分布式物联网服务单元制造技术

本发明专利技术是一种分布式物联网服务单元，包括交换模块、北向接口、南向接口或接口代理、处理模块，交换模块指软件控制的交换模块，交换模块通过所述北向接口与上级物联网服务单元进行通信，交换模块通过南向接口或接口代理，实现对终端设备和南向物联网服务单元的会聚；处理模块对分布式物联网服务单元接入的下级物联网服务单元和传感/执行终端的数据进行处理，提供应用或应用服务，来完成集中的或分布的数据处理。本发明专利技术服务单元结构统一，可以根据需要对物联网服务单元结构中的组成部分进行取舍，在广域网可达的位置上，形成树形或网状结构，将物联网的各种要素集成起来，有一定的区域自治性和封闭性，同时又支持在Internet范围内的开放。范围内的开放。

【技术实现步骤摘要】
分布式物联网服务单元


[0001]本专利技术属于物联网
，具体的说是涉及一种分布式物联网服务单元。

技术介绍

[0002]物联网的一个主要特点是实现信息世界和现实(物理)世界互动，这种互动是通过传感器/执行器实现的，是智能化和开放的互动。
[0003]按照行业标准ITU Y.2060建议书中所述，物联网是一个包括端(传感/执行设备、网关等)、管(网络和通信)、云(平台与应用)的开放系统。它的基本功能结构是会聚各种设备到服务端(平台)，而各种物联网应用通过服务端提供的各种服务实现所需的各种功能，这些功能包括通过各种传感/执行设备实现与物理世界的互动。
[0004]但由于物联网系统的开放性和相关技术的多样性，导致了构建物联网系统的各个组成模块的复杂度提升。不同系统的不同组成部分的处理能力不同，功能不同，需要部署的网络位置不同，提供的服务不同，因此完整地实现物联网端、管、云功能的结构无法统一，构建一个通用的、能够快速部署在网络任意服务单元的物联网系统也比较困难。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提出了一种分布式物联网服务单元(IoT service cell)。物联网服务单元可以分布在广域网(Internet)可达的位置上，形成树形或网状结构，这种结构可以将物联网的各种要素集成起来，在广域网的任意范围内部署和提供物联网服务，提供的服务有一定的区域自治性和封闭性，同时又支持在Internet范围内的开放；通过这种结构，将物联网的各种要素部署在网络中最合适的物理位置上，这些要素之间的关联和互操作通过统一的应用层数据通信机制实现，充分发挥物联网深入感知、广泛互连、高度智能的优势。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术是一种分布式物联网服务单元，物联网服务单元的组成部分包括：交换模块、北向接口、南向接口或接口代理、处理模块、服务接口、以及逻辑设备接口。其中交换模块和处理模块是服务单元的核心，两者之间有双向的数据交互通道。交换模块是指软件控制的交换模块，可以根据应用的需要，实现北向接入和南向接入之间的多路径的数据交换；交换模块通过北向接口与上级服务单元进行通信，北向接口的接入方向可以有多个；交换模块通过南向接口或接口代理，实现对终端设备和南向服务单元的会聚；南向接口和南向接口代理的区别是后者需要处理数据结构和交互方式的适配。处理模块对本服务单元接入的下级服务单元和传感/执行终端的数据进行处理，提供应用或应用服务，来完成集中的或分布的数据处理；处理模块提供了服务接口，用于接入界面或供应用作为API调用，一般限于本地，因此本专利技术中的处理模块又称之为本地处理模块；处理模块提供了逻辑设备接口，用于接入本服务单元的南向接口，从而形成一个南向服务单元或虚拟设备。其中服务接口、逻辑设备接口不是必须的，而是根据需要使用。
[0008]物联网服务单元具有如下特征：
[0009]1.服务单元的结构统一，实际实现时，可以根据需要对服务单元做功能的取舍和规模的伸缩，也可以根据需要对服务单元结构中的组成部分进行取舍。例如，只实现设备会聚的网关中，可以仅含南向接口或接口代理、北向接口两个部分；顶端的服务器可以没有北向接口部分。
[0010]2.对于一个服务单元来说，组成部分的取舍对于与其连接的其他服务单元或传感/执行终端来说是透明的，其配置的改变也不影响其他服务单元或传感器的配置和运行。
[0011]3.交换模块只在南北向之间进行数据的转发，包括：南向接口
–
北向接口、以及南向接口
–
服务接口。其中，南向接入的服务单元或传感执行设备之间如果需要进行通信，须由应用实现转发，这种安排可以保证物联网服务和应用之间的松耦合。交换模块有两种类型：一种针对一个北向接口的情况，提供简单的设备会聚功能中的数据转发，另一种适用于服务单元包含本地处理模块或者具有多个北向接口的情况。
[0012]4.服务单元中，南北向接口都会有多个类型，每个类型也会有多个实例。南北向之间的路由选择由交换模块完成。
[0013]5.服务单元以统一的方式会聚南向服务单元和传感执行设备。
[0014]6.处理模块有两种关联结构，区别在于其北向接口：一种是服务接口，用于应用的调用；另一种是逻辑设备接口，用于连接北向的会聚服务单元。这个会聚服务单元可以是本服务单元，也可以是上一级的服务单元。
[0015]7.处理模块提供的服务接口根据数据流向又分为服务提供接口和服务使用接口。服务提供接口可以作为服务端为应用或人机接口提供服务，服务使用接口可以作为客户端，使用网络中开放的IT资源。
[0016]8.处理模块有三种基本类型：第一类是数据的输入来自本服务单元交换模块，处理的输出也送往本服务单元的交换模块；第二类是数据的输入是本服务单元的交换模块，处理输出作为南向设备从本服务单元或其他服务单元的南向接口再次接入系统；第三类是在服务接口和本服务单元交换模块之间收发数据，完成应用功能的处理，这是本服务单元向外部开放功能时使用的结构。除了三种基本类型以外，系统也完全支持这三种类型混合的单个应用处理实例。
[0017]9.处理模块作为部署在物联网服务单元中的应用程序，它通过交换模块与南向的设备或物联网服务单元进行数据交互，收发和处理服务单元南向的设备数据和信息，构成本地的应用。因此处理模块的存在还保证了物联网服务单元的自治性，可以在北向网络中断的情况下，维持本物联网服务单元和南向物联网服务单元的必要功能。处理模块也是整个物联网体系与现有IT系统的衔接点，通过它的北向服务接口和调用接口，与现有的IT系统接口。
[0018]10.在本专利技术的系统中，物联网服务单元与传感执行设备之间或者物联网服务单元之间进行互联互操作的前提是它们之间交换的数据包或数据单元中，必须含有以下内容：
[0019]1)设备或服务单元的全局统一标识，用以在全网范围内唯一识别南向服务单元或设备；
[0020]2)连接参考，用以维持应用数据交互的顺序和对应关系；
[0021]3)设备端点标识，用以识别设备中的不同数据源点或目的点；
[0022]4)数据单元的用途，用以识别数据单元在交互中的地位，如交互的方向、交互类型等。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]1、本专利技术的分布式物联网服务单元的每个服务单元都可以将自己及南向的所有资源或部分资源与上级服务单元隔离，包括设备标识映射的隔离，即可以控制设备标识是否可以为外部所解析。
[0025]2、本专利技术的分布式物联网服务单元的每个服务单元可以具有完整的物联网结构，有自治运行的能力；在断网的情况下，可以保证服务的可靠性。
[0026]3、本专利技术的分布式物联网服务单元的每个服务单元的完整的服务单元结构、灵活的配置方式和部署方式，使得服务单元可以根据需要选择其处理能力和功能配置，也可以方便地扩充和替换。
[0027]4、本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式物联网服务单元，其特征在于：所述分布式物联网服务单元包括交换模块、北向接口、南向接口或接口代理、处理模块，其中：所述交换模块指软件控制的交换模块，所述交换模块通过所述北向接口与上级物联网服务单元进行通信，所述交换模块通过所述南向接口或接口代理，实现对终端设备和南向物联网服务单元的会聚；所述处理模块对所述分布式物联网服务单元接入的下级物联网服务单元和传感/执行终端的数据进行处理，提供应用或应用服务，来完成集中的或分布的数据处理。2.根据权利要求1所述分布式物联网服务单元，其特征在于：所述物联网服务单元还包括服务接口以及逻辑设备接口，所述处理模块提供了服务接口，用于接入界面或供应用作为API调用，所述处理模块提供了逻辑设备接口，用于接入所述分布式物联网服务单元的南向接口，从而形成一个南向物联网服务单元或虚拟设备。3.根据权利要求2所述分布式物联网服务单元，其特征在于：所述交换模块只在南北向之间进行数据的转发，包括：南向接口
–
北向接口、以及南向接口
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服务接口。4.根据权利要求3所述分布式物联网服务单元，其特征在于：所述交换模块有两种类型，第一种：所述交换模块只针对一个北向接口，提供设备会聚功能中的数据转发，第一种：所述交换模块针对所述分布式分服务单元包含本地处理模块或者具有多个北向接口的情况。5.根据权利要求2所述分布式物联网服务单元，其特征在于：所述处理模块根据北向接口的不同划分为两种关联结构，一种是服务接口，用于应用的调用，另一种是逻辑设备接口，用于连接北向的会聚物联网服务单元，所述服务接口根据数据流向分为服务提供接口和服...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵丽娟，卢捍华，王亚石，李养群，朱旻如，赵莎莎，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：