[发明专利]一种面向物联网的可靠性和性能综合评估方法

权利要求书

1.面向物联网的性能综合评估方法，其特征是：包括，

步骤1，1.1将需构建或已构建的物联网系统中的感知层、网络层和应用层，建立出基于数据流图的物理模型：枚举物联网的感知层中所可加载的外设电子部件或介质信息中获取的电子部件，包括二维码标签识读器、RFID标签读写器、摄像头、GPS、传感器、终端，获得各种感知节点；

1.2枚举物联网的网络层中所可连接的通讯模块，包括无线和有线通信模块，并获得各种通信节点；

1.3枚举物联网的应用层中所包括的各种类型计算终端，并获得各种应用节点；

并根据感知层、网络层传输数据到各个节点之间的数据流连接关系，依照互联网与物理网最基本的OSI模型构造，可知数据是从感知层传输向应用层的，并将其物理连接关系，和数据的交换连接和传输关系用线进行连接，建立数据流图模型，其中数据流的方向是从左到右；

所述感知节点至少设置为双感知节点，所述通信节点至少设置为单通信节点，所述应用节点至少设置为单应用节点的物理模型；数据流图中双感知节点和通信节点之间有数据流，通信节点和应用节点之间有数据流，从而获得需构建或既已构建的物联网系统的决策模型图；

步骤2.从步骤1获得需构建或已构建的物联网系统的决策模型图，建立基于决策模型图的评估模型：

2.1构造感知节点X的决策图模型：设定感知节点X有两种状态“工作”状态和“故障”状态，为此感知节点X的决策图模型有两个分支：1分支对应“故障“状态和0分支对应“工作”状态；通常0分支连接“无数据”叶子节点，1分支连接“数据X”叶子节点；

2.2对n个感知节点的决策图模型进行合并；采用二叉树的方式进行决策图合并，合并之后叶子节点有2ⁿ种可能；

2.3构造包含通信节点的决策图模型：通信节点的0分支连接感知节点决策图模型，通信节点的1分支连接“无数据”叶子节点；

2.4构造包含应用节点的决策图模型：应用节点的0分支连接通信节点决策图模型，应用节点的1分支连接“无数据”叶子节点；

对于双感知节点、单通信节点和单应用节点的物理模型，首先构造感知节点1和2的决策图模型：进一步对两个感知节点的决策图模型进行合并，再构造包含通信节点的决策图模型；最后构造包含应用节点的决策图模型；

步骤3；3.1通过硬件提供商或运行数据或物联网系统构成者，统计获得的产品数据手册来获得各个物联网节点的可靠性值，从而确定决策图模型中各个节点的0分支和1分支概率；

3.2然后，枚举决策图中和各个叶子节点相关的不交路径；

3.3最后，通过计算某个叶子节点相关的不交路径概率总和，获得整个物联网相应性能级别的可靠性值。

2.根据权利要求1所述的面向物联网的性能综合评估方法，其特征是：所述决策图模型构造物联网的评估模型，决策图中每个节点对应物联网的物理节点，每个节点的1分支和0分支对应物理节点的“故障”状态和“工作”状态，决策图中的每个叶子节点对应物联网的一个性能级别。

3.根据权利要求1所述的面向物联网的性能综合评估方法，其特征是：所述决策图模型中根据不交路径概率和计算各个物联网的各个性能级别可靠性值。

4.根据权利要求1所述的面向物联网的性能综合评估方法，其特征是：所述步骤3；3.1通过硬件提供商或运行数据或物联网系统构成者，统计获得的产品数据手册来获得各个物联网节点的可靠性值的方法为：

获取已知的硬件设备信息包括服务器名称、器件配置清单、可使用年限、已使用年限、生产商；排除以上节点在软件运行下所产生错误导致硬件故障的情况；

统计出1个测试时间段上述服务器的统计情况，测试时间段为6天*24小时；

3.2依靠上述数据计算出可用时间（A）、成功调用成功率(Rcr)、失败调用率(RBT)、平均故障间隔时间(MTBF)、平均恢复时间(Mrt)、失效恢复率(Rfr)、容错率(Rft)；用来服务成功调用成功率表示在规定的时间周期内节点硬件运行调用成功的比例，即当自我运行和响应其他硬件发出请求后能得到正确响应的比例，比例值越大越好；平均故障间隔时间表示在一定的运行时间内自我运行和响应其他硬件运行中失效的频率，即失效的平均间隔时间，值越大越好；平均恢复时间表示在一定的运行时间内故障后恢复的平均时间，值越小越好；失效恢复率表示在一定的运行时间内故障失效后能恢复的比例，值越大越好；容错率表示认为操作和干涉或其他硬件操纵和干涉存在错误时节点硬件仍能产生可接受结果的能力，值越大越好；

3.3将各节点设置为P1~Pn,n为硬件节点数目，运用下列公式进行计算，

计算得到各个物联网节点的可靠性值。