一种物联网设备互操作调度方法技术

本发明专利技术公开了一种物联网设备互操作调度方法，涉及基于虚拟资源的物联网领域，用以解决现有技术下的物联网系统实现设备互操作时难以满足设备异构不兼容，且现有设备互操作多从顶层标准或垂直领域入手难以针对实现水平式设备互操作的问题，本发明专利技术对物联网设备提出了一种统一的资源表示结构将物理设备转换为逻辑上对应的虚拟设备资源，基于形成的虚拟设备资源，提出了两种资源间互操作调度的交互方式，通过对指定资源创建订阅并接收通知实现被动式互操作调度，通过对指定资源发送请求并获得响应实现主动式操作调度，借助资源层面的操作实现设备互操作。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网设备互操作调度方法
本专利技术涉及基于虚拟资源的物联网领域，尤其涉及一种物联网设备互操作调度方法。
技术介绍
物联网(IoT)是一种包含了物理对象、虚拟对象以及配有传感、计算和通信能力的无所不在的网络。物联网最初的愿景是建立一个超级链接的全球生态系统，通过部署在其中的物理设备、通信网络等，在“物”与“物”之间实现交互通信，从而构建物物相连的生态系统，为人们提供更便利智慧的生产以及生活环境。其中，为了实现“物”与“物”之间的沟通交流，关键部分在于实现物联网设备间的互操作调度，通过合理有效的方式在需要进行互操作的设备之间提供互操作解决方案，从而支持实现物物交互。然而，鉴于物联网系统内部署的设备数量多、不兼容、分布广等特点，在异构设备间由于使用数据格式、通信协议不同，难以在其间实现互操作，且难以无缝地集成新设备到现有的物联网系统中。目前，已有较多物联网研究人员和行业领导者针对物联网设备互操作进行了相关研究，总的来说，当前研究主要集中在以下几个方面：1.从标准入手，通过制定统一的行业规范来提供设备互操作解决方案，包括源自早期开放互联联盟的开放连接基金会(OCF)、OPC基金会、机器自动化与控制组织(OMAC)等标准组织。2.从垂直领域入手，针对单个或孤立应用实现设备互操作，具有“一式一议”性，解决的是限定应用情况下的设备互操作。3.从通信网络和硬件入手，根据异构设备使用通信协议不同，由运营商在其网络中部署多供应商基础设施，从通信层面支持设备互操作的实现。然而，通过标准化确实能解决一部分问题，但标准的落地需要极长时间，垂直领域的解决方案不具备适用性，且侧重通信和硬件兼容的互操作会逐渐向软件兼容转移。因此，通过对现有研究的分析，可以发现为了实现物联网设备互操作调度，存在以下需求：可以满足设备异构性，不需考虑不同设备所使用数据结构的不同，也能实现设备互操作；可以实现水平领域的设备互操作，不需要受限于指定领域；可以根据设备交互需求，提供数据互操作性的解决方案。针对上述提出的问题和需求，现在已经提出了一些解决方案，比如OCF物联网互操作性标准，以及一种实现物联网互操作的移动多重技术网关技术。其中OCF标准通过规范、开源实现和认证的结合，可以将物联网产业链中各个环节的参与者都融入其中，从而构建开放的生态系统并实现设备间的互操作性。但是，这种顶层标准规范只给出了基本的实现架构，并未对每一部分的具体实现进行更细致的设计，离实现标准规范与实际应用的紧密结合还有很长一段距离。此外，虽然OCF标准提供了设备认证规范，但在目前由符合性测试和互通性测试组成的OCF认证测试中，只有符合性测试，对于支持实现设备互操作性至关重要的互通性测试并未实现，且目前大多数测试设备都使用的是有线形式，难以满足物联网的无线通信环境。而在实现物联网互操作的移动多重技术网关这种以物联网网关为核心的设备互操作解决方案中，所有设备通过无线WIFI、Bluetooth、H3G或其他通信方式与网关进行集中连接，设备间的互操作很大程度上依赖于中心网关的数据收集以及处理能力。同时，由于该技术实现的物联网网关是基于智能手机的，受限于手机本身的电池容量以及使用寿命，将极大影响设备互操作性能。只有在手机电量足够的情况下，能正常保持不同通信接口的有效使用，才能较好地满足设备互操作需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:为了解决现有技术下的物联网系统实现设备互操作时难以满足设备异构不兼容，且现有设备互操作多从顶层标准或垂直领域入手难以针对实现水平式设备互操作的问题，本专利技术提供了一种物联网设备互操作调度方法，对物联网设备提出了一种统一的资源表示结构将物理设备转换为逻辑上对应的虚拟设备资源，基于形成的虚拟设备资源，提出了两种资源间互操作调度的交互方式，通过对指定资源创建订阅并接收通知实现被动式互操作调度，通过对指定资源发送请求并获得响应实现主动式操作调度，借助资源层面的操作实现设备互操作。本专利技术采用的技术方案如下：一种物联网设备互操作调度方法，包括以下步骤：S1：将需要接入物联网系统的所有设备统一表示为资源形式，建立资源表示结构模型；S2：基于S1中得到的资源表示结构模型，通过基本资源操作，实现资源间的交互调度。进一步地，所述资源表示结构模型为树形结构，包括根资源root、属性资源attribute、数据资源data、实体资源entity、实例资源instance和订阅资源subscription，所述根资源root在树形结构中为根节点，所述实例资源attribute在树形结构中为叶子节点，数据资源data、实体资源entity和订阅资源subscription在树形结构中为子节点，所述子节点挂载在根节点下，所述子节点下可挂载其他类型的子节点以及叶子节点，所述实例资源instance在树形结构中为挂载在数据资源data下，直接充当叶子节点。其中根资源root表示资源树的根，例如某个智能小区，智能交通平台都可以是根资源；属性资源attribute用于描述资源的状态，对应于物理设备包括设备名称型号、技术参数等固有属性，是单个的属性值，在资源树中属于叶子节点；数据资源data，用于保存资源所感知到的或由资源生成的相关数据，可以包括不同时刻下的多个数据实例，因此可以用于记录资源系统在不同时刻下的状态以及状态变化，是资源表示结构中的一个重要部分；实体资源entity，表示在该资源下还包括子资源，可以包括以上其他类型资源。例如，在以飞行器平台为根资源的物联网系统中，平台内搭载的各种设备就是实体资源；实例资源instance，挂载在data资源下，表示data资源中每一项具体的资源实例，在资源树中instance资源也可以是叶子节点；订阅资源subscription，作为其他资源的子资源存在，表示对该资源的订阅，通过在其中指定通知地址notificationURI，当资源信息变化后进行通知。进一步地，所述S2中的基本资源操作包括：资源创建Create：用于向资源发送创建请求以新建资源；资源检索Retrieve：用于对资源的任意属性信息进行查询。进一步地，所述资源间的交互调度包括基于订阅通知的资源交互和基于请求响应的资源交互，所述基于订阅通知的资源交互利用订阅资源subscription实现对资源的订阅操作。进一步地，所述订阅资源subscription中还包括：notificationURI属性：用于记录资源变化结果应该通知的URI，所述notificationURI属性为字符串列表，用以保证一个订阅请求对应至多个通知对象。进一步地，所述基于订阅通知的资源交互包括资源订阅和资源通知，所述资源订阅的流程如下：S211：订阅者发起创建订阅资源subscription请求；S212：判断资源是否可被订阅，若否，则订阅失败，若是，则进入下一步；S213：判断订阅者是否有权限访问，若否，则订阅失败，若是，则进入下一步；S214:判断notificationURI属性是否与订阅者地址一致，若一致，则进入下一步，若不一致，则向订阅者发送订阅确认请求并等待反馈，若反馈结果确认为不一致，则订阅失败，若反馈结果为一致，则进入下一步；S215：调用资源创建方法在被订阅资源下创建订阅资源subscript本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联网设备互操作调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将需要接入物联网系统的所有设备统一表示为资源形式，建立资源表示结构模型；S2：基于S1中得到的资源表示结构模型，通过基本资源操作，实现资源间的交互调度。

【技术特征摘要】
1.一种物联网设备互操作调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将需要接入物联网系统的所有设备统一表示为资源形式，建立资源表示结构模型；S2：基于S1中得到的资源表示结构模型，通过基本资源操作，实现资源间的交互调度。2.根据权利要求1所述的一种物联网设备互操作调度方法，其特征在于，所述资源表示结构模型为树形结构，包括根资源root、属性资源attribute、数据资源data、实体资源entity、实例资源instance和订阅资源subscription，所述根资源root在树形结构中为根节点，所述实例资源attribute在树形结构中为叶子节点，数据资源data、实体资源entity和订阅资源subscription在树形结构中为子节点，所述子节点挂载在根节点下，所述子节点下可挂载其他类型的子节点以及叶子节点，所述实例资源instance在树形结构中为挂载在数据资源data下，直接充当叶子节点。3.根据权利要求1所述的一种物联网设备互操作调度方法，其特征在于，所述S2中的基本资源操作包括：资源创建Create：用于向资源发送创建请求以新建资源；资源检索Retrieve：用于对资源的任意属性信息进行查询。4.根据权利要求2所述的一种物联网设备互操作调度方法，其特征在于，所述资源间的交互调度包括基于订阅通知的资源交互和基于请求响应的资源交互，所述基于订阅通知的资源交互利用订阅资源subscription实现对资源的订阅操作。5.根据权利要求4所述的一种物联网设备互操作调度方法，其特征在于，所述订阅资源subscription中还包括：notificationURI属性：用于记录资源变化结果应该通知的URI，所述notificationURI属性为字符串列表，用以保证一个订阅请求对应至多个通知对象。6.根据权利要求5所述的一种物联网设备互操作调度方法，其特征在于，所述基于订阅通知的资源交互包括资源订阅和资源通知，所述资源订阅的流程如下：S211：订阅者通过资源创建Create发起创建订阅资...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杨，程荣标，胡琴，黄小芹，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51