一种楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络及其构建方法技术

本发明专利技术涉及一种楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络及其构建方法，所述网络包含：汇聚节点、服务注册中心和若干布放于楼宇中的传感器节点；所述汇聚节点，用于将传感器节点提供的服务发布到服务注册中心，并将接收的用户的服务请求转发给能够为用户提供服务的传感器节点；所述服务注册中心，用于注册传感器节点的服务并依据其接收的用户的自身服务描述信息获取提供服务的传感器节点的信息；其中，所述汇聚节点与各传感器节点之间采用传感网地理路由协议作为通信载体，且采用所述传感网地理路由协议时的各传感器节点及汇聚节点的地理位置信息依据上述各节点所在楼宇中建立的三维坐标系确定，各传感器节点的地址采用其在建立的三维坐标系中的坐标确定。

【技术实现步骤摘要】
一种楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络及其构建方法
本专利技术涉及基于传感网服务的智能楼宇应用中服务构建方法，具体涉及一种楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络及其构建方法。
技术介绍
智能楼宇是将建筑、通信、计算机和控制等各方面先进技术融合，使建筑物内设备协调工作，合理集成为最优化整体，从而为用户创造一个效率最大化、消耗最小化的环境。目前传感网技术在智能楼宇方面的应用已非常普遍，典型的有安防系统、消防报警系统、电梯运行监测系统等。然而这些应用大多是针对某个特定的应用场景，各自采用不同的协议，不可避免的造成系统与系统之间的相互分割，形成一个个“信息孤岛”，缺乏可重用性，难以实现智能楼宇中形成最优化整体的目标。而在互联网方面，Web服务由于采用标准Web协议——XML(ExtensibleMarkupLanguage，可标记扩展语言)、HTTP(HyperTextTransferProtocol，超文本传输协议)等，屏蔽了不同软件平台的差异，从而消除系统之间的异构性、实现当前环境下最高的可集成性，因而得到了广泛应用。上述描述介绍了当前智能楼宇方面存在的“信息孤岛”现象，为了解决这个问题，已有很多研究工作利用提到的Web协议来构建传感网服务；但是现有的研究工作存在灵活性差或者采用HTTP协议时存在IP地址资源不足等问题。目前传感网服务构建可以分为间接方式和直接方式两种。间接方式普遍采用中间件技术，将服务架设在传感器节点与用户之间的第三方之上；而采用中间环节代替传感器提供服务，灵活性差，不能根据传感网环境的变化而对服务进行动态更新、配置和调整。直接方式中，则是采用传感器直接构建服务的方式将传感器节点直接作为服务提供者，相比较于间接方式，灵活性有所提高；但是直接方式在通信时普遍采用Web服务中基于IP的通信协议，而伴随着传感网技术的不断发展，目前情况下为每个传感器都分配一个唯一的IP地址并不现实。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为克服现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络及其构建方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络，其特征在于，所述网络包含：汇聚节点、服务注册中心和若干布放于楼宇中的传感器节点；所述汇聚节点，用于将传感器节点提供的服务发布到服务注册中心，并将接收的用户的服务请求转发给能够为用户提供服务的传感器节点；所述服务注册中心，用于注册传感器节点的服务并依据其接收的用户的自身服务描述信息获取提供服务的传感器节点的信息；其中，所述汇聚节点与各传感器节点之间采用传感网地理路由协议作为通信载体，且采用所述传感网地理路由协议时的各传感器节点及汇聚节点的地理位置信息依据上述各节点所在楼宇中建立的三维坐标系确定。上述技术方案中，所述传感器节点进一步包含：传感器WSDL模块，用于生成描述自身服务的WSDL文件，并交由传感器GPSR转发模块发送给汇聚节点；传感器SOAP模块，用于解析汇聚节点依据GPSR协议向其发送的SOAP消息或将服务返回结果封装为SOAP消息，将其传递给传感器GPSR转发模块进行结果返回。；传感器GPSR模块，用于解析、转发接收到的GPSR数据包，并将传感器WSDL模块或传感器SOAP模块发送的消息依据GPSR协议传输至汇聚节点。上述技术方案中，所述汇聚节点进一步包含：汇聚节点WSDL模块、汇聚节点SOAP模块、汇聚节点HTTP模块和汇聚节点GPSR模块；所述汇聚节点WSDL模块，用于解析接收到由传感器节点依据GPSR协议发送的WSDL文件，交由汇聚节点HTTP模块注册到服务注册中心；所述汇聚节点SOAP模块，用于解析用户经HTTP协议发送的SOAP消息，并转换成基于GPSR协议的SOAP消息，进而交由汇聚节点GPSR模块进行转发；所述汇聚节点HTTP模块，用于将WSDL文件发布到服务注册中心，并且接收用户发送的HTTP服务请求SOAP信息，以及将服务结果搭载于HTTP协议返回给用户；所述汇聚节点GPSR模块，用于接收、解析传感器节点发送的GPSR数据包，并将SOAP请求消息依据GPSR协议转发给对应的传感器节点。上述技术方案中，所述GPSR协议的数据分组包格式包含：包头和数据域，其中所述包头部分又进一步包含：包类型、工作模式和目的节点位置；所述目的节点位置为该目的节点在楼宇中所处的地理位置；所述包类型字段用于区分GPSR协议搭载的信息的类型，且该类型具体包含：普通数据、自身服务描述数据和简单对象访问数据。上述技术方案中，所述三维坐标系为：选取1层楼层平面的中心点为坐标原点，以正东方向、正北方向、竖直方向分别作为坐标系的X轴、Y轴、Z轴的正方向，此时楼宇中任意传感器节点的地理位置信息为：{Xs,Ys,Zs}，其中，Xs、Ys分别代表任意传感器节点s及汇聚节点在正东方向、正北方向距离其所在楼层平面中心点的距离，Zs则为节点距离1层楼面的竖直高度；Xs、Ys、Zs三者单位均为厘米。基于上述方法本专利技术提供了一种构建上述网络的方法，所述方法包含：步骤101)用于传感器节点向服务注册中心发布其能提供的服务信息的步骤；步骤102)用于接收用户发送的服务请求信息并依据传感器节点的注册信息寻址能够提供服务的传感器节点的步骤，该步骤中的汇聚节点寻址依据传感器节点在楼宇中的地理位置信息实现；所述汇聚节点与各传感器节点之间采用传感网地理路由协议作为通信载体，且采用所述传感网地理路由协议时的各传感器节点及汇聚节点的地理位置信息依据上述各节点所在楼宇中建立的三维坐标系确定；步骤103)用于服务提供传感器节点向用户返回服务需求信息的步骤。上述技术中，所述步骤101)进一步包含：步骤101-1)传感器节点将其发布的自身服务描述信息中添加该节点的地理位置信息且采用web服务中的URL格式向汇聚节点转发自身服务描述信息；步骤101-2)汇聚节点将其接收的各个传感器节点的自身服务描述信息传输至服务注册中心进行注册。上述技术方案中，所述步骤102)进一步包含：102-1)用户向服务注册中心发送服务请求信息，并依据该服务注册中心注册的各个传感器节点的自身服务描述信息为用户选中能够提供服务的传感器节点，将该节点的地理位置信息发送至汇聚节点；步骤102-2)汇聚节点经由协议转换寻址传感器节点，并向该节点发送简单对象访问信息。上述技术方案中，所述汇聚节点与用户通信采用HTTP协议，与传感器节点的通信采用GPSR协议承载的简单对象访问协议；所述传感器节点在楼宇中的地理位置信息的获取进一步包含如下步骤：(a)选取1层楼层平面的中心点为坐标原点，以正东方向、正北方向、竖直方向分别作为坐标系的X轴、Y轴、Z轴的正方向，建立三维坐标系；(b)每个传感器节点以及汇聚节点根据(a)中所建立坐标系，分别获得其所处位置信息的数学表示方法如下：{Xs,Ys,Zs}其中，Xs、Ys分别代表节点s在X方向、Y方向距离其所在楼层平面中心点的距离，Zs则为节点距离1层楼面的竖直高度；Xs、Ys、Zs三者单位均为厘米(cm)。上述技术方案中GPSR协议的数据分组包格式包含：包头和数据域，其中所述包头部分又进一步包含：包类型、工作模式和目的节点位置；所述目的节点的位置信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络，其特征在于，所述网络包含：汇聚节点、服务注册中心和若干布放于楼宇中的传感器节点；所述汇聚节点，用于将传感器节点提供的服务发布到服务注册中心，并将接收的用户的服务请求转发给能够为用户提供服务的传感器节点；所述服务注册中心，用于注册传感器节点的服务并依据其接收的用户的自身服务描述信息获取提供服务的传感器节点的信息；其中，所述汇聚节点与各传感器节点之间采用传感网地理路由协议作为通信载体，且采用所述传感网地理路由协议时的各传感器节点及汇聚节点的地理位置信息依据上述各节点所在楼宇中建立的三维坐标系确定。

【技术特征摘要】
1.一种楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络，其特征在于，所述网络包含：汇聚节点、服务注册中心和若干布放于楼宇中的传感器节点；所述汇聚节点，用于将传感器节点提供的服务发布到服务注册中心，并将接收的用户的服务请求转发给能够为用户提供服务的传感器节点；所述服务注册中心，用于注册传感器节点的服务并依据其接收的用户的自身服务描述信息获取提供服务的传感器节点的信息；其中，所述汇聚节点与各传感器节点之间采用传感网地理路由协议作为通信载体，且采用所述传感网地理路由协议时的各传感器节点及汇聚节点的地理位置信息依据上述各节点所在楼宇中建立的三维坐标系确定；所述传感器节点进一步包含：传感器WSDL模块，用于生成描述自身服务的WSDL文件，并交由传感器GPSR转发模块发送给汇聚节点；传感器SOAP模块，用于解析汇聚节点依据GPSR协议向其发送的SOAP消息或将服务返回结果封装为SOAP消息，将其传递给传感器GPSR模块进行结果返回；传感器GPSR模块，用于解析、转发接收到的GPSR数据包，并将传感器WSDL模块或传感器SOAP模块发送的消息依据GPSR协议传输至汇聚节点。2.根据权利要求1所述的楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络，其特征在于，所述汇聚节点进一步包含：汇聚节点WSDL模块、汇聚节点SOAP模块、汇聚节点HTTP模块和汇聚节点GPSR模块；所述汇聚节点WSDL模块，用于解析接收到由传感器节点依据GPSR协议发送的WSDL文件，交由汇聚节点HTTP模块注册到服务注册中心；所述汇聚节点SOAP模块，用于解析用户经HTTP协议发送的SOAP消息，并转换成基于GPSR协议的SOAP消息，进而交由汇聚节点GPSR模块进行转发；所述汇聚节点HTTP模块，用于将WSDL文件发布到服务注册中心，并且接收用户发送的HTTP服务请求SOAP信息，以及将服务结果搭载于HTTP协议返回给用户；所述汇聚节点GPSR模块，用于接收、解析传感器节点发送的GPSR数据包，并将SOAP请求消息依据GPSR协议转发给对应的传感器节点。3.根据权利要求1所述的楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络，其特征在于，所述GPSR协议的数据分组包格式包含：包头和数据域，其中所述包头部分又进一步包含：包类型、工作模式和目的节点位置；所述目的节点位置为该目的节点在楼宇中所处的地理位置；所述包类型字段用于区分GPSR协议搭载的信息的类型，且该类型具体包含：普通数据、自身服务描述数据和简单对象访问数据。4.根据权利要求1所述的楼宇中基于GPSR与SOAP交互的服务网络，其特征在于，所述三维坐标系为：选取一层楼层平面的中心点为坐标原点，以正东方向、正北方向、竖直方向分别作为坐标系的X轴、Y轴、Z轴的正方向，此时楼宇中任意传感器节点的地理位置信息为：{Xs,Ys,Zs...

【专利技术属性】
技术研发人员：董文，牛温佳，胡健，沈强，谭红艳，张宇，赵志军，慈松，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11