張龍昌，楊艷紅，王曉明

(1.渤海大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,遼寧 錦州 121013；2.渤海大學(xué)圖書館，遼寧 錦州 121013)

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下食品安全云計算平臺模型

張龍昌1，楊艷紅2，王曉明1

(1.渤海大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,遼寧 錦州 121013；2.渤海大學(xué)圖書館，遼寧 錦州 121013)

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，食品安全信息系統(tǒng)存在建設(shè)重復(fù)投資嚴重，缺乏完整統(tǒng)一的系統(tǒng)，海量食品安全信息處理、存儲、共享難等問題，對食品安全信息資源的有效管理和利用提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。云計算取之不盡的計算和存儲能力不僅能有效處理海量數(shù)據(jù)，又能為用戶提供按需分配，減少信息系統(tǒng)建設(shè)投資，因此提出基于物聯(lián)網(wǎng)的食品安全云計算平臺模型。首先提出食品安全物聯(lián)網(wǎng)模型，刻畫物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的食品安全應(yīng)用系統(tǒng)運行模型；接著提出物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的食品安全云平臺總體架構(gòu)；最后提出物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下異構(gòu)終端的整合機制和服務(wù)端來自不同服務(wù)提供商的服務(wù)整合機制。該模型不僅適合構(gòu)建大型物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的食品安全云平臺，也支持小型本地化物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的食品安全云計算平臺。

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境；食品安全；云計算；服務(wù)；整合

1 概 述

2008年，IBM提出“智慧地球”的構(gòu)想，隨后上升為美國國家戰(zhàn)略。為實現(xiàn)歐洲在物聯(lián)網(wǎng)功能架構(gòu)上的主導(dǎo)作用，從而獲得經(jīng)濟增長，給人們生活帶來益處，歐盟委員會提出《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》，通過十四個行動計劃實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)。在《讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展》的重要講話中，溫總理提出包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的五大國家新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。隨后，物聯(lián)網(wǎng)成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界廣泛討論的熱點領(lǐng)域。農(nóng)產(chǎn)品由生產(chǎn)到餐桌需要經(jīng)過若干環(huán)節(jié)的處理，如種植養(yǎng)殖環(huán)節(jié)、加工處理環(huán)節(jié)、運輸倉儲環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)等，任何環(huán)節(jié)處理不當都可能造成食品的污染，從而產(chǎn)生食品安全問題[1]。學(xué)者們開始研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用，目前研究成果主要集中在4個方面。

(1)物聯(lián)網(wǎng)在食品、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用。采用傳感器對葡萄種植園的溫度、濕度、光照、風(fēng)速、風(fēng)向信息進行實時采集，同時利用傳感器對酒窖中的溫度、濕度信息進行檢測，形成一套完整的葡萄酒生產(chǎn)過程的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有效監(jiān)測高品質(zhì)葡萄酒生產(chǎn)過程中的環(huán)境參數(shù)，大大提高了葡萄酒的質(zhì)量[2]。將傳感器節(jié)點部署到食品加工生產(chǎn)企業(yè)加工過程的各關(guān)鍵節(jié)點上，采集環(huán)境信息，將信息通過GPRS傳送到PC端或手機端，從而形成一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品加工過程信息采集系統(tǒng)，能實時監(jiān)控加工過程的環(huán)境信息，提高食品的安全質(zhì)量[3]。

(2)物聯(lián)網(wǎng)在食品、農(nóng)產(chǎn)品物流環(huán)節(jié)的應(yīng)用。文獻[4]在裝有菠蘿的紙箱和塑料箱上安裝傳感器，采集長途運輸過程中的環(huán)境信息變化情況，將該方法與傳統(tǒng)的溫度記錄法進行比較，提出采用傳感器的方法更加高效和準確。將溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器應(yīng)用到采用空陸聯(lián)運方式的新鮮魚長途運輸過程中，作為一次有效的嘗試[5]。將溫度傳感器從冷鏈運輸車中采集的信息，通過GPRS技術(shù)實時傳送到數(shù)據(jù)中心，從而做到實時監(jiān)控溫度狀況[6]。水果聯(lián)運過程中安裝傳感器節(jié)點，基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行聯(lián)網(wǎng)，檢驗傳感器節(jié)點在低溫環(huán)境下的有效性，通過對環(huán)境濕度的變化，建立快速確定水果中水分的模型[7]。將具有溫度傳感器的半被動式RFID安裝到冷藏車廂或保溫容器立體空間中，檢測廂內(nèi)的最高溫度，從而建立冷藏空間中物品表面或內(nèi)部的溫度與冷藏裝置顯示溫度的關(guān)系模型[8]。

(3)物聯(lián)網(wǎng)在食品溯源中的應(yīng)用。文獻[9-10]分別設(shè)計了食品生產(chǎn)、加工、運輸、銷售各環(huán)節(jié)的信息采集集成系統(tǒng)，從而實現(xiàn)食品的溯源。為實現(xiàn)乳品從生產(chǎn)到消費過程的監(jiān)控和溯源，文獻[11]在RFID技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計了奶品質(zhì)管理系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)控分析系統(tǒng)、運輸監(jiān)控系統(tǒng)和報警系統(tǒng)?；趲в袀鞲衅鞯腞FID技術(shù)，文獻[12]提出一套食品安全監(jiān)控預(yù)警平臺，并應(yīng)用到廣東省某市的食品安全監(jiān)控和預(yù)警中。將RFID技術(shù)、EPC技術(shù)應(yīng)用到肉品企業(yè)信息資源平臺架構(gòu)中，設(shè)計出肉品追溯體系，從而提高肉品信息的實時性、準確性和可靠性[13]。文獻[14]對食品生產(chǎn)、運輸、流通過程進行統(tǒng)一標識，采用EAN.UCC標準進行三維編碼，構(gòu)建食品供應(yīng)鏈的追溯系統(tǒng)。文獻[15]認為目前RFID技術(shù)在食品跟蹤行業(yè)的應(yīng)用成本過高，在一些普通的低成本行業(yè)不太適用；提出了一種基于二維碼和互聯(lián)網(wǎng)的低成本技術(shù)的食品跟蹤、分析、監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

(4)基于物聯(lián)網(wǎng)的食品安全系統(tǒng)。為降低農(nóng)產(chǎn)品物流成本，提高安全質(zhì)量，向農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理和安全質(zhì)量追蹤溯源提供詳細、全面與準確的電子信息。文獻[16]提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全信息系統(tǒng)平臺，該系統(tǒng)側(cè)重于解決農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)、流通、加工過程中的產(chǎn)品質(zhì)量信息的獲取。

(5)基于云計算的食品安全系統(tǒng)。云計算作為物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下海量、異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲和計算中心，在食品安全監(jiān)控中也有一定研究。文獻[17]認為食品安全監(jiān)理體系中管理的數(shù)據(jù)量大、技術(shù)要求較高，構(gòu)建了基于云計算的食品安全監(jiān)理架構(gòu)，實施對食品安全信息及風(fēng)險評估的管理。現(xiàn)有淡水魚養(yǎng)殖各個環(huán)節(jié)的信息化系統(tǒng)孤立存在，并沒有形成整個環(huán)節(jié)的集成，文獻[18]在云計算基礎(chǔ)上提出淡水魚養(yǎng)殖平臺架構(gòu)，由數(shù)據(jù)層、支撐層和應(yīng)用層三個部分組成。已有食品安全信息監(jiān)控與分析平臺在信息的及時性、準確性、全面性三個方面的研究存在不足，文獻[19]首先對信息采集的范圍、風(fēng)險預(yù)警的目標等進行整體規(guī)劃，在其基礎(chǔ)上提出包括基礎(chǔ)設(shè)施層、計算框架層、信息處理層、用戶服務(wù)層的全球食品安全信息監(jiān)控與分析云平臺架構(gòu)。文獻[20]分析食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況，提出食品安全信息具有量大、種類繁多、處理要求速度快、格式單一導(dǎo)致數(shù)據(jù)的價值偏低等大數(shù)據(jù)的特征，提出基于云計算技術(shù)的以檢測數(shù)據(jù)為支撐的交互平臺，將食品安全大數(shù)據(jù)信息在云平臺上進行匯集、整理、加工和分析，再通過網(wǎng)頁、電話、移動設(shè)備應(yīng)用等方式向用戶提供服務(wù)。文獻[21]嘗試用云平臺搭建為農(nóng)產(chǎn)品商流與物流的紐帶，通過信息平臺向用戶提供商流與物流資源信息，方便決策。管理平臺將絕對權(quán)威的政府引入管理體系，建立健全相關(guān)規(guī)章制度；由若干個業(yè)務(wù)子平臺構(gòu)成，通過各種手段，管理平臺全程監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品流通。

上述研究主要將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到食品安全監(jiān)管的各個環(huán)節(jié)中，逐漸形成物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的食品安全控制，但是上述研究成果都沒有解決下述問題：長期以來食品安全信息化建設(shè)重復(fù)投資嚴重，信息化長期落后；由于信息孤立不能形成完整、統(tǒng)一的食品安全信息；物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下海量食品安全信息處理、存儲、共享難等問題，對食品安全信息資源的有效管理和利用提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。云計算取之不盡的計算和存儲能力不僅能有效處理海量數(shù)據(jù)，又能為用戶提供按需分配的個性化服務(wù)。云計算應(yīng)用于食品安全領(lǐng)域的監(jiān)管是不可避免的趨勢，因此文中提出基于物聯(lián)網(wǎng)的食品安全云計算平臺模型。

2 食品安全物聯(lián)網(wǎng)

由國際電信聯(lián)盟對物聯(lián)網(wǎng)定義的演變，食品安全物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，它是通過二維碼技術(shù)、RFID識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、全球定位技術(shù)等，按照約定的協(xié)議將食品供應(yīng)鏈上的物流、信息流與互聯(lián)網(wǎng)相連，進行信息交換和通信。

食品供應(yīng)鏈由食品的生產(chǎn)、加工、物流、銷售、消費等環(huán)節(jié)構(gòu)成，物聯(lián)網(wǎng)在食品供應(yīng)鏈中的應(yīng)用包括生產(chǎn)監(jiān)測及管理、加工過程監(jiān)測及管理、流通環(huán)節(jié)監(jiān)測及管理、食品質(zhì)量溯源、食品質(zhì)量檢測、食品安全信息監(jiān)控和分析等。圖1描述了物聯(lián)網(wǎng)在食品安全中的應(yīng)用過程。數(shù)據(jù)采集階段利用傳感器、音頻設(shè)備、視頻設(shè)備、GPS、手機、電腦、電視等采集食品在生產(chǎn)、加工、物流、銷售、消費過程中涉及的食品原材料、加工食品的相關(guān)信息，通過無線網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)將食品安全信息傳到互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心將食品安信息加工處理后通過業(yè)務(wù)融合網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)給消費者用戶、服務(wù)用戶(食品供應(yīng)鏈上涉及的使用食品安全信息的用戶)、第三方(食品安全監(jiān)管、檢測等機構(gòu)用戶)。物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的食品安全信息特點包括：

(1)數(shù)據(jù)海量，包括食品供應(yīng)鏈上食品狀態(tài)、環(huán)境、設(shè)備及互聯(lián)網(wǎng)輿情等信息；

(2)數(shù)據(jù)類型多樣，食品安全數(shù)據(jù)不僅有業(yè)務(wù)處理的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也有音頻、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，同時存在文本、網(wǎng)頁等半格式化數(shù)據(jù)；

(3)多數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)不僅來源于傳感器等設(shè)備的自動采集，也可能來自用戶的錄入，同樣也可能來源于互聯(lián)網(wǎng)的自動收集；

(4)數(shù)據(jù)格式異構(gòu)，不同類型的數(shù)據(jù)描述的方式存在不同，即使同一類型的數(shù)據(jù)來源于不同系統(tǒng)其描述的格式也不盡相同。

圖1 食品安全物聯(lián)網(wǎng)

3 平臺總體架構(gòu)及功能

根據(jù)文中提出的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下食品安全信息化存在的問題和物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的食品安全信息的特點，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計算、SOA等技術(shù)，提出物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下食品安全云平臺總體架構(gòu)(見圖2)。平臺由食品安全云計算終端平臺和食品安全云計算服務(wù)端平臺相互作用，支撐物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下消費者用戶、服務(wù)用戶、第三方用戶對食品安全信息的操控和檢索，實現(xiàn)完整、準確、及時、無縫地反映食品供應(yīng)鏈上的食品安全信息。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下食品安全云平臺總體架構(gòu)

3.1 終端服務(wù)平臺

食品安全云計算終端服務(wù)平臺面向計算機網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)，提供統(tǒng)一的訪問方式，根據(jù)用戶的當前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、終端環(huán)境和偏好自適應(yīng)切換網(wǎng)絡(luò)，通過統(tǒng)一終端應(yīng)用支撐平臺訪問上述三種網(wǎng)絡(luò)，支撐用戶的異構(gòu)終端環(huán)境(電腦、平板電腦、智能手機、電視等)，從而向食品安全云計算終端平臺發(fā)送請求/接收應(yīng)答。

3.2 服務(wù)端服務(wù)平臺

食品安全云計算服務(wù)端平臺實現(xiàn)海量、異構(gòu)、多源數(shù)據(jù)的存儲、計算，實現(xiàn)IaaS、PaaS、SaaS三層服務(wù)的集成，提供有區(qū)別的本地化服務(wù)和公共服務(wù)。下面詳細介紹服務(wù)端平臺的層次結(jié)構(gòu)。

(1)IaaS服務(wù)層：基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)可以從第三方服務(wù)提供商購買，也可基于自有基礎(chǔ)設(shè)施建立。食品供應(yīng)鏈上的參與單位(或主管部門主導(dǎo))應(yīng)當建設(shè)1個或多個共享云服務(wù)中心，對于部分食品安全信息保密、安全要求較高的單位搭建專門用于本單位食品安全信息監(jiān)管的私有基礎(chǔ)設(shè)施平臺，同時能夠利用第三方提供的部分基礎(chǔ)設(shè)施。這里的基礎(chǔ)設(shè)施包括計算設(shè)備、存儲設(shè)備、感知設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)、廣播電視網(wǎng)絡(luò)等，將基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化，形成計算資源池、存儲資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池、I/O資源池，從而向上層服務(wù)或終端提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。

(2)PaaS服務(wù)層：平臺服務(wù)層主要包含存儲類平臺和面向應(yīng)用類平臺。存儲類平臺需要能夠支持結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)三種類型，因此由SQL類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和分布式文件系統(tǒng)組成，存儲類平臺共同搭建1個或多個，對于有私用要求的單位可自行搭建本地平臺，也可使用第三方搭建平臺。應(yīng)用服務(wù)類平臺提供應(yīng)用系統(tǒng)運行環(huán)境、完成請求/計算/應(yīng)答，為自動采集數(shù)據(jù)提供支撐環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化辦公及其他相關(guān)能力，應(yīng)用服務(wù)平臺具有公共搭建、單位私用搭建和第三方提供三種方式。

(3)SaaS服務(wù)層：該層是實現(xiàn)食品安全監(jiān)控的獨有、關(guān)鍵部分，平臺支持公共應(yīng)用、本地應(yīng)用和第三方應(yīng)用，為實現(xiàn)更高的軟件復(fù)用，采用SOA技術(shù)設(shè)計該層。SaaS服務(wù)層設(shè)計若干公共Web服務(wù)、本地使用Web服務(wù)以及引用或直接使用的第三方服務(wù)，這些服務(wù)在SaaS服務(wù)管理層的服務(wù)注冊中心中注冊，通過服務(wù)推薦自動向用戶推薦與其偏好相符的服務(wù)，通過工作流技術(shù)將原子服務(wù)組合形成功能更強的服務(wù)供用戶調(diào)用，在SaaS應(yīng)用層形成面向食品安全具體需求的若干食品安全公共應(yīng)用系統(tǒng)、第三方應(yīng)用系統(tǒng)以及本地應(yīng)用系統(tǒng)。其中本地應(yīng)用系統(tǒng)面向某獨有單位，確保數(shù)據(jù)的私密性和安全性，其由本地應(yīng)用基礎(chǔ)平臺提供相關(guān)能力；第三方本地應(yīng)用系統(tǒng)通過支持標準化接口，與本地基礎(chǔ)平臺無縫集成，成為本地食品安全應(yīng)用系統(tǒng)的一個有機組成部分。

4 整合機制

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下食品安全信息服務(wù)的整合需要考慮異構(gòu)終端的整合和云計算服務(wù)端(即現(xiàn)有服務(wù)系統(tǒng))的整合。異構(gòu)終端的整合需要考慮電腦、智能手機、電視等，通過互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、無線網(wǎng)以及廣播電視網(wǎng)訪問食品安全云計算平臺和發(fā)布信息的情況，需要建立統(tǒng)一的訪問方式。現(xiàn)有服務(wù)系統(tǒng)的整合需要考慮硬件基礎(chǔ)設(shè)施的整合、平臺服務(wù)的整合和應(yīng)用服務(wù)的整合。

4.1 異構(gòu)終端的整合

由于無線網(wǎng)絡(luò)尤其是移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有傳輸速率慢、時延大、穩(wěn)定性差等缺點，如果采用瀏覽器/服務(wù)器模式與云服務(wù)進行交互，將大大降低云計算平臺的效能。另外，食品安全業(yè)務(wù)量大、操作頻繁，使用單純的瀏覽器很難完成復(fù)雜的業(yè)務(wù)操作。通過將用戶界面的顯示進行最大程度的本地化，可以有效降低數(shù)據(jù)傳輸量；將計算和海量信息存儲到云端，充分利用云的超強計算和存儲能力；另外還能實現(xiàn)異構(gòu)終端的有效整合。因此，采用C/S模式設(shè)計異構(gòu)終端的整合機制，是實現(xiàn)異構(gòu)終端、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下向用戶提供統(tǒng)一、無縫、自適應(yīng)訪問方式的有效途徑。異構(gòu)終端整合框架如圖3所示。

圖3 異構(gòu)終端整合框架

考慮到異構(gòu)終端框架應(yīng)具有高度可擴展性，應(yīng)能跨手機操作系統(tǒng)、計算機操作系統(tǒng)以及數(shù)字電視操作系統(tǒng)，還應(yīng)能實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的信息交換，不同的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的集成應(yīng)在高層協(xié)議上實施。因HTTP協(xié)議簡捷、快速，能夠適應(yīng)智能手機終端、計算機終端和數(shù)字電視終端，所以通過HTTP協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。XML具有較強的自我描述能力，服務(wù)端、客戶端在信息交換過程無需事先約定數(shù)據(jù)格式，XML實現(xiàn)信息的交換具有較大的靈活性，因此采用XML作為云端和終端的數(shù)據(jù)交換。

由于終端包含了智能手機、電腦和數(shù)字電視等，操作系統(tǒng)繁多。為了更好地設(shè)計食品安全信息系統(tǒng)客戶端軟件，設(shè)計一個跨操作系統(tǒng)的開發(fā)平臺，該平臺可以向客戶端提供短信、彩信等通信能力和位置信息、多媒體播放、相關(guān)引擎及其他服務(wù)能力等接口，提供處理HTTP請求、連接管理、自適應(yīng)用戶終端環(huán)境能力，同時也提供業(yè)務(wù)能力插件支撐環(huán)境。

在開放平臺上對應(yīng)較為粗粒度，能夠完成一定功能的組件，如位置信息處理、多媒體集成、終端內(nèi)容讀取、通信利用和訪問服務(wù)端能力組件等。在這些粗粒度的組件基礎(chǔ)上構(gòu)建食品安全應(yīng)用，向電腦用戶、智能手機用戶、數(shù)字電視用戶展示統(tǒng)一的應(yīng)用界面。

4.2 云計算服務(wù)端的整合

云服務(wù)端的服務(wù)有IaaS、PaaS、SaaS三種類型，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下食品安全云計算服務(wù)端的整合需要對這三種類型的服務(wù)進行整合，而IaaS、PaaS服務(wù)可以通過封裝成SaaS服務(wù)的形式被調(diào)用，因此云計算服務(wù)端的整合過程實質(zhì)上是SaaS服務(wù)的整合過程。下面介紹SaaS服務(wù)的封裝技術(shù)和食品安全綜合業(yè)務(wù)整合過程。

(1)基于開放式API的服務(wù)生成。

通過開放式API向外提供服務(wù)是互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)主流方法，該方式采用封裝技術(shù)實現(xiàn)用戶需求功能，開發(fā)者只關(guān)心API的功能和調(diào)用接口，不必關(guān)心具體實現(xiàn)，因此有利于開發(fā)人員專注于邏輯本身。Parlay API、JAIN、SIP Servlet是通信領(lǐng)域的主流技術(shù)，REST API和Web Services是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的主流技術(shù)。

(2)腳本語言實現(xiàn)服務(wù)封裝。

腳本語言實現(xiàn)業(yè)務(wù)的開發(fā)，其抽象層次在API業(yè)務(wù)開發(fā)之上，但對低層的網(wǎng)絡(luò)能力的開發(fā)不如API，開發(fā)者使用特定的腳本語言對業(yè)務(wù)規(guī)則進行說明，該方式非常適合專業(yè)編程能力較弱、業(yè)務(wù)能力較強的開發(fā)人員。目前腳本語言大部分是基于XML形式實現(xiàn)，CPL、SCML、VoiceXML、XTML和CCXML等是基于XML的典型的通信領(lǐng)域的業(yè)務(wù)開發(fā)腳本語言，BPEL是廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的Web服務(wù)腳本開發(fā)語言。腳本語言的好處是關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯，具有高重用、可移植性等優(yōu)點。

(3)構(gòu)件實現(xiàn)服務(wù)封裝。

實現(xiàn)高度的軟件復(fù)用是現(xiàn)階段軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本思路，構(gòu)件是實現(xiàn)軟件服務(wù)的基本技術(shù)，通過構(gòu)件實現(xiàn)代碼的重用，通過構(gòu)件的組合實現(xiàn)更強功能，從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速開發(fā)。目前有CORBA對象、COM/DCOM、EJB等主流構(gòu)件技術(shù)，構(gòu)件的典型表現(xiàn)形式是類，具有規(guī)范的二進制編碼，可以獨立部署、運行的類。

(4)綜合服務(wù)整合。

綜合服務(wù)整合同時支持開放API技術(shù)、腳本技術(shù)和構(gòu)件技術(shù)。圖4是融合了三種技術(shù)的食品安全綜合應(yīng)用整合體系。XML翻譯和GAML腳本解析器為各種轉(zhuǎn)換過程，CPL腳本、BPEL腳本、EBPEL腳本(擴展的BPEL腳本)、食品安全領(lǐng)域構(gòu)件、食品安全開放API是整合過程涉及的各種實體。

圖4 云計算服務(wù)端綜合服務(wù)整合框架

5 結(jié)束語

長期以來食品安全信息的監(jiān)管存在不統(tǒng)一、信息不完整，食品供應(yīng)鏈上單位信息化水平差距較大，相同類型單位信息系統(tǒng)重復(fù)投資嚴重，不能有效對食品進行監(jiān)管等問題。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到食品安全監(jiān)管領(lǐng)域，在提高食品安全監(jiān)管能力的同時，也產(chǎn)生了數(shù)據(jù)量大、異構(gòu)和多源等問題。

針對上述問題，提出物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于云計算的食品安全云計算模型。該模型能夠根據(jù)不同用戶的需求按需分配信息資源，適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境異構(gòu)大數(shù)據(jù)的存儲和計算，能夠有效整合異構(gòu)終端和服務(wù)端的異構(gòu)服務(wù)，能對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下食品安全云平臺的建設(shè)提供有效的參考。

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Cloud Computing Platform Model of Food Safety under Environment of Internet of Things

ZHANG Long-chang1,YANG Yan-hong2,WANG Xiao-ming1

(1.College of Information Science and Technology,Bohai University,Jinzhou 121013,China; 2.Library of Bohai University,Jinzhou 121013,China)

Under the environment of Internet of things (IoT),the problems exist in food safety information system like serious repeat construction investment,the lack of a complete and unified system,and difficult massive food safety information processing,storing and sharing,which severely hinders effective management and utilization of food safety information resources.Cloud computing,which is of massive computing and storing ability,not only can process the mass data effectively,but also provide on-demand resources to reduce the construction investment of information system,so the food safety cloud computing platform model is built based on Internet of Things.First,food safety of IoT mode is proposed,which portrays food safety applications running model in IoT environment.Then,the overall architecture of food safety cloud computing platform is presented under IoT environment.Finally,the integration mechanism of heterogeneous of terminal and of services from server are proposed.The model not only could construct large-scale food safety cloud computing platform in IoT environment,but also support small and localized one.

environment of Internet of Things;food safety;cloud computing;service;integration

2015-10-28

2016-02-25

時間：2017-01-04

教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項目(15YJC870028);遼寧省自然科學(xué)基金(2015020009)；遼寧省哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃基金項目(L15BTQ002)；遼寧省教育廳科學(xué)技術(shù)研究一般項目(L2014451)

張龍昌(1977-)，男，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，CCF會員，研究方向為數(shù)字圖書館和云計算。

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1450.TP.20170104.1023.024.html

TP39

A

1673-629X(2017)01-0107-05

10.3969/j.issn.1673-629X.2017.01.024