大数据实验室物联网智能硬件服务平台建设方案.pdf

平台概述

学校在实际的专业建设应用过程中，也面临着智能硬件

数据的接入、集中存储、托管以及数据分析处理等问题，诸

如此类问题在社会实践过程中均须要面临和解决的，因此为

实践所提出的“物联网硬件智能服务平台”方案非常便捷完

美的解决了以上问题，以下是如何将该服务平台建设成教学

实验平台的过程手段。

物联网硬件智能服务平台（万物云）是根据物联网应用

数据的产生方式和使用特点，在自有的海量分布式数据存储

计算技术物联网硬件智能服务平台存储系统平台产品基础

之上，专门打造一个功能丰富的、简捷易用、针对物联网数

据产生和应用特点的物联网大数据应用平台，其核心是一个

数据服务逻辑层和一套面向应用的编程接口，满足典型物联

网应用所要求的各个性能层次、规模层次的数据存储、查询、

处理需求，保障用户数据安全和服务稳定，并提供一系列工

具协助用户开发调试、监控性能和优化任务执行。

本次物联网硬件智能服务平台建设架构图如下：

最下层是硬件平台层，将使用物联网硬件智能服务平台

所提供的公有云资源池所提供的计算、存储和网络资源。从

系统处理系统的角度看，这一层主要包括云存储集群以及综

合分析云计算集群，此外还包括接口和管理服务器、包括用

于实现客户端访问的Web服务器。

第二层是系统软件层，包括物联网硬件智能服务平台的

供基于的分布式文件系统存储访问能力以及HDFS访

问接口。综合分析云计算软件平台可提供对HDFS、DataCube

数据的访问，并提供MapReduce编程模型和接口、SQL解

析接口以及非MapReduce模型的编程接口，以及用于实现并

行计算任务负载均衡和服务器单点失效恢复的Zookeeper。

第三层是物联网硬件智能服务平台的数据层，主要包括

数据安全体系和数据服务支撑体系。其中，数据安全体系包

括对云计算平台的多级信任保护的设定、云存储的安全审

计、安全访问控制以及防攻击保护策略等，数据服务业务支

撑主要是将上层应用需求进行解析与处理，并将解析过的请

求发送至系统软件层进行处理，同时它还提供对外的数据访

问接口。

第四层是用户接口处理软件层，主要完成物联网硬件智

能服务平台对外开放的实现，主要包括硬件接入的网络接口

层以及各平台的软件接口层。网络接口层支持目前主流的网

络协议：HTTP、MQTT以及TCP协议，用户的硬件设备可

在这些协议的基础上实现智能设备与物联网硬件智能服务

平台的互联；软件接口层通过跨平台支撑框架Thrift提供多

语言环境下软件开发接口，用户通过调用这些接口实现对智

能硬件数据的存储和管理。

第五层是用户数据层，主要提供用户结构化数据的存储

服务软件。物联网硬件智能服务平台提供基于

MySql关系数据库的结构化数据存储与访问能力，像用户基

本信息、用户应用数据等数据量不大、但处理响应性能要求

较高的数据，可以存储在此数据库中，用JDBC/SQL进行存

储和访问处理；Web服务软件目前主要是通过物联网硬件智

能服务平台网站进行组成，物联网硬件智能服务平台网站承

担了物联网硬件智能服务平台的宣传功能、在线学习功能以

及用户个人数据中心（提供用户建立应用、上报数据的查询

监视等）等功能。

最上层是用户应用层，面向用户的智能硬件、物联网应

用以及开发者。用户通过物联网硬件智能服务平台网站上的

向导完成应用的建立，并将用户自己的智能硬件和应用接入

至物联网硬件智能服务平台。

最终，学校可以利用物联网硬件智能平台进行大数据分

析和推演，对相关的情况进行预警。用户中心提供了用户控

制台功能，学校可以管理自己的应用及应用下的资源,包括数

据表和接入服务的智能硬件，实时监控数据提交和应用情况

以及系统性能，能够给更专注于相应的业务开发，提高生产

力。如下图所示：

实验课程，进行物联网教学实验，如：

1、智能硬件如何接入云端；

2、云端数据获取实训；

3、云端数据结合业务的预测分析（如环境趋势分析算

法）；

4、云端下发命令控制智能硬件；

5、物联网设备经纬度查询及轨迹分析。

.1便捷应用

1、清晰、简明、完善的编程实例和接口文档；

2、丰富的案例样本代码；

3、帮助开发者快速开发跨平台物联网应用；

4、通过社区论坛、微信和微博等社交平台提