扩展数据的方法和设备以及测试物联网应用的方法技术

本发明专利技术公开了一种扩展数据的方法和设备以及测试物联网应用的方法。扩展数据的方法，包括：根据预定值范围，将真实数据集中的各个真实数据扩展成扩展数据；将预定值范围分割成彼此不重叠的多个区间，并且根据扩展数据的大小，将各个扩展数据划分到相应区间中；搜索不包括扩展数据的空区间；以及基于每个空区间附近的包括扩展数据的非空区间来在每个空区间中填充至少一个填充数据，由此得到由扩展数据和填充数据构成的补全数据集。

The Method and Equipment of Expanding Data and the Method of Testing the Application of Internet of Things

The invention discloses a method and equipment for expanding data and a method for testing the application of the Internet of Things. The methods of expanding data include: expanding the real data in real data set into extended data according to the range of predetermined values; dividing the range of predetermined values into multiple intervals which do not overlap with each other, and dividing the extended data into corresponding intervals according to the size of expanded data; searching for empty intervals which do not include extended data; and based on packages near each empty interval. A non-empty interval including extended data is used to fill at least one filling data in each empty interval, thus obtaining a complete data set consisting of extended data and filling data.

【技术实现步骤摘要】
扩展数据的方法和设备以及测试物联网应用的方法
本专利技术总体上涉及扩展数据的方法和设备以及测试物联网应用的方法，具体涉及对采集自物联网的传感器数据进行扩展以便用于测试物联网应用的方法、设备和系统。
技术介绍
物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。在某些物联网系统的开发过程中，会对处理大量数据的物联网应用进行测试，这类应用包括数据分析应用、数据可视化应用等。但是在传感器设备大批量部署之前，很难得到大量的真实数据。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的之一是提供一种扩展数据的方法，包括：根据预定值范围，将真实数据集中的各个真实数据扩展成扩展数据；将所述预定值范围分割成彼此不重叠的多个区间，并且根据扩展数据的大小，将各个扩展数据划分到相应区间中；搜索不包括扩展数据的空区间；以及基于每个空区间附近的包括扩展数据的非空区间来在每个空区间中填充至少一个填充数据，由此得到由扩展数据和填充数据构成的补全数据集。根据本专利技术的另一方面，提供了一种扩展数据的设备，包括：扩展装置，用于根据预定值范围，将真实数据集中的各个真实数据扩展成扩展数据；划分装置，用于将所述预定值范围分割成彼此不重叠的多个区间，并且根据扩展数据的大小，将各个扩展数据划分到相应区间中；搜索装置，用于搜索不包括扩展数据的空区间；以及填充装置，用于基于每个空区间附近的包括扩展数据的非空区间来在每个空区间中填充至少一个填充数据，由此得到由扩展数据和填充数据构成的补全数据集。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种对物联网应用进行测试的方法，包括：从物联网中采集真实数据；基于所采集的真实数据，利用上述扩展数据的方法来得到补全数据集；根据预定的数据尺寸，基于各个区间的变换后的概率，分别从补全数据集的各个组中抽取数据；以及利用所抽取的数据对所述物联网应用进行测试。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种对物联网应用进行测试的系统，包括：采集装置，配置成从物联网中采集真实数据；如上所述的扩展数据的设备，其基于所采样的真实数据来得打补全数据集；抽取装置，配置成根据预定的数据尺寸，基于各个区间的变换后的概率，分别从补全数据集的各个组中抽取数据；以及测试装置，利用所抽取的数据对所述物联网应用进行测试。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种存储介质。所述存储介质包括机器可读的程序代码，当在信息处理设备上执行所述程序代码时，所述程序代码使得所述信息处理设备执行根据本专利技术的上述方法。根据本专利技术的再一方面，还提供了一种程序。所述程序包括机器可执行的指令，当在信息处理设备上执行所述指令时，所述指令使得所述信息处理设备执行根据本专利技术的上述方法。本专利技术的上述方法、设备和系统能够利用真实数据，生成与真实数据的分布和变化趋势相符的、具有预定值域的扩展数据。通过以下结合附图对本专利技术的最佳实施例的详细说明，本专利技术的这些以及其他优点将更加明显。附图说明参照附图来阅读本专利技术的各实施方式，将更容易理解本专利技术的其它特征和优点，在此描述的附图只是为了对本专利技术的实施方式进行示意性说明的目的，而非全部可能的实施，并且不旨在限制本专利技术的范围。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种实施方式的扩展数据的方法的流程图。图2示出了根据本专利技术的一种实施方式的扩展数据的方法中的扩展处理的流程图。图3示出了根据本专利技术的一种实施方式的扩展数据的方法中的填充处理的流程图。图4示出了根据本专利技术的另一种实施方式的扩展数据的方法的流程图。图5示出了真实数据集中的数据发生剧烈变化的示意图。图6示出了根据本专利技术的又一种实施方式的扩展数据的方法的流程图。图7示出了根据本专利技术的实施方式的对物联网应用进行测试的方法的流程图图8示出了根据本专利技术的实施方式的扩展数据的系统的结构框图。图9示出了根据本专利技术的实施方式的对物联网应用进行测试的系统的结构框图。图10示出了用于实施根据本专利技术实施方式的方法和设备的计算机的示意性框图。具体实施方式在下文中将结合附图对本专利技术的示范性实施方式进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施方式的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。图1示出了根据本专利技术的一种实施方式的扩展数据的方法的流程图。如图1所示，扩展数据的方法100包括：扩展步骤S120，其根据预定值范围，将真实数据集中的真实数据扩展成扩展数据；划分步骤S130，其将预定值范围分割成彼此不重叠的多个区间，并且根据扩展数据的大小，将各个扩展数据划分到相应区间中；搜索步骤S140，其搜索不包括扩展数据的空区间；以及填充步骤S150，其基于每个空区间附近的包括扩展数据的非空区间来在每个空区间中填充至少一个填充数据，由此得到由扩展数据和填充数据构成的补全数据集。下面参考附图，对方法100中的各个步骤进行详细描述。在扩展步骤S120中，要被扩展的真实数据集可以根据实际应用来提供，例如可以通过部署在环境中的传感器来采集真实数据集或者直接在网络上下载已有的真实数据集，等等。另外，真实数据集中的每个真实数据具有表征该真实数据在真实数据集中的排序的一个索引，例如索引可以是在采集真实数据时的时间戳等。预定值范围是扩展后的数据所覆盖的值域，其可以根据实际需要来人为设定。如图2所示，根据预定值范围将真实数据扩展成扩展数据的处理包括：步骤S121，其基于真实数据和预定值范围来计算扩展率；以及步骤S122，其基于扩展率和各个真实数据来获取扩展数据。优选地，在步骤S121中，可以基于真实数据集中最大的真实数据和最小的真实数据以及预定值范围来计算扩展率。例如，首先，基于最大的真实数据和最小的真实数据来计算中值，如等式(1)所示。然后，计算预定值范围的上限值与中值之差比上最大的真实数据与中值之差的比值，并且将该比值的绝对值作为第一扩展率，如等式(2)所示；并且计算预定值范围的下限值与中值之差比上最小的真实数据与中值之差的比值，并且将该比值的绝对值作为第二扩展率，如等式(3)所示。中值＝(真实数据max+真实数据min)/2(1)第一扩展率＝|(预定值范围的上限值-中值)/(真实数据max-中值)|(2)第二扩展率＝|(预定值范围的下限值-中值)/(真实数据min-中值)|(3)接着，在步骤S12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扩展数据的方法，包括：根据预定值范围，将真实数据集中的各个真实数据扩展成扩展数据；将所述预定值范围分割成彼此不重叠的多个区间，并且根据扩展数据的大小，将各个扩展数据划分到相应区间中；搜索不包括扩展数据的空区间；以及基于每个空区间附近的包括扩展数据的非空区间来在每个空区间中填充至少一个填充数据，由此得到由扩展数据和填充数据构成的补全数据集。

【技术特征摘要】
1.一种扩展数据的方法，包括：根据预定值范围，将真实数据集中的各个真实数据扩展成扩展数据；将所述预定值范围分割成彼此不重叠的多个区间，并且根据扩展数据的大小，将各个扩展数据划分到相应区间中；搜索不包括扩展数据的空区间；以及基于每个空区间附近的包括扩展数据的非空区间来在每个空区间中填充至少一个填充数据，由此得到由扩展数据和填充数据构成的补全数据集。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：检测所述真实数据集中的异常数据；从所述真实数据集中剔除所检测到的异常数据；以及其中，对剔除所述异常数据后的真实数据集执行所述扩展。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：在所述补全数据集中插入异常。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述扩展包括：基于所述真实数据和所述预定值范围来计算扩展率；以及基于所述扩展率和各个所述真实数据来获取扩展数据。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述填充包括：根据所述空区间附近的非空区间的概率来计算所述空区间的概率，所述非空区间的概率为所述非空区间中的扩展数据的数量与扩展数据的总数量之比；对所述非空区间的概率和所述空区间的概率进行变换以使得变换后的所有空区间的概率和非空区间的概率之和为1；基于变换后的空区间的概率，来确定要填充所述空区间的填充数据的数量；以及根据所述空区间所覆盖的值域来确定要填充所述空区间的填充数据的大小。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述预定值范围被分割成间距相等的多个区间，所述空区间的概率基于以下等式来计算：其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙昊立，张沈斌，钟朝亮，孙俊，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP