物联网信息资源管理中心建设方案.doc

物联网信息资源管理中心建设方案2011-2-16目 录1建设内容32系统总体设计42.1系统定位42.2系统框架42.3系统部署结构63信息资源融合引擎设计73.1系统功能结构73.2引擎核心73.3元数据管理83.4任务管理83.5规则管理83.6视图管理84物联信息目录系统94.1系统功能结构94.2物联数字神经系统94.3物联信息目录管理系统105信息资源服务管理系统设计115.1系统功能结构115.2服务展现115.3服务封装125.4服务目录管理系统125.5服务管理系统135.6服务集成系统145.7服务认证授权165.8系统管理175.9系统服务模式196标准及规范216.1数据标准216.2技术规范216.3管理规范217实施方案237.1实施计划237.2保障措施237.3组织结构247.4运行机制248概算251 建设内容物联网信息资源管理中心包含“三个平台级应用”和“一套标准及规范”： (1)、 信息资源融合引擎。建立信息资源转换、关联、切分、聚合等流水线式生产过程，做好信息资源生产质量管理，并建立数据在时间序列上的更新机制。(2)、 物联信息目录系统。基于数字神经网络模型建立物联信息的有效组织模型。建立数字神经系统保障信息流通性，并建立数字神经元多级目录结构对信息进行有效组织管理。(3)、 信息资源服务管理系统。构建服务库，提供多种服务模式，提供服务的注册、集成、目录、运行管理、授权控制机制，为政务物联应用提供有序信息资源服务。(4)、 标准及规范。包括管理系统技术规范、物联信息资源管理办法、物联信息目录及数据标准。本系统将促进物联应用、企业应用、政府应用之间的整合和集成，提升政府为民服务、量化决策、高效协同能力。通过融合城市级海量信息资源，解决物与物，人与物之间的信息关联。将人口数据、法人信息、空间地理信息、宏观经济信息等基础数据、以及政府相关管理信息、传感网相关数据进行转换、关联、切分、聚合。提供信息流转和组织管理以快速支持感知对象的改变，实现信息服务的智能响应需要。并以有序的服务管理为各个领域物联应用提供信息资源支撑。2 系统总体设计2.1 系统定位物联网信息资源管理中心是物联网共性平台及示范应用的信息资源组织和加工处理核心。通过对实时传感信息、城市基础信息、政务业务管理信息进行融合、组织处理，为示范应用提供信息展示服务、信息查询服务、服务集成、服务目录导航等有序的信息资源服务。 图表 1 系统关系定位图示范应用、物联网信息资源管理中心、政务信息资源、物联网共性基础数据的关系如上图所示。示范应用及各政务部门都将通过物联网信息资源管理中心实现数据共享交换、数据加工处理、信息服务支撑、多业务服务集成、服务有序管理、服务目录导航等业务协同、量化决策、提升服务所需要的信息资源。2.2 系统框架物联网信息资源管理中心的软件结构将采用面向服务体系架构SOA。系统设计以信息资源服务为核心，建设物联网应用的业务基础服务架构，充分利用已有的信息化资源，为跨部门共享应用提供有序的信息资源服务支撑。通过对物联基础信息、政务基础信息、政务业务数据进行加工和多维度融合，以及有序组织管理，为示范应用提供所需要的信息资源服务。同时充分发掘利用政务现有的信息资源深化应用，提高业务协同、量化决策、提升服务的效能。系统设计框架如下图所示： 图表 2 系统框架图从系统架构主要包括以下七部分内容：(1)、 网络及硬件环境：主要是系统运行的硬件环境，包括电子政务网络、软件硬件设施等。并支持云计算环境运行。(2)、 信息资源服务库：主要是系统运行和管理的各类信息资源，包括：元数据库、服务目录库、为跨部门应用融合后的数据视图库、业务流程库、融合过程产生的过程信息、以及提供目录查询与信息服务的服务目录库。(3)、 信息资源融合引擎：实现对多种源数据的按任务进行加工处理。可根据业务规则加工出多种数据服务产品，并实现对数据多维度聚合。(4)、 物联信息目录系统：实现物联信息的有效流通组织和管理。建立物联数字神经系统和物联信息目录管理系统。(5)、 信息资源服务管理系统：提供服务封装、服务集成、服务管理、认证授权、系统管理等模块。(6)、 标准规范：标准规范体系包括技术标准、数据标准和管理制度，为系统的长效运行提供组织及制度保障。(7)、 安全保障体系：系统运行和管理所需要的安全保障机制。由物联共性平台及示范应用项目建设统一设计。2.3 系统部署结构物联网信息资源管理中心各应用系统与其他应用通过政务网联接。系统部署结构如下图所示： 图表 3 系统部署结构图 应用系统采用小机双机热备，数据库系统采用PC多机集群策略，运维管理、服务展现、服务代理采用独立PC服务器。系统支持云环境部署运行。3 信息资源融合引擎设计信息资源融合引擎是一个数据加工“工厂”，通过数据转换数据关联数据切分资源视图等过程实现对源数据的加工和多维度的融合；并通过任务配置、视图配置、引擎配置及定义，可动态加工出多种数据视图产品。3.1 系统功能结构信息资源融合引擎功能结构如下图所示： 图表 4 融合引擎功能结构图3.2 引擎核心引擎核心实现对源数据加工的过程控制。(1)、 数据转换是对源数据进行清洗、转换。数据转换是根据源数据管理，对源数据进行清洗和转换，形成融合引擎的基础数据库。(2)、 关联引擎是对基础数据建立各种关联，并形成关联数据库。这种关联包括数据表间的关联、跨系统的数据关联及与第三方系统接口的数据关联，并将关联处理采用关联适配器的方法进行管理，实现动态建立和维护各种关联适配器。(3)、 切分引擎是对关联数据进行切分，并形成切分数据库。(4)、 聚合引擎是对切分数据的聚合，并形成聚合数据库，通过数据聚合，实现对数据多维度的融合。3.3 元数据管理元数据管理是对系统对数据加工过程中数据的结构和结构管理的管理，主要包括：源数据管理、关联数据管理、切分数据管理和聚合数据管理。3.4 任务管理任务管理是对任务创建、调度、运行监控及数据质量的管理过程，主要包括：任务创建、任务运行、质量管理、运行监控和日志查看。3.5 规则管理规则配置对数据服务产品加工处理过程的配置，包括数据清洗规则、数据代码定义、数据转换规则、关联适配器管理、切分规则管理和聚合规则管理。3.6 视图管理视图管理是对融合结果的管理，包括视图库、视图授权、视图服务形式、视图服务统计功能。4 物联信息目录系统基于数字神经网络模型建立物联信息的有效组织模型。建立数字神经系统保障信息流通性，并建立数字神经元多级目录结构对信息进行有效流通组织管理。4.1 系统功能结构物联信息目录系统功能结构如下图所示：图表 5 物联信息目录系统功能结构图4.2 物联数字神经系统利用相互连接的物联网、政务网、政务信息资源的协作方式，加快信息流通和保证准确性，以确保能作出快速、正确的决策。(1)、 物联神经元管理：包括感知对象、传感设备、应用系统、组织机构等组成神经网络的基本单元。(2)、 物联神经元编目工具：以业务部门为单位，组织感知对象所定义的空间地理、组织结构、归属等多维度属性信息的编目汇集。(3)、 物联神经网络域管理：可按照业务应用、组织机构、个性定义等对神经元、标识信息进行分类组织，形成逻辑域。(4)、 物联神经网络仿真集：按照示范应用场景需要，组织不同的神经网络域为业务应用提供仿真信息组织服务。(5)、 物联神经网络统计分析：实现服务能力统计分析。4.3 物联信息目录管理系统物联信息目录管理系统是通过注册、发布和维护物联信息目录内容，实现物联信息目录组织管理的系统。目录服务系统提供如下功能：(1)、 元数据管理包括元数据采集、编目、注册、发布、查询和访问服务。元数据以XML方式进行存储和管理；支持多种方式元数据的编目，如自动编目、手工编目等方式。(2)、 目录管理利用元数据中对各类信息资源的描述，通过目录管理动态生成物联信息目录，使得物联信息按照数字神经网络结构组织目录信息。提供目录信息展现、目录注册、目录浏览、目录检索、目录权限控制等功能。(3)、 目录导航基于目录资源的组织管理，提供目录的查询和导航服务，可以灵活地对导航模式进行管理，可以动态地添加、删除导航模式，并可以动态修改已经存在的导航模式。(4)、 目录库管理按照组织结构、应用系统、数字神经元进行目录信息分类组织，统一存储，方便管理。5 信息资源服务管理系统设计构建服务库，提供多种服务模式，提供服务的注册、集成、目录、运行管理、授权控制机制，为政务物联应用提供有序信息资源服务。5.1 系统功能结构信息资源服务管理系统功能结构如下图所示： 图表 6 服务管理系统功能结构图5.2 服务展现系统可以为用户提供交换服务、WEB服务、HTTP服务等多种展现形式。5.3 服务封装服务封装作用是利用一个可视化图形工具，让系统的相关维护人员，能够根据现有信息资源视图，定义符合示范所需要的服务，可以是WEB SERVIRCE 、JMS等多种服务，并在服务目录库中注册和发布。5.4 服务目录管理系统信息资源目录管理系统实现信息资源管理、发现与定位的系统，主要具有元数据管理、目录导航、服务库功能。(1)、 元数据管理实现元数据结构创建与维护管理、分类结构创建与维护等功能。(2)、 服务目录导航提供服务地图，基于树形机构按照组织结构、时间、应用、行政区域、个性定义等多维度组织。(3)、 服务目录库建设服务库，在政务信息资源管理、发现与定位基础上，实现通过UDDI、JAXR对服务的发布、发现和调用，。通过服务库，可以发现服务，获得使用服务的所有信息。服务目录是SOA服务平台赖以存在的基础，各种公共基础服务、数据服务和应用服务都注册在服务目录中，供SOA服务平台进行调用、执行和监控。l 服务库配置服务库配置是完成对不同服务库连接信息的配置，方便Web Services入站适配器和出站适配器接入服务库。包括：新建服务库配置、修改服务库配置、删除服务库配置、以及复制服务库配置。l 服务库注册将发布的服务信息注册到指定的服务库。l 服务库注销将发布的服务从指定的服务库中注销。l 服务库检索Web services服务检索功能，主要是用于快速的查找需要的Web services服务。从指定服务库中，根据设定的检索条件，查找符合检索条件的Web services服务，显示检索结果，便于用户准确，快速的找到需要的Web services服务及相关信息。检索包括：基本检索、高级检索。5.5 服务管理系统服务管理系统功能结构如下图所示：图表7服务管理系统功能图(1)、 服务注册对来自平台内外的服务提供注册功能。采用注册成Web Services服务或其它服务的方式。注册以后系统自动将该服务加入到服务目录中。注册指标项：服务名称、服务类型、服务提供者、服务使用者、服务地址、服务注册时间、服务有效时间等。(2)、 服务撤销对有权限的用户提供服务的撤销功能，撤销功能可设计为真删除或伪删除功能。撤销后的服务将不在服务目录中进行显示，但如果是伪删除，则还可实现服务的恢复和重新启用。(3)、 服务配置对服务目录中的所有服务进行配置。配置指标项：服务名称、服务类型、服务提供者、服务使用者、服务地址、服务注册时间、服务有效时间等。(4)、 服务查找对服务目录中的所有服务进行静态或动态查找。静态查找，一般由人工进行查找，从注册中心中获取服务信息，动态查找一般由机器自动到注册中心进行查找。(5)、 服务监控对服务目录中的所有服务进行数据和图形化的监控，包括对服务的启动/停止，对服务的状态，使用情况等进行监控。(6)、 服务调度实现对服务目录中所有服务进行调度的功能，包括：服务的中止、服务运行中的强制退出、服务的定时关闭和启动、服务的条件触发等。(7)、 服务发布服务注册后，必须经过发布才能够被访问使用。服务发布工作需要由具有服务发布权限的管理员来完成。服务发布后，才能被访问以获得相应的数据。服务发布管理者，需要查看注册的服务、确认各项信息的正确、调用该服务后部门能获得属于自己权限的数据，审查通过后，就可以进行发布了。一旦发布了，该服务在服务周期内就不能被删除了。5.6 服务集成系统服务集成系统功能结构如下图所示：图表 8 服务集成系统功能图(1)、 服务合成是在基础组件服务开发工具的基础上，对现有的服务、组件等进行装配与合成，以形成业务集成的需要的可部署应用或服务。它提供的功能或工具有：便于流程集成及服务集成的流程建模及流程调试工具，便于服务组装的合成应用工具和服务组装工具，基于XSLT图形可视化的异构数据格式映射工具，支持不同数据集成模式如数据服务、定时或基于时间戳监控数据源变化、基于触发器模式的数据同步等，提供基于JEE技术开发的复杂企业级Web应用等工具。通过向导技术，一步一步的按照向导的指引，将已有的各类服务资源，进行组装从而生成各类服务模板或直接生成我们所需要的跨部门服务集成应用。服务组装工具在组装各类服务过程中，需用到业务流程引擎来实现服务之间的相互驱动和关联。(2)、 业务流程管理业务流程管理（BPM）主要是承载和驱动跨部门业务系统需要的服务组合。通过业务流引擎可以自动编排构成某个业务流程（跨部门应用）所需的各类服务，从而提高运行效率。(3)、 应用服务通过应用服务对外提供服务支撑。应用服务对外提供标准服务接口，确保应用服务的可用性和灵活性。针对电子政务信息资源服务管理系统涉及内容种类多、数据复杂的特点，服务设计人员所开发的任何服务都可能成为可重用资产，所以不只关注服务的最初使用者的需求，而应进行更为广泛的业务分析，以确定更全面的需求，进一步考虑服务可能的发展方向。SOA服务具有平台独立的Web服务描述语言（WSDL），使用XML Schema来定义消息通信，采用统一描述、定义与集成（UDDI）登记和发现服务，使系统的具有标准化的接口，应用更为灵活广泛。(4)、 服务向导此处以目录树和对话框的形式，让使用人员选择新建应用的各类服务，而且每次新建的应用将自动归入服务模板库中，通过模板选择功能的使用，将大大提供应用的二次复用率，同时也会减少人为出错的机率。而且通过模板库的使用，系统间的关联性将会更加紧密。5.7 服务认证授权系统功能包括加密/解密、签名/认证、用户及权限管理、身份认证、审计管理等功能：(1)、 加密/解密加密/解密完成对传输消息的加密/解密操作，用户能够根据网络状况、安全级别、性能等方面因素进行综合考虑，灵活选择对应的加/解密算法，以满足不同类型的安全需求。(2)、 签名/认证签名/认证完成对传输消息的数字签名，保证消息的接收者接收到的消息与消息发送者最初发送的消息不被篡改，即保证信息的完整性。(3)、 用户及权限管理用户及权限管理包括用户管理、角色管理、授权管理。用户管理实现对用户的增、删、改、查操作，信息资源服务管理系统的用户包括人、部门及应用系统。角色管理实现对角色的增、删、改、查操作，并将角色和用户/部门相关联。授权管理可以为角色、用户统一赋予各模块操作权限、服务调用权限、服务开发相关资源的使用权限。(4)、 身份认证身份认证完成对信息资源服务管理系统用户身份的合法性校验，提供用户名/口令、数字证书等多种认证方式。(5)、 审计管理审计管理是用来对审计对象、审计策略的配置管理、审计告警信息的管理，以及对审计策略进行启动和停止操作的控制。可以通过审计配置将各个审计模块和操作的行为进行审计策略的设置，增加、删除、或删除配置策略。可以对审计策略进行启动和停止操作的控制。5.8 系统管理平台管理原有功能包括：备份管理、运行监控、日志管理和统计分析等功能。(1)、 备份管理备份管理支持交换节点信息、交换节点状态信息、交换流程配置信息、交换流程状态信息和日志信息等数据的备份和恢复工作。包括手动备份、自动备份、手动恢复、自动恢复等操作；支持全量备份、增量备份两种备份策略，备份数据应能准确、完整、快速地恢复。(2)、 运行监控对平台上的服务、组件等运行状况的集中管理监控。通过监控管理中心，用户可以查看逻辑节点及部署在逻辑节点上面的项目、服务、组件及业务流程等运行状态等，对所监控的对象进行如启动/停止等控制功能。监控查看各个接入基于服务构造的应用建设支撑系统的应用系统、用户、和前置节点的状态。可以查看接入到系统的服务节点的个数以及节点的IP、端口、节点名称、接入部门等。能显示在线部门服务节点、离线部门服务节点的个数，以及申请接入的委办局等信息。对运行状态进行侦测，出现异常的情况，采用告警的方式提醒给系统管理员，该系统管理员很方便的查看到该部分维护单位的联系人信息，以备进行维护联系。(3)、 日志管理日志管理提供给系统管理人员进行查看平台的日志，包括对信息服务情况、服务目录查看、对外提供服务、沉淀数据查看或下载、用户登录等记载的日志记录，并对这些日志提供相应的管理和维护功能。功能包括日志组合查询、日志备份。(4)、 统计分析针对服务目录的查看、服务管理、服务集成、服务使用结果，从不同角度，采用图表结合的直观方式，进行展示，为数据的深化应用、领导决策提供服务，也可以作为部门对政务信息资源进行共享交换的使用效果评价的参考依据。l 服务使用统计各个部门调用服务接口，交换平台对外提供服务：部门查看交换情况、获取数据处理反馈数据、部门查看目录、查看沉淀数据目录等对外服务的统计，反映对外提供服务的情况。数据来源于对外提供服务日志。l 服务目录使用统计服务目录的查看，反映出部门关注的服务目录是哪个，部门提供了多少个目录，有多少目录被关注，关注的量是多少，本部门关注其他部门的目录有多少，都是些什么目录，进行了分类统计。数据来源于服务目录查看日志。l 数据处理统计对数据处理结果进行统计，反映出处理了多少数据，有多少数据合乎要求，多少数据不满足处理规则，反馈给数据提供部门进行核准的数据有多少，这些统计分析为使用基于服务构造的应用建设支撑系统为部门的数据整合、处理方面，作了什么贡献，从统计数据中量化了业务支撑的意义。5.9 系统服务模式(1)、 索引模式服务索引模式各部门仅在系统注册服务，服务由各部门直接提供，不在平台进行代理。具体是指各部门只在系统注册服务，而具体的服务由各部门提供，系统只起到服务索引导航作用，平台不进行服务代理，服务使用者直接与服务提供者交互。(2)、 代理模式服务代理模式各部门在平台注册，通过平台代理面向服务使用者提供服务。服务提供者将自己提供的服务在平台注册，存放在统一服务注册库中，在信息资源服务管理系统上生成各部门服务的代理服务，服务使用者通过平台上的代理服务访问服务提供者的服务。(3)、 适配模式服务适配模式通过平台提供的适配器接入外部系统，适配器是外系统接入业务集成平台的桥梁，是多种异构系统之间互连互通及互操作的重要组件。适配器遵循JCA1.5标准，真正实现了适配器的重用。提供的适配器分为入站适配器和出站适配器两种，包括常见的适配器，如结构化及非结构化文件适配器，Oracle、DB2、SqlServer、KingBase、MySql、Access、Excel等数据库适配器，FTP、SMTP/POP3、JMS等通讯类适配器等。(4)、 托管模式服务托管模式是指部门将提供服务的程序和数据在信息资源服务管理系统上运行的方式。在服务托管模式，部门将自己的服务功能程序和代码（也可以与信息资源服务管理系统运维部门共建）交给信息资源服务管理系统提供服务运行环境托管运行，服务在平台上注册，通过信息资源服务管理系统提供服务。(5)、 网关模式服务网关模式是指在两个网络之间服务通过网关方式实现联接，实现服务之间的直接调用。网络网关提供服务代理、服务防火墙和 Web 服务安全性的角色。可在部门与信息资源服务管理系统之间、信息资源服务管理系统与互联网之间进行服务网关进行服务转换，整个信息资源服务管理系统集中共享一个服务目录库，服务管理通过代理方式实现。(6)、 云服务模式云服务模式是指信息资源服务管理系统为整个电子政务提供服务支撑的云计算基础设施环境模式。随着系统内部部署服务的不断扩展，信息资源服务管理系统的功能不断增强，组装服务的增多，不断增加封装与运行环境容器之间的隔离性，逐渐虚拟化形成云服务环境，最终向云服务平台发展，为云计算新添一种平台PaaS（Platform as a Service）类型，丰富了云计算服务。6 标准及规范6.1 数据标准(1)、 物联信息资源规范根据物联共性平台支撑示范应用的要求，约束物联信息资源支撑多部门应用的数据标识统一性。(2)、 元数据规范元数据用于描述内容、表示、管理方式、以及其它属性。服务元数据是实现服务的注册、发现、交换和管理的基础。物联信息元数据主要指神经元信息。(3)、 服务分类规范服务分类规范包括业务服务分类体系，业务服务功能描述。6.2 技术规范(1)、 系统技术规范系统遵循的技术要求，包括服务管理、服务集成规范。(2)、 系统建设规范系统建设规范指导和约束委办局对现有业务系统进行改造，进行服务封装、合成和业务流程开发的规范。6.3 管理规范(1)、 管理办法明确管理中心机构及其职责，各委办局和区县使用该平台需遵循的流程信息安全要求，平台运维经费和绩效考核规定以及平台运行维护要求。(2)、 服务发布与使用规范各委办局、区县进行服务发布和使用时需履行的手续，应遵循的流程，各方责任及注意事项等。(3)、 业务流程服务分类规范业务流程服务分类规范是完成各委办局、区县提供服务的分类整理规范。(4)、 信息服务质量管理规则信息服务质量管理规则是用来指导各委办局、区县提供服务质量情况的管理规则。7 实施方案7.1 实施计划系统实施分为三个建设阶段，计划三年完成：第一阶段 系统建设阶段在本阶段，完成基础软硬件环境建设、信息资源融合引擎设计、物联信息目录系统、信息资源服务系统开发。并根据示范应用建设进度提供重点功能开发。时间计划 18个月。第二阶段 信息资源服务阶段面向示范应用的应用效果，实现面向信息资源服务，包括数据融合、信息目录、服务封装及服务发布。时间计划 15个月第三阶段 制定标准规范和管理制度根据系统应用效果及部门协作工作进度，制定标准规范和管理制度，确保系统长效运行及应用推广。时间计划：3个月。7.2 保障措施为了确保项目实施质量，制定规范化的项目管理方案，其中包括项目组织构成、人员安排、进度控制、质量控制、风险控制、变更控制、沟通管理等项目管理的具体措施和方法。系统建设过程中将充分采用组织保障、运行机制、专项资金筹措等保障措施， 7.3 组织结构为使本系统建设项目顺利进行，保证系统的权威性与完整性。在建设过程中，需要建立强有力的协调机制，按照项目牵头单位第一责任人的原则，建立基于服务构造的应用建设支撑系统联席会议。指导有关标准规