[发明专利]一种分布式物联网应用执行引擎实现方法及系统

说明书

本发明涉及一种分布式物联网应用执行引擎实现方法，包括：执行引擎构建步骤，编写JavaScript引擎，并将该JavaScript引擎部署至云端设备、智能路由端、终端设备和物端设备；配置文档编写步骤，将该物端设备的属性编写为配置文档以将该物端设备抽象为统一模型；应用程序编写步骤，按照JavaScript的语法规则于该终端设备编写应用程序，并将该应用程序存储至该云端设备；应用程序分片步骤，依据该配置文档将该应用程序分片为面向多个该物端设备的程序片，并从该应用程序中分离出主要执行逻辑部分以生成控制程序；应用程序分发步骤，将该控制程序和该程序片分发给该物端设备；应用程序执行步骤，于该物端设备执行该控制程序和该程序片。

技术领域

本发明适用于物联网领域，具体涉及一种分布式物联网应用执行引擎。

背景技术

近年来微电子成本的下降带来了关键组件的成本下降，从而带动物联网领域整体硬件成本大幅下降，据Gartner的报告显示，2015年物联网设备的数量已经达到49亿之多，预计到2020年，全球物联网市场规模超过千亿美元，物联网设备的数量将会达到260亿。但是应用软件方面，物联网应用却呈现出的碎片化严重、开发难度高、开发周期长的现状。

一个物联网应用通常由云端系统、物端设备和智能路由端三个部分组成，路由端的存在，主要是考虑到大多数物联网设备上的MCU处理能力有限，不能支持诸如CoAP这样的通信协议，需要借助于可以联网的协调层，使用诸如BLE、Zigbee这样的短距离无线传输协议。目前还没有一种主流的专门面向物联网应用开发的独立语言，经过调研分析可以发现，物联网应用开发对编程语言的要求主要关注以下几点：跨硬件平台、面向对象、事件驱动机制、Internet亲和性和对于运行环境的紧凑程度。综合这五个方面对当前通用的程序设计语言进行分析可知，以JavaScript为代表的轻脚本类语言比较适合用来开发物联网应用。随着Node.js的发展，很多平台已经可以很容易的使用JavaScript进行应用开发，并且涌现了Duktape、Espruino和JerryScript等轻量级JavaScript引擎，很多物联网设备可以直接使用JavaScript语言开发应用。

现在开发人员在这几个应用端都可以使用JavaScript进行应用开发了，一致化了应用开发语言，很大程度上降低了开发难度。但是物联网应用开发仍然面临诸多挑战，主要有三个原因：第一，物联网设备和平台异构性强，现有物端应用需跨异构设备和异构操作系统进行开发，应用重复性代码量成线性增长，异构API间交互代码量成指数增长。第二，大多数物联网应用开发框架或方法的可伸缩性差，各种物联网设备的MCU处理能力差异性很大，现有开发框架或方法仅能够对其中的一部分设备提供支持，还不能做到通用。第三，物联网应用通常需要分别在硬件端、路由端和云端等多个设备端分别进行开发，在这种情况下，开发代码量很大，开发成本居高不下。

当前国内外产品和专利中物联网应用开发方法的类似技术包括：“模型驱动的物联网应用开发方法”、“一种物联网应用软件系统的设计开发方法”。第一种方法通过对传感器设备构建运行时模型的方式来完成对传感器设备的统一管理，再根据应用场景构建定制模型，通过模型转换确保定制模型和传感器设备运行时模型之间的同步。通过该方法开发者只需构建传感器设备运行时模型和定制模型来满足个性化应用场景，定制模型上的操作通过模型转换自动映射到传感器设备运行时模型上，所有应用逻辑都可以通过在定制模型上执行操作程序来执行，因此，开发者可以专注于管理逻辑的核心。该方法可以帮助开发人员处理底层API以及收集的底层数据，大大减少手工编码的工作量。但是该方法仅适用于仅有设备端这一应用端的场景，不能适用于同时包含硬件端、云端等多应用端的物联网应用。第二种方法通过发明中给出的物联网应用软件系统的组成结构及组成子系统的设计开发，来实现各组成子系统的无缝互联，所开发的软件代码可实现高效率复用。但是该方法在各子系统单独开发的过程中需要编写大量的重复代码，增大了开发成本，另外该方法对于物联网设备异构性强的特性，还不能解决物联网应用“跨异构”进行开发的难题。