大数据环境下的物联网系统
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2.6 物联网系统的应用体系架构

物联网系统的应用体系架构从应用的角度讨论系统的开发、测试、运行和操作,主要集中讨论角色、子角色、活动的内容,本节首先介绍应用体系架构的角色、子角色和活动,其次分析其与六域模型的映射关系,最后列举物联网系统的应用实例。

2.6.1 角色、子角色和活动

物联网系统的活动有3组用户,分别是物联网服务提供者、物联网服务开发者和物联网用户。图2-11展示了3组用户角色及其子角色,箭头代表用户之间的交互关系。

图2-11 系统角色

1. 角色一:物联网服务提供者

物联网服务提供者可以管理和运行物联网服务,以及提供网络连接服务。在基于云的物联网服务中,根据数据中心服务类型(SaaS、PaaS、IaaS)的不同,安全管理、多租户、租户安全和隔离需要考虑。物联网服务提供者及其子角色如图2-12所示。主要包括以下几种。

图2-12 物联网服务提供者及其子角色

(1)物联网业务管理者。负责指导已有的和形成新的产品和服务。

(2)物联网服务交付管理者。负责协调客户和LOB之间服务的达成,负责计划、安装、监视和完成服务,并保证服务质量符合服务协议参数水平。

(3)物联网系统运行者。负责处理系统每天的运行,登记新用户和新设备,并保证设备的正常运行。

(4)物联网安全分析师。负责减少安全风险,设定监测威胁和预防违规的算法。

(5)物联网操作分析师。负责LOB产品线的专用设备的可用性,使用大数据分析能力和算法确保服务可用。

(6)物联网数据科学家。负责解读行业数据和分析算法。

(7)物联网首席隐私官和数据保护官。负责建议组织义务遵守相关的隐私和数据保护法规,监管组织在个人信息保护政策和培训方面的实施和应用,监测个人数据违规和回应监管机构的请求。

(8)物联网网络设施安全管理者。负责运营基础设备的安全和网络连接。

(9)物联网隐私分析师和隐私工程师。负责全部的物联网系统的隐私相关内容,包括物联网系统服务的客户,防止隐私泄露并遵守规则。

(10)物联网安全官。负责系统的安全方面,包括各种组件和系统的安全。主要包括安全策略和过程的文档,执行安全调查,评估和实施安全相关规则,完成安全事故调查等。

2. 角色二:物联网服务开发者

物联网服务开发者角色功能包括实现、测试和集成物联网平台和物联网服务。物联网服务开发者及其子角色如图2-13所示,具体内容如下。

图2-13 物联网服务开发者及其子角色

(1)物联网解决方案架构师。负责根据物联网的新平台、已有业务系统和设备等的集成策略和架构,提出、部署和证明物联网平台。

(2)物联网开发运营管理者。负责建立、配置和操作物联网平台和相关服务,作为项目经理支持LOB运营开发的信息技术服务。

(3)物联网应用开发者。负责LOB、信息技术或第三方开发物联网行业应用服务工作,开发和部署物联网设备、数据和服务的集成应用。

(4)物联网设备开发者。负责集成硬件和软件到设备和应用,开发维护设备固件。

(5)物联网系统集成者。负责测试和集成物联网服务和物联网平台。

(6)物联网首席隐私官/数据保护官。负责设备、产品和服务来平衡大数据和隐私保护,提出评估解决方法防范隐私风险,执行隐私相关的风险评估和遵守检查,集成隐私到软件工程生命周期。

3. 角色三:物联网用户

物联网用户角色指物联网服务的终端用户,其子角色包括人类用户和数字用户。人类用户是使用物联网服务的个人。数字用户是物联网系统中的非人类用户,包括代表人类用户执行操作的自动服务,如图2-14所示。

图2-14 物联网用户及其子角色

2.6.2 六域模型的映射关系

物联网中活动、角色和六域模型的映射关系如表2-5所示,它展示了物联网活动、角色在六域中的位置。

表2-5 活动、角色和六域模型映射关系

2.6.3 物联网系统应用实例

本部分列举一个物联网应用体系架构的实际应用案例。图2-15展示了设备开发者、系统集成者和应用开发者的活动和信息交互的实例。在这个活动中,主要以两处活动和角色为例进行说明。

图2-15 设备开发者、系统集成者和应用开发者的活动和信息交互的实例

(1)在实现阶段,物联网设备开发者与系统集成者通信。这个过程定义API、设备与物联网平台之间的行为规范。

(2)物联网应用开发者和设备开发者实施和测试设备与物联网平台之间的API及功能。在这个阶段,感知控制域的设备将接入物联网服务提供域的系统,测试端到端的功能。