近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)乃至全球都形成了熱潮，被稱為繼計(jì)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(huì)運(yùn)行與生活方式的深刻變革。與此同時(shí)，未來(lái)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(lái)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(shí)，隨著應(yīng)用復(fù)雜度的上升與產(chǎn)業(yè)鏈的變長(zhǎng)，產(chǎn)品定制與實(shí)現(xiàn)的難度將越來(lái)越大。在這種趨勢(shì)下已經(jīng)形成了比較清楚的發(fā)展方向，就是未來(lái)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(gè)方向擴(kuò)展、延伸和突破，形成云、管、端的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
開(kāi)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(gè)趨勢(shì)：第一個(gè)趨勢(shì)是基礎(chǔ)實(shí)施的云化，是以IaaS的方式提供服務(wù)的；第二個(gè)趨勢(shì)是業(yè)務(wù)的能力化，是以PaaS的方式提供服務(wù)的；第三個(gè)趨勢(shì)是管理的平臺(tái)化，將管理作為一種能力開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)自有業(yè)務(wù)孵化或開(kāi)放給合作伙伴，實(shí)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(lái)家庭產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展、交通產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展等，都將是以開(kāi)放平臺(tái)架構(gòu)來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)孵化和規(guī)模市場(chǎng)發(fā)展的。
物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)對(duì)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(diǎn)，在全球有多個(gè)研究項(xiàng)目并且已經(jīng)形成了很多的研究成果。
歐洲IOT-A項(xiàng)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(xiàng)目為期3年，于2013年結(jié)束，IoT-A的一個(gè)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(jì)劃（FP7）下的許多項(xiàng)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(guó)有很多企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)都在針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)積極開(kāi)展研究，如工業(yè)和信息化部電信研究院（CATR）、中國(guó)電子科技集團(tuán)公司（CETC）、無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究所CWSN），等等。我國(guó)也設(shè)立了國(guó)家專項(xiàng)項(xiàng)目來(lái)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研究，如新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱重大專項(xiàng)三）設(shè)立有泛在網(wǎng)（UN）架構(gòu)研究和整體設(shè)計(jì)（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(gè)課題，并取得了一系列成果；同時(shí)，針對(duì)M2M、WoT、車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療等特定領(lǐng)域架構(gòu)也開(kāi)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(shū)正是基于此出發(fā)，兼顧理論與實(shí)踐，向讀者展示物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)的架構(gòu)和設(shè)計(jì)方法，希望能夠?yàn)閺臉I(yè)者、學(xué)生等進(jìn)行具體物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考和指導(dǎo)。
本書(shū)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(chǎng)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(kāi)放平臺(tái)價(jià)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(dòng)和問(wèn)題分析；物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)型生態(tài)體系價(jià)值；物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)用戶體系、應(yīng)用產(chǎn)品分類；物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)服務(wù)管理模式；物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)發(fā)展策略；業(yè)界主流開(kāi)放平臺(tái)架構(gòu)方式。
第4章介紹物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，內(nèi)容包括：物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)總體架構(gòu)和框架，涉及設(shè)備管理平臺(tái)DMP、連接管理平臺(tái)（CMP）、應(yīng)用使能平臺(tái)（AEP）、資源管理平臺(tái)（RMP）、應(yīng)用中心平臺(tái)（ACP）、業(yè)務(wù)分析平臺(tái)（BAP）；針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)的核心功能規(guī)劃和設(shè)計(jì)方法。
第5章介紹物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)的開(kāi)源軟件研究，內(nèi)容包括：開(kāi)源軟件概述，含開(kāi)源的概念、開(kāi)源許可證、開(kāi)源軟件與商業(yè)軟件對(duì)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(duì)比和總結(jié)，ESB軟件對(duì)平臺(tái)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(duì)比；Storm、CEP軟件對(duì)平臺(tái)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(duì)比及小結(jié)，以及BPM軟件對(duì)平臺(tái)建設(shè)的意義；消息隊(duì)列（MQ）軟件研究，涉及MQ概述、RabbitMQ、MetaQ、ZeroMQ，典型MQ軟件的對(duì)比和總結(jié)，以及MQ軟件對(duì)平臺(tái)建設(shè)的意義。
第6章介紹物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)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(kāi)源實(shí)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(qǐng)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(jì)、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(kāi)放平臺(tái)安全研究，內(nèi)容包括：業(yè)界典型開(kāi)放平臺(tái)對(duì)比；物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)安全威脅，涉及物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)及平臺(tái)發(fā)展趨勢(shì)、物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)安全威脅、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)安全威脅；物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)安全方案，涉及業(yè)務(wù)平臺(tái)安全方案、終端安全方案、能力開(kāi)放安全保障方案；物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)安全能力開(kāi)放及安全服務(wù)前景展望，涉及安全能力開(kāi)放和安全服務(wù)前景展望、物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)安全需求、構(gòu)建安全能力開(kāi)放平臺(tái)、構(gòu)建安全服務(wù)平臺(tái)。
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(xiàng)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(xiàng)目背景、系統(tǒng)架構(gòu)、業(yè)務(wù)功能；公車管理，含項(xiàng)目背景、項(xiàng)目需求、方案架構(gòu)；智慧交通，涉及項(xiàng)目背景、技術(shù)架構(gòu)、典型業(yè)務(wù)；國(guó)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(lè)類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

自從筆者打算編寫本書(shū)之后，國(guó)內(nèi)外許多同行都表達(dá)給予了熱烈的鼓勵(lì)和支持，并在寫作的過(guò)程中也提供給予了很大的幫助，如中國(guó)移動(dòng)的童恩、劉瑋、、劉越、牛亞文、楊宏杰等多位專家在本書(shū)編寫過(guò)程中提出了很多好的建議并提供了一些實(shí)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(shū)的寫作過(guò)程中提供了很多出版方面的建議，非常感謝。
本書(shū)部分內(nèi)容獲得了國(guó)家科技重大專項(xiàng)新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)（No. 2009ZX03006-007、2010ZX03006-006）、智慧江蘇建設(shè)重點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)教材建設(shè)基金（No. JCGH201710）等科研和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)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(gè)學(xué)科，而我們的研究和實(shí)踐只限于部分方面，因此，本書(shū)實(shí)際上凝練了很多物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域從業(yè)者的智慧和見(jiàn)解，在此對(duì)這些專家表示衷心的感謝。
本書(shū)在寫作過(guò)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(huì)掛一漏萬(wàn)，在此向那些我們引用過(guò)卻未能或者無(wú)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(guò)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(zhēng)使信息最新和最準(zhǔn)確，但由于編者水平有限，書(shū)中難免存在錯(cuò)誤或不足之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正，反饋郵箱：NJUPT_IOT02@163.com13905181067@139.com。

作 者
2017年11月