一种物联网物体分布式交互系统、方法技术方案

本发明专利技术公开一种物联网物体分布式交互系统，包括分布式交互网络和区块链底层；所述分布式交互网络包括交互单元IC，所述交互单元IC部署在所述物体上，用于所述物体间交互，所述交互单元IC包括计算中心模块、协调器，所述协调器互相连接构成所述分布式交互网络。本发明专利技术提供的物联网物体分布式交互系统中，交互单元IC实现了物联网中物体分布式交互过程，同时结合底层区块链的共识算法、分布式记账、智能合约技术手段，解决了分布式交互过程可能出现的数据一致性和可靠性问题，以及交互的执行控制、信息溯源和违约追责问题。

A Distributed Interactive System and Method for Internet of Things

The invention discloses a distributed interactive system for Internet of Things objects, including a distributed interactive network and the bottom layer of block chain; the distributed interactive network includes an interactive unit IC, which is deployed on the object for interaction between the objects, and the interactive unit IC includes a computing center module and a coordinator, which are interconnected to form the distributed interaction. Network. In the distributed interactive system of Internet of Things objects provided by the invention, the interactive unit IC realizes the distributed interactive process of objects in the Internet of Things. At the same time, it solves the problems of data consistency and reliability that may occur in the distributed interactive process, as well as the execution control, information traceability and default of the interaction by combining the consensus algorithm of the underlying block chain, Distributed Accounting and intelligent contract technology. The issue of accountability.

【技术实现步骤摘要】
一种物联网物体分布式交互系统、方法
本专利技术涉及物联网领域，特别是一种物联网物体分布式交互系统、方法。
技术介绍
物联网的英文名称是InternetofThings，即“物物相连的互联网”，是在“互联网”的基础上，将其终端延伸和扩展到任何物体与物体之间进行信息交换和通信的一种网络概念。物联网的物体通常指的是能提供能力的物联网终端设备，其中，物体能力是指物体具备的能被外界使用的功能和数据服务。在物联网中，物体之间的交互涉及到物体能力的集成、信息的交换、任务的协同以及其他操作。因此，物体交互的定义是物体之间的智能互联互通互操作。物体交互主要解决物体能力如何使用以及物体之间如何协作的问题，对海量的物体能力进行接入管理和控制调用，同时对不同物体之间分散的能力进行集成，实现单个物体无法实现的功能，通过物体之间的协作完成物联网应用需求。目前，物联网物体之间的交互主要采用集中式的方式，即物体都接入到一个中心化的平台中，每个物体与平台进行通信，物体之间不直接通信，通过平台的集中化控制来实现物体之间的交互。集中式交互的优点是通常平台都部署在云上，能借助云计算计算和存储资源丰富的优势，具有全局优化的物体能力利用效率、易维护等优点，同时对物体的智能性要求较低，适合大多数常见的物联网应用场景；缺点是可能会造成中心系统负载过重，出现单点故障的问题，以及跨平台的物体交互比较困难。智能物体的分布式交互将是未来物联网物体的主要交互方式。但是，分布式交互需要物体具有一定的智能性，同时还需要面临分布式交互过程中可能出现的数据一致性和可靠性问题，以及交互的执行控制、信息溯源和违约追责问题。专利
技术实现思路
本专利技术公开一种物联网物体分布式交互系统，以解决分布式交互过程中出现的数据一致性和可靠性问题，以及交互的执行控制、信息溯源和违约追责问题的问题，本专利技术的方法包括：一种物联网物体分布式交互系统，其特征在于，包括：分布式交互网络，用于根据需求计算物体间的任务执行逻辑，协调物体间信息交互并执行任务；区块链底层，用于读取所述分布式交互网络计算的任务执行逻辑，编写智能合约，运行区块链网络环境，存储物体间智能合约及交互数据，确保每个区块链节点存储的物体信息交互数据一致、可靠，对物体交互执行过程进行控制；所述分布式交互网络包括交互单元IC，所述交互单元IC部署在所述物体上，用于所述物体间交互，所述交互单元IC包括计算中心模块、协调器，所述协调器互相连接构成所述分布式交互网络。优选的，所述中心计算模块用于对需求进行语义分析，通过最优化计算生成任务执行逻辑，根据所述任务执行逻辑选择完成所述需求需要使用到的物体能力以及所述物体能力之间组合的顺序和方式；所述协调器用于所述物联网中物体间进行信息交换通信，与区块链底层，协调完成所述需求的实现。优选的，所述交互单元IC还包括用户偏好模块、上下文感知模块，所述用户偏好模块用于对用户行为进行分析，学习用户偏好，为所述计算中心选择所述物体能力提供参考依据；所述上下文感知模块用于对当前运行环境进行动态感知，为所述计算中心模块计算任务执行逻辑提供支持；优选的，所述交互单元IC的用户偏好模块、上下文感知模块全部或部分部署在所述物体上。优选的，所述协调器采用P2P协议进行通信。优选的，所述物体包括智能物体和非智能物体，所述智能物体直接接入所述分布式交互网络，所述非智能物体通过网关或平台接入所述分布式交互网络。优选的，所述区块链节点包括所述智能物体、平台、网关，所述区块链节点之间构成联盟链。优选的，所述区块链底层包括智能合约模块、记账模块和验证模块三个模块，所述智能合约模块，用于读取所述任务执行逻辑，编写智能合约，约定所述任务执行逻辑的内容，物体遵守约定的收益及违反约定的惩罚，由各物体签名确认后，发布至联盟链由验证模块的节点验证和记账模块记录到新区块中，后续任务将按照智能合约自动约束执行；所述记账模块，用于联盟链中新区块生成后，联盟链节点根据共识算法获得所述新区块的记账权，将新区块生成前、上一个区块生成后的时间区间内经过验证模块的节点验证通过的物体间的智能合约及交互数据记录到新区块，并将新区块加入至整个区块链末端，以及更新加入新区块的区块链至所有联盟链节点；所述验证模块，用于通过P2P协议请求其他联盟链节点验证所述新区块的交互数据并接收验证结果，验证通过后将由记账模块写入到新生成的区块中。一种基于物联网物体分布式交互系统的交互方法，包括：所述分布式交互网络，根据需求计算物体间的任务执行逻辑，协调物体间信息交互；所述区块链底层，读取所述分布式互联网络计算的任务执行逻辑，编写智能合约，运行区块链网络环境，存储物体间智能合约及交互数据，确保每个区块链节点存储的物体信息交互数据一致、可靠，对物体交互执行过程进行控制。优选的，所述分布式交互网络的交互方法包括：所述中心计算模块对需求进行语义分析，通过最优化计算生成任务执行逻辑，将所述任务执行逻辑发送至协调器；所述协调器与其他协调器进行信息交换，协商任务分配，若加入任务，则根据任务执行逻辑在对应的时间点执行对应的物体能力，执行完成后经过各协调器之间确认，将执行结果返回至用户。优选的，所述分布式交互网络的交互方法还包括：所述用户偏好模块对用户行为进行分析，学习用户偏好，为所述计算中心选择所述物体能力提供参考依据；所述上下文感知模块对当前运行环境进行动态感知，根据物体运动状态、当前能力、本地策略限制、成本、收益信息，为所述计算中心模块计算任务执行逻辑提供支持。优选的，所述区块链底层的交互方法包括：所述智能合约模块读取所述任务执行逻辑，编写智能合约，约定所述任务执行逻辑的内容，物体遵守约定的收益及违反约定的惩罚，将智能合约发布至联盟链，由所述验证模块的节点进行验证，由所述记账模块记录到新区块中，后续任务按照智能合约自动约束执行；所述记账模块在联盟链中新区块发布后，联盟链节点根据共识算法获得所述新区块的记账权，将新区块生成前、上一个区块生成后的时间区间内经过验证模块的节点验证通过的物体间的智能合约及交互数据记录到新区块，并将新区块加入至整个区块链末端，以及更新加入新区块的区块链至所有联盟链节点；所述验证模块通过所述协调器请求其他联盟链节点验证所述新区块的交互数据并接收验证结果，验证通过后将由记账模块写入到新生成的区块中。本专利技术的有益效果包括：本专利技术提供的物联网物体分布式交互系统，交互单元IC实现了物联网中物体分布式交互过程，结合底层区块链的共识算法、分布式记账、智能合约技术手段，则很好地解决了分布式交互过程可能出现的数据一致性和可靠性问题，以及交互的执行控制、信息溯源和违约追责问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是物体分布式交互的整体架构图；图2是物体分布式交互流程图；图3是联盟链支撑物体分布式交互流程图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例一图1是物体分布式交互的整体架构图，如图所示，物联网物体分布式交互系统包括：分布式交互网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联网物体分布式交互系统，其特征在于，包括：分布式交互网络，用于根据需求计算物体间的任务执行逻辑，协调物体间信息交互并执行任务；区块链底层，用于读取所述分布式交互网络计算的任务执行逻辑，编写智能合约，运行区块链网络环境，存储物体间智能合约及交互数据，确保每个区块链节点存储的物体信息交互数据一致、可靠，对物体交互执行过程进行控制；所述分布式交互网络包括交互单元IC，所述交互单元IC部署在所述物体上，用于所述物体间交互，所述交互单元IC包括计算中心模块、协调器，所述协调器相互连接构成所述分布式交互网络。

【技术特征摘要】
1.一种物联网物体分布式交互系统，其特征在于，包括：分布式交互网络，用于根据需求计算物体间的任务执行逻辑，协调物体间信息交互并执行任务；区块链底层，用于读取所述分布式交互网络计算的任务执行逻辑，编写智能合约，运行区块链网络环境，存储物体间智能合约及交互数据，确保每个区块链节点存储的物体信息交互数据一致、可靠，对物体交互执行过程进行控制；所述分布式交互网络包括交互单元IC，所述交互单元IC部署在所述物体上，用于所述物体间交互，所述交互单元IC包括计算中心模块、协调器，所述协调器相互连接构成所述分布式交互网络。2.根据权利要求1所述的物联网物体分布式交互系统，其特征在于，所述中心计算模块用于对需求进行语义分析，通过最优化计算生成任务执行逻辑，根据所述任务执行逻辑选择完成所述需求需要使用到的物体能力以及所述物体能力之间组合的顺序和方式；所述协调器用于所述物联网中物体间进行信息交换通信，与区块链底层，协调完成所述需求的实现。3.根据权利要求1所述的物联网物体分布式交互系统，其特征在于，所述交互单元IC还包括用户偏好模块、上下文感知模块，所述用户偏好模块用于对用户行为进行分析，学习用户偏好，为所述计算中心选择所述物体能力提供参考依据；所述上下文感知模块用于对当前运行环境进行动态感知，为所述计算中心模块计算任务执行逻辑提供支持。4.根据权利要求3所述的物联网物体分布式交互系统，其特征在于，所述交互单元IC的用户偏好模块、上下文感知模块全部或部分部署在所述物体上。5.根据权利要求2所述的物联网物体分布式交互系统，其特征在于，所述协调器采用P2P协议进行通信。6.根据权利要求1所述的物联网物体分布式交互系统，其特征在于，所述物体包括智能物体和非智能物体，所述智能物体直接接入所述分布式交互网络，所述非智能物体通过网关或平台接入所述分布式交互网络。7.根据权利要求1所述的物联网物体分布式交互系统，其特征在于，所述区块链节点包括所述智能物体、平台、网关，所述区块链节点之间相互连接构成联盟链。8.根据权利要求7所述的物联网物体分布式交互系统，其特征在于，所述区块链底层包括智能合约模块、记账模块和验证模块三个模块，所述智能合约模块，用于读取所述任务执行逻辑，编写智能合约，所述智能合约由各物体签名确认后发布至联盟链，由所述验证模块的节点进行验证，由所述记账模块记录到新区块中，后续任务按照智能合约自动约束执行；所述记账模块，用于联盟链中新区块生成后，联盟链节点根据共识算法获得所述新区块的记账权，将新区块生成前、上一个区块生成后的时间区间内经过验证...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚军，康子路，郭橙，田承东，熊梓策，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11