本发明专利技术涉及物联网中的高效的面向服务实例的能量管理系统和方法。该方法包括：预测步骤，基于服务实例转移模型预测在随后的时段中要服务的目标服务实例；选择步骤，根据与目标服务实例对应的关键覆盖集、该关键覆盖集中的传感器的使用历史数据以及所述传感器的能量参数，选择为了提供所述目标服务实例所基于的服务而要开启的开启传感器集合；控制步骤，在所述时段开始时，对物联网中的传感器的开关进行控制，把开启传感器集合中的传感器开启并且关闭开启传感器集合以外的传感器；以及更新步骤，根据所述时段中的传感器的使用情况，更新传感器的使用历史数据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物联网领域，具体地说，本专利技术涉及一种用于。
技术介绍
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是“The Internet ofThings(1T) ”。由此，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。具体地，物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。物联网目的是实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接，以方便识别、管理和控制。大多数1T接入网络是无线的，在某些情况下，用于采集各种信息的传感器甚至可能被部署在野外。在这种情况下，传感器的电力由电池提供，因此其电量是有限的，并且这些传感器几乎不移动。当传感器的电量耗尽时，到野外人工更换传感器的电池可能是不现实的(例如，传感器被部署在探空气球上或者被部署在海底或火山口中的情况)。另外，在传感器非常廉价的情况下，为了更换传感器中的电池而去寻找部署在野外的传感器也是十分费力的。那么，如何保持整个物联网的能量以使之更长久地工作就成为一个极大的挑战。图2是示出了适于用来实现本专利技术的物联网能量管理服务器在物联网中的部署位置的示意图。在现有技术中，存在部署在接入网层的应用，用于对单个域内的传感器进行能量管理。然而，这种层级的管理存在局限性。例如，以一个提供北京市的平均温度的服务为例，假定该服务提供的平均温度是基于在物理上位于北京北部的域A中的温度传感器a以及在物理上位于北京南部的域B中的温度传感器b的感测值的平均值。当按照接入网的层级来对传感器进行能量管理时，由于在不同的域之间的能量管理方式可能不同并且这些管理往往并不相关，所以很可能出现以下情况:温度传感器a的电量剩余很多，但温度传感器b的电量已耗尽。这样就得不到北京南部的温度，从而无法继续提供北京市平均温度服务，造成了服务质量(QoS)低下的结果。这些现有技术例如包括ffiEE 802.1lPower Save Mode (PSM)。该技术通过使装置定期进入休眠状态来减少装置的空闲监听时间，从而使该装置节电。另外，在公知的Sensor-MAC(S-MAC)协议中，网络中的节点定期地休眠，并且相邻节点形成虚拟集群从而针对休眠调度进行自动同步。以上的现有技术均是针对特定网络域或网络协议而设计的，并且不支持提供的服务能力的灵活组合
技术实现思路
基于以上的描述，希望提供一种能够在物联网的环境下高效地调度传感器的开关状态从而在长期实现较大程度的节能并且同时满足QoS要求的方法和系统。为了解决上述的技术问题，本专利技术的专利技术人提出了面向服务实例执行能量管理，而不是直接面向传感器执行能量管理。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于物联网中的面向服务实例的能量管理方法，包括:基于服务实例转移模型预测在随后的时段中要服务的目标服务实例；根据与目标服务实例对应的关键覆盖集、该关键覆盖集中的传感器的使用历史数据以及所述传感器的能量参数，选择为了提供所述目标服务实例所基于的服务而要开启的开启传感器集合；以及响应于所述时段的开始，对物联网中的传感器的开关进行控制，把开启传感器集合中的传感器开启并且关闭开启传感器集合以外的传感器。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于物联网中的面向服务实例的能量管理系统，包括:预测装置，被配置为基于服务实例转移模型预测在随后的时段中要服务的目标服务实例；选择装置，被配置为根据与目标服务实例对应的关键覆盖集、该关键覆盖集中的传感器的使用历史数据以及所述传感器的能量参数，选择为了提供所述目标服务实例所基于的服务而要开启的开启传感器集合；以及控制装置，被配置为响应于所述时段的开始，对物联网中的传感器的开关进行控制，把开启传感器集合中的传感器开启并且关闭开启传感器集合以外的传感器。本专利技术的方法和系统不依赖于任何MAC层的协议，对于下层的通信协议是透明的，并且与任何MAC层的协议兼容。本专利技术的方法和系统支持所提供的服务能力的灵活组合。另外，本专利技术的方法和系统能够考虑到应用运行的动态变动情况。附图说明以下通过结合附图阅读参考下述对说明性实施例的详细描述，将更好地理解本专利技术本身、实施方式、其它目的及其优点。在附图中:图1示出了适于用来实现本专利技术实施方式的示例性计算系统100的框图。图2是示出了适于用来实现本专利技术的物理网能量管理服务器在物联网中的部署位置的示意图。图3通过简单的例子示出了应用与服务实例之间的关系。图4示出了基于图3的例子的服务实例状态转移图。图5示出了基于图3的例子的带有转移概率的服务实例状态转移图。图6是示出了用于例示传感器与服务实例的部署关系的示意图。图7是示出了根据本专利技术的一个实施例的用于物联网中的面向服务实例的能量管理方法的流程图。图8是示出了传感器与服务实例的部署关系的例子的示意图。图9是示出了对应于图8中的例子的传感器的使用历史数据和服务实例的执行历史的例子的示意图。图10是示出了基于图9的例子的传感器开关状态转移图。图11示出了基于图9的例子的服务实例状态转移图。图12是示出了根据本专利技术的另一个实施例的用于物联网中的面向服务实例的能量管理方法的流程图。图13是示出了根据本专利技术的用于物联网中的面向服务实例的能量管理系统。现在参照附图描述优选方法和系统，其中，在附图中相同的附图标号用来指相同的部件。在下面的描述中，为了解释的目的，阐述大量特定的细节，以便帮助完全了解系统及方法等。在其它的例子中，为了简化描述，以框图的形式示出常用的结构和装置。对于本领域技术人员来说，可以想到很多修改和其它实施例，同时拥有在说明书和附图中所教导的益处。因此，应该理解，本专利技术不局限于所公开的特定实施例，另外可选的实施例应当包含在本专利技术的范围和范例专利技术构思内。虽然本文采用了一些特定术语，但是仅仅为了一般的描述意义而非限制目的使用它们。具体实施例方式下列讨论中，提供大量具体的细节以帮助彻底了解本专利技术。然而，很显然对于本领域技术人员来说，即使没有这些具体细节，并不影响对本专利技术的理解。并且应该认识到，使用如下的任何具体术语仅仅是为了方便描述，因此，本专利技术不应当局限于只用在这样的术语所表示和/或暗示的任何特定应用中。图1示出了适于用来实现本专利技术实施方式的示例性计算系统100的框图。如所示，计算机系统100可以包括:CPU(中央处理单元)101、RAM(随机存取存储器)102、R0M(只读存储器)103、系统 总线104、硬盘控制器105、键盘控制器106、串行接口控制器107、并行接口控制器108、显示控制器109、硬盘110、键盘111、串行外部设备112、并行外部设备113和显示器114。在这些设备中，与系统总线104耦合的有CPU 10URAM 102, ROM 103、硬盘控制器105、键盘控制器106、串行控制器107、并行控制器108和显示控制器109。硬盘110与硬盘控制器105耦合，键盘111与键盘控制器106耦合，串行外部设备112与串行接口控制器107耦合，并行外部设备113与并行接口控制器108耦合，以及显示器114与显示控制器109耦合。应当理解，图1所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于物联网中的面向服务实例的能量管理方法，包括：基于服务实例转移模型预测在随后的时段中要服务的目标服务实例；根据与目标服务实例对应的关键覆盖集、该关键覆盖集中的传感器的使用历史数据以及所述传感器的能量参数，选择为了提供所述目标服务实例所基于的服务而要开启的开启传感器集合；以及响应于所述时段的开始，对物联网中的传感器的开关进行控制，把开启传感器集合中的传感器开启并且关闭开启传感器集合以外的传感器。
【技术特征摘要】
1.一种用于物联网中的面向服务实例的能量管理方法，包括: 基于服务实例转移模型预测在随后的时段中要服务的目标服务实例； 根据与目标服务实例对应的关键覆盖集、该关键覆盖集中的传感器的使用历史数据以及所述传感器的能量参数，选择为了提供所述目标服务实例所基于的服务而要开启的开启传感器集合；以及 响应于所述时段的开始，对物联网中的传感器的开关进行控制，把开启传感器集合中的传感器开启并且关闭开启传感器集合以外的传感器。2.根据权利要求1所述的能量管理方法，其中，所述服务实例是基于传感器的组合而能够提供的服务的实例。3.根据权利要求2所述的能量管理方法，其中，与服务实例对应的关键覆盖集是具有能够提供该服务实例所基于的服务的能力的一个或多个传感器的各种组合的集合。4.根据权利要求1-3中任一项所述的能量管理方法，该能量管理方法还包括根据所述时段中的传感器的使用情况，更新传感器的使用历史数据的步骤， 其中，所述选择、所述控制和所述更新被周期性地执行，并且从第二次执行起，每次执行时在所述选择中使用的传感器的使用历史数据均是在上一次执行时在所述更新中进行更新后的传感器的使用历史数据。5.根据权利要求1-3中任一项所述的能量管理方法，其中，所述传感器的能量参数至少包括传感器的初始能量、传感器的单位时间消耗的能量以及传感器的单次开关消耗的能量。6.根据权利要求1-3中任一项所述的能量管理方法，其中，所述选择是基于根据与目标服务实例对应的关键覆盖集、该关键覆盖集中的传感器的使用历史数据以及所述传感器的能量参数而计算的在关键覆盖集中的每种组合被选择的情况下的能量消耗率。7.根据权利要求1-3中任一项所述的能量管理方法，其中，所述关键覆盖集是预先设置的。8.根据权利要求1-3中任一项所述的能量管理方法，其中，所述关键覆盖集是根据传感器的信息和服务实例的信息而在离线状态下自动生成的。9.根据权利要求1-3中任一项所述的能量管理方法，其中，所述传感器位于物联网的不同域中。10.根据权利要求1所述的能量管理方法，其中，所述服务实例转移模型是通过对服务实例的执行历史在离线状态下进行学习而得到的。11.根据权利要求10所述的能量管理方法，其中，所述学习被定期执行从而使所述服...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘驰，于琦，冯侦探，杨博，孙占伟，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：
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