使用传感器监控的 Smarter Planet 解决方案 第 1 部分: 使用 WebSphere Sensor Events 构建解决方案

  Smarter Planet™ 计划在帮助我们认识技术如何塑造我们和周围世界互动这方面扮演了重要角色和许多这类计划类似点是它们都观察和处理传感器数据从中提取对物理世界洞察本文是系列文章中该系列介绍如何使用 IBM® WebSphere® Sensor Events、IBM WebSphere Business Events 以及其他企业产品开发利用传感器事件处理 Smarter Planet 解决方案第 1 部分讨论了 Smarter Planet 计划共同点展示了传感器数据收集、解译和响应在这些计划中核心作用解释了所有这些原因如何促进 “物联化、智能化和互联化” 主题

  介绍

  不管是 Stockholm 智慧交通系统、Düsseldorf 交易集团智慧供应链管理、北京 IBM Global Rail Innovation Center 开发智慧铁路系统还是 Hudson River 智慧水管理它们通用基本原则是类似:每个解决方案都是基于对传感器数据观察和处理从中提取对物理世界洞察然后就可以根据对这些数据解译采取适当行动

  让我们看看 IBM WebSphere Sensor Events 如何参和到智慧地球计划各个关键方面

物联化

  WebSphere Sensor Events 从系列设备中集成和收集传感器数据它们包括:

  环境数据比如温度、湿度、冲击和震动

  定位跟踪数据比如车辆监控、医院资产跟踪、仓库管理、人身安全和安全性

  用于物理网关或入口边界跟踪识别数据比如供应链监控、库存、在程工作和使用方法

  WebSphere Sensor Events 是个集成平台它提供基础设施来收集、过滤、分析这些数据然后将其转化成推动业务对现实世界机遇和风险做出反应可行事件

互联化

  WebSphere Sensor Events 在提供个能够用于连接传感器、收集新数据平台同时还提供集成基础设施将这些数据和业务处理连接在WebSphere Sensor Events 提供个框架将传感器事件数据和传感器控制服务操作规范标准化它在适当地方使用行业标准这样来业务就能轻松、可靠地连接到这些新数据但是互联性不只仅仅关注传感器集成您可以使用业务观察它们可以是来自您企业内部或者是您在全球范围内贸易伙伴新数据

智能化

  WebSphere Sensor Events 链接物联化数据并提供互联化服务以收集和处理这些数据从原事件数据集中获取值关键就是个流程通过这个流程可以从这些数据中派生出实时业务智能这个派生智能是业务产物就像对集装箱资产利用、食物保鲜或库存削减WebSphere Sensor Events 在世界范围内用于部署提供个框架在这个框架上执行分析通过和 WebSphere Business Events 紧密合作您甚至可以定义和检测到个模式这个模式让许多业务人员可以建立和完善从连续传感器事件数据中识别业务事件业务规则有了这项智能您可以在机会和风险产生时几乎实时地对它们做出反应

  传感器事件解决方案企业基础

  在个事件驱动系统中事件在个公共通道上生成和发布感兴趣订阅者可以在这个通道上接收这些事件对它们做出反应事件处理具有松散耦合和分布式特点事件创建者和事件本身都不会参和到随后任何执行处理决定中这个处理流程严格地由事件消费者和他们所采取行动决定

  WebSphere Sensor Events 支持事件驱动架构关键组件这些组件构成了事件系统关键方面让我们看看它如何在高级 WebSphere Sensor Events 架构环境中发生如图 1 所示

  图 1. 显示事件运行时基础设施 WebSphere Sensor Events 高级架构



  查看原图(大图)

  传感器资源

  事件可以由系列广泛资源产生包括无线电频率识别(RFID)传感器、其它类型传感器(如温度、冲击或湿度)、健康检测器、应用、服务、业务流程以及警报或通知系统可以将事件作为系统简单事件处理阶段予以甄选、过滤、聚合、标注或者补充

  在 WebSphere Sensor Events 架构中这个简单事件处理通常在数据捕获层执行

  数据捕获

  WebSphere Sensor Events 数据捕获组件管理和传感器设备直接集成并将事件数据推入服务器事件处理通道数据捕获中简单事件处理(如过滤、聚合和验证)能够优化事件数据处理支持高度交互本地行为同时最小化不必要服务器流量和事件模型事件资源负责以个它所决定频率异步传送事件消息

  在图 1 中您可以看到数据捕获环境用于在个分布式模型中运行并且靠近时间数据资源数据捕获环境提供个运行时平台这个平台基于在设备控制器上执行 Java ™以支持关键应用逻辑这会因和传感器事件设备临近性而获益通过数据捕获这个应用逻辑可以用 Java 编写并部署在个大范围控制设备上 —— 同时还为不断增多传感器事件设备和设备类型提供本地通信支持

  许多传感器设备是 RFID 阅读器但是传感器设备也不仅限于 RFID它们可以包括环境传感器、 定位传感器、光纤传感器和声传感器等数据捕获提供运行时框架可扩展这个框架来支持这些类型设备通过数据捕获个通用 Java 应用编程界面(API)会把设备特定 API 或者协议和应用逻辑隔离开来

  数据捕获提供本地设备通信和到通用 API 映射它还将系列通用低层次服务施加于传感器数据(如事件过滤和聚合)除此以外它还以通用格式和协议向 WebSphere Sensor Events 返回个可靠传感器数据消息传输

  数据捕获在 OSGi 上运行以支持分布式运行时环境WebSphere Sensor Events 管理配置定义和分布式数据捕获环境软件Software负载

  传感器事件格式

  在事件驱动系统中事件资源和事件监听器往往是松散耦合因此对事件数据格式理解对事件处理很重要所生成不符合格式事件必须在被放置到处理前事件通知通道的前进行转换在 WebSphere Sensor Events 中事件格式在 Common Base Events (CBEs) 结构中定义CBE 定义个有通用负载公共头文件负载格式可以扩展

  广泛适用业务事件格式行业标准并不存在但是Organization for the Advancement of Structured Information Standards (OASIS) Web Services Distributed Management (WSDM) 规范标准包含个 Web 服务格式规范标准这个格式规范标准就是我们所知道 WSDM Event Format (WEF)IBM 对该规范标准实现是 CBEWebSphere Sensor Events 依赖于流量控制和路由事件消息包络层 CBE 事件格式规范标准事件数据本身也包含在 CBE 中个能利用预定义负载结构或通过扩展生成新负载负载字段

  WebSphere Application Server 消息机制

  WebSphere Application Server 消息机制用作事件处理底层消息传送引擎消息源生成事件消息这些消息最终通过 WebSphere Sensor Events 网关发布到总线网关负责解析传入事件消息将 CBE 消息转化为对象然后将这个对象适当命名(由具体 CBE 头值决定)发布在总线上为监听总线上消息而配置服务能够使用这些消息传递特定功能值然后可能还会重新将消息发布到已经改进或者充实过了总线上这些消息还可以以区别主题名称发布这样就可以由区别消息服务使用

  当事件被发布到总线时事件处理就会同步并立即开始WebSphere Sensor Events 提供系列事件处理服务这些服务可以通过消息传送接口(通过消息驱动 beans它能在消息被发布到总线同时开始使用消息)、Enterprise Java Bean (EJB) 接口或 Web Services 接口

  WebSphere Enterprise Service Bus

  Enterprise Service Bus (ESB)比如 WebSphere ESB可和中介流同使用中介流可以由 WebSphere Sensor Events 传送服务WebSphere Sensor Events 传送系列事件服务这些服务可通过其定义 Web Services 接口用于外部执行

  业务事件处理

  业务事件处理(BEP)引擎管理事件逻辑处理是为了根据已定义规则识别模式和动作这些动作可以指定个业务流程、个服务或生成派生事件并将其放回系统进行进步处理BEP 引擎拥有事件相关尖端技术这些技术都是基于模式匹配和事件定义可以是空间上或时间上事件是实时发生业务规则就需要有足够灵活性能够改变哪个事件模式应该特定业务流程

  WebSphere Business Events 和 WebSphere Sensor Events 绑定在以提供识别事件模式 BEP 功能创造个抽象业务事件或直接执行个业务流程个 WebSphere Sensor Events 部署中WebSphere Business Events 集成在个事件消息传送基础设施上根据它规则定义来检测事件模式

  通过系列已定义规则分析和关联这些事件以触发特定动作或生成派生事件这些反过来又有助于进步分析和关联使用这种思路方法在低层次事件上分析能够逐步产生高层次业务事件业务流程类似地高层次事件能够被拆分成个或者多个低层次事件或动作;例如更换压力控制阀、拉响警报或发出警戒信号

  事件服务

  WebSphere Sensor Events 提供系列业务层事件服务这些服务可以从 WebSphere Sensor Events 内流程中也可以通过 Web 服务接口从外部业务流程中这些服务包括事件数据持久性、事件格式转换、和复杂事件处理引擎集成、行政服务等等

  业务层组件通过发布/订阅模式集成在总线上也可以从业务流程中对其进行服务会随时间扩大到支持行业解决方案和跨行业推广业务服务在很多情况下对任意给定服务会导致派生事件被发布在总线上然后这些服务提供个明确业务功能以及个用于生成新业务事件、从而进行进步基于事件处理交互点

  业务流程集成

  WebSphere Sensor Events 向 WebSphere 业务流程管理(BPM)产品套件提供个集成框架如前所述WebSphere Sensor Events 提供系列业务层 Web 服务这些服务能够从 BPM 产品内流程中例如个使用 BPEL 定义且在 WebSphere Process Server 内运行业务流程可以 WebSphere Sensor Events 服务整个业务流程可以使用适当 BMP 工具建模和监控

  除了提供业务流程要使用服务以外WebSphere Sensor Events 服务还能够业务流程随着对传感器数据分析和关联需要识别业务事件业务流程WebSphere Sensor Events 可以通过 WebSphere ESB 中介能力提供这功能对外部流程细节进行调节能够隔离协议和格式差异此外WebSphere Sensor Events 提供将事件消息和 WebSphere Business Monitor、IBM InfoSphere Traceability Server 和 WebSphere Business Services 直接集成集成服务

  结束语

  物联化、互联化和智能化 3者必须结合在帮助您在正确时间做正确决定从而变革您业务IBM WebSphere Sensor Events 提供联系基于传感器实时数据所需中间件平台提供从传感器事件派生出业务事件事件分析还根据个面向服务架构(SOA)将这些业务事件集成到业务流程中

  该系列篇文章将会详细介绍 Smarter Planet 计划具体方面比如智慧供应链、智慧医疗保健以及过程流该系列每篇文章都会:

  描述个总体解决方案其挑战方面以及对预期业务价值强调

  展示如何对解决方案需求进行划分显示使用哪些产品组件和工具解决关键功能领域

  定义总体解决方案思路方法和架构



  针对解决方案核心元素所基于关键组件集提供详细实现讨论包括举例代码以及其他适当解决方案工件

  显示所提议解决方案如何满足需求并交付业务价值

  该系列最后篇文章会将该系列讨论过共同点、建议、模式和实战整理总结在概括设计 Smarter Planet 解决方案思路方法以及决定您应该如何、何时利用可用产品、组件和服务来构建解决方案理由



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