一种物联网系统的开发及使用方法

摘要

本发明公开了一种物联网系统的开发及使用方法。使用本发明能够通过建立适应各种类型的物理网络、各种物联网应用系统业务特性的软硬件运行支撑环境，从顶层设计、共性支撑的角度出发，展开物联网通用体系架构的研究，形成物联网的基础描述模型，进而在基础描述模型上搭建物联网的各种应用、兼容和运营模式，使最大限度满足各种不同应用系统和分布式资源之间的互操作和信息交换需求。

主权项

一种物联网系统的开发及使用方法，其特征在于，所述物联网系统的开发主要包括：PE：具有可交互接口的设备在物联网通用体系架构系统内对应的数字对象，作为物联网通用体系架构系统下提供感知、控制功能的设备资源，其对应物理世界中确定的物体；VE：虚拟实体的简称，是物联网通用体系架构系统内具有统一服务化接口的数字实体；VE是物联港系统内直接与应用发生交互的对象，在应用看来，对物体的操作实际是对VE的操作；PE模板：用于描述物体的属性、功能以及状态等信息的元数据框架；VE模板：用于描述虚拟实体的属性、功能以及状态等信息的元数据框架；物体统一标识与解析系统：用于实现物体的统一标识和寻址，对联网物体的相关信息进行识别、寻址以及查询；物联港：是用于设备接入和管理的单元，是物联网建设的核心平台，主要包括：物体自描述语言、物体接入与管理平台和物体服务平台构成；其中，物体自描述语言主要包括：VE、PE、PE模板、VE模板和自描述语言；其中，物体自描述语言用于描述物体及其对应的虚拟实体的相关信息；其主要包括VE、PE、PE模板、VE模板和自描述语言；物体接入与管理平台，用于物联网环境下物体接入物联网；物体服务平台，用于VE的创建、发布和管理；以及用于服务的生成、发布和管理；本发明的开发方法具体包括：一、定义PE模板和VE模板：1.1：定义PE模板(PE‑MODEL)1.1.1：属性的格式化：用于对物体设备资源的统一化；设定全局PE的模板的ID、模板名称(Name)、设备所属的类型(Type)、所属的厂家型号(Model)、以及所对应设备图片url(Pic_url)和对应设备的文字描述(Description)；1.1.2：协议转换上行感知段和下行控制段的设定：用于对物体的资源的接口描述；采用Interface标签，对每个PE模板中Interface进行描述，即采用InterfaceID定义接口ID码、采用InterfaceType定义接口类型、采用Key定义参数名字、采用encode描述本key所对参数是否需要使用编码、采用Unit表明参数的单位和采用Description描述此对应参数作用；1.2：定义VE模板(VE‑MODEL)1.2.1：属性的格式化：用于描述虚拟实体的属性、功能以及状态等信息的描述；VE模板由VE模板标识、VE模板名称、VE模板状态、VE模板权限、VE模板类型、VE模板注册时间、VE模板创建者、VE模板用户信息、VE模板关联关系、VE模板位置构成；1.2.2:动态逻辑的设定：开发者按照VE封装格式，编写VE逻辑代码，由物体服务器动态加载并调用执行；物体服务器处理交互协议，完成协议消息处理，并形成VE供识别和处理的数据结构，最后调用VE，运行物体的功能逻辑；1.2.2.1：封装PE控制器：PE模板以协议转换接口为基础，在完成对设备接口的转换之后，将PE模板封装成PE控制器；VE开发者将PE控制器作为组件添加到VE逻辑中，通过PE控制器完成与实际设备的交互；1.2.2.2：对物体进行上行感知段和下行控制段描述：物体的感知描述：用于描述物体感知操作的相关信息；VE感知段由上报间隔和数据两部分组成；其中，上报间隔包括值、单位，单位可以是毫秒(ms)、秒(s)或者分钟(m)；数据包括上报数据名称、类型、单位和格式；物体的控制描述：用于描述物体控制操作的相关信息；VE控制段由命令标识、命令名称、执行效果、参数、返回结果和状态组成；其中，参数、返回结果以及状态部分又有其内部结构；状态是指该命令执行结果所改变的物体的某个属性；物体的感知与控制混合的描述：用于处理感知与控制混合的应用需求；VE同时利用物体的感知描述和物体的控制描述，形成新的应用逻辑；对物体的知识段的描述：用于描述与物体智能性相关的信息；VE知识段由条件和动作两部分组成；其中，条件可以包含一个或者多个规则；动作是指条件满足后所触发的操作，由类型、触发的资源(由资源标识来表明)以及所需调用的服务(由服务标识来表明)组成；1.2.2.3：物体的服务接口交互物体的服务接口以Web Service等方式进行统一封装和发布，为应用与VE的交互提供统一接口；本发明所述物联港的工作在方式具体包括如下步骤：第1步：选取某一个物体A，并对该物体A进行注册：在物体统一标识与解析系统采用自我标识的方法对物体A进行注册；步骤1.1：将某一个物体A的专属属性(名称、类型、描述、图片、操作接口)以格式化的方式在现有的PE模板上形成该特定物的PE特征；步骤1.2：在步骤1.1的基础上，再进行VE的注册；在现有的VE模板上，将这个物体A的专属信息(VE名称，VE密钥，VE开放性，VE类型，VE相关PE，VE注册时间，VE描述，VE注册者，VE位置)填入VE模板，并关联物体A的PE‑ID，最终形成以物体A为核心的物联网的关联关系；第2步：对物体进行统一的解析：第1步中物体A注册完成后，在与已有的其他的标识码进行解析与识别，并将解析与识别后的标识码在此平台内给出平台自有的识别ID，即VE‑ID；使用者将VE‑ID输入应用终端，应用终端将VE‑ID发送到物体统一标识解析系统，物体统一标识解析查找到物联港对应地址，并将地址回送给应用终端；第3步：访问应用终端根据物联港地址向物联港发送访问请求(携带VE‑ID)；物联港根据VE‑ID特有名部分定位到港内VE并向其转递访问请求，由VE处理访问请求并响应请求；其中，若物体B与物体A是第1步中PE模板和VE模板是同一类别，则物体B在加入到物联港中，则需重复第2步、第3步；若物体C与物体A非同一类别，不在步骤一中的PE模板和VE模板存在，则需要重复第1步至第3步，至此可将n个物体(包括但不限于物体A、B、C)逐一纳入该系统，以起到在基础描述模型上搭建物联网的各种应用、兼容和运营模式的目的。