[发明专利]一种面向物联网移动感知的服务节点选择方法

说明书

技术领域

本发明属于物联网技术领域，涉及一种针对目标区域的移动感知服务候选节点选择方法，适合于社会计算、普适计算、Adhoc(移动自组织网络)和以移动为特性，面向物联网的各种大规模开放分布式应用。

背景技术

随着传感技术、嵌入式技术、无线通信技术、高性能计算等相关领域的迅猛发展，物联网（Internet ofThings）作为新一代的智能互联网络应运而生。它以RFID架构和无线传感器网络为感知基础，通过融合互联网实现数据传递和共享，利用高性能计算技术实现信息的管理和决策。物联网的提出受到了各国政府的政策支持、业界的积极响应，具备了新技术迅猛发展所需要的基本条件，又因其在国防军事、物流运输、工业生产、智能家居、医疗监护、城市交通管理、环境监测等众多领域的巨大应用价值，必将会带来继计算机、互联网与移动通信网络之后的世界信息产业的第三次浪潮。

人在数据感知中的辅助作用必然引起物联网感知技术发展的新变革。人不仅是信息数据的消费者，同样是感知数据的参与者，是提供服务的对象。人所携带的移动设备组成的网络将是未来物联网应用的主要平台，它利用人的移动特性各种信息感知、探测、识别、定位、跟踪和监控等设备和手段向物理世界的延伸，将实现包括物理世界在内的更大范围的信息联通。人作为新的感知节点的出现，其移动性、随机性和时空复杂性将给数据感知、数据传递带来技术挑战，如何在移动、动态和异构分布式环境下，研究移动感知服务相关机制，以面向服务为理念，在服务提供者和服务请求者之间建立桥梁，为有不同应用需求的用户提供各种服务，这在过去很少涉及，需要我们以全新的方式开展。

面向物联网的移动感知服务选择是根据节点的移动性、社会性以及相关历史服务参数和链路信息，综合多方面因素的决策过程。在已有相关研究中，Cui等人考虑在电子商务环境下，利用前期用户的评价信息作为数据来源，通过分析、比对来为用户提供判断和选择依据；Kalepu等人分析总结了Web服务选择中的相关Qos(Quality of Service)，例如，用户的可用性、可靠性、性能和代价等服务参数；Sreenath等人在服务选择中考虑了用户的观点，通过形式化的方法来评估服务提供者；Lin等人分析了社会网络中的信任关系，通过环境建模，提出了基于信任关系的服务推荐算法；Groba等人以城市街头为服务背景，通过随身携带的智能设备实现各种共享服务，例如公交服务、步行服务等；Shim等人研究了在移动自组织网络环境下节点的移动特性，从移动速度、方向、连通性等出发，提出了一种混合的服务发现机制；Artail等人在则提出了在移动自组织网络中一种分布式Web服务响应机制，通过设置缓存来减少服务请求和响应过程中的延迟；Zyba等人则根据预测移动节点的活动规律来提高信息的方法效率；Gao等人根据用户兴趣和社会交互模式选择服务分发机制，将服务有目的传递给其他兴趣节点；Wang等人则在移动社交网络中将用户上下文分为三维协作的过滤模型，以此为评价维度来提高服务选择的准确性。

根据以上分析，我们发现：(1)现有服务发现都是基于陌生节点，没有考虑到节点间的社会关系和信任关系，通常都是简单的将其设为固定节点，忽略其自身属性；(2)在已有的移动自组织网络中，考虑到通信半径受限，节点间的交互都是通过多跳完成，而随着手机等智能设备的不断普及，任意节点之间都可实现互联互通，大大超越了节点间的通信半径。此外，在服务节点选择过程中，通常注重的都是节点本身，没有考虑到节点之间的服务关联性和节点的历史服务属性。(3)随着移动服务和普适服务的不断普及，传统服务模式已经发生了很大改变，服务的使用者和提供者往往表现出移动性、间断性，其拓扑结构随时间变化呈现出极强的动态性。如何在移动、异构的网络环境下研究高效的服务发现机制，并最终为用户提供可靠、稳定的服务是迫切需要解决的。

此外，在物联网移动感知服务中，由于到节点的移动性，随机性和复杂性，服务模式将有本质的改变。服务的成功与否不仅要考虑到服务提供者的服务能力，同时也要关注服务交互链路的可信度，可靠的链路服务请求将更加有助于服务的最终成功。因此，在选择合适服务节点时，需要同时考虑服务提供者本身和服务请求链路，故本发明综合这两种因素，通过加权计算移动节点的最终服务信誉度，为在普适移动环境下选择满足用户特点需求的服务节点提供有效决策依据。