CN102800038B - 基于物联网与云计算的智慧教育e卡通系统平台 - Google Patents

Abstract

本发明基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统平台，包括：IaaS单元、PaaS单元、SaaS单元、数据采集器、感知终端；IaaS单元是将基础设施作为服务，负责传递和处理感知层获取的信息；PaaS单元是以云计算作为基出平台，利用RFID、数据通信技术组成一个综合服务平台；SaaS单元支持多种前端浏览器，采用业界先进的技术标准和技术规范，采用SOA的体系结构，利用连接性切入点，连接到基础设施；数据采集器，支持多种通讯协议，适用多种传输方式，采用网络I/O模型-IOCP模式，使用线程池处理异步I/O请求；所述感知终端，它包括POS机，配套机，识别机、多媒体、通道机，车载机、水控器等专用终端设备。

Description

基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统平台

技术领域

本发明涉及教育行业各种信息化、自动化、智能化在学校和社会的各个领域，是数字教育和信息教育的结合体。

背景技术

近年来，随着校园信息化建设的进一步加快，智慧城市、智慧校园和数字化校园一卡通得到了广泛的应用，教育行业信息化建设高速发展，实施了覆盖城乡的宽带教育城域网建设、校园网建设，实现了“校校通”、“驾校通”、校内“一卡通”及“班班通”。在此基础上建成的不仅有数字图书馆、多媒体教学系统，还有教学资源管理等大批教育信息化产品。各种解决方案和系统平台层出不穷。随着物联网、手机智慧校园的兴起，智慧校园将得到进一步深化和升级，各厂商的参与使得“智慧校园”与特定的产品捆绑，只能是不同的学校各自建立不同厂商的平台，基础设施、网络环境重复投资，资源不能共享、信息不能共享。无论是一卡通系统还是信息化系统，都是智慧教育不可分割的组成部分，两者的地位是平等，系统和平台相对独立，即使是有些集成商将几个平台集成起来，也只仅仅做到通过接口相连，一卡通系统或信息化系统成为另一个系统的外挂系统。

主要存在以下几个问题：（1）松耦合：一卡通系统与信息化系统仅仅通过接口相连使一个系统成为另一个系统外挂系统。

（2）数据分散：数据出自各个部门，标准不一，各部门及领导不能完全实时地共享和使用一套统一的数据。

（3）重复建设：无论是“智慧校园”、“数字校园”还是“校园一卡通”，都需要一个企业或学校建一个平台，一套系统一个平台，在实际新应用系统建设中存在着基础设施重复建设与浪费的问题。

（4）信息孤岛、无法挖掘分析、工作被动：用户不能实时通过一个平台中处理多个信息化系统的工作，管理层不能及时了解到教育领域的各项数据，有些信息不能在第一时间直接传递给领导层，往往是等事态扩大了领导才知道，使领导的决策滞后，服务不具人性化显得工作被动。

（5）资源浪费：如不同学校开设的专业以及教学特色不一致，使得校内校外的休闲娱乐、体育健身、人文交流、图书资料、科研成果、金融服务、平安服务等资源不能共享。

（6）信息滞后：网络传输的瓶颈造成跨校区感终端数据异步上传，不能实时处理，挂失卡白名单信息得不到及时更新。数据并发处理能力和负载动态扩充能力不能满足多校区的服务。

发明内容

为了概括本发明的目的，在这里描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应了解，无需所有这些方面、优点和特征包含在任一特殊的实施例中。

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统平台的实现方法。它是集“校园一卡通”、“教育校务信息化”和“教育政务信息化”功能于一体，利用城市“市民卡”为介质，合理地整合资源，建成贯通市、区（县）、学校，衔接各级各类教育机构，集政务公开、网上办事、公共服务、在线互动等多种功能于一体的网上政府门户。建成服务广大市民和教育工作者的电子政务（电子校务）体系，创新政务管理和校务管理，扩大服务范围，提升教育公共服务水平。形成以学习者为中心、融合校内学习和校外学习、学历教育与非学历教育，沟通学校、家庭、社会，以物联网技术，连接校园、企业、城市网络中的各个物件，以云计算技术创建一个能为所有学校的师生员工、家长提供服务的平台。

本发明的技术方案包括：

一种基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统平台，它包括IaaS服务、PaaS服务、SaaS服务、数据采集服务、感知终端。

所述的IaaS服务，是将基础设施作为服务（InfrastructureasaService），负责传递和处理感知层获取的信息；避免了基础施的重复建设，实现资源共享。

所述的PaaS服务，是以云计算作为基出平台，将本系统服务器平台和开发环境作为服务(PlatformasaService)，在互联网基础上，利用RFID、数据通信技术组成一个集研发、试点、应用展示、人才培养、实训于一体的综合服务平台。运用“数据联邦技术（IBMWebSphereInformationIntegratorV8.2）”集成关系和非关系数据，允许联邦系统充当一个虚拟的数据库，使得对远程对象的查询和对本地表的查询一样简单；采用“IBMWebsphereportal”目录服务，结合“Acegi”安全构架,实现基于URL的安全系统。编写访问控制策略，将其保存到LDAP目录服务器，配置Acegi与目录服务器进行交互，从而实现访问控制策略，达到“统一身份认证”及其它资源的访问控制。实现信息共享，解决信息孤岛、无法挖掘分析、工作被动的问题。

所述的SaaS服务，是软件即服务（Software-as-a-service），采用软件运营服务模式。客户只需采用完全托管的租赁模式，对客户而言，拿来即用，无须安装，无须维护，按需使用，随处可用等特点。一个客户维护一套系统，几百个客户也只需维护一套系统，对服务商而言节省销售成本，节省维护成本。SaaS服务支持多种前端浏览器，如InternetExplore、Netscape、PDA及智能手机等；采用业界先进的JSF2.0、Struts、Hibernate、Ibatis、memcache、Spring、JQuery、Richfaces、Primefaces、ActiveMq、Jboss、Apache等技术标准和技术规范；采用SOA面向服务的体系结构（service-orientedarchitecture）。利用连接性切入点，连接到基础设施，从而将企业中的所有人员、流程和信息整合到一起。在服务间和整个环境中实现灵活的SOA连接，获取现有业务流程，并在不需要太多工作的情况下通过其他业务通道提供此流程。它避免了传统应用软件上线周期长、高成本、高风险等运营模式。

所述数据采集服务，支持多种通讯协议，如：USB、TCP/IP、CAN、RS485、RS232。适用多种有线或无线、公有或私网络的传输方式，如：Internet、WiFi、GPS、GPRS。采用高效率的网络I/O模型-IOCP，使用线程池处理异步I/O请求。在处理多个并发请求时，传统的处理模式都是在接收请求后就创建一个线程来应答请求。这样就会有很多的线程并行的运行在系统中，操作系统就要花费大量的时间进行线程的上下文切换，并没有多少时间花在线程运行上。再加上创建新线程的花销比较大，就会造成系统效率的低下。而IOCP模式则是事先开好N个线程（N=CPU个数*2+2），存储在线程池中。然后将所有的用户请求都投递到I/O端口上，然后N个工作线程逐一地从端口中取得用户消息并加以处理。这样就避免为每个用户开一个线程，既减少了线程的资源，又提高了线程的利用率。在内存资源方面引入内存池机制，来管理系统内存的获取和释放，降低内存泄露的风险。

整个采集服务器主要分成两个部分：

负责网络IO部分,也就是从网络读取和发送数据；

处理业务逻辑。

通常情况下他们是分离的,网络IO部分不需要管理业务逻辑具体做什么工作，而后者也不关心数据怎么得来，怎么送到网络上。两者就是一个生产者消费者关系。本着一个原则，让生产者尽量的生产数据（即快速的收发数据），减少消费者的消费时间（业务处理时间缩短），即通信和业务的分离机制。数据采集服务通过以上这些手段，可以有效解决跨校区大量终端数据并发处理时，因网络带宽、吞吐量、CPU资源等瓶颈问题，以及跨校区感知终端数据异步上传，不能实时处理，挂失卡白名单信息得不到及时更新不能满足多校区的服务的问题。

所述感知终端，它包括台式、挂式、立式、手持式POS机，以及各类专用配套机，如读写器（机）、“身份识别”系列（进行各类考勤、梯控、门禁、身份认证、会议签到、保安巡更等）、“多媒体”系列（进行各类自助业务，如个人账户、交易的查询，密码修改，挂失，钱包转账，其他信息的查询等）、通道机，车载机、水控器等全套一卡通系列专用终端设备。

本发明的有益效果：本发明创造的智慧教育E卡系统平台技术流程和组网方案上进行多种创新，与业界信息化系统、智能系统、数字化校园一卡通系统等相比有以下明显优点：

（1）解决一个系统成为另一个系统外挂的松耦合问题，原先需要一个企业或学校建一个平台，一套系统一个平台，现在是将一个城市的教育信息化和智能化有效融合，可在全市建一个平台，供全市学校或企业使用，并且信息化和自动化、智能化都在一个平台上。为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务。

（2）解决基础设施重复建设，财政重复投入的问题。无论是“智慧校园”、“数字校园”还是“校园一卡通”，可以共用配套的基础设施，无需重复建设，减少财政投入。

（3）解决数据分散的问题，各部门及领导可以完全实时地共享和使用一套统一的数据，只要登录“智慧教育”平台，就能实时看到要看的准确数据。

（4）解决信息孤岛、数据无法挖掘分析、工作被动的问题，用户可实时通过一个平台中处理多个信息化系统的工作，管理层可及时了解到教育领域的各项数据，相关可信息可在第一时间直接传递给领导层，通过“智慧教育E卡通”平台的“决策分析”功能，为领导决策提供了准确可靠的力量化数据，使服务更显人性化。

（5）解决资源浪费的问题：学校不再需要费精力规划思考学校的信息化建设，也不再需要培养和安排专业人员来维护学校信息化平台，不再需要投资和管理信息化基础设备，学校只要专注教学。学校可以通过“智慧教育E卡通”平台就能享受到本校以外的资源信息，为提高自身教学质量提供了有效的渠道。也为广大师生提供了学校与社会、学生、家庭和教师的沟通的互动交流平台。

（6）通过“智慧教育E卡通”平台中的“平安短信”功能，使平安校园监督、考核等管理工作及时了、数字化了。“学籍管理”功能，使的管理学生信息、报到注册等工作更加方便快捷。“收费管理”功能，使得管理学校收费更加规范，能及时监控和了解到学校收费情况，可以杜绝乱收费现象。“师资管理”功能，可以及时了解到各学校的师资状况，对监督和考核教学质量提供了科学的依据。“校车管理”功能，可以随时随地了解到校车行驶和驾驶员操作等情况，为科学管理校车提供有效数据。

（7）通过“智慧教育E卡通”平台家长可以随时随地了解到孩子进校时间和离校时间，坐什么车、行驶在什么地点等情况，还可以了解到小孩在校的学习成绩，分析到小孩在校、区、市学习成绩的排名情况。可以根据考试成绩分析系统，对孩子中考、高考能填报哪类学校提供了参考意见。

（8）通过“智慧教育E卡通”平台不但可以辅助小孩学习，还能拓展学习的范围，减少课外辅导的费用等，起到十分重要的作用。

（9）通过“智慧教育E卡通”平台的教育政务和校务管理功能模块，可以为学生和家长提供了便捷快速教育服务。学生、家长可以随时随地地办理相关教育事务，向教育行政主管部门和学校反应自己的意见和想法，使自己参与到教育事业中来。

（10）通过智慧教育E卡通系统平台的应用，可全面了解掌握师生活动的所有实时动态信息，各种设备的安全使用状况，实现教学管理、教务管理、学生管理、校园管理、人才培养、校内校外生活等各个领域的信息化、智能化，有效解决当前校园安全稳定工作存在的问题，减少人力投入，全面提升管理水平。使校园的安全稳定工作进入一个智能化的新时代。实现物联网新技术的校企合作研发、新技术的试验场地、应用技术的展示推广、物联网人才培养的教学平台、中、高端人才的实训基地的有机整合。实现信息共享，解决信息孤岛问题。营造出了无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校内校生活环境。通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。利用“智慧教育”平台，可以实现资源共享提高设备使用率，例如图书馆信息共享，学籍信息共享等等。还可以通过平台发布信息如：通知、电子图书、平台互动等来提高管理效率。再如：教育局局长要了解某个学校学生进出学校的情况，过去要学校做记录统计再上报，不但时间比较长，浪费人工，同时上报的数据还不一定准确。现在局长只要登录“智慧教育”平台，就能实时看到要看的准确数据。这样大大提高了管理效率和管理科学性。

（11）可通过数据挖掘，充分利用平台中心数据库中积累的大量历史数据，进行科学的分析和挖掘，形成图形化的分析结果，根据学校应用特色，面向不同角色的人员提供丰富的统计报表和数据挖掘功能，为学校领导和各级人员的决策分析提供信息支持。解决数据出自多个部门，信息孤岛、无法挖掘分析、工作被动问题。可以为各级人员提供以下数据分析：

面向教育局和学校管理者

贫困行为分析－贫困生分析：可以通过分析长期的学生消费数据，给出消费偏低区间的实证结果，并对相关因素进行关联或聚类分析，试图寻找到消费行为的某些规律；

绩效考核支持－员工工作量分析；

合理部署设备－资源利用率分析、充值的习惯等行为分析：E卡通系统牵涉的硬件终端设备五花八门，分类众多，包括人及操作终端以及自助终端，根据业务数据进行分析挖掘，提供E卡通终端的利用率图表数据信息，以便管理者能够做出更加优化设备部署决策；

厂商服务考核－设备故障率与稳定性分析：教育E卡通系统是开放式的E卡通，是设备无关性的E卡通，针对不同厂商的硬件设备进行分类故障率以及异常数据的分析挖掘，可以有效直观的区分哪些厂商的设备稳定，性价比高；

健康行为分析－学生读书期间身体健康情况和饮食、体锻的关系；

学生培养计划－优秀毕业生和在校行为的关系，例如进出图书馆、学生考勤、宿舍门禁、考试成绩、选课情况等等；

面向商户管理者

消费人群分类－校内消费群体消费能力的划分，供商户经营决策；

以持卡人基本消费数据为基础，按照消费频次以及平均消费金额为维度进行统计分析，将校内消费群体消费的能力做划分，供商户经营决策；

食堂涨价分析－CPI指数的提升，在学校食堂的体现。

（12）技术上还解决了跨校区大量终端数据并发处理时，因网络带宽、吞吐量、CPU资源等瓶颈问题，以及跨校区感终端数据异步上传，不能实时处理，挂失卡白名单信息得不到及时更新不能满足多校区的服务的问题。

附图说明

图1为本发明实施例中系统总体结构示意图。

图2为本发明实施例中平台体系结构图。

图3为本发明实施例中技术架构图。

图4为本发明实施例中数据采集服务框图。

图5为本发明实施例中大量感知终端并发访问的IOCP模型图。

图6为本发明实施例中系统总体业务图。

图7为本发明实施例中企业用户业务开通流程图。

图8为本发明实施例中企业用户业务注销流图。

图9为本发明实施例中个人用户注册流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明提出了一种基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统的实现方法，它整合了教育行业各种信息化、自动化、智能化在学校和社会的各个领域，通过物联网技术，连接校园、企业、城市网络中的各个物件，发明了智慧教育E卡通云平台。它包括IaaS服务、PaaS服务、SaaS服务、数据采集服务。

图1所示，一种基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统的总体结构图，它包括IaaS单元、PaaS单元、SaaS单元、各类终端和终端用户以及开发者。

所述的IaaS单元，是将基础设施作为服务（InfrastructureasaService），负责传递和处理感知层获取的信息；避免了基础施的重复建设，实现资源共享。

所述的PaaS单元，是以云计算作为基出平台，将本系统服务器平台和开发环境作为服务(PlatformasaService)，在互联网基础上，利用RFID、数据通信技术组成一个集研发、试点、应用展示、人才培养、实训于一体的综合服务平台。运用“数据联邦技术（IBMWebSphereInformationIntegratorV8.2）”集成关系和非关系数据，允许联邦系统充当一个虚拟的数据库，使得对远程对象的查询和对本地表的查询一样简单；采用“IBMWebsphereportal”目录服务，结合“Acegi”安全构架,实现基于URL的安全系统。编写访问控制策略，将其保存到LDAP目录服务器，配置Acegi与目录服务器进行交互，从而实现访问控制策略，达到“统一身份认证”及其它资源的访问控制。实现信息共享，解决信息孤岛、无法挖掘分析、工作被动的问题。

所述的SaaS单元，是软件即服务（Software-as-a-service），采用软件运营服务模式。客户只需采用完全托管的租赁模式，对客户而言，拿来即用，无须安装，无须维护，按需使用，随处可用等特点。一个客户维护一套系统，几百个客户也只需维护一套系统，对服务商而言节省销售成本，节省维护成本。SaaS服务支持多种前端浏览器，如InternetExplore、Netscape、PDA及智能手机等；采用业界先进的JSF2.0、Struts、Hibernate、Ibatis、memcache、Spring、JQuery、Richfaces、Primefaces、ActiveMq、Jboss、Apache等技术标准和技术规范；采用SOA面向服务的体系结构（service-orientedarchitecture）。利用连接性切入点，连接到基础设施，从而将企业中的所有人员、流程和信息整合到一起。在服务间和整个环境中实现灵活的SOA连接，获取现有业务流程，并在不需要太多工作的情况下通过其他业务通道提供此流程。它避免了传统应用软件上线周期长、高成本、高风险等运营模式。

图2所示，是一种基于物联网与云计算的智慧教育E卡通平台体系结构图，其核心是统一信息门户。采用SOA面向服务的体系结构（service-orientedarchitecture），支持任何人、任何时间、任何地方、任何设备终端，进行自已拥有权限的操作。支持多种前端浏览器，如InternetExplore、Netscape、PDA及智能手机等。运用IBMWebsphereportal进行开发，由portlet服务器提供的一套公共服务，由Portlet容器负责初始化和销毁portlets，向portlets传送用户请求并合成响应。只需登录portal服务器一次就可以访问所有其它的应用，这意味着用户无需再分别登录每一个应用。

图3所示，是一种基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统技术架构图，它包括资源层、构件层、服务层、流程层、协同层。

所述资源层，是数据仓库。其数据库选用业界一致公认的稳定性好、性能优越、使用广泛的关系型ORACLE数据库系统，负载处理，采用了.Apache+JBOSS实现静动分离、负载均衡、多机集群技术；数据仓库采用集中管理和存储所有数据，保证了数据的一致性、完整性和及时性，最大限度地实现信息共享。集中管理的特点是：一是数据集中，除了在后台的数据库中，中间任何过程包括前置层都不保留任何业务数据。二是交易集中：所有业务逻辑处理全部集中在后台的应用服务器完成，中间过程没有数据支撑，只是传输数据，不进行业务处理。三是管理集中：业务开启和关闭、业务参数、运行监控等全部在后台集中进行。集中交易的优势是：a、可维护性高：集中架构只需要维护中心数据库和业务系统，再配备本方案中强大的监控中心，通过图形化界面管理，使得整个系统可维护性得到了极大的增强；b、可扩展性强：简单的业务扩展只需要新增相应的硬件设备，复杂的业务扩展也只需要在管理中心进行数据库和业务逻辑升级即可；c、更安全可靠：由于实现了集中模式，整个系统不存在单点故障的风险，使整个系统非常安全、稳定和可靠；运营成本低：统一的后台管理，避免了分布式数据管理的风险和投入；数据安全：采用金融业标准的MAC校验运算。DES密钥采用动态密钥，在每天建立连接签到时，动态生成分配、加密传输、加密处理等方式。

所述构件层，是指业务处理单元(BU)，由后台数据库的连接管理（连接池），业务处理模块的集成，具体业务处理模块的调用。以统一的数据交换标准实现跨行业、跨业务综合管理大集成的基于SaaS模式和“私有云”的M2M营运模式;

所述服务层，是指企业服务总线（ESB），相当于业务调度中心，业务通信平台的接入，业务及优先级调度，业务提交和结果返回，多类型推送消息的支持；多个业务处理组件受业务调度中心统筹调度，完成业务处理。支持并发。业务调度中心及业务处理单元，采用硬件集群，整个系统不存在单点故障。支持容错

所述流程层，是指业务处理与解析过程，智慧教育E卡通平台的核心在业务处理过程。可将不同的业务处理封装成独立的业务处理单元，业务单元之间彼此独立，互不影响。这些不同封装而成的业务单元，可按需分配组合成不同的业务群。业务群与业务群可以相同，也可以不同。这些组合而成的业务群，部署在不同应用服务器上，通过业务调度中心统筹进行调度不同的业务处理单元进行业务处理。

所述协同层，是物与物、人与物之间的信息传递与控制。利用RFID技术自动识别人、物品、物流等，把模拟信号转换成数字信号，经过流程层的业务解析和服务层业务调度，将信息传递到资源层。这里的物是指各种感知终端，包括RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知终端与上游的网络通讯：采用了TCP/IP、GPRS、GPS、WiFi、USB、CAN总线以及CAN转以太网等多种通讯技术，满足不通场合的需要。感知终端的处理器采用了ARM芯片嵌入式技术，并且模块化设计，可以非常方便的根据用户需求更改造终端设备机型和功能，为用户提供个性化服务。

图4所示，是一种基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统中通用前置的数据采集器框架图，它是负责上传下载并解析感知终端上采集的信息与数据库之间的交互。它包括控制流单元和数据流单元。

所述控制流单元，是负责网络IO部件,也就是从网络读取和发送数据模块。

所述数据流单元，是负责处理业务逻辑模块。

通常情况下控制流单元和数据流单元是分离的,网络IO部件不需要管理业务逻辑具体做什么工作，而数据流单元也不关心数据怎么得来，怎么送到网络上。两者就是一个生产者消费者关系。本着一个原则，让生产者尽量的生产数据（即快速的收发数据），减少消费者的消费时间（业务处理时间缩短），即通信和业务的分离机制。

图5是IOCP模型图，是适用本发明的一种基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统中，因大量感知终端分布地点广、通讯方式多（有TCP/IP、CAN、GPRS、WiFi、USB等）的一种解决大量数据并发处理异步I/O请求的一种机制。它使用线程池处理异步I/O请求，事先开好N个线程（N=CPU个数*2+2），存储在线程池中。然后将所有的用户请求都投递到I/O端口上，然后N个工作线程逐一地从端口中取得用户消息并加以处理。这样就避免为每个用户开一个线程，既减少了线程的资源，又提高了线程的利用率它包括控制流和数据流。

图6是系统总体业务图，它包括基础平台、教务平台、总务平台、决策分析平台、教育社区平台、生学平台、家长平台、短信平台、自助平台等。

图7是企业用户业务申请流程图，客户管理员向客户经理申请开通E卡通业务；客户管理员将客户申请资料录入E卡通服务系统；系统生成客户E卡通业务订购关系；E卡通服务系统分配E卡通服务系统里的企业ID；E卡通服务系统生成客户管理员登录名与密码；系统通知客户E卡通业务申请结果。

图8是企业用户业务注销流程图，客户管理员填写纸质业务注销申请单，提交给客户经理；客户经理受理集团客户的业务注销请求，客户管理员录入相关信息；系统判断企业是否能够注销，如：是否有欠费等。如果不能够注销，则通知注销失败；系统取消订购关系，并停止报表服务；系统更改终端密钥，停止终端服务；E卡通服务系统发取消订购关系通知。

图9是个人用户注册流程图，用户（学生、家长、教育工作者）由向本校主管理员申请，主管理员在平台注册，注册成功后，系统依据本校标准，根据注册类型，分配相应权限的菜单和桌面，通知用户，告知用户的用户名和密码。用户首次登录，需修改个人基本信息，并设置本人常工具。下次登录，系统自动进入相应桌面，并显示相应菜单。

文中，IaaS，全称为InfrastructureasaService，即将基础设施作为服务；PaaS，全称为PlatformasaService，即平台即服务；SaaS含义，全称为Software-as-a-service，即软件即服务；SOA含义，全称为service-orientedarchitecture，即面向服务的体系架构。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (1)

1.一种基于物联网与云计算的智慧教育E卡通系统平台，其特征在于，它包括：IaaS单元、PaaS单元、SaaS单元、数据采集器、感知终端；所述IaaS单元，是将基础设施作为服务，在智慧教育E卡通中应用，负责传递和处理感知层获取的信息；所述PaaS单元，是以云计算作为基础平台，在智慧教育E卡通中应用；所述的SaaS单元，是软件即服务，在智慧教育E卡通中应用，采用软件运营服务模式，客户只需采用完全托管的租赁模式，支持多种前端浏览器；采用SOA面向服务的体系结构；利用连接性切入点，连接到基础设施，从而将企业中的所有人员、流程和信息整合到一起；所述数据采集器，支持多种通讯协议，适用有线或无线、公有或私网络的传输方式，采用高效率的网络I/O模型-IOCP模式，使用线程池处理异步I/O请求；

所述IOCP模式是事先开好N个线程，N＝CPU个数*2+2，存储在线程池中，然后将所有的用户请求都投递到I/O端口上，然后N个工作线程逐一地从端口中取得用户消息并加以处理；

所述数据采集器分成两个部分控制流单元和数据流单元，所述控制流单元是负责网络IO部件，也就是从网络读取和发送数据模块；所述数据流单元，是负责处理业务逻辑模块；

所述感知终端，它包括台式、挂式、立式、手持式POS机，读写器、身份识别部件、多媒体部件、通道机、车载机、水控器；

所述PaaS单元，运用“数据联邦技术”集成关系和非关系数据，允许联邦系统充当一个虚拟的数据库，使得对远程对象的查询和对本地表的查询一样；采用“IBMWebsphereportal”目录服务，结合“Acegi”安全构架,实现基于URL的安全系统；编写访问控制策略，将其保存到目录服务器，配置安全构架与目录服务器进行交互，实现访问控制策略，达到“统一身份认证”及其它资源的访问控制。