物聯網標準之開發與介接技術

在發展三維地形圖與物聯網資源整合技術時，由於物聯網資源具有大 量異質性(heterogeneity)，須以國際開放式標準統一物聯網資源的通訊協定，

進而避免異質性物聯網資源整合的客製化開發成本，並提升物聯網資源與 三維地形圖的自動化整合程度。根據本計畫前一年度針對開放式物聯網標 準之分析結果，建議以 Open Geospatial Consortium (OGC) SensorThings API 標 準 進 行 技 術 開 發 與 實 作 。 OGC SensorThings API 主 要 基 於 OGC Observation and Measurement (O&M)及 Sensor Model Language (SensorML) 標準制定物聯網資料模型，及基於 Organization for the Advancement of Structured Information Standards (OASIS) Open Data Protocol (OData)標準制 定其物聯網網路服務協定。因此，相較於其他開放式物聯網網路服務標準，

OGC SensorThings API 使用之資料模型完整且通用，且其網路服務協定介 面提供極為彈性的資料查詢功能。此外，隨著近年國內感測網相關標準之 推 動 ， 國 內 前 瞻 計 畫 數 位 建 設 之 民 生 公 共 物 聯 網 亦 已 決 定 以 OGC SensorThings API 作為主要物聯網感測資料供應之標準介面，故此標準之發 展及與三維地形圖之整合為必要的探討方向。

延續前一年度之技術發展成果，本年度將根據 OGC SensorThings API

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第二版標準進行物聯網網路服務實作與介接技術之擴增。第一版 OGC SensorThings API 標準主要以感測資料供應為主，去年度已完成第一版標準 之網路服務實作與 Java 及 JavaScript 介接技術。而第二版標準以物聯網裝 置之遠端致動功能為主，在基於相同之網路服務下，擴充使用者或前端應 用控制物聯網裝置之服務介面，其目標為以統一協定控制物聯網裝置，例 如遠端開關燈泡、設定感測任務、調整攝影機拍攝位置等。第二版標準目 前已有草案並經大眾審查，預期將於下年度正式公告為正式標準。因此，

本年度依據第二版標準擴充此物聯網裝置控制能力介面，以期直接從三維 地形圖資展示平台遠端控制物聯網裝置。

本年度為開發 OGC SensorThings API 網路服務第二版實作之雛形。開 發之策略為利用已獲 OGC 認證之德國 Fraunhofer IOSB 第一版 OGC SensorThings API 網路服務實作¹，根據第二版標準草稿進行擴充。開發時 主要須考量(1)資料模型之擴充、(2)網路服務介面之延伸、及(3)物聯網裝置 控制協定之連接。第二版 SensorThings API 標準草稿基於第一版標準之資料 模型增加致動能力所需之類別，如圖 4-4-1-1 所示，由 Thing 連結至 TaskingCapability ， 而 TaskingCapabilitiy 連 接 至 實 際 執 行 致 動 功 能 之 Actuator，客戶端則可透過創建 TaskingCapability 之 Task 進行裝置之控制。

1https://github.com/FraunhoferIOSB/SensorThingsServer

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圖 4-4-1-1、第二版 OGC SensorThings API 資料模型

在進行資料模型的擴充同時，亦需要延伸 SensorThings API 支援的 RESTful 網路服務介面，例如資源之 CRUD (Create, Read, Update, Delete)等 功能，才可符合完整的標準介面。此外，致動功能與第一版支援之感測功 能最大的不同之處在於 SensorThings API 服務需能自動化將客戶端所創建 之 Task 實體轉換為該 TaskingCapability 之物聯網裝置請求，並進行傳送。

雖然標準並未規定此裝置協定的自動轉換機制在網路服務中應如何進行，

但本計畫在開發實作時將確保其通用性，以便未來擴充支援不同物聯網裝 置之通訊協定。

目前已開發 OGC SensorThings API 第二版之雛形，並可透過創建 Task 進行物聯網裝置之控制。目前已測試三種物聯網裝置之致動能力，包含 Philips Hue 智慧燈泡、Belkin WeMo Switch 智慧插座、及 Panasonic IP Camera

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網路攝影機，如圖 4-4-1-2 所示。雖然此三種裝置所支援的通訊協定皆不相 同，例如 Philips Hue 支援 HTTP PUT 與 JSON、Belkin WeMo Switch 支援 HTTP POST 與 XML、而 Panasonic IP Camera 支援 HTTP GET 及查詢選項，

所開發的實作可以相同的客戶端服務介面控制此三種裝置。

(a) (b) (c)

圖 4-4-1-2、所測試之三種物聯網裝置

整體而言，本工作項目已開發第二版 OGC SensorThings API 網路服務 實作之雛形。隨著 OGC 仍在調整第二版 SensorThings API 之介面，未來本 團隊將持續修正，以期符合標準之需求。