应，事件检测引擎就能基于中间件数据库中的基本数据提取出价值事件。最终通过Li回送给上层定制事件消息的运用。
2相关数据结构的定义
2.1基本数据结构
（1）在事件侦听注册与生成过程中，需要记录Li和每个Li上需要提取的事件ei。建立一个邻接表记录上述信息。如图2：
图2Li与ei联系数据结构
（2）事件检测引擎运行过程中，需要将提取出的事件和传送的链接对应起来，放入到一个队列中。事件发送功能将队列中所有已产生的事件发送到对应的链接上。该队列的形式如图3：
图3事件发送队列
（3）每个ei是唯一的，为避免后期注册时反馈回重复的ei。在每次约定ei时，都应该有专门的数据结构记录已存在的ei。后期约定的ei都应当跟该结构内的ei记录对比并保持不同。采用顺序容器实现此项需求。如图4：
图4ei存储容器
2.2建立事件记录树
事件检测引擎实现事件的检测需要依据事件描述。事件检测时都需要一个树形结构来动态维持上层运用，事件描述，事件标识的关联。采用高度为3的事件记录树（eventRecordtree，简称eR-tree）来建立并维持这种关联。如下图所示：
图5事件记录树
每个上层运用的事件描述树的根节点记录连接标识。第一层主要完成事件描述的记录，是整棵树的核心信息。叶子节点记录着对应事件的事件标识。
3事件提取服务的实现
基于中间件采集的原始数据在实现事件提取服务。本文提出的事件提取机制由侦听注册、生成、检测、发送四大功能组成，提出采用多线程的思想实现。事件消息的传递应当安全可靠，对于每一个上层运用，事件提取服务都维持一条tCp/ip链接，这条链接使用Li标识。对于每一个事件，事件提取服务都需要依据事件描述开辟一个新线程，新线程基于中间件中的基本数据依据事件描述树检测事件的发生并将事件消息传入发送队列。
整个服务功能的实现还需要三个基本线程：
（1）主线程，侦测上层运用对价值事件的注册，和事件生成线程一起完成ei和Li的登记注册，维护好与上层运用的连接；
（2）事件生成线程主要为事件检测引擎生成事件记录树；
（3）事件发送线程，不断发送事件信息到相应链接上。整个事件提取服务的实现如下图：
图6事件提取服务实现
4基于Hope-mFiot物联网中间件的测试与验证
为验证本文实现的基于物联网RFiD中间件的事件提取机制，在Hope-mFiot中间件的服务器端开发，上述的事件提取服务。在windows7.0平台上编写测试程序，测试程序中提交事件描述：iFeXiStS（SeLeCt*FRomepC_DatawHeReepC=‘101001011’），该描述的事件意义为：号码为101001011的标签出现。实现中，用建立链接时的SoCKet标识Li，用eVent_n（n为随机整数）字符串表示ei。提交事件描述之后，将号码为101001011的标签，放入读写器的识别区。测试结果如下图：
图7测试图
在识别区内，Hope-mFiot中间件中采集到了目标标签数据。侦测到了事件并发回给了测试程序。测试程序显示了事件标识字符串。由此，验证本文设计实现的事件提取机制是合理可行的。
5结束语
本文在传统的以数据为中心的RFiD中间件上，提出并实现了一种事件提取机制。基于Hope-mFiot物联网中间件产品，进行了具体实现和测试。事件提取机制，将繁重的基于数据的事件处理转移至中间件中，减轻了上层运用的负担，扩展了物联网RFiD中间件的运用领域。如何简化事件描述，提取更加复杂的事件，将是后期进一步探讨的问题。
参考文献：
[1]贺建立，陈榕，顾伟楠.一个事件驱动的中间件平台[J].计算机科学，2010（05）：107-111.
[2龚华明，阴躲芬.FRiD中间件复杂事件处理模型[J].计算机与现代化，2013（09）：232-235.
[3]董丽峰.RFiD中间件技术在物联网中的应用及研究[J].信息科学，2012（07）：73-74.
[4]柏杨.基于复杂事件处理技术的RFiD的RFiD中间件研究与设计[D].电子科技大学，2011.
[5]JamesChamberlain，CorinneBlanchard，et.iBmwebSphereRFiDHandbook：aSolutionGuide.iBm，2006.
作者简介：范立军（1975-），男，宁夏石嘴山人，副总经理，工程师，研究方向：物联网技术；王华（1989-），男，湖北宜昌人，嵌入式系统设计师，工学硕士，研究方向：嵌入式系统；刘丽伟（1993-），女，河北唐山人，管理学学士，研究方向：信息管理与信息系统。
简述物联网工程的定义篇2
关键词：物联网；多传感器；语义融合；本体
中图分类号：tp202
物联网是计算机科学发展的产物，渗透到各个领域，工业、医疗、军事、家庭等多领域，对各领域的各环节进行信息数据的自动化采集、处理、决策分析、预警等控制活动。负责信息数据采集的设备主要是传感器。传感器节点是信息采集、处理和传输的基础。每个传感器都是一个信息源，对于信息系统来说，数据是海量的，并呈指数级别增长，产生和存储这些数据的软硬件环境有很大的差别，因此采集到的数据内容和格式都不相同，使得数据的利用和共享成为难题，而处理这些数据需要面临的主要技术问题就是异构的数据源问题[1]。因此，设计高质量的传感器数据融合[2-4]方法，是多传感器数据的核心问题。
异构的数据源问题[5]包含四个级别：系统、结构、语法和语义。对于系统和结构上的异构问题，解决方案是使用XmL语言消除异构，但是语义上的异构问题，使用本体是最有效的。本文的研究思路是：针对物联网中多传感器采集数据的格式不同问题，提出基于本体进行语义融合的方法，以达到多传感器数据有效利用、决策控制等目的。
1本体（ontology）
1.1本体知识简介
在人工智能界，neches等人将本体定义为“给出构成相关领域词汇的基本术语和关系，以及利用这些术语和关系构成的规定这些词汇外延的规则的定义”。文献[6]指出：“本体包含有明确定义的词汇表，定义概念间关系，同一个本体的所有使用者都遵循这些定义规则。”因此本体能够在领域内部描述概念和概念间关系，而且具有确定的属性，促进人机交流。
1.2混合本体
由于本体是可以共享的，首先查找现有本体资源，是否有可直接使用的本体。如果不能直接使用，那么利用混合本体方法[7]，为每个传感器创建本体。常见的基于本体集成模型有单一本体法、多本体法、混合本体法。基于混合本体的信息集成方法，是消除数据结构上异构的有效方法。
1.3本体开发工具
本文在选择本体创建和实例化的工具是protégé，版本4.1。protégé也是目前开发人员在创建本体模型与本体化应用程序时使用的一款开源软件。
这款软件主要优点有：
（1）采用图形化界面，对类、属性、类间关系等的编辑非常容易。
（2）protégé软件结构有很好的扩展性。因此，其功能很强大，能够编辑本体，也能将本体信息存入数据库，并能够实现查询推理功能。
2基于融合规则的语义数据融合方法
2.1传统的数据融合算法
多传感器数据融合的过程是综合处理信息的过程，提取出多个传感器的数据信息，根据一定的规则重新组合，得到对被测对象的一致性测量结果，融合后的数据更加可靠、准确，是决策分析和预警的重要依据。多传感器数据融合，关键是信息形式更加复杂的异构数据源问题。数据融合的主要算法有：基于权系数的融合方法，基于参数估计的信息融合方法，基于D-S证据理论的融合方法，基于Kalman滤波的融合方法，基于模糊神经网络的融合方法，基于粗糙集理论的融合方法，聚类分析法等多种方法。每种融合算法的依据理论不同，其优劣势也不同，D.S证据推理和表决法的理论还不够成熟，神经网络和模糊逻辑应用难度较高。
2.2语义数据融合的核心问题描述
语义数据融合方法[8-10]，利用本体在领域内进行概念级建模，促进资源描述、信息共享和整合，有效消除海量异构设备产生的异构数据源问题。本体是针对语义内容，实现语义标注、语义检索等概念匹配的统一数据集。本文使用本体描述领域内多传感器资源，确定资源中概念的定义，消除二义性，便于计算机理解。
语义数据融合的核心问题有：
2.2.1异构数据间语义冲突。语义冲突的结构包含模式层和数据层的冲突。模式层冲突是不同数据源中对相同概念采用不同逻辑结构造成的冲突。数据层冲突是对相同概念的表示不同造成的冲突。每种型号的传感器产生的数据内容和格式都有区别，数据的精度也不同，这对数据融合造成一定的难度。事实证明，传统的数据融合方法并没有很好地解决这个问题。
2.2.2融合后的数据可靠性差。融合后的数据依然存在语义冲突和冗余。不能有效地用于决策分析、决策处理等。
2.3基于混合本体的语义数据融合方法
本文中混合本体的作用主要表现在两方面：
2.3.1从全局角度规范化领域内多传感器资源的概念和术语，各传感器本体中的概念参照全局本体，从而使概念具有一致性，有效解决语义冲突问题，为领域内和领域间的实际应用起到共享本体作用。
2.3.2通过混合本体的分析、处理，既理清了多传感器领域知识的结构，又提高数据的可靠性，分析并提取出不安全数据，从而为后续决策分析、处理和事故预警等问题打好基础。而且多传感器本体可以重用，从而避免重复的多传感器领域知识分析。
本文利用混合本体为每个传感器创建本体，结合一定的算法，将提出一种基于异构多传感器数据的语义数据融合的方法。基于混合本体的数据融合方法不仅从数据的整体层面，也从局部角度处理数据，使处理后的数据更加可靠。具体步骤如下：
（1）收集多传感器数据到网关。收集多传感器数据到网关，本质上是从串口读取、收集、发送数据到网关的过程。通过各传感器收集环境感知的数据，将数据精度处理并保持一致。这部分知识是数据融合过程中已经具备的前提，不多做阐述。
（2）描述异构多传感器数据资源。分析多传感器数据，结合本体知识，描述多传感器资源的本体概念，描述概念属性，和概念间关系。本文涉及的传感器有arduino传感器和物联网实验室的传感器试验箱，这两种传感器采集到的数据内容和格式都不相同。以温度传感器为例，arduino传感器采集到的数据是数值，而教学用的传感器试验箱中温度传感器采集到的数据有时间和温度值。传感器资源的描述如下，以温度传感器为例，有传感器数据，温度传感器，采集时间（包含月、日、时、分、秒），采集区域，传感器数值属性。
（3）创建多传感器的混合本体数据模型及其实例化。以混合本体为基础与传感器本体模型相结合，构建基于混合本体的多传感器数据模型。全局本体描述的是传感器的概念集合，局部本体描述的是各传感器数据库中的概念及其具体内容，局部本体中的概念与全局本体中相应的概念之间存在映射关系。传感器本体创建的步骤是：
1）抽取领域词汇。研究领域知识、学习领域资料，定义领域本体的关键概念词汇，以及概念间关系。定义类之间的继承关系，以及概念的属性关系。抽取领域内的核心词汇，需要结合领域和应用实际反复推敲，确定概念间的层次关系，以备用。
2）确定类属性及其属性值的取值范围和类型。根据领域本体词汇，定义本体概念的属性，确定属性取值类型和取值范围。
3）创建类的实例。定义本体资源属性取值后，需要创建本体实例。分析并选择一个类，确定属性的取值。最后确定本体概念、类以及类间关系的一致性，重复检测正确性。
（4）基于混合本体的数据融合算法。传感器类型、采集时间和采集区域属性能够唯一标识传感器，称为传感器的关键属性。基于混合本体的数据融合算法：首先比较传感器的类型属性。如果相等，则继续比较传感器的区域属性。如果不等，则直接向网关输出。再比较传感器区域属性，如果不相同，则根据传感器类型属性进行数据合并后，直接输出，如果相同，则说明是等价实例。继续比较采集时间，采集时间若相同，则需要根据融合规则，进行数据融合。如果采集时间不同，说明采集时间稍早的数据是过时冗余的数据，做删除处理。
（5）基于融合规则输出结果到网关。融合规则包含：
1）平均原则：将多个相同类型传感器的数据进行取均值运算，最终返回均值。
2）加权平均原则：将多个相同类型传感器的数据进行加权均值运算，并返回结果。
3）统计原则：统计数据，将出现频率高的值作为返回结果。
4）最值原则：取数据中的最大值或是最小值作为返回结果。
5）随机原则：在多个相同类型传感器的数据中随机取一个数值作为结果返回。
本文建议：如果有敏感数据产生，即不安全数据，那么基于统计原则必须输出不安全的数据信息，如果采集到的数据在安全范围内，那么以上融合规则都可以使用。
3结束语
本文基于混合本体提出的语义数据融合方法，基本达到研究的预期目标。基于本体的语义数据融合方法，解决了语义冲突问题，使融合的数据更加可靠。语义数据融合，为自动化分析、处理多传感器数据打下基础，后续研究可以结合jena推理机，书写推理规则，对融合后的传感器数据进行推理，特别是对环境安全的决策分析、控制和预警活动有重要意义。
语义技术应用于物联网领域的数据融合研究，已经具备一定的理论基础。本文提出基于语义的数据融合方法，促进语义在物联网中的应用。
参考文献：
[1]朱敏.基于物联网的异构数据融合算法的研究[J].计算机光盘软件与应用，2014（08）.
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[5]张军艳，罗军，赵应秋.基于本体的语义异构数据集成方法研究[J].信息技术，2012（08）.
[6]赵健.基于领域本体的RDF检索模型研究[D].吉林大学，2009（04）.
[7]严凤斌，高起蛟，杨彭远.基于混合本体的异构数据集成方法研究[J].计算机应用，2010（12）.
[8]房立芳.基于本体的异构数据集成与融合方法研究[D].中国科学技术大学，2010（05）.
[9]李程贵.一种基于语义融合的智能家居系统的研究与实现[D].吉林大学，2012（06）.
[10]刘波，齐德昱，林伟伟.基于本体的语义数据融合方法[J].华南理工大学学报（自然科学版），2009（01）.
[11]黄漫国，樊尚春，郑德智.多传感器数据融合技术研究进展[J].传感器与微系统，2010（03）.
作者简介：孙丽丽（1981-），女，吉林德惠人，物联网与网络工程教研室，研究方向：物联网。
简述物联网工程的定义篇3
关键词：互联网；专利；现有技术；界定
无论在专利侵权还是专利无效案件中，现有技术总是被用来衡量发明创造是否具有新颖性的客观参照物。因为一项发明创造，不管它能够带来多大的利益，如果被认为是现有技术的一部分，则就没有理由授予其专利权。专利的发展总是与科技同行，无论是在其具体内容上还是对其界定标准上，网络的出现无疑也给专利法的适用带来了一定的困惑，如网络软件是否可授权，网络信息可否作为现有技术等等，对于上述问题，理论和实务界已基本上达成共识［1］，本文也无意于此。但是，在将海量的互联网信息纳入现有技术时，如果仍然遵循传统的现有技术界定条件，则会因为现有法律规定的缺失以及互联网信息与传统现有技术的区别而存在一定困难。因此，探讨在网络环境下如何将互联网信息纳入现有技术的范围，也即如何将互联网信息界定为现有技术就成了当前理论界和实务界的当务之急。
一、现有技术与互联网信息
传统上，对于现有技术，我国理论界和实务界有不同的观点，我国理论界学者定义为“指那些已经被（已经能够被）人们所得到的技术。”并且采取列举的方式对现有技术进行概括。［2］247实务界则定义为“指申请日以前公众能够得知的技术内容，其与时间，地域和公开方式有关”［3，4］144-145，3
我国当前的《专利法实施细则》则作了更加细致的描述，在《专利法实施细则》中第三十条规定“……是指申请日（有优先权的，指优先权日）前在国内外出版物上公开发表、在国内公开使用或者以其他方式为公众所知的技术，即现有技术”。
欧洲专利公约epc第54条（2）将现有技术定义为“应当认为，现有技术包括在欧洲专利申请以前，以书面或者口头描述的方法，依使用或者其他任何方式，可为公众所得知的一切东西（信息）”。wipo则将其定义为“是指一项发明在专利申请的申请日之前，或在申请优先权情况下的优先权日之前公众所获知的所有知识的总体。”［5］但是，上述所有的现有技术定义中似乎都不包括互联网信息。
关于现有技术是否应该包含互联网信息，有论者对此从互联网信息作为现有技术符合专利法的原理、互联网已成为信息获取的主要手段以及互联网信息具有现有技术的根本属性三个方面进行了详尽的论述，［1］还有论者从现有技术的三性方面论述了互联网信息可作为现有技术。［6，7］日本特许厅则了《处理在互联网上公开的技术信息作为现有技术审查指南》，在该指南中，更是明确了日本《专利法》中的“线路”指的是双向传送线路，一般包括发送和接受两个通道，即我们所说的网络线路。
实务中，各国审查员在进行现有技术检索时，也会自然地将互联网上的信息作为评价现有技术的间接或直接来源，这在各国专利审查中已是不争的事实。尽管美国并没在其《专利法》中明确规定互联网信息可以作为现有技术，但在美国专利商标局编写的《专利审查程序手册》（manualofpatentexamingprocedure即mepe）第2128条中明确规定“电子公开物包括在线数据库和互联网公开物，如果此类公开可为任何与此技术相关的人所获知”。
可见，将互联网信息作为现有技术无论是理论上还是实务上都已经不存在问题。
二、作为现有技术的互联网信息的特征
尽管将互联网信息作为现有技术已成为必然的趋势。但是，如果将互联网上公开的所有信息作为现有技术却存在许多问题，因为互联网信息与传统现有技术相比，存在以下明显的特征：
1.信息内容的不稳定性。在互联网中，许多网站特别是新闻网站，由于对信息的时效性要求，会频繁地对其网站上的内容进行更新修改，经常会出现一小时甚至几分钟前后网站上的信息就大不一样；其次，黑客技术的扩展也很容易使心怀不轨的人能够轻易地修改互联网上的信息内容和信息的公布时间。由于互联网信息的不稳定性，带来了该信息存在时间和内容的不确定性，最终影响到公众对该信息的可获取性，而如果公众不可能有足够的时间来得到该信息或者得到的是不正确的信息，则又如何能将该信息称之为现有技术？
2.信息形式的多样性。互联网上的信息有加密和不加密信息，如有些网站要进行注册登录后才能进入，或者只有本站注册并缴费的会员才能浏览；有即时信息和保留固定时间信息，如聊天工具qq中发送的信息通常都不会被保留，而bbs和论坛栏目中的的信息则可能会有期限保留；有向单个人发送的信息和向多人发送的信息，如电子邮件e-mail发送给个人的邮件和qq聊天中发送给聊天对象的内容，还有向所有会员发送的群发邮件或聊天群中向所有的群用户发出的信息。这就使得，对于互联网上的信息适用统一的标准来界定其是否可作为现有技术存在很大困难。
三、互联网信息作为现有技术的界定
目前，无论是理论界还是实务界一般都认为，我国专利法对现有技术主要从以下四个方面来界定：一是时间上必须确定该现有技术出现于本专利申请日之前；二是地域上，采取混合性标准，即对出版物公开的现有技术采取世界公开标准，其他方式公开的现有技术则采取国内标准；三是公开的方式，有出版物公开、使用公开和其他方式；四是公众的可获取性，该公开的现有技术必须是能够为公众所得到。［8］也即通常所说的现有技术的三要素：时间要素、地域要素、公开要素加上公众可获得性，互联网信息要作为现有技术也不能例外。接下来，笔者就从这四个方面来探讨如何将互联网信息界定为现有技术。
（一）确定互联网信息的公开时间——时间要素
笔者前面已经论述过，由于黑客技术的扩展，互联网信息时间如果简单地依据信息文件所显示的时间来确定肯定是不符合实际的。日本特许厅在《处理在互联网上公开的技术信息作为现有技术审查指南》中指出，对信息是否在申请日之前公开这一问题的回答应基于引用的电子技术信息所载明的时间，公开的时间应按照将互联网信息在各自网站公开的国家或者地区的时间转化为日本标准时间来进行确定。从上述内容可得出：第一，日本特许厅不会采用未载明公开时间的互联网信息为现有技术；第二，网站公开时间可以用来判断该互联网信息的公开时间，但该网站公开时间仅作为认定该信息公开时间的基础，只有在对该时间“进行确定”的判断后，才能确定其具体公开时间。［9］而美国《专利审查程序手册》第2128条中也有类似的原则性规定：未包含公开时间的互联网信息或在线数据库不能作为现有技术。笔者认为上述日本特许厅的做法可取。原则上，未载明公开时间的互联网信息不能作为现有技术；其次，已载有公开时间的互联网信息是否可以作为现有技术应进行个案考察。
对于如何来确定互联网上信息的具体公开时间，日本的上述《指南》列举了一个“极少怀疑成分”信息的网站，并明确对于在上述网站公布的信息，其公布的时间就可以直接引用为该信息的公开时间。
而欧洲专利局则在2005年检索与提供文件方法座谈会的研究报告中给出了一些建议。该报告认为：
1.对于互联网上相当数量的可得信息而言，没有什么标记可用来确定信息初次为公众可得到的时间，但为了对公众可得性有个大概的指示，确定一下日期有时会有帮助：电子文件最后进行修改的日期；文件归入服务器目录的日期；搜素引擎在特定地址首次访问的日期。
2.对于一些文件，比如某些期刊的论文或文章，人们可以早于书面出版物之前在互联网上得到，这时互联网上给出的日期就是epc第54(2)条下公众可得的有效日期。
3.对于pdf等类似格式的文件需格外注意，虽然在文件工具窗口可以获得文件创作的日期、最后修改的日期，但应与公开日期相区别。
从上述国家或组织的有关规定可以看出，在确定互联网上信息的具体公开时间时，首先，应根据该信息公开网站的性质来确定，对于一些信誉度高的网站信息，称之为“豁免网站”，可以将该信息在网站公布的时间直接作为其具体公开的时间；否则，则将该信息的公开时间推定为其在网站上的时间、文件的最后修改时间或搜索引擎首次访问的时间，但如果不同意该时间为该信息公开时间的一方有相反的证据，则该时间可能被推翻，也即通过个案中的举证责任分配来最终确定该信息的具体公开时间。
（二）互联网信息应视为公开出版物还是属于其他公开方式——地域要素和公开要素
互联网信息作为现有技术，其究竟是属于出版物公开还是属于其他方式公开，学者们似乎无一致意见，一种观点认为应重新解释现有技术的定义，也即修改我国《专利法实施细则》第三十条关于现有技术定义，通过对其中的出版物的重新定义将互联网上的信息包含到我国现行法律规定的出版物中，或者修改非出版物的地域限制为绝对标准，从而将互联网上的信息纳入到其他公开方式的现有技术中。［1］还有种观点认为应划分到出版物类，认为“解决这一问题的办法很简单，就是在审查指南中对出版物的定义再做具体改动即可，最稳妥的办法就是直接修改概念……”，并提出了具体的修改。［5，7］笔者以为，基于互联网信息与传统出版物的明显差异，其明显的网络虚拟特征以及人们长期习惯的出版物概念，不能简单地通过扩大解释我国专利法中出版物的概念来将互联网信息纳入出版物中；其次，由于其他公开方式中的地域限制问题，如果简单地扩大地域的限制为绝对地域标准，则会对我国专利的审查工作，即实务带来较大的冲击和影响，同时也会带来了举证难等许多实践中的问题，不利于纠纷的及时解决；还有，在我国，修改上述法律法规的程序比较漫长，修法成本也大。
其实，美国专利商标局对《专利审查程序手册》的修改给了我们启发。美国专利法和我国专利法一样，对于现有技术的界定采取的是与我国相同的混合标准或称相对标准。［7，8］但美国在将互联网信息纳入现有技术时并没有修改其专利法，而是将其“视为”公开出版物，修改了其《专利审查程序手册》。笔者以为，其根本的原因在于：美国认为，对于互联网信息而言并不存在一个地域性问题；其次，互联网信息与公开出版物具有相同的绝对公开、全世界公开的效果，但仍然不能称之为出版物，类似于我国著作权法上法人或非法人组织可视为著作权作者，但其不可能是著作权的真正作者。事实上，任何地方上载或存放的信息，只要是进入了互联网，“由于互联网的无国界性，就意味着在全世界范围内公开和使用，因此并不存在国内使用的可能。”［6］换句话说，互联网信息应该是能够在本国内通过互联网来获取的信息，否则的话，它还能叫互联网信息吗？因此，考虑到上述修法成本等原因，而我国《审查指南》的修改相对比较容易些，可以由国家专利局通过修改《审查指南》或审查指南补充规定的方式，将互联网上的信息作为专利法实施细则中规定的现有技术的“其他方式”即可，而完全不必将互联网信息视为出版物或对专利法及其细则作修改。
（三）如何来确定互联网信息的公众可获取性
1.互联网信息的公众可获取性。现有技术的公众获取性就是指技术信息处于这样的状态，它能够被非特定的个人看到，并且无需暗示该信息已被实际使用，公众可获知性是贯穿整个现有技术的精髓。［7］传统现有技术对公众可获取性考察的关键在于该信息或技术处于“能够为公众获知的状态，即所谓‘公众想得知即可得知’的状态……，至于是否确实有人得知，则在所不问”。［4］
在网络环境下，对于普通公众从互联网上获取信息来进行创新活动已不是问题，但是，正如我们前面已论述过的，由于互联网信息的不确定性和多样性，简单地将将所有的互联网信息作为现有技术肯定是存在问题的，因此，在考虑将互联网信息作为现有技术的时候，我们必须另辟捷径。
2.互联网信息的公众可获取范围。笔者认为，尽管我们不能将互联网上的信息绝对地作为现有技术，但是可以考虑将互联网信息根据其基本特征做某种划分，从而对互联网信息的公众可获取性进行区别对待。
第一，开放性无偿信息与加密性有偿信息。互联网上的信息，根据其是否可以直接通过点击链接而无需输入交费获取的密码或口令可分为开放性无偿信息与加密性有偿信息，前者主要包括一些普通的新闻网站、个人网站、论坛或bbs等，该类网络信息的共同特点就是用户无需付费就可以通过直接访问或注册用户而登录浏览网络上的信息，一般可以分为两种：第一种为免登录网站信息，如新浪网站等一些新闻网站信息，通过上网后输入网址就可以充分浏览到其网站上的免费新闻信息；第二种为登录访问信息，如一些免费论坛、bbs网站上的信息，用户必须根据该网站的要求先进行注册，取得用户名和口令后才可以据此登录网站进行浏览其站内的免费信息。因上述两种信息与我们普通的其他纸质信息如报刊新闻或出版物等一样具有开放性，即只要你安装并接通了互联网络，你就可以通过点击或登录来访问浏览这些开放性的无偿信息内容，因此，这些信息当然具有公众可获取性。后者主要有会员访问信息，如有些网站要求进入者必须根据要求并付费后取得用户名及密码后才能登录进入访问浏览站内信息，对于该类网站信息，尽管有不同的意见，但学界基本达成一致的意见，即只要网站对付费用户对象没有特殊要求，如未附有某种先前注册时约定的保密义务或行业习惯上的默示义务，并且完全符合一般公众的条件，该类网站上的信息同样可以归入现有技术的范围［5，10］，具有公众可获取性。
第二，网络保留信息与即时网络信息。这是根据信息在网络上保留时间长短来进行划分的，网络保留信息是指该信息在互联网上保留了足够长的时间，一般是指该保留的信息可以为一定数量的网络浏览者——公众所查看到，如新闻网站上的信息，论坛内、bbs上的信息。对于该类信息，即使其并不直接出现在所进入的网站上，但也可以通过一些搜索工具如站内搜索或搜索引擎google等查找后间接找到。考虑到网络技术的发达，任何技术领域的普通技术人员都会使用上述方法来查找信息，因此，该类信息通常也应属于公众可获取的信息范围。另一类是即时网络信息，即该类信息在网络上未能保留足够长的时间，其短暂时间仅使当时在线的某些人浏览到，有时可能只是者和管理员看到而已，如某人上传信息到某论坛上，因为该信息不符合论坛的要求而很快被管理员发现并删除。日本特许厅的《处理在互联网上公开的技术信息作为现有技术审查指南》认为，信息公布的时间并不足以使普通公众有效访问时，这样的信息是不被公众可得到的信息。学者维哈尔施特等在《现有技术在互联网上的公开：欧洲的观点》一文中也明确表示：短暂时间的公开并不能认为可以构成现有技术，尽管很难证明在互联网上的公开事实仅是因为出现了短暂的时间和恶意行为。［7］笔者基本赞同上述观点，因为，即时网络信息由于存在网络上的时间太短，以至于根本不可能被一般公众所接触到，当然也就不可能被本领域的技术人员利用，因此其不具有公众可获取性。
但上述观点唯一难以解释的是，被公众所有效访问的足够长时间应如何解释？足够长时间可以采取主观性标准和客观性标准来解释。如果采取客观性标准，则法律上就应规定一个具体的信息保留时间，但这显然是不符合现实的，比如我们规定3天的保留时间，也即确定互联网上的信息只要在任何网站超过3天时间既可以作为现有技术。但现实中网站情况各不相同，有些网站如专业网站或会员网站由于访问的人少，甚至可能从信息上载到申请日的很长一段时间内（超过3天）根本就没有人来访问过该网站，该信息也就不可能被相关公众所得知，因此，客观性标准是行不通的。笔者认为，可以参考前面有关互联网信息公开时间的论述，对于被列入到“豁免网站”名单的网站信息，无论其公开的时间有多长，只要其在上述网站公开过就具有公众可获取性，即采用客观性标准；而对于其他网站上的信息，则应在个案中通过双方的举证责任分配来确定具体的公开时间，也即采取主观性标准。
第三，单向网络信息和多向网络信息。这是根据信息对象的多少来划分的。单向网络信息是指信息仅在单个的网络用户之间进行流通，而不泄露给第三者，如我们经常使用的普通电子邮箱、qq之类的即时聊天工具以及聊天室内的私聊等信息，该类信息通常因为公开的对象有限，不可能被一般的公众所获知，所以也不具有公众可获取性。而多向网络信息，是指该信息是面向多人传递的，从而有可能会被一般的公众所获知。该类信息又可以分为不特定对象的多向信息和特定对象的多向信息，前者由于信息可能被任何不特定的对象所获得，所以构成现有技术的一部分。后者则应区别对待，对于那些只向特定的有某种保密性义务对象的信息，如某公司向本公司内部特定级别的管理层员工发送的邮件，显然不足以为一般的公众所了解，因此不具有公众可获取性，而对于那些向特定的但不存在保密性义务的对象的信息，如某网站仅向本站已注册用户的信息，或公司向普通员工的信息，则应具有公众可获取性。
参考文献：
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简述物联网工程的定义篇4
关键词：编译原理；物联网工程；教学模式；一体两翼式教学
0.引言
教育部高教司于2012年初启动实施了“十二五”专业综合改革试点项目。江苏大学的物联网工程专业有幸得到该项目的资助，并于2012年的下半年启动。该试点专业建设的基本出发点包括办学定位、学科特色和服务面向3个方面。在办学定位方面，主要是培养兼具“计算思维”和“工程能力”的物联网专业卓越人才；在学科特色方面，主要是以优势学科支持物联网专业跨学科人才的培养；在服务面向方面，主要是面向长三角地区经济发展中行业物联网人才的需求。为了响应教育部“十二五”专业综合改革的号召，并紧跟江苏大学物联网工程专业综合改革的步伐，笔者将探索面向物联网工程专业的编译原理课程教学新模式，即一体两翼模式。
一体两翼教学模式是指给物联网专业人才装上“计算思维”和“工程能力”这一对有力的翅膀，使他们向“卓越”飞翔。多年来我国的教学和工程实践均表明，项目应用中的“工程能力”和创新解决问题的“思维能力”，是卓越人才必须依赖的一对翅膀。翅膀的深度和广度将决定人才离开学校后发展的高度。因此，此次面向物联网工程专业的编译原理课程教学新模式的初探，就是要从实践中摸索一套以“编译原理专业知识为体、以计算思维和工程能力为翼”的“一体两翼式”编译原理课程教学新模式。
1.研究现状
近年来，国内外各大学从编译原理课程的教学内容、教学方式、教学手段以及实践教学环节制订等多个方面对这门理论性和工程性较强的课程进行深入的研究和探讨，并发表了大量的教改论文。
以加州Berkeley大学和佐治亚理工学院为代表的国内外计算机领域专家和学者对编译原理课程改革这一问题进行了深入思考，并提出了一系列的教学改革方案，归纳起来有以下3点：
（1）明确了编译原理课程教学对象的变化，即从面向编译器设计专家转变为面向一般性软件专家。Berkeley大学的RastislavBodik在文献中明确表示，编译原理课程的教学内容已经从主要集中于后端优化等最新技术，向更加重视前端分析器设计的方向转变。
（2）设计新型的实验型编译器和小型语言，以尽量满足不同领域教学对象的需求。如采用DSL等专用语言，以提高学生对编译实际应用的理解与动手能力。
（3）基于云平成编译课程的实验和课程设计。这种方法使学生不再受开放环境、上机时间和地点的限制，可以更方便快捷地掌握编译技术的内容，并极大地提高学生的工程能力。
此外，国内编译原理课程的权威专家何炎祥教授提出了基于人本主义的教学新模式，是以学生为主、师生互动的全新教学模式，即明确指出教师的任务不是教学生学习知识，也不是教学生如何学习，而是为学生提供各种学习资源，提供一种促进学习的气氛，让学生自己决定如何学习。王强提出形象化的教学方法，即通过多媒体的形式向学生演示复杂的算法过程。徐振强提出研讨式教学模式，这种教学模式注重师生互动和主动学习。衷璐洁以引导式、实例化的真实业界编译器GCC来开展教学。该教学模式是一种与“概念-理论-应用”的传统教学模式完全相反的教学模式，它的教学思路是“案例一理论一概念”。柴艳妹提出除了具备必要的知识与信息获取能力、基本学科能力和团队合作能力外，通过编译原理课程的教学还应锻炼学生的抽象、发散、创新思维及动手能力。
通过跟踪最新的国内外有关编译技术教学改革的成果，发现当前的教学方法、教学理论以及教学模式的改革所采用的方法和手段不具有针对性，上述方法和手段同样适用于其他学科，包括文科专业。鉴于此，如何针对物联网工程专业人才的培养目标，为其量体裁衣，提出有针对性的、目的性较强的编译原理课程教学方法和教学模式的改革思路是具有挑战性的课题。
要想真正理清编译原理课程在物联网工程专业教学中的位置和需要进行的改革，必须寻找高水平物联网工程专业人才培养的客观规律，并据此对现有的编译原理课程的目标、内容和方法进行创新和完善。下面以此为线索，对编译课程的“一体两翼式”创新教学体系结构进行探讨和思考。
2.一体两翼式的教学模式
面向物联网工程专业的编译原理课程一体两翼教学模式体系结构见图1。以培养物联网工程专业人才为目标，围绕这个需求和目标设计编译原理课程的一体两翼教学新模式。那么，面向物联网工程专业的编译原理课程教学新模式就是“一体两翼”教学体系结构的主体，而计算思维和工程能力就是该体系结构的两翼。在编译原理课程中，培养学生计算思维的核心是乔姆斯基在1959年提出的形式语言与自动机，其中包括形式语言的基本概念（元语言、符号串和产生式等）、形式语言的描述（巴科斯范式、文法和语义等）及其识别系统——自动机（有穷自动机、下推自动机和图灵机等）；培养学生工程能力的核心内容是设计与实现嵌入型的小型编译器，比如在传感器节点上设计与实现基于nesC语言的小型编译器。
在该体系结构中，计算思维和工程能力这对有力的翅膀决定了学生通过编译原理课程的学习到底能飞多高、飞多远，同时也决定了此次编译原理教学模式改革的成败。要特别说明的是，计算思维和工程能力这对翅膀不是相互独立的，而是相互依赖、相互支撑的关系，缺一不可。仅掌握计算思维，而不具备工程能力的学生在就业和升学时，会被冠以动手能力不强而被企业和高校面试所淘汰；仅具备简单的编码能力，而不具备计算思维的学生，在整个金字塔式的产业链中，永远只能做最底层的码农，没有上升的空间。因此，如何通过编译原理课程的改革使学生拥有这对有力的翅膀是本次教学改革成败的关键。
3.一体两翼式教学在编译原理课程中的实施
3.1一体两翼在理论教学中的实施
在理论教学环节，一体两翼式教学模式的重点在于培养学生的计算思维能力。掌握这种技能的学生通常能够解决工程中遇到的实际技术难题。具体实施策略如下：
1）“1-3-4-2”课堂组织形式。
在我们看来，教学不仅是教师的舞台，同时也是学生学习知识、提高技能并展现自我的舞台。因此，提出“1-3-4-2”课堂组织形式，它指的是课堂教学时间的分配及在该阶段时间内教师和学生应该共同完成的授课和学习任务。其中，“1”指复习上次课所学内容的时间，以50分钟的授课时间为例，大约就是5分钟。在这5分钟的时间里，选2-3位学生回答上次课程所讲述内容的相关问题，主要目的是帮助学生回忆上次课程所学内容，把握学生对课程所学内容的掌握情况；“3”指留给学生在本次授课过程中要学内容的预习时间，大约15分钟。在这15分钟内，学生要按照教师的要求完成对本次授课内容的自学，以达到熟悉本次课程内容要用到的符号系统，并提高自学能力的效果；“4”指教师的授课时间，用于讲述本次课程的重难点，大约20分钟。在这段时间内，学生可以重点学习自己在预习时看不明白的地方，学生学习和教师授课都更具针对性；“2”指学生和教师的探讨时间、学生的练习时间及答疑时间，大约10分钟。在这10分钟内，主要达到所有学生当堂问题当堂解决的效果。
2）综合运用多元授课方式。
针对编译原理课程在不同阶段的不同授课内容，综合运用多元授课方式，包括实例化教学、演示教学、启发式教学及任务驱动教学。下面逐一进行说明。
（1）实例化教学：源于哈佛大学的案例教学法，其含义是采用与传统教学的“概念一理论一应用”模式完全相反的教学模式，即“案例一理论一概念”的模式。由于LR（0）和SLR（1）语法分析器的算法描述比较抽象，按照传统的教学方法，初学者往往有听天书的感觉，同时，教师授课也同样困难，鉴于此，我们就采用了实例化教学方法。首先抛开抽象的概念和理论，在学生已掌握有限自动机这一知识的基础上，用通俗的语言和动画演示的方法讲述拓广文法的生成、活前缀自动机的构造、SLR（1）分析表的生成及如何使用分析表来分析一个句子是否符合语言的语法。之后，在学生具备了感性认识的基础上，开始讲述“项目”、“活前缀”、项目集的闭包、Go状态函数这些抽象的概念。最后，讲述构造SLR（1）分析表的算法。
（2）演示教学：是一种直观的教学方法，主要用于建立学生的感性认知和对抽象理论可行性的感知。该方法通常用在抽象难懂内容的授课中。在这里，我们将ppt的演示动画和事先编写好的编译系统作为演示的内容，通常将其穿插在授课之始和之末。把这段演示内容放在授课之始，目的是建立学生的感性认知，看得见摸得着的东西往往比抽象理论的讲解更容易引起学生的兴趣，激发他们学习本次课程的内在动力，这一点是非常重要的；把这段演示内容放在授课之末，目的是在学习完抽象的理论后，给学生以信心，告诉他们这些理论并不是空洞的、无用的，而是实实在在可行、可实现的。图2所示是一个简单的编译演示系统，包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成等功能。而图3是图2中iF条件语句的词法分析结果。
（3）启发式教学：此教学方法在强调传授知识的同时重视学生能力的培养及非智力因素的发展。它把学生真正置于主动者位置，充分调动学生的积极性，激发学生的内在动力。由于本课程理论性较强，概念原理较多，所以充分激发学生的积极性显得尤为重要。这里仍以自底向上的LR语法分析为例进行说明。LR语法分析包括LR（0）、SLR（1）、LR（1）以及LaLR语法分析方法。若教师不加区分、割裂地去讲述上述内容，会给学生的学习带来额外的负担。其中上述内容之间的关系紧密，这里可以采用启发式教学方法，即首先详细地讲述LR（0）分析方法，因为它是其他LR语法分析方法的基础。然后，举一个算术表达式文法的例子，让学生用LR（0）分析方法对其进行分析，结果学生会发现自己所构造的LR（0）分析表存在冲突。这就迫使他们主动寻求解决该冲突的方案。此时，在教师的指导下，学生发现用求非终结符的集和集的方法可以解决LR（0）分析表构造中存在的冲突问题。这样，便掌握了SLR（1）语法分析方法。之后，按照这种方式，学生可以轻松地掌握LR（1）及LaLR语法分析方法。
（4）任务驱动教学：是将要学习的新知识隐含在一个或几个任务中，学生通过对任务进行分析、讨论，明确涉及的知识，并找出新知识，然后在教师的指导帮助下找出解决问题的方法，在完成任务的同时培养学生分析问题、解决问题的能力。在“语义分析和中间代码生成”章节的讲述中，我们采用了任务驱动教学。这是因为语义分析不像词法分析和语法分析那样可以分别用正规文法和上下文无关文法描述。语义是上下文有关的，因此语义的形式化描述是非常困难的。以这一挑战问题为任务，引导学生找出解决语义分析的方案，即利用语法制导翻译来实现语义分析。这种语义分析方法首先为每个产生式添加语义动作，即语义子程序。然后，在语法分析的同时，同步调用语义子程序，那么，在完成语法分析时，也就实现了语义分析。这种方法避免了对语义进行形式化描述这一难题，在已有成熟方法和理论的基础上，通过扩展语义栈，巧妙地解决了该技术难题。
3.2一体两翼在实践教学中的实施
在实践教学环节，一体两翼教学模式的重点在于培养学生的工程实践能力。掌握这种技能的学生通常能够将模型转换成系统，完成系统的落地。具体实施策略如下：
1）上机实验。
结合理论教学，在学习相关章节的理论内容后，即可进行上机实验。例如，在完成词法分析章节内容的学习后，即可让学生进行词法分析的上机实验。实验内容设置应与课堂教学内容一致，实验目标明确，并给出具体的测试用例和实验结果供学生参考。
2）课程设计。
课程设计的目的是让学生在完成设计的同时，加深对所学内容的理解深度，提高动手实践能力。课程设计的内容涵盖词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、代码优化、符号表与错误处理等内容。区别于其他计算机专业的编译原理课程设计，我们采用面向无线传感器节点的通用编程语言nesC作为嵌入型编译器的开发语言实现上述功能。鉴于传感器节点的资源有限，我们首先在计算机上建立交叉编译环境，然后在交叉编译环境下完成基于nesC的编译器开发。之后，将编译成功的代码移植到mica2传感器节点上。最后，再在mica2传感器节点实现其上层应用系统的编译。
4.教学改革成效
我们对2011级物联网专业本科学生运用了一体两翼教学法。在课程结束后，让49名学生在网上进行了匿名的教学质量评价，结果表明一体两翼教学法教学效果明显好于传统的按章节授课的单一教学模式。表1所示是从授课内容条理清晰、重点突出、课堂气氛活跃、教学内容充实、能够激发学生兴趣、启迪学生思维、授课内容能够实现理论联系实际、培养学生综合能力等方面进行的教学效果对比分析，其中的数据来源于江苏大学教务管理系统。
通过对表1中的数据进行对比分析可知，一体两翼教学模式在各方面都明显优于传统的单一教学模式，特别是在激发兴趣、启迪学生思维、培养学生理论联系实际的能力、计算思维能力和工程能力方面，93%以上的学生都表示满意。
5.结语
简述物联网工程的定义篇5
关键词：电子商务；J2ee；XmL；工作流
面对信息时代的挑战，加快企业的信息化是增强企业竟争力的有效手段。所谓信息化则主要是指通过互联网开展电子商务。电子商务的应用可以大大提升企业的信息化水平，这是我国本土企业应对国际竞争的有效手段。
1系统结构
网上电子商务的典型模式就是网上超市，网上超市的系统结构如图1所示。
2关键技术
2.1J2ee架构
n层结构的提出是为了适应当前B/S模式开发weBapplication的需要而提出的。传统的Brown模型是指：表示层、控制/中介层、领域层、数据映射层和数据源层。它其实就是在三层架构中增加了两个中间层。控制/中介层位于表示层和领域层之间，数据映射层位于领域层和基础架构层之间。J2ee的基本原则之一，是使得各个层的实现解除耦合或耦合最小化。
2.2采用XmL/XSL技术标准
XmL是可扩展标志语言的简称。XmL也是一种元语言，一个定义web应用的SGmL的子集。新一代CmS的技术内核应该支持XmL/XSL。XmL/XSL是将内容本身和表现形式分离的有效途径，也是网络媒体创作和出版的基础技术。应用XmL/XSL，可以处理多样化的内容，同时做到内容重用，即同样的内容可以成多种媒体形式。在该电子商务模式中有很多规范的信息模型采用层次模型，因为层次模型便于描绘由许多元素和子元素构成的数据。XmL非常适合描述层次模型。一份XmL文档就是由一系列包含内容和属性的元素按层次结构所组成的。采用了XmL标准并遵循V1.1的XmL实例。XmL的灵活性允许它描述不同种类应用软件中的数据，从描述搜集的web页到数据记录。同时，由于基于XmL的数据是自我描述的，数据不需要有内部描述就能被交换和处理。
2.3内置工作流引擎
新一代CmS能提供可视化的工作流定义工具。通过创建节点和节点之间的连线，并定义连线的方向和转移条件，就可以定义简单的工作流程。一个节点往往还需要定义其输入和输出，以及节点对应的动作，这个动作可以由脚本语言来描述，也可以是一段处理程序。工作流定义工具在创建节点时，需要指定操作者，作为这个节点动作的发出者。
3系统功能模块
3.1商品目录模块
商品目录模块是网上超市的基础。在本模块中需要对商品属性、商品关联和展示等子模块进行定义和策划。从而确定产品和服务呈现给购买者和销售者的方式。商品展示子模块通过门户的内容管理平台的集成，可以很好地管理商品的所有资料，并通过模板技术，将商品的信息成网页，便于购买者浏览；在属性定义子模块中，一般的电子商务平台支持两种并行分类管理：标准分类管理和网店分类管理。这两种分类都支持树型结构，级数不限。商品关联要解决的问题是，当人们浏览一个商品的时候，可以看到相关的其他商品，商品可以和商品关联，也可以和商品分类、商品的评论文章等关联。
3.2促销引擎模块
网上电子商务的基本模式中提供的促销手段有：会员优惠促销、积分送赠品促销、绿卡消费打折促销、购物摸奖促销和竞赛促销等。提供的促销规则有：免费类、优惠类、竞赛类、组合类等，由以上4类促销种类可以组合成：送赠品、折扣销售、抽奖、限时抢购、印花等五类促销方式。
3.3网上支付模块
目前电子商务的主要支付方式有：⑴银行卡支付方式，商户只要和一些中介的机构签约，商户的客户就可以享受首信提供的各种支付手段，而商户则免去了与各个银行进行结算的麻烦。⑵短信代收费方式，电子商务平台的短信接口的建立，是与当地移动运营商签署Sp协议，并开发相应的短信接口程序，负责短信与网站的交互，从而为整个平台提供短信支持，并将求购者发送的求购信息，添加至电子商务平台数据库进行统一管理，最终可与平台之间实施交互。⑶电子商务的传统支付方式是在平台中设立客户个人网上银行。其银行接口的建立可以向当地各大银行申请开通网站B2C业务；也可利用其它中间服务商所提供的结算接口进行网上支付。
3.4订单处理模块
订单处理是整个电子商务平台的核心模块之一。整体流程如下：
首先，顾客决定购买商品，这些商品在“超市”中都标明是有货的。系统按照顾客的要求，向超市发出了订单。接着，超市对订单进行分析，同时进行“价格核对”、“库存校对”以及“促销处理”，如果没什么问题，就向商家发出提货请求。商家接到提货单后立即进行出货处理。最后，超市将订单涉及到的商品备齐，由自己的专门员工或通过第三方的配送公司将包裹发出。等客户验收后，整个订单的过程才算完成。其流程如图2所示。
3.5物流配送模块
物流配送的主要功能要素包括：备货、库存、分拣及配货、配装、配送运输、送达服务、配送加工等。其中，库存管理系统是整个物流配送模块中的核心子模块，该系统能有效地控制库存，在宏观上控制会计年度的库存水准，在微观上帮助仓管人员对库存商品的入库、出库、移动和盘点等操作进行全面的控制和管理，以达到降低库存、减少资金占用，避免商品积压或短缺现象，以保证商城、商场、商店的正常经营活动。
参考文献
简述物联网工程的定义篇6
关键词：物联网智能机房设计
中图分类号：tp39文献标识码：a文章编号：1007-3973（2012）010-071-02
随着计算机技术的不断普及，各行业业务的开展对计算机技术的依赖性日趋严重，计算机机房已成为当前各大企业、单位支撑其核心业务运营的重要组成部分。因此加强计算机机房的运行监控，确保计算机机房的正常运作成了各单位it运维部门的核心工作。从当前国内计算机机房环境检测来看，多停留在视频监控这一简单模式，然而这种监控模式无法有效实现对机房温度。湿度以及供电等相关情况的自动报警和检测。
1相关技术概述
1.1物联网技术
物联网internetofthings，传统意义上的物联网技术的基础以及核心是互联网技术，它是在互联网的基础上通过延伸发展的一种技术。物联网技术将用户群延伸到了诸多的物品之间，并且进行之间的相互通讯和信息交换。所以，物联网技术的含义指的是：通过激光扫描器、射频识别以及全球定位系统和红外感应器等一些列的传感设备和互联网进行连接，通过一定的协议技术来实现智能化的追踪、定位以及识别和监控管理的网络技术，这种网络技术我们称之为物联网技术。
1.2ZigBee技术（双向无线通讯技术）
ZigBee技术也被称为“RF-easylink”、“HomeRFLite”以及“Firefly”技术，它是一种低功耗、近距离、低速率以及低复杂度和低成本的无线通讯技术。它是一种可靠的无线数传网络，相当于GSm、CDma网络。它主要用于低功耗以及段距离的各种各样的电子设备之间进行数据传输的间歇性数据、周期性数据以及低反应时间数据传输当中的应用。
2基于物联网技术下的环境检测系统的整体设计概况
2.1系统设点
基于物联网技术下的环境检测系统的系统技术特点有：（1）采用tCp/ip通信协议；（2）采用ZigBee技术，并且符合ieee802.15.4标准；（3）见效快，投资少，而且适用于小型的机房管理当中；（4）基于物联网技术下的环境检测系统，weB页面实时浏览监控信息，以此来保证管理的集成化；（5）告警方式诸多，多样化；（6）现场实时监控，安全、稳定、可靠。
2.2系统结构设计
从基于物联网技术下的环境检测系统的整体设计结构中来看，收集到的一些数据通过各个类型的无线传感器，并且经过ZigBee技术的无线网络传输到网关里。网关设备把接受到的各种各样的机房环境监测数据存到远程的监控服务器上的数据库当中，并且通过远程监控服务器上面的管理系统对接收到的数据和信息进行统计和分析。如果发现数据的数值超过一定的范围则会通过手机短信的形式以及电子邮件和声光告警等诸多方式来对机房管理人员进行通知。而通知到的机房管理人员可以循序通过weB远程登录的方式来访问和查看远程的数据和信息分析、统计，对机房的种种环境监测情况进行掌握。
3硬件设计
3.1ZigBee远程无线通信模块
当机房的一些环境数据经过采集以后，为了能够使其降低功耗和成本，采用无线通信和终端数据处理由单片机CC2430来负责完成。系统通过ZigBee无线网络技术来将各种类型的传感器节点进行连接，而且通过设定一定的时间间隔来把无线传感器的节点也参与到工作当中，并且存入内存数据库，负责完成数据的采集。
以上所述的CC2430是一个系统芯片的调制解调器的解决方案，它能够解决并且满足ZigBee为基础的波段的应用，以及低功耗、高效率和低成本的要求。它结合了一个高性能的2.4GHzDSSS直接系列扩频收发器的核心以及工业级的小巧且高效率的8051控制器。
然而，为了能够适应和实现远程通信，还要对ZigBee无线网络技术进行扩展，使CC2591放大器芯片能够再进行增加。CC2591放大器芯片是一种高性价比和高性能的2.4HZRF的前端，它比较适合无线的应用和低功耗低电压的应用。通过CC2591放大器芯片和ZigBee远程无线通信的结合实现了ZigBee远程无线通信的扩展功能，使成本更加低廉。而ZigBee远程无线通信通过采用了CC2591以后，通讯距离完全可以达到预定的目标。
3.2数据采集终端
基于物联网技术的机房设计中的数据采集终端主要负责的是采集机房的温度、适度以及水浸信号和电压等数据，通过一定的ZigBee无线网络技术来将数据传递给网关设备，当网关设备接收到数据以后再传给远程服务器当中的数据库。这中间传递数据时最主要的硬件就是传感器，此传感器是一个RFD节点，传感器通过2节5号电池进行供电。针对不同探测物理量来将传感器硬件的设计，介绍如下：
3.2.1浸水传感器
浸水传感器根据电极浸水阻值变化的原理进行设计，采用北京无线联科技有限公司的LSJ浸水传感器。通过专用的集成芯片把信号整形和放大，输出继电器报警信号和高低电平的专用模块。工作湿度为：21%RH～100%RH，工作温度为：0℃～50℃，供电电压为：DC24V（9V～36V），误报率为：
3.2.2湿度传感器
湿度传感器是集成了无线传输、控制传输以及采集传输为一体的小型的无线RtU，采用的是大连北方测控工程有限公司的DB485Z无线湿度传感器。由自由频段ZigBee无线网络来负责提供无线传输频道。
4软件设计
4.1远程服务管理系统设计
远程服务管理系统的主要负责的是保存无线传感器和接受无线传感器网络网关设备传送的一些数据环境，它的开发环境是SQLSever2008、VisualStudio、net以及C++等。远程服务管理系统负责提供向无线传感器网络管理命令和查询的功能，以此来实现温度的电压的变化情况，并且提供历史的传感数据来查询数据的变化趋势。然而，一旦数据超过所设定的范围值的时候，系统将通过手机短信或者是报警器启动的方式来通知机房的管理人员。因此，管理人员就可以通过移动的终端设备和无线网络来进行查询和交互，并且能够完成无线传感器以及数据的实时共享。
4.2CC2430程序设计
使用ZigBee无线网络系统作为开发软件的平台，它是CC2431、CC2430的开发系统。能够满足ZigBee、ieee802.15.4的标准和设计开发，它包含了能够构建多种ZigBee网络所需要的软件开发工具以及硬件开发工具，既能够简单的开发按键又可以显示传感器。
5小结及展望
物联网技术作为一种全新的概念和技术，目前已在各行各业当中发挥着及其重要的作用，它具有不可比拟的优势所在。本文结合物联网技术为核心技术，针对目前计算机机房的管理情况，设计了一个基于物联网技术的智能机房环境监测系统。并且对整个系统的布局进行了规划，制定出了系统软、硬件的设计方案。从整个理论上来见，此方案有效可行。
参考文献：
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简述物联网工程的定义篇7
关键词：物联网；移动设备；语义网
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1007-9599(2011)09-0000-01
mobileDevicesoftheinteractofthings
wangXiao1,wangmeng2,ZhangYanan2
(1.SoftwareCollege,SichuanUniversity,Chengdu610065,China;puterScienceCollege,SichuanUniversity,Chengdu610207,China)
abstract:mobiledevicesandphysicaldeviceinteractionmorecompellingbecauseitprovidesareal-worldobjectsinamorenaturalanddirectwayofservicerequests.mostoftheseservicesaredesignedforspecificapplications,anddoesnotdescribetherealworldtoprovideuniversalserviceconcept.ontheotherhand,providesasetofthingsmarkthestandardreal-worldobjectsandmethods.thecombinationofthesetwotechnologiescanpromotethedevelopmentofinteractivemobiledevicesandpopular.thus,weproposeaframeworkforthepurposeofusingmobiledevicestomakethingsinteractive.weusetheSemanticweb(Semanticweb)Servicestodescribethephysicalequipment,services,servicedescriptionthenthiswillbeusedtoautomaticallygenerateuserinterfacesformobiledevices.
Keywords:interactofthings;mobiledevices;Semanticweb
一、简介
目前工业界和学术界都对物联网产生了浓厚的兴趣。物联网中的每个对象都能够被用一种标准化的方式来界定和描述，以促进相互之间的交互，因此都有一个独立的数字呈现。物联网和物理移动交互的结合可以为现实世界的移动交互提供部署。
我们想要探究如何优化这些用户界面，以在物联网中的物理对象和服务之前提供更加便利的交互。由于目前为止还没有一体化网络服务和物理交互的统一方式，我们所讨论的架构要符合以下几个技术需求：
1.语义网服务的建模、整合和规定。2.对移动用户界面进行描述、自动生成和一体化来隐藏网络服务功能的复杂性，以支持用户和物理对象之间的交互。3.移动设备和标识技术之间的连接，构件之间的建模和通信。
二、架构和原型
之前提到，我们想要用结合两个单独的域：物联网和物理移动交互。在物理移动交互中移动设备是用来与物理对象交互的。我们的主要目标是把移动设备作为中间的介质，以连接这两个域。移动设备相当于一个通用客户端，独立于与它进行交互的物理对象和它所调用的服务。它使用两个不同的构件与两个域进行交互：交互客户端构件和服务客户端构件。交互客户端检测存储在物理对象中的唯一标识符和附加的数据；服务客户端与服务域进行通信。通用客户端存储用户环境信息和设备信息，以用来辅助用户接口的自动生成。不同的物理交互功能和不同的用户结构功能导致了移动设备平台的种类繁多，因此通用客户端必须能够在交互过程中支持任意的设备组合。
为了连接服务域和物理交互域，我们提出一个概念叫做交互。交互主要提供三个主要功能：服务整合、推理和用户界面生成。服务整合描述了在物理交互过程中可能会涉及到的几个网络服务交互。推理功能是用来解决不同服务之间缺乏语义互用性的问题的。不同设备的用户界面的自动生成应该以一种一致并且透明的方式提供给用户。
物理移动交互域网络服务域
图1.用物联网来进行物理移动交互的高层架构
从架构的观点我们要说明交互是以不同的方式存在的。把交互作为通用客户端的一部分，用户的隐私便可以被保证。然而计算量特别大的推理功能也属于交互的一部分，如果把它也作为客户端的一部分的话，那对移动设备的要求将会非常高、所以最好的方式是采用一种混合式方法，即将交互这个逻辑概念分割到移动设备和服务器构建两个部分中去。
我们使用一个原型来阐明上述概念。我们定义一个火锅连锁店的移动商务场景。在该场景中，商家贴出的一张广告海报提供了查询与订座服务。一个具有近距离无线通信技术（nFC）的手机可以用来与海报进行交互。nFC或者RFiD标签被固定在海报的背部。服务可以利用隐含的环境信息，例如位置信息，来找出最近的连锁店的位置，或者查询相关的座位信息与订座信息。
三、结论
目前为止对物联网的理解一直被限制在物理对象的标准化描述上。从物理对象的标准化描述到物理对象的服务交互支持只能使用专有的办法才能完成。文章中，我们讨论了用通用的方法来合并物联网和物理移动交互。我们提出了一个系统，该系统利用通用客户端作为物理对象和多种服务之间的介质。我们集中讨论了各种独立服务的整合，以便将服务以一致的方式提供给用户。通过语义网服务技术，我们知道克服不同服务之间语义的不相容性并不是不可能的。最后，我们提出了一个饮食与娱乐场景的原型以阐明概念。
参考文献：
[1]neilGershenfeld,RaffiKrikorian,andDannyCohen.theinternetofthings.Scientificamerican,2004,76-81
[2]michaelChui,markusLoffler,andRogerRoberts.theinternetofthings,2010
简述物联网工程的定义篇8
关键词：wSn；arduino；appinventor2
中图分类号：tp274.2文献标识码：a文章编号：10053824（2014）06005405
0引言
2009年iBm率先提出“智慧地球”的概念，为我们描述出这样一幅蓝图：无论你身在何处，环境信息能够按需被处理和提供给你；同时，大至国家计算中心的巨型机，小至一个室内电源插座或者电灯，它们之间也能互联互通，协同工作，即物联网。为此针对各种物理参数的感知和传输，存在多种基于特定应用目标的物联网无线传感器网络[12]：ZigBee，Xbee、wiFi、GpRS、蓝牙等。从文献[3-5]来看，这些无线传感器网络目前在电力监测、新生儿监测、矿井监测等领域取得了众多成功应用。然而，随之而来的问题是，针对纷繁复杂的多种协议和人机接口，是建立一套功能强大全新的系统还是具有兼容并包的系统。基于前一思路，多家公司推进力度非常大：谷歌公司的nest，苹果公司的HomeKit等，这些公司力图在未来十至二十年成为标准的制定者。
另一个问题是如何让普通大众参与新技术的开发和订制应用。正如Symbian与android在智能手机市场的竞赛，在电子信息领域，精英有领导作用，但决定权在大众。应该让“高科技”的物联网成为普通大众可以参与的有趣活动，从而为物联网的快速定制和部署提供一种普适技术方案。
基于上述分析，物联网技术推广的重点在于无线传感器网络，而无线传感器网络的关键在于解决多协议共存和人机接口问题。如何充分让现有设备真正发挥自身作用，物尽其用，并真正达到无线传感器网络的多协议共存，便捷的物人相接目标是目前急需解决的核心问题之一。
本文研究了一种基于开源arduino和Googleappinventor2为核心的物联网无线传感器网络网关设计方案。两个子模块均具有低成本，兼容现有软硬件系统和开源自定义等特征。
1技术方案
该技术方案由硬软件2个子系统构成：arduino实现多协议无线传感器网络网关硬件架构；Googleappinventor2和arduino共同实现网关软件系统和人机功能，系统架构如图1所示。其上方表示物联网可能采用的多种无线通信协议，如Zigbee、Xbee、单片机控制为基础的其它通信方案形成的多元化信息采集无线传感器网络。中间的arduino连接各种网络系统，解决各个硬件标准不统一、协议无法兼容的问题。对各种多元化信息采集无线传感器数据进行简单处理、融合之后，arduino采用wiFi、Lan、GpRS/Lte、蓝牙等多种无线通信技术将信息传递至云端或大型机（服务器）进行进一步的数据存储和处理，并负责向人机介面终端机传输文本、音视频信息。
在图1下方表示通过appinventor2用户由手机、平板、笔记本等多种移动（可穿戴）设备随时随地地接收需要的信息。通信链路在家里可以通过wiFi、蓝牙，而在室外则通过GpRS/Lte等。
2设备
基于技术方案，以下分别讨论3个主要设备的性能特点和选择理由。
2.1arduino
arduino来源于意大利的一个开发团队，设计初衷是开发教学用的开源电子原型平台。在2005年制成第一批成品后，arduino发展迅猛，于2011年被Google选作标准，可以直接接入到采用android系统的手机或平板电脑等各类电子设备。英特尔则于2013年10月宣布，与arduino达成合作协议，了基于英特尔架构全新兼容arduino的可开发电路板――英特尔伽利略（intelGalileo）电路板。现在，越来越多的软硬件开发者使用arduino来开发自己的创意项目。
从总体上来说，arduino[6]是1款简洁方便并且使用灵活的通用可编程输入输出端口开源电子原型平台，包含了arduino各型硬件电子板和arduinoiDe软件平台。
从硬件上来看，通过兼容性极佳的各型电子板，arduino区分了使用场景，为简单和复杂的项目均提供了很好的硬件平台。例如5美元即可采购到的arduinoUno板采用了atmega328微处理器，提供了丰富的硬件资源，包括：14个可编程通用数字输入输出口（其中6个可提供脉冲宽度调制），6个可编程通用模拟输入口，USB接口，电源接口，16mHZ晶体，烧录头，复位按钮等。丰富的扩展接口保证了arduino可以跟各种无线通信的硬件设备相连接，完成网关功能。
从软件上来看，开源arduinoiDe拥有跨平台的兼容性，同时适用于windows、maxoS和Linux。其由Java、processing、avrgcc等开源软件写成，因其界面人性化，语法简便，能方便的下载调试程序，强大的内置库函数，使得arduino的程序开发调试变得简单高效，利于大众化参与。
正是由于arduino有如此多的优势，特别是开放的源代码和优秀的软硬件兼容性，对无线传感器网络的数据融合和标准化等方面都有极大的帮助。2.2appinventor2
人机交互过程中最注重的品质是可用性和用户友好性，而把当今人手必备的手机作为交互过程中使用的设备，无疑同时具备了这两个品质。安卓作为市场占有率最高的手机操作系统，其可开发性和强大的功能性都毋庸置疑。因此，我们选择了安卓手机应用来进行人机交互。
而开发安卓手机应用则采用了安卓系统的开发公司Google推出的基于android平台的appinventor2手机应用开发软件。其图形化的界面设计，人性化的搭积木式程序编码，在线式网页云开发，为全民编程带来了一丝契机，只有你富有创意，你即可随时随地编写自己的应用。《旧金山大学记事》称：“Google让大众成为应用的生产者”；《无线》杂志则描写了“编程普及的时代正在来临”。
从类型上讲，Googleappinventor2是一款可视化的，人性化的在线网页编程工具，也可以支持离线化操作，用于在全android平台上搭建应用。开发流程分为两个步骤，首先使用基于web图形化的界面生成器来设计应用的用户界面（外观）；然后将部件的“代码块”拼在一起，来定义应用的行为，完成应用。appinventor2利用可视化“代码块”语言的编程方法，大大降低了为android平台开发应用的门槛，利于大众化参与。
2.3ZigBee
最后简单介绍下现有的无线传感器网络中应用最多、最具有代表性的物联网传感控制器ZigBee。其是基于ieee802.15.4工作组制定的低功耗个域网标准协议，为无线传感器网络提供了一个互联互通的国际化标准。ZigBee技术正是由此协议而来的一种短距离、低功耗的双向无线通信技术。ZigBee技术的特点是低复杂度，自组织，低成本，低功耗，低数据速率，近距离。ZigBee技术的出现很好的推进了无线传感器网络的发展。
3演示系统
基于上述介绍的技术方案，我们已开发出一个简单高效的环境监测系统用于演示，直观地体现出该方案的技术优势。
3.1系统结构
本演示系统完整结构如下图2所示：其中ZigBee包括了终端节点、路由节点和协调器节点3大类，其功能为组建无线网络，采集和传输数据；arduino连接上ZigBee网络，接收数据，处理后由蓝牙发送至手机；appinventor2编机应用，显示和保存采集的数据，并可发送指令代码来控制系统。
3.2ZigBee网络
ZigBee网络中研究的重点是终端节点和协调器节点，下面就工作流程分别进行详细描述。
终端节点选用了DHt11温湿度传感器和mQ2烟雾传感器来采集温度、湿度和烟雾数据。其工作流程框图如下图3a所示：在节点启动之后进行设备初始化，等待接收协调器发送的广播并加入网络，成功加入网络之后开始驱动传感器采集数据并打包发送，发送成功则进入休眠等待下一次数据采集，否则会尝试重新发送。
协调器节点串口与arduino进行了连接，其工作流程框图如下图3b所示：同样是启动之后进行初始化并建立网络，如果成功则广播等待节点加入网络或发送来数据，若有网络内终端节点发送来的数据则接收并转发给arduino进行处理，成功之后进入休眠等待下一个请求。
3.3arduino
作为承上启下的核心网关，arduino的选用尤为关键，相比于2560和Leonardo等版型，arduinoUno价格更为便宜，体积小巧且配置更为合理，因此更适用于本次演示系统。arduinoUno通过串口连接ZigBee协调器，获取网络采集到的信息，配置蓝牙模块与安卓手机通信。整套系统的硬件设备图如下图4所示：左侧的设备a即为终端节点连接了B两个传感器；右侧D为arduinoUno配置了蓝牙模块并连接了C协调器。
使用蓝牙作为连接用户的设备优势在于，现在的智能手机和笔记本电脑等各种移动电子设备均有提供蓝牙，通用性和便捷性都极为优越，同时价格也十分低廉。
硬件选型连接完成，下面即是软件编码。arduinoiDe强大的库函数使得编程变得便利：一行“SoftwareSerialmySerial（10，11）；//RX，tX”代码即可完成自定义串口，用于连接ZigBee协调器及蓝牙模块；一行“Serial.write（mySerial.read（））；”代码即可完成各自定义串口设备的输出工作。
3.4appinventor2
本次监测系统的安卓手机端应用设计采用的是Googleappinventor2，设计功能为连接蓝牙，显示监测数据，发送指令，以及保存监测数据。开发过程分为界面设计和“代码块”编程两个部分。
首先来说界面设计，布局如图5a所示：中间的Viewer方框内即为手机屏幕，屏幕第一行为功能按钮区，依次为蓝牙连接按钮，数据保存按钮以及蓝牙断开按钮；屏幕第二行为数据显示区，从“output：”往下可以一直显示监测数据，点击save按钮后提示“Datawassaved.”，并在手机中保存一个arduino_data.txt文档存储监测数据；屏幕第三行为指令发送区，左边的tXt方框用于输入指令，Send按钮按下即发送，并会清空已发送的指令；最后需要说明的是待使用的组件也需要在界面布局中拖入，如本应用中使用到的蓝牙和时钟组件。
然后来讲“代码块”编程，图形代码如图5b所示，一条语句即为一个“代码块”，只需将所需功能的代码块拖出拼接在一起，即可完成模块功能。appinventor2的“代码块”功能齐全，操作简便，例如，图片中部右侧的发送蓝牙指令的图形代码：在界面设计中将蓝牙组件拖入待用后，就可以在代码编程界面的左侧选框中拖选蓝牙的“块代码”；语句为当Send按钮被点击时，启动蓝牙串口发送功能，发送的文本设置为tXt方框内输入的指令，而后清空tXt方框。
2界面设计图
bappinventor2图形化代码图4结果
此次环境监测演示系统设计了一个ZigBee终端节点负责连接多个传感器，用于搜集环境中的温度、湿度、烟雾报警信息；一个ZigBee协调器负责接收终端节点无线发送而来的数据并由串口传递给arduinoUno；一个arduinoUno负责接收协调器串口发送来的数据并由蓝牙与安卓手机通信；一个安卓手机负责接收蓝牙数据并在屏幕上实时显示，也可通过发送指令来控制系统。
本系统中运用了iaRembeddedworkbench软件来编写和调试ZigBee终端节点和协调器的代码；运用了arduinoiDe来编写和调试arduinoUno的代码；运用了Googleappinventor2来编写和调试安卓手机端的应用。最终经过实验室，寝室，楼道，旷野等多处场景测试，整套系统均能稳定地运行，由安卓手机端显示数据。
其中，在实验室环境下，手机端监测数据如下图6所示。从图中可以看到手机端显示的温度为26，湿度为37，无烟雾报警信息，RSSi（接收信号强度）为-54左右。在点击了保存按钮后，已在手机内存中保存了一个arduino_data.txt的文档来存储数据，手机屏幕中对应显示了“Datawassaved.”。至此，整套演示系统完整地完成了设计功能。
图6手机应用数据图需要说明的是，全套设备（不含手机）的核算成本大致为两百元人民币，开发周期大致为一个月，低廉的价格和精简的开发周期使之非常适合大规模推广。本系统中所采用的两个传感器（DHt11和mQ-2）仅仅针对的是本演示系统，在各个实际的应用场景中可任意增减各类传感器，加之ZigBee网络采样和传输间隔可以非常方便地更改，以适应不同的项目所需，达到物联网中各个场景均能适用的目的。
5结论
研究了一种基于arduino和Googleappinventor2为核心的物联网无线传感器网络网关设计方案。其核心优势在于成本低廉，开发周期短，兼容现有软硬件系统，开源自定义，通用性强且利于普及。结合arduino、appinventor2和ZigBee构建了完整的环境监测演示系统，为无线传感器网络在多个网络间互联互通和标准化进程提供了一个参考。进一步的工作应该构建种类更多的、网络更大的系统进行研究。
参考文献：
[1]王殊，阎毓杰，胡富平.无线传感器网络的理论及应用[m].北京：北京航空航天大学出版社，2007.
[2]LeeJS，SUYw，SHenCC.acomparativestudyofwirelessprotocols：Bluetooth，UwB，ZigBee，andwiFi[C]//ieCon2007.33rdannualConferenceoftheieee.[S.l.]：ieee，2007：4651.
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[4]Chenw，nguyenSt，CoopsR，etal.wirelesstransmissiondesignforhealthmonitoringatneonatalintensivecareunits[C]//appliedSciencesinBiomedicalandCommunicationtechnologies，2009.iSaBeL2009.2ndinternationalSymposiumon.[S.l.]：ieee，2009：16.
[5]谢晓佳，程丽君，王勇.基于ZigBee网络平台的井下人员跟踪定位系统[J].煤炭学报，2007，32（8）：884888.
[6]tatSiopoULoSC，Ktenaa.asmartZigbeebasedwirelesssensormetersystem[C]//Systems，Signalsandimageprocessing，2009.iwSSip2009.16thinternationalConferenceon.[S.l.]：ieee，2009：14.
简述物联网工程的定义篇9
关键词：企业级产品定义系统；互联网；Bom
中图分类号：tp277
1背景综述
1.1互联网影响着企业的所有方面
互联网对企业的应用有如下三个方面：（1）互联网技术应用―如车辆跟踪、车与车的数据通讯、智能驾驶等；（2）互联网经营应用―将集团规模和资源转化为低成本又敏捷的经营优势；（3）互联网营销应用―实现与最终客户无缝沟通及客户对企业运作的直接拉动。
以上三个方面构成企业完整的业务竞争力，互联网不仅仅影响产品的技术构成，同时改变了企业形态和行为方式的所有方面。互联网为企业提供了平等的更大更迅捷的空间，但它不会让企业（上网后）自动变强，却需要企业用新角度来重新审视自己的经营和营销方式。
1.2为什么互联网上做得最热火的是二手车交易
互联网和汽车经营联谊基本就二手车交易较热火，因为，二手车不涉及产品定义、订单下达、排产、零部件和整车物流组织等。尽管网站上也有新车推送，但由于定制有限，本质上还是像购置现车（就是主动策略型库存车）一样选车和交互。或者，网站只是将意向传递给4S点的销售顾问，而不能完成车辆确定、下单、交货期、价格等事项，即没有实现基于互联网客户能直接拉动企业生产线。
原因除了整个订单化拉动生产体系和营销服务资源体系的整合外，能够贯通全流程的产品定义数据构建和系统缺失，是其无法实现的基础一面。
2对规模企业复杂产品的产品定义系统构建方面的实践
2.1系统目标定义
（1）贯通全流程的产品特征描述体系建立；（2）对产品架构的管理支持；（3）对多工厂的数据支持；（4）eBom和mBom的解耦和耦合构建。
2.2系统架构
2.3系统功能视图
系统的五大模块：
2.4系统主要业务界面介绍
2.4.1产品配置维护界面
产品特征是广义的，如销售地区、自然环境（如沙漠），都可以成为产品特征描述项。
特征间的约束定义可以通过特征间的关联矩阵实现，以便引导客户进行正确的选装定义，且阻止不合逻辑的客户车型定义表订单下达，如下界面，选错会报警。
2.4.2开放结构Bom维护界面
编辑完成后选择工厂对开放结构（可配置Bom）进行，后设计再编辑将不影响到工厂数据，即本系统支持数据分批。
2.4.3制造信息定义界面
工厂的制造Bom行是由pDm通过更改单给工厂的闭合结构Bom数据，按明确物理含义编码规则自动生成，即将设计eBom行，自动解耦成工厂制造Bom行，由工厂维护其发料工位、工位上的工艺处理方法及其下工艺过程中的子物料构造。
2.4.4市场车型界面
市场车型向工厂时，可以控制到每个选项是否要，相同的车型给不同工厂时，可以控制其选装项上的差异，如给东北工厂有独立暖风选项，而相同车型在南方工厂就无此选项。批准后就能推送给客户，客户以特征选择的交互方式，选择到车型，然后，系统弹出这个车型所带的选装项供客户选择。
3核心概念及系统特点
我们在企业级产品定义系统构建上，专为商用车而定制，有着如下一般商用软件所不具备的业务概念和更符合企业实际运行的业务方法。（1）建立了面向复杂产品管理的结构化概念。借大众朗逸产品为实例诠释：1）产品线――乘用车；2）平台――pQ34；3）车辆族――朗逸系，构成产品特征和约束定义逻辑域；4）构架车型――朗逸、朗行、朗境，由构架车型特征创建；5）市场车型――朗逸1.4tSiDSG舒适版，由构架车型下的主特征创建，并确定的选装项给工厂的可销售车型；6）客户车型――客户确定选装项（如客户选择了黑色内饰（标配是米色））的市场车型。以上概念是结构化的，这些对象具有唯一的上下归属和派生（从规划、产品定义到市场）关系；（2）全特征驱动产品定义的理念。适应同一产品由多工厂生产，向多地域销售的同源数据业务管理。产品的生产厂家、销售地区都可以成为产品的特征项之一，使得一个研发中心的同一产品给不同的工厂，并支持同一产品在不同工厂生产物料上的差异，及不同地域销售同型号产品上的差异；（3）系统支持从车辆族规划、车辆族配置表（企业内部的）到具体的市场车型的灵活柔性产品机制，从规划到市场车型派生是紧耦合关系，生效后为独立版本数据。即规划和车辆族配置表的修改，不影响已投产车型，但可以通过自顶而下的修改，生成新版本车型，实现对已投产车型的修改或切换；（4）系统构建了基于明晰物理含义编码体系（如零件号、数量、车辆功能位置分割码）的设计Bom和制造Bom的解耦和耦合的业务方法。不少企业将产品的可配置单元组合和产品实际制造中的组装性组合搅合在一起，如交第三方预装备有几百组合的仪表台件的Bom也要求设计工程师完成，导致Bom数量极多，维护困难。
本系统构建了设计eBom（非纯物料多层次结构，如装置原理图、虚拟总装件）自动解耦生成制造Bom（纯物料平行结构），按客户车型特征清单表解析到工厂的设计eBom，生成客户车型的单车eBom后，又能按规定的物理要素，耦合出客户车型的装车物料清单（因为解耦后的mBom是没有配置信息的，所以一个藕合过程），交eRp/meS排序和生产。
以上四个方面，本人觉得是众多商业系统所没有的概念，且商业系统对上述事项的处理相对片段化。一般不能解耦的紧耦合，无法应对多样业务而难以运作，不能藕合的松藕合，数据分离，各维护各偏差只会日益加大。
参考文献：
[1]郑火国，刘世洪，孟泓.基于GpRS的农产品移动溯源终端研究与实现[J].微计算机信息，2009（26）.
[2]汪惠芬，张友良，罗定志.协同开发环境中的产品定义模型[J].计算机集成制造系统-CimS，2001（03）.
简述物联网工程的定义篇10
三种控制网络技术规范作一个简要的介绍。
modbus协议概述
1979年modicon公司（现Schneider的一部分）提出了modbus协议的工业自动化网络规范。modbus协议最初作为工业串行链路的事实标准，1997年Schneider电气在tCp/ip上实现modbus协议。2004年modbus被中国国家标准化管理委员会批准为我国国家标准化指导性技术文件，编号为GB/Z19582－2004。
GB/Z19582－2004“基于modbus协议的工业自动化网络规范”由三部分组成，第1部分是modbus应用协议规范，第2部分是modbus协议在串行链路上的实现指南，第3部分是modbus协议在tCp/ip上的实现指南。第1部分描述了modbus事务处理；第2部分提供了一个有助于开发者实现串行链路上的modbus应用层的参考信息；第3部分提供了一个有助于开发者实现tCp/ip上的modbus应用层的参考信息。
串行链路和tCp/ip上的modbus协议通信规程是基于相应的iSo分层模型的。串行链路上的modbus协议是基于tia/eia标准232和485-a，tCp/ip上的modbus协议是基于ietF标准RFC793和RFC791。
modbus应用协议规范
modbus应用协议是oSi模型第7层上的应用层报文传输协议，用于在通过不同类型的总线或网络连接设备之间的客户机/服务器通信。modbus应用协议是一种简单客户机/服务器应用协议，客户机能够向服务器发送请求，服务器分析请求，处理请求，向客户机发送应答。
modbus应用协议定义了一个基于应用数据单元（aDU）的通用modbus帧结构，如图1所示，应用数据单元（aDU）是由协议数据单元（pDU）上加入一些附加域构成。
modbus应用数据单元是由启动modbus应用协议事务处理的客户机创建的，即modbus应用协议建立了客户机启动的请求格式，其中功能码字段向服务器指示执行哪种操作，通过向一些功能码加入子功能码能够定义多项操作。modbus应用协议使用功能码列表读或写数据，或者在远程服务器上进行远程读/写寄存器列表、读/写比特列表、诊断以及标识等处理。
当服务器对客户机响应时，它使用功能码域来指示正常（无差错）响应或者出现某种差错（称为异常响应）。对于一个正常响应来说，服务器仅复制原始功能码；对于一个异常响应来说，服务器将原始功能码的最高有效位设置逻辑1后返回，异常码还应指示差错类型。
对于RS232/RS485串行链路通信来说，modbusaDU的最大长度=253字节+服务器地址(1字节)+CRC(2字节)=256字节；对于tCp/ip通信来说，modbusaDU的最大长度=253字节+mBap(7字节)=260字节。
modbus应用协议定义了三种pDU结构：
（1）modbus请求pDU，mb_req_pdu={function_code,request_data},其中function_code为1字节的modbus功能码，request_data为与功能码有关的n字节字段；
（2）modbus响应pDU，mb_rsp_pdu={function_code,response_data},其中function_code为1字节的modbus功能码，response_data-[n字节]为与功能码有关的n字节字段；
（3）modbus异常响应pDU，mb_excep_rsp_pdu={function_code,exception_code},其中function_code为1字节的modbus功能码+0x80，exception_code为1字节的异常码。
modbus的数据模型是以一组具有不同特征的表为基础建立的，由离散量输入、线圈、输入寄存器、保持寄存器四个基本表构成。对于每个基本表，modbus应用协议允许单个地选择65536个数据项，而且可将其读写操作设计成可以越过多个连续数据项直到数据大小规格限制，其数据大小规格限制与事务处理功能码有关。
modbus功能码可分为公共功能码、用户定义的功能码以及保留功能码3类，公共功能码的定义见表1。
modbus协议在串行
链路上的实现
modbus协议在串行链路上的实现描述了在RS-485和RS-232等物理接口上实现modbus串行链路协议。在物理层的modbus串行链路上，可以使用不同的物理接口(RS485、RS232)。最常用的物理接口是tia/eia-485（RS485）两线制接口，该物理接口也可以使用RS485四线制接口。当只需要近距离的点对点通信时，也可以使用tia/eia-232-e(RS232)串行接口作为modbus串行链路的物理接口。
modbus串行链路协议是一个主―从协议，该协议位于oSi模型的第2层。网络上的每个从站必须有唯一的地址（从1到247），从站地址用于寻址从站设备，由主站发起从站地址，地址0用于广播模式，不需要响应。主站用两种模式向从站发出modbus请求:单播模式和广播模式。在单播模式中，主站寻址单个从站，从站接收并处理完请求之后，向主站返回一个报文(一个“应答”)。在广播模式中，主站可以向所有的从站发送请求。
在modbus串行链路协议中，定义了两种串行传输模式：RtU模式和aSCii模式。只有每个设备都有相同的模式才能进行modbus设备之间的互操作。在相同的波特率下，RtU模式比aSCii模式有更高的数据吞吐量。
当设备在modbus串行链路上使用RtU（远程终端单元）模式通信时，报文中每个8位字节含有两个4位十六进制字符。时长至少为3.5个字符时间的空闲间隔将报文帧区分开。必须以连续的字符流发送整个报文帧。如果两个字符之间的空闲间隔大于1.5个字符时间，那么认为报文帧不完整，并且接收站应该丢弃这个报文帧。
当设备在modbus串行链路上使用aSCii（美国信息交换标准代码）模式通信时，用两个aSCii字符发送报文中的一个8位字节。报文必须以“:”开始，以“LF－CR”结束，数据用十六进制aSCii码值表示，使用LRC进行差错校验。
modbus协议在tCp/ip上的实现
modbus协议在tCp/ip上的实现描述了tCp/ip上的modbus报文传输服务的实现。modbus报文传输服务提供连接至一
个ethernet（以太网）tCp/ip网络上的设备之间的客户机/服务器通信。modbus协议在tCp/ip上的实现主要由三部分组成：
（1）在tCp/ip上的modbus协议概述；
（2）modbus客户机、服务器以及网关实现的功能描述；
（3）针对一个modbus实现实例的对象模型建议的实现准则。
在tCp/ip上的modbus协议概述中，给出了modbustCp/ip通信结构，描述了modbustCp/ip网络上进行的modbus请求或响应的封装，在tCp/ip上使用mBap报文头（modbus应用协议报文头）来识别modbus应用数据单元，并对mBap报文头进行说明，通过tCp/ip将所有modbus/tCpaDU发送至注册的502端口。
在modbus客户机、服务器以及网关实现的功能描述中，提供的modbus组件结构是一个既包含modbus客户机又包含modbus服务器组件的通用模型，适用于任何设备，有些设备可能仅提供服务器或客户机组件。对modbus报文传输服务组件结构模型内每一个组件进行描述。modbus通信需要建立客户机与服务器之间的tCp连接进行tCp连接管理操作。对各种主要操作模式的特性进行了描述，某些操作模式（两操作端点之间通信断开、一个端点的故障和重新启动）会对tCp连接产生影响。tCp/ip栈提供了一个接口，用来管理连接、发送和接收数据，还可以进行某些参数配置，以使得栈的特性适应于设备或系统的限制。
通过对modbus/tCp协议定义，能够对一个客户机进行简单的设计。在收到来自用户应用的要求后，客户机必须生成一个modbus请求，并发送到tCp管理。在tCp连接中，当收到一个响应帧时，位于mBap报文头中的事务处理标识符用来将该响应与先前发往tCp连接的原始请求联系起来。对modbus/tCp上事务处理所需响应时间有意不作规定。modbus服务器的作用是为应用对象提供访问以及为远程客户机提供服务。
在针对一个modbus实现实例的对象模型建议的实现准则中，提出一个实现报文传输服务的实例，所描述的模型可用作客户机或服务器实现modbus报文传输服务过程的指南。
控制与通信总线
CC-Link规范
《控制与通信总线CC-Link协议规范》，英文名CC-Link(Control&communicationLink)Specifications，于2005年5月批准为中华人民共和国国家标准化指导性技术文件――GB/Z19760-2005。
《控制与通信总线CC-Link协议规范》描述了CC-Link的3种技术协议规范：CC-Link、CC-LinkVer.2、CC-Link/Lt。所涉及的范围如图3所示，CC-Link及CC-LinkVer.2是现场网络，CC-Link/Lt是传感器―执行器网络。
从该指导性技术文件的编写结构上分析，该文件包含了4个部分，其中第1、2、3部分是描述CC-Link及CC-LinkVer.2的技术协议、安装规定及行规，第4部分描述CC-Link/Lt的技术协议、安装规定及行规。
文件结构如下：
第1部分：概述和协议规范。本部分描述了CC-Link规范的概述和协议规范。还描述了CC-Link通信协议版本2(下文称为Ver.2)相应内容的附加规范。附加规范增加了扩展循环传输的内容。
附加的内容如下：
（1）系统最大链接容量从2048位、512字扩展为8192位、4096字。
（2）每个模块(占用4内存站)的最大链接容量从128位、32字扩展为896位、256字。但Ver.2的从站不包括远程i/o站。
第2部分：安装规定。本部分叙述了CC-Link的安装规定。
第3部分：行规。本部分描述了如何建立各种CC-Link应用软件（以下称为“实用”(Utility)）的一份CSp（CC-LinkSystemprofile）文件。本文件还列出了每种类型设备的内存映射行规。
第4部分：CC-Link/Lt规范。本部分描述了CC-Link规范的Lt规范。
CC-Link/Lt相当于图1所示的工厂自动化网络配置中的传感器-执行器网络。
CC-Link的技术背景
在1996年11月，以三菱电机为主导的多家公司以“多厂家设备环境、高性能、省配线”理念开发、公布和开放了现场总线CC-Link，正式向市场推出了CC-Link这一全新的多厂商、高性能、省配线的现场网络。并于1997年获得日本电机工业会（Jema）颁发的杰出技术成就奖。CC-Link是Control&CommunicationLink(控制与通信总线)的简称。即：在控制系统中，可以将控制和信息数据同时以10mbps高速传输的现场网络。CC-Link具有性能卓越、应用广泛、使用简单、节省成本等突出优点。
为了使用户能更方便地选择和配置自己的CC-Link系统，2000年11月，国际CC-Link协会（CC-Linkpartnerassociation简称CLpa）成立。主要负责CC-Link在全球的普及和推进工作，负责在各个方面推广和支持CC-Link用户和成员的工作。
CLpa现在有800多家会员单位，超过800种兼容产品。
CC-Link的技术特点
（1）CC-Link提供循环传输和瞬时传输2种通信方式。一般情况下，CC-Link主要采用广播－轮询（循环传输）的方式进行通讯。同时支持主站与本地站、智能设备站之间的瞬时传输。数据传输帧格式请参照下图，瞬时传输不会对广播轮询的循环扫描时间造成影响。cc-Link图帧格式（见图4、图5）
（2）传输速度与传输距离
CC-Link具有高速的数据传输速度，最高可以达到10mbps，其数据传输速度随距离的增长而逐渐减慢，传输速度和距离的具体关系如下表所示。（见表2）
（3）CC-Link丰富的功能
自动刷新功能、预约站功能
CC-Link网络数据从网络模块到CpU是自动刷新完成，不必有专用的刷新指令；安排预留以后需要挂接的站，可以事先在系统组态时加以设定，当此设备挂接在网络上时，CC-Link可以自动识别，并纳入系统的运行，不必重新进行组态，保持系统的连续工作，方便设计人员设计和调试系统。
完善的RaS功能
RaS是Reliability（可靠性）、availability（有效性）、Serviceability（可维护性）的缩写。例如故障子站自动下线功能、修复后的自动返回功能、站号重叠检查功能、故障无效站功能、网络链接状态检查功能、自诊断功能等等，提供了一个可以信赖的网络系统，帮助用户在最短时间内恢复网络系统。
互操作性和即插即用功能
CC-Link提供给合作厂商描述每种类型产品的数据配置文档。这种文档称为内存映射表，用来定义控制信号和数据的存储单元（地址）。然后，合作厂商按照这种映射表的规定，进行CC-Link兼容性产品的开发工作。以模拟量i/o开发工作表为例，在映射表中位数据RX0被定义为“读准备好信号”，字数据Rwr0被定义为模拟量数据。由不同的a公司和B公司生产的同样类型的产品，在数据的配置上是完全一样的，用户根本不需要考虑在编程和使用上a公司与B公司的不同，另外，如果用户换用同类型的不同公司的产品，程序基本不用修改。可实现“即插即用”连接设备
循环传送和瞬时传送功能
CC-Link的2种通信的模式：循环通信和瞬时通信。循环通信是数据一直不停地在网络中传送，数据是对站的不同类型可以共享的，由CC-Link核心通信芯片mFp自动完成；瞬时通信是在循环通信数据量不够用，或需要传送比较大的数据（最大960字节），可以用专用指令实现一对一的通信。
优异抗噪性能和兼容性
为了保证多厂家网络的良好的兼容性，一致性测试是非常重要的。CC-Link的一致性测试程序包含了抗噪音测试。因此，所有CC-Link兼容产品具有高水平的抗噪性能。除了产品本身具有卓越的抗噪性能以外，光缆中继器给网络系统提供了更加可靠、更加稳定的抗噪能力。
集中编程和安全保证
CC-Link可实现集中的编程和初始化，同时提供完备的网络构造、数据修改的安全性。
控制网络LonwoRKS
技术规范
2006年，LonwoRKS被中国国家标准化管理委员会批准为我国国家标准化指导性技术文件，共四个部分，名为：
GB/Z20177.1-2006控制网络LonwoRKS技术规范第1部分：协议规范
GB/Z20177.2-2006控制网络LonwoRKS技术规范第2部分：电力线信道规范
GB/Z20177.3-2006控制网络LonwoRKS技术规范第3部分：自由拓扑双绞线信道规范
GB/Z20177.4-2006控制网络LonwoRKS技术规范第4部分：基于隧道技术在ip信道上传输控制网络协议的规范
LonwoRKS技术介绍
90年代初期，美国埃施朗(echelon)公司推出Lon(Localoperatingnetwork局部操作网)技术，并确信它将成为控制网络的通用标准。Lon某些方面类似于微机局域网(Lan)。Lan是一种数据网，由计算机结合各种通信媒体通过路由器连接组成，它们使用公用协议相互通信。控制网包含类似的部件，并根据控制的性能、系统规模、响应特征和成本的要求进行优化。Lon是实现理想的控制功能的专用网络。Lon的特征使网络系统能扩展到数据组网技术无能为力的控制应用中。
控制网络让各智能设备直接相互通信，不需要由专门的监控设备轮询转发。这就意味着每个节点能根据自己的需要信息。为在网上长距离传送信号，需要通过收发器对微处理器层的微弱开关信号进行调控。连接设备的信道，即传输媒体，具有各种物理特征。收发器则是一个电子模块，在微处理器通信端口和物理媒体间提供物理接口。信道类型和收发器类型的选择影响传输速度、距离和网络拓扑。所有连接到某一特定信道的设备必须有同一速率运行的兼容收发器。收发器可用于各种媒体信道，包括双绞线、电力线、无线、红外、光纤和同轴电缆等。网络设备间数据的传输要求编排一套规则和过程，这些规则和过程就称为通信协议。协议规定设备间传输的报文格式和一个设备向另一个设备发送报文时的行为。协议通常以嵌入软件或固件代码形式存在于每个网络设备中。包含这个协议代码和某种类型智能的设备称为节点。
国际标准化组织(iSo)致力于通信标准化时制定了一个叫做开放系统互联(oSi)的参考模型，用于通用网络协议堆栈。oSi模型帮助开发人员和用户把协议分成若干标准特征功能层。这些功能层涵盖从使用的配线类型到程序中的用户界面的各个方面。一个真正全面和完整的协议应提供该模型中描述的所有服务。
LonwoRKS控制网络通信协议称为Lontalk协议，分为七层，和oSi参考模型一致。每一层都是面向控制网络的。Lontalk协议嵌入neuron芯片内部固件中的，它是使用LonwoRKS技术组网的基础。Lontalk通信协议是LonwoRKS技术的核心。该协议提供一套通信服务，使设备中的应用程序能在网上对其他设备发送和接收报文而无需知道网络拓扑、其他设备的名称、地址和这些设备的功能。Lontalk协议能有选择地提供端到端的报文确认、报文鉴别和优先权发送，设定事务处理时间限制。对网络管理服务的支持使远程网络管理工具能通过网络和其他设备交互作用，包括网络地址和参数的重新配置、下载应用程序、报告网络问题，以及节点应用程序的启动/终止/复位。
Lontalk协议是一个分层的基于数据包的对等的通信协议。像以太网和因特网协议一样，它是一个公布的标准，并遵守国际标准化组织(iSo)的分层体系结构要求。
Lontalk协议设计用于控制系统的特定要求。为了处理网络上报文冲突，Lontalk使用类似以太网所用的“载波监听多路访问”(CSma)算法。Lontalk协议建立在CSma基础上，提供媒体访问协议，可以根据预测网络通信量发送优先报文和动态调整时间段的数目，动态调整网络带宽，称为预测性CSma算法，使网络能在通信量很大时继续运行，而在信息量较小时不降低网络速度。
为了简化网络配置和管理，可以给节点分配逻辑地址。逻辑地址把一个名字和物理设备或节点联系起来。节点逻辑地址在网络配置时定义。逻辑地址有二部分。第一部分是指定域的域iD。域是节点的集合，常常是整个系统。在一个域内的节点可以直接通信。逻辑地址的第二部分以唯一的节点地址规定域中的一个节点，或者以唯一的组地址规定一个预先定义的节点组。每个在网上传输的数据包，包含发送节点(源)和接收节点(目的地)地址，它们可能是神经元芯片的物理地址、节点逻辑地址、组地址或广播地址。组是域中节点的集合，组与节点物理信道位置无关。
使用Lontalk协议的系统中，每个域最多可有32,385个节点。一个域可有255个组，每个组可包含任意数目的节点，但是在需要端到端的确认时，组被限制在63个节点。每个节点可从属于15个以下的组。系统中节点的最大数目可达32Kx248个。每个域可有255个子网，每个子网可有127个节点。
网络变量(nV)是Lontalk协议的一个重大创新。网络变量大大简化了使多厂商产品可互操作的LonwoRKS应用程序的设计工作，方便了以信息为基础而不是以指令为基础的控制系统的设计。所谓网络变量是任何数据项(温度、开关值、或执行器设定位置)，它们是一个特定设备应用程序期望从网上其他设备得到的(输入nV)或提供给网上其他设备的(输出nV)数据的载体。设备中的应用程序根本不需要知道输入nV来自何处或输出nV去往何处。当应用程序的输出nV的值变化时，它就把这个新值写入一个特定的存储单元。
在网络设计和安装期间进行网络变量的“绑定”，通过这个过程配置Lontalk固件，以确定网上要求nV的设备组或其他设备的逻辑地址，汇集和发送适当的数据包到这些设备。类似地，当Lontalk固件收到它的应用程序所需的输入nV的更新值时，就把它放在一个特定的存储单元。应用程序知道在这个单元总是能找到最新数据。这样，绑定过程就在一个设备中的输出nV和另一设备或设备组的输入nV之间建立了逻辑连接。连接可想象为“虚拟线路”。
Lontalk协议提供三种基本报文服务并且支持报文鉴别，最优化的网络通常会使用这些服务。第一类报文服务提供端到端的确认，称为确认的报文发送。在使用确认报文发送时，发送者将一个报文发送给一个节点或节点组，并期望从每个接收者分别得到确认。假如未收到确认，发送者作超时和重试处理。超时和重试次数都是可选择的。第二类报文是无确认的重复报文。使用这类报文可将一个报文重复多次发送到节点或节点组。这个业务通常在向一个大组广播信息时使用，因为确认报文会造成所有接收节点同时试图发回一个响应，造成网络数据流的大量增加。第三类报文是无确认报文，只发送一次，并且不期望响应。报文鉴别服务使报文接收者能确定发送者是否有权发送这个报文，这样就能防止对节点的未经授权的访问。
Lontalk协议在设计上是独立于通信媒体的，这使LonwoRKS系统可以在任何物理传输媒体上通信，使网络设计者能充分利用提供给控制网络的各种信道。
信道是特定的物理通信媒体（诸如双绞线或电力线）。LonwoRKS设备通过信道专用的收发器与其连接。每类信道可连接的节点数、通信速率和物理距离都不相同。特别重要的是自由拓扑双绞线信道，它使设备可用双绞线按任何配置连接，没有对分支线长度、设备间距或支线数目的限制。
Lontalk协议可提供多种服务，提高了可靠性、安全性和网络资源的优化。这些服务的特征和优点包括：支持多种通信媒体，包括双绞线、电力线和无线等。可靠通信，包括防范未经授权使用系统。对不同规模的网络，提供可预测的响应时间。支持由多种媒体和不同通信速率的信道混合构成的网络。提供对节点透明的接口。允许节点间的任意连接。实现对等层点到点通信，这样就使它可用于分布式控制系统中。为产品的可互操作提供有效机制，使多个制造商的产品能方便组成系统。
1999年10月，美国国家标准学会anSi将Lontalk协议采纳为eia/Cea709.1控制网络的一个公开标准。eia/Cea标准允许在其它选定的微处理器中执行其协议。
echelon公司从1988年开始LonwoRKS技术平台的开发。LonwoRKS技术的目标是方便经济地建立开放控制系统。有三个基本问题必须解决。首先，必须开发一个协议，它针对控制网络优化，同时具有一定程度的通用性能来和各种类型的控制设备一起工作。其次，把协议结合在设备中的成本必须有竞争力。第三，协议的实施应不会因制造商而异，否则可互操作性会受到破坏。
为了有效解决所有这些问题，echelon公司开始建立一个完整的平台来设计、建造和安装智能控制设备。第一步通过建立Lontalk协议而完成。第二步，echelon设计了神经元芯片。
神经元芯片之优越在于它的完整性。内装协议和处理器免除了在这些方面的任何开发和编程。对照iSo/oSi模型7层通信协议，神经元芯片提供了下面的6层。开发者只需要提供应用层编程和配置。这就使协议的实施标准化，并使开发和配置较为容易。
大部分LonwoRKS设备利用神经元芯片的功能，并将其用作控制处理器。神经元基本上是一个“芯片上的系统”，由多个微处理器、读写存储器和只读存储器（Ram和Rom）、通信和i/o接口组成。只读存储器包含操作系统、Lontalk通信协议和i/o驱动。芯片有用于设备数据和应用程序的非易失性Ram，两者都可通过网络下载。
一个全面实现Lontalk协议的固件程序包含在每个神经元芯片的Rom中。这使得神经元能保证在每个设备中公用协议以完全相同的方式实施。神经元芯片实际上是结合成一体的3个8位的微处理器。其中2个执行协议，第3个供节点应用。所以，芯片既是网络通信处理器又是应用处理器。这保证了无论控制设备/网络来自哪个制造商，使这些设备能相互通信的内在协议是相同的。
每个神经元芯片，或任何其他实现已公布的Lontalk协议的处理器都有唯一的48位的iD。这样，每个LonwoRKS设备就有唯一的可由Lontalk协议使用的物理地址。但是，iD通常只用于初始安装和诊断。为了简化正常网络运行，使用逻辑寻址方法。
LonwoRKS网络的应用程序以“neuronC语言”代码编写。编译后存入到芯片内存储器，或外接存储器中。
neuronC语言使用以事件为基础的编程模式。即应用程序通常由发生在网上其他地方或某个节点上的事件触发。所以网络本身是事件驱动的，一个设备不必等待轮询即可报告状态信息。因此LonwoRKS网络的通信量远低于其他网络类型。
在某些复杂的应用中，神经元处理器速度和存储器容量不足以完成LonwoRKS节点的要求功能。为了适应这些应用，某些种类的神经元芯片具有高速并行接口，使任何微处理器都能使用神经元芯片，并以一个专用接口应用微处理器（称为mip应用）作为它的网络通信微处理器来执行应用程序。为方便现有微处理器设备采用Lontalk协议联网，echelon推出了ShortStack开发工具，可以从网上免费下载。
收发器在神经元芯片和LonwoRKS网络之间提供物理通信接口，简化了LonwoRKS节点的开发。LonwoRKS支持各种通信媒体和拓扑结构。收发器类型不同的产品仍然能互操作，但要通过路由器。echelon提供多种双绞线和电力线收发器。新一代智能收发器将神经元芯片核心与收发器集成在一个微处理器芯片中，大大提高了可靠性和抗干扰性，方便应用开发，降低成本。
网络上的每个LonwoRKS设备或节点通常含有神经元芯片和收发器。随设备的功能而异，可以是嵌入神经元芯片和收发器的智能传感器和执行器、与传统传感器和执行器输入输出接口的智能控制器、与pC主处理器接口，或与其他神经元设备或路由器接口的设备。
对多种媒体的透明支持是LonwoRKS技术的独特能力，它使开发者能选择最适合他们需要的通信媒体和通信方法。对多种媒体的支持必须通过路由器。路由器也能用于控制网络通信量，将网络分段，隔离从其他部分来的信息流，从而增加了网络总通信量和吞吐量。网络工具以网络拓扑为基础自动配置路由器，使安装者便于安装并对节点透明。
路由器设备使单一的对等网络能跨接多种传输媒体，支持成千上万的设备。路由器对网络的逻辑操作是完全透明的，但是它们并不一定传输所有的包。智能路由器根据系统配置，将没有远地地址的包限制在本地处理。LonwoRKS系统能透过ip路由器，跨接到微机局域网、广域网和因特网上。
开发工具包括节点开发和调试应用程序的环境(如nodeBuilder)，安装和配置这些节点的网络管理工具（如Lonmaker），和检测网络通信量以保证合适的网络容量以及诊断错误的协议分析器（如LonScanner）。
网络接口具有对外部主机如pC或便携式维护工具的物理接口。设备应用程序提供通信协议和api（应用编程接口），使基于主机的程序能访问LonwoRKS网络。
网关设备使传统控制系统能连接到LonwoRKS网络。网关具有适合外接系统设备或通信总线的物理接口，及对外接系统的专用通信协议的转换。在某些情况下，网关能把专用的以指令为基础的外系统报文转换成以信息为基础的LonwoRKS网络使用的网络变量数据。
LonwoRKS网络操作系统（LnS）提供支持监测、控制、安装和配置的一套公共的全网范围的服务，提供在LonwoRKS网络上支持可互操作应用的标准平台。LnS允许多个应用和用户同时管理网络。LnS是客户/服务器体系结构，是新一代的可互操作的LonwoRKS网络工具的基础。LnS是一个为控制网服务提供标准平台的软件。它强大的客户/服务器体系结构，为LonwoRKS控制网的用户设备或使用tCp/ip数据网的用户pC提供控制数据的服务。LnS的插件标准让传感器、执行器和设备的制造商通过产品的软件模块提供更多的功能。网络集成者不必在现场为每个项目开发定制程序，而是使用插件程序模块。
LonwoRKS的远程网络接口使远程设备监控变得非常方便。LonwoRKS网络通过隧道协议在网络层实现与ip网络的无缝连接，将ip信道扩展为LonwoRKS信道，使原来的局部控制网络扩展为广域控制网。LonwoRKS应用服务平台支持C/S（客户/服务器）结构、B/S（浏览器/服务器）结构，大大扩展了LonwoRKS的应用领域。
由于LonwoRKS的这些独特优点，使得LonwoRKS在建筑及居住区智能化、工业自动化、电力和公用事业、交通、家庭智能化等领域得到广泛应用，成为国际上多个行业、多个国家的标准。例如：
GB/Z20177.1/2/3/4-2006中国国家标准（控制网络LonwoRKS技术规范）
anSi/eia709.1/2/3控制网络协议标准、电力线信道标准、自由拓扑双绞线信道标准
anSi/Cea/eia-852Lon/ip基于隧道技术在ip信道上传输控制网络协议
Cenen14908欧洲建筑控制标准
ieee1473L(列车网络通信协议)
iFSF(国际加油站论坛标准）
Semie54.6（国际半导体设备与材料组织标准）
aaR（美国铁路协会标准）
美国军队开放系统规范13801和15951
特别是在建筑及居住区控制网络系统中，LonwoRKS成为公认的标准。
在建筑及居住区控制网络系统中采用LonwoRKS技术有下列优势:
（1）使控制网络结构简单、布线容易、更改方便，并可灵活选择双绞线、电力线或其它通信媒体，在建筑及居住区智能化的许多场合应用场合可以避免重新布线。
（2）容易实现从建筑及居住区管理中心对各子系统设备、设施运行状态进行监控，使各子系统之间按要求实现联动和信息共享。
（3）使建筑及居住区智能化系统能构建在通过微机局域或互联网架构上，实现控制网和信息网的联网和信息共享。
（4）可通过因特网实现远程管理和监控，有助于全局的集中管理，包括系统和设备的远程监控和远程诊断。
（5）LonwoRKS的开放性和互操作性保证了系统的标准化、可持续发展和建设，以保证投资者的长期利益。
（6）LonwoRKS功能强大的网络管理服务体系，使网络配置、管理、监控、维护非常方便，适用于各种不同类型的应用，和不同规模的控制网络。
图6是智能建筑中采用LonwoRKS网络架构和多个子系统集成的例子。