[发明专利]泛在传感器网络中间件装置和方法以及信息服务提供系统

说明书

技术领域

本发明涉及为基于从异构传感器网络中传输的数据而产生信息的泛在传感器网络(USN)中间件的装置和方法，和使用同样方式而提供信息服务的系统；以及更具体地，涉及用于从异构传感器网络的传感器节点中收集所检测的数据，分析和处理所检测的数据，如温度、湿度、压力、位移、和加速度、产生事件和设备环境感知信息，以及通过应用程序给用户提供信息的USN中间件的装置及其方法，以及使用相同方式的信息服务提供系统。

背景技术

当使用通过传感器网络检测到的数据时，为了给使用特定的传感器网络的用户提供信息，应用程序必须直接处理和综合被检测的数据。该方式需要很多人力且成本耗费高。此外，当为产生信息服务所需的传感器网络的个数和种类增长后，必须将该应用程序修改和扩大以满足相对于每个传感器网络中的通信方案、控制协议、功能特征，和检测数据的处理方案的处理能力的需要。进一步，当从同样的传感器网络中采集到的检测数据被同时用于一个或多个应用程序时，网关和传感器网络的控制和通信耗费将增大，导致传感器网络性能降低和电力资源的缩减。

在泛在传感器网络(USN)环境中，希望将具有不同用途和功能的很多传感器网络安装或分布在广阔的区域里。当传感器节点附着于对象、置于某一位置或处于运动中时每个传感器网络中的传感器节点实时采集环境信息。

为使应用程序能提供给用户有用的信息服务，就需要能够抽象化一个或多个异构传感器网络的装置，通过分析从相应的传感器网络中检测的数据产生事件和设备环境感知信息，且快速方便地给应用程序提供该产生的信息。但是，这样的装置当前还不存在。

发明内容

因此，本发明的目的为提供一种用于从异构传感器网络的传感器节点中采集检测数据，分析和处理检测数据，如温度、湿度、压力、位移、和加速度、产生事件和设备环境感知信息，以及通过应用程序给用户提供信息的泛在传感器网络中间件装置及其方法，以及使用相同方式的信息服务提供系统。

根据本发明的一个方面，提出了基于异构传感器网络提供信息服务的系统，包括：传感器节点构成传感器网络以检测其周围环境；为实时采集被传感器节点所检测的检测数据和通过消息方式发送被采集的检测数据的传感器网络数据发射机；和泛在传感器网络(USN)中间件，其通过清除，分类和综合从传感器网络数据发射机所接收到的消息而获得对象和环境信息，从提取的对象和环境信息中产生条件事件、设备环境感知信息、状况分析信息，和其他相关的知识内容，且将该信息服务提供给应用程序，该应用程序将传感器网络观察器安装地点的相关的环境信息提供给用户。

根据本发明的另外一个方面，提供了USN中间件装置以基于异构传感器网络提供信息服务，包括：传感器网络提取单元从传感器网络中接收到的消息中提取检测数据；传感器网络智能单元通过执行分析操作而将传感器网络提取单元中提取的检测数据清除、分类和综合以提取包括对象属性和环境状态信息的低级别信息，以及从该提取的低级别信息中产生包括条件事件，设备环境感知信息，和状况分析信息的高级别信息；和服务平台管理单元以通过适于应用程序的方式提供信息给应用程序。

根据本发明的另外一个方面，提供了方法以在USN中间件装置中产生基于异构传感器网络的信息服务，包括步骤：a)提取检测数据和基于被提取的检测数据监视传感器网络的状态管理；b)执行分析操作以清除、分类和综合被提取的检测数据；c)从被分析的检测数据中提取对象和环境信息，并基于被提取的对象和环境信息产生设备环境感知信息和状况分析信息；d)根据应用程序设定的规则产生条件事件；e)为给应用程序提供信息服务而安排操作时序；和f)将根据安排的操作时序而获得的信息服务提供给应用程序，该信息服务包括条件事件、设备环境感知信息，和状况分析信息。

根据本发明的另外一个方面，该USN中间件装置在传感器网络和应用程序之间处理和管理大量从异构传感器网络中采集的检测数据，通过分析被采集的检测数据产生涉及环境状态的实时事件和设备环境感知信息，并提供适于应用程序的信息服务。因此，大量的传感器网络能够在该USN环境中更容易地被使用。

此外，该大量的传感器网络的接口能够在本发明中得到支持。因此，通过分析相应的传感器网络的检测数据而提供关于具体位置的信息服务，而且能够通过分析从相关的多个传感器网络采集获得的检测数据来提供高级别信息(如广阔的区域内的设备环境感知信息和条件事件)。