近年來，物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)乃至全球都形成了熱潮，被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，它將引發(fā)人類社會運行與生活方式的深刻變革。與此同時，未來隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品的同質(zhì)化將越來越嚴(yán)重，匯聚業(yè)務(wù)、統(tǒng)一入口、快速迭代將成為決定應(yīng)用成敗的關(guān)鍵。同時，隨著應(yīng)用復(fù)雜度的上升與產(chǎn)業(yè)鏈的變長，產(chǎn)品定制與實現(xiàn)的難度將越來越大。在這種趨勢下已經(jīng)形成了比較清楚的發(fā)展方向，就是未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將由信息網(wǎng)絡(luò)向全面感知和智能應(yīng)用兩個方向擴(kuò)展、延伸和突破，形成云、管、端的開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
開放網(wǎng)絡(luò)體系的主要特征是業(yè)務(wù)云化，其發(fā)展有三個趨勢：第一個趨勢是基礎(chǔ)實施的云化，是以IaaS的方式提供服務(wù)的；第二個趨勢是業(yè)務(wù)的能力化，是以PaaS的方式提供服務(wù)的；第三個趨勢是管理的平臺化，將管理作為一種能力開放，實現(xiàn)自有業(yè)務(wù)孵化或開放給合作伙伴，實際上提高了新業(yè)務(wù)的生成效率、降低了第三方業(yè)務(wù)落地孵化的門檻。比如，未來家庭產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展、交通產(chǎn)業(yè)市場的發(fā)展等，都將是以開放平臺架構(gòu)來進(jìn)行業(yè)務(wù)孵化和規(guī)模市場發(fā)展的。
物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)對促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)健康、規(guī)模發(fā)展具有重要的意義，是研究和關(guān)注的焦點，在全球有多個研究項目并且已經(jīng)形成了很多的研究成果。
歐洲IOT-A項目專注于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研究并引起了業(yè)界的較大關(guān)注，該項目為期3年，于2013年結(jié)束，IoT-A的一個主要成果就是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)參考模型。歐盟第七框架計劃（FP7）下的許多項目在各自的研究主題下也都涉及一些物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研究。IoT-A并不研究智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)、智慧電網(wǎng)、智慧醫(yī)療等具體應(yīng)用領(lǐng)域架構(gòu)，而是從跨應(yīng)用領(lǐng)域的角度出發(fā)研究物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的參考模型。
我國有很多企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)都在針對物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)積極開展研究，如工業(yè)和信息化部電信研究院（CATR）、中國電子科技集團(tuán)公司（CETC）、無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究所CWSN），等等。我國也設(shè)立了國家專項項目來推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研究，如新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)絡(luò)（簡稱重大專項三）設(shè)立有泛在網(wǎng)（UN）架構(gòu)研究和整體設(shè)計（2009ZX03004-001）和物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究（2011ZX03005-005）兩個課題，并取得了一系列成果；同時，針對M2M、WoT、車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療等特定領(lǐng)域架構(gòu)也開展了很多研究。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)參考模型可以為具體應(yīng)用領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研究提供重要的參考。
本書正是基于此出發(fā)，兼顧理論與實踐，向讀者展示物聯(lián)網(wǎng)開放平臺的架構(gòu)和設(shè)計方法，希望能夠為從業(yè)者、學(xué)生等進(jìn)行具體物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計提供參考和指導(dǎo)。
本書共分為8章，分別是：
第1章介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念和基礎(chǔ)，內(nèi)容包括：物聯(lián)網(wǎng)的概念與應(yīng)用場景；物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、泛在網(wǎng)、M2M和CPS的關(guān)系；全球物聯(lián)網(wǎng)主要政策和戰(zhàn)略導(dǎo)向。
第2章介紹物聯(lián)網(wǎng)體系基礎(chǔ)技術(shù)，內(nèi)容包括：物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)參考體系架構(gòu)，以及四層體系架構(gòu)；物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層涉及的基礎(chǔ)技術(shù)。
第3章從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)看開放平臺價值，內(nèi)容包括：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段、發(fā)展驅(qū)動和問題分析；物聯(lián)網(wǎng)平臺型生態(tài)體系價值；物聯(lián)網(wǎng)開放平臺用戶體系、應(yīng)用產(chǎn)品分類；物聯(lián)網(wǎng)開放平臺服務(wù)管理模式；物聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)發(fā)展策略；業(yè)界主流開放平臺架構(gòu)方式。
第4章介紹物聯(lián)網(wǎng)開放平臺架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)，內(nèi)容包括：物聯(lián)網(wǎng)開放平臺總體架構(gòu)和框架，涉及設(shè)備管理平臺DMP、連接管理平臺（CMP）、應(yīng)用使能平臺（AEP）、資源管理平臺（RMP）、應(yīng)用中心平臺（ACP）、業(yè)務(wù)分析平臺（BAP）；針對物聯(lián)網(wǎng)開放平臺的核心功能規(guī)劃和設(shè)計方法。
第5章介紹物聯(lián)網(wǎng)開放平臺的開源軟件研究，內(nèi)容包括：開源軟件概述，含開源的概念、開源許可證、開源軟件與商業(yè)軟件對比；企業(yè)服務(wù)總線軟件研究，涉及ESB概述、WSO2 ESB，以及其他典型的ESB，并給出了ESB的對比和總結(jié)，ESB軟件對平臺建設(shè)的意義；復(fù)雜事件處理（CEP）軟件研究，涉及CEP概述、典型CEP軟件的對比；Storm、CEP軟件對平臺建設(shè)的意義；業(yè)務(wù)流程管理（BPM）軟件研究，涉及BPM概述、jBPM、Activiti BPM、Fixflow、典型BPM軟件的對比及小結(jié)，以及BPM軟件對平臺建設(shè)的意義；消息隊列（MQ）軟件研究，涉及MQ概述、RabbitMQ、MetaQ、ZeroMQ，典型MQ軟件的對比和總結(jié)，以及MQ軟件對平臺建設(shè)的意義。
第6章介紹物聯(lián)網(wǎng)開放平臺高效通信協(xié)議，內(nèi)容包括：MQTT，涉及MQTT消息格式、消息列表、協(xié)議流程、MQTT開源實現(xiàn)Mosquitto、MQTT小結(jié)；IETF:CoAP，涉及CoAP協(xié)議介紹、協(xié)議棧結(jié)構(gòu)、消息格式、請求與應(yīng)答、URI方案、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)、組播機(jī)制、安全機(jī)制、交叉代理、CoAP小結(jié)；LightweightM2M，涉及LWM2M協(xié)議架構(gòu)、接口設(shè)計、資源組織、CoAP承載、LWM2M小結(jié)；MQTT、CoAP、LWM2M三種M2M通信協(xié)議比較。
第7章為物聯(lián)網(wǎng)開放平臺安全研究，內(nèi)容包括：業(yè)界典型開放平臺對比；物聯(lián)網(wǎng)開放平臺安全威脅，涉及物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)及平臺發(fā)展趨勢、物聯(lián)網(wǎng)開放平臺安全威脅、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)安全威脅；物聯(lián)網(wǎng)開放平臺安全方案，涉及業(yè)務(wù)平臺安全方案、終端安全方案、能力開放安全保障方案；物聯(lián)網(wǎng)開放平臺安全能力開放及安全服務(wù)前景展望，涉及安全能力開放和安全服務(wù)前景展望、物聯(lián)網(wǎng)開放平臺安全需求、構(gòu)建安全能力開放平臺、構(gòu)建安全服務(wù)平臺。
第8章介紹物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用，內(nèi)容包括：健康醫(yī)療，涉及項目背景、技術(shù)方案、遠(yuǎn)程慢性病管理服務(wù)、家庭遠(yuǎn)程管理服務(wù)、緊急求助業(yè)務(wù)；平安家庭，涉及項目背景、系統(tǒng)架構(gòu)、業(yè)務(wù)功能；公車管理，含項目背景、項目需求、方案架構(gòu)；智慧交通，涉及項目背景、技術(shù)架構(gòu)、典型業(yè)務(wù)；國外物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展，涉及物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用分類、信息家電的建設(shè)及分類、信息家電產(chǎn)品、公共設(shè)施的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、娛樂類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

自從筆者打算編寫本書之后，國內(nèi)外許多同行都表達(dá)給予了熱烈的鼓勵和支持，并在寫作的過程中也提供給予了很大的幫助，如中國移動的童恩、劉瑋、、劉越、牛亞文、楊宏杰等多位專家在本書編寫過程中提出了很多好的建議并提供了一些實際技術(shù)與應(yīng)用應(yīng)用案例，在此一并表示感謝。另外，電子工業(yè)出版社的田宏峰編輯在本書的寫作過程中提供了很多出版方面的建議，非常感謝。
本書部分內(nèi)容獲得了國家科技重大專項新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)（No. 2009ZX03006-007、2010ZX03006-006）、智慧江蘇建設(shè)重點示范工程、江蘇省智能家居物聯(lián)網(wǎng)示范工程、江蘇省信息化試點工程、江蘇省高校自然科學(xué)研究（No. 17KJB510043）、工信部通信軟科學(xué)研究（No. 2017-R-34）和南京郵電大學(xué)重點教材建設(shè)基金（No. JCGH201710）等科研和產(chǎn)業(yè)化項目的支持，在此表示感謝。

物聯(lián)網(wǎng)所涉及的內(nèi)容跨越多個學(xué)科，而我們的研究和實踐只限于部分方面，因此，本書實際上凝練了很多物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域從業(yè)者的智慧和見解，在此對這些專家表示衷心的感謝。
本書在寫作過程中，參考了大量的文獻(xiàn)并盡可能地標(biāo)注了文獻(xiàn)的出處，但仍會掛一漏萬，在此向那些我們引用過卻未能或者無法明確標(biāo)明文獻(xiàn)出處的作者深表歉意、謝意和敬意。
在編寫過程中，作者盡可能地把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最新方向和進(jìn)展傳遞給讀者，力爭使信息最新和最準(zhǔn)確，但由于編者水平有限，書中難免存在錯誤或不足之處，敬請讀者批評指正，反饋郵箱：NJUPT_IOT02@163.com13905181067@139.com。

作 者
2017年11月