IEEE1888-物联网领域的绿色节能标准（二）

最新推荐文章于 2017-05-17 18:48:06 发布

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本文详细介绍了IEEE1888-2011标准的体系结构与功能部件，阐述了各部件间的交互流程及数据传输协议。通过具体示例展示了注册、查询和数据传输的过程。

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（笔者参与了标准的编制，文章系原创，转载请标明来源）

三、1888介绍

本节都是讲述IEEE1888-2011标准的，其它子标准都是在其基础上的扩展，关于子标准的情况，将在下面各节中介绍，本节不涉及。

在介绍标准之前，先说说标准中point的概念，在1888标准中，point可以是任何可以度量的、随时间变化的物理量，并不限于现场设备中传感器、动作器中的物理量，也可以指诸如CPU占用率、磁盘剩余空间、网络流量等物理量或逻辑量。正确理解point，可以更好的理解1888的思路。

1．体系结构

IEEE1888-2011标准中系统的架构如上图，总的分类上，有Registry和component（作者观点：这样的划分值得讨论，将其单独列出来，可能出于它属于管理范畴的功能，而其它属于数据范畴的功能），Component下又分为Application(APP),Storage和Gateway(GW)，这样，按照功能，将一个物联网采集系统大致分为如下几个功能块：

网关：就是GW。这个功能块完成数据的采集。

存储：就是Storage。这个功能块完成采集数据的存储，更专业一些，就是实时数据库。

应用：就是APP。这个功能块完成最终用户的各种应用。

1888体系结构的这种划分，还是比较简洁明晰的，实际上，以上四个模块是现在大部分采集系统的基本组成（关于registry，在实际的应用中是有争议的，因此在1888的修订版中，Registry也是可选的），实际的采集系统还要包括其它功能块（例如安全等）。

在1888中，以上各模块是一种逻辑概念上的，并不是实际的部署就一定按照此模式。1888当初制定的目标就是规定一个大的框架，而不是细节，这样的好处在于目前的数采系统不用“伤筋动骨”就可以满足1888的体系要求，坏处当然是在细节功能上，必需做必要的扩展或完善才能满足实用的要求。

2．1888功能部件

本节仅介绍1888标准中的功能部件（上文提到的4个），在子标准中的扩展部件留在子标准中介绍。

上图是标准中的一个描述各组件关系的图，白底的Component们属于数据范畴，灰底的Registry属于管理范畴，因而它们的接口也不同。

Data接口：本质上就是“写”接口，有用信息由外部流向组件内部。

Query接口：本质上就是“读”接口，有用信息由内部流向组件外部。

Registration接口：用于注册器的“data”接口。

Lookup接口：用于注册器的“query”接口。

从上面看出，其实接口也定义地很宽泛。1888关注的是采集数据的处理，它的数据范畴的接口也是围绕数据的，管理范畴的接口是围绕注册的，从基本的应用场合来将，这些接口是够用的，当然，标准不会涉及实现问题，实现这些接口，就有五花八门的方式。

3．主要工作流程

按照标准描述，各部件之间的主要工作流程包括：

l 组件的注册过程：包括网关信息以及网关上各测点的信息；

l 测点的查询过程：指向Registry查询，将得到合适的URI。

l 向Storage查询某个测点的过程：

l 测点数据的传输：从合适的数据源获取

l 事件数据的传输：类似于数据源主动发送。

l 数据的写入：向数据源（也就是GW）写入数据。

以上是按“原味”描述的应用场景（use case），作为标准，总结出采集系统的共性，也就可以了，实际的应用当然要比以上所描述的场景复杂，每个过程大概都能写大段的篇幅。例如，撇开安全因素（将是1888.3关注的内容），稍微扩展一下：

对组件注册过程，标准只涉及了初始的注册过程（也就是组件进程启动的时候），在运行过程中，如何维护这些组件的存活性；数据的采集是采用“发”的方式还是“招”的方式（两种方式1888都支持），如果发生断网，怎么处理？1888的注册过程是自下而上的，由网关主动发起，上层（中心端）并不具有多少控制功能，这种模式并不是多数采集系统所采用的，如何做到兼顾实际应用？等等。这些问题的处理都需要适当的补充与扩展。

4.传输接口及协议

1888中大段篇幅是关于传输接口与协议的，这也是标准中比较硬性的规定。1888的“信息体”采用XML格式，好处当然是简单明了，易于扩展，坏处就是包比较大，性能有损失（笔者查了一下，目前似乎还没有XML“压缩”的标准，所以“大”包传输是必然的）。1888信息包的载体，标准上并未严格规定，例如可以采用HTTP+SOAP、HTTP+REST等，因此，要使两个供应商的1888组件互联，不做必要的配置是不行的。

关于传输协议，主要采用示例加以说明，关于这些传输协议XML的schema，可参见1888标准的附录。

各组件向registration注册

【Request】

<body>

... (此处内容与组件类型有关，见下面的内容)

</body>

</transport>

 对gateway注册

...

</component>

一般情况下，网关中component元素中的key是对point的引用，后面需要各point元素，继续对point注册。

 storage注册