[发明专利]基于改进D-S证据的物联网多设备协同服务构建方法

说明书

本发明公开了一种基于改进D‑S证据的物联网多设备协同服务构建方法，本发明方法通过抽取出感知数据中的语义信息，进而设计新的原子服务替代已有原子服务，并采用语义信息刻画新的原子服务的输入输出，可以实现上层业务逻辑与底层感知数据的松耦合，从而构建工作流时多个工作流可以共用相同的原子服务，最终提高工作流的适应性和资源的重用性；通过数据融合技术可以将多个同类或不同类的感知设备节点的资源充分地利用，依据一定的优化准则组合起来，加以互补，降低其不确定性，从而给出对感知对象的相对完整一致的描述。与单个感知设备节点相比，运用多设备节点的数据融合技术能够提高采集数据的可靠性和鲁棒性，增强物联网服务的可信度。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于改进D-S证据的物联网多设备协同服务构建方法。

背景技术

物联网(Internet of Things，IoT)是新一代信息技术的重要组成部分。物联网概念一经提出，受到了世界各国政府和研究机构的广泛关注，掀起了第三次信息产业革命。物联网是一种通过各种接入技术将海量具有标识、感知、处理能力的设备与互联网进行连接所形成的一种大规模的网络。不同于互联网仅仅实现了人与人之间的信息交互，物联网连接了物理世界和信息世界，实现了物与物、物与人、人与人的交互，极大的丰富了人们信息获取的能力，促进了人们更深入的感知和认识物理世界。然而传统物联网应用采用的是一种封闭专网的形式，由于标准不统一，应用垂直化，使得不同的传感器网络之间是孤立的，各种传感和接入设备不能实现共享。而物联网的发展，就需要通过互联网将这些原本孤立的传感器网络连接起来，实现资源的共享。面向服务的体系结构(Service-orientedArchitecture， SOA)为此类复杂系统的构建及应用集成提供了理想的解决方案。SOA 是将应用的业务逻辑模块化为不同的功能单元(称为服务)，通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，这使得构建在各种系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。SOA的核心思想是资源的重用，即一个服务构建后能被用于多个应用和业务流程。

(1)通常情况下，物联网的服务被设计成较小的单元，即实现较为单一的功能，如温度获取服务等。这不仅是因为较小的服务单元更加容易实现重用，更为重要的是这些服务一般直接或间接部署在资源受限的设备上，服务功能设计的过于复杂对这些设备的能效将会是非常大的考验。

(2)同时，物联网拥有数量庞大的不同种类的设备，采集到的数据资源是海量且多种类型的，这些导致物联网环境下的服务数量也是海量的。海量的服务必然给服务选择及服务组合带来非常大的负担。

(3)物联网设备资源受限，感知设备节点由于自身硬件或链路环境，导致采集的信息有一定的不可靠性。

因此，有效的服务构建就变得非常必要。通过有效的服务构建，减少资源受限设备的资源消耗，降低服务选择及服务组合的复杂度。

物联网应用是通过获得感知设备采集的数据并对其进行一定的加工处理来实现的。因此，物联网资源的获取是物联网应用得以实现的前提条件。物联网资源的获取方式大体可以分为四种，即基于API 的方法、基于数据库的方法、基于脚本的方法以及基于服务的方法。基于API的方法中，感知设备将自身的能力以API的方式开放，应用根据需要调用相应的API获取资源，如nesC；基于数据库的方法中，物联网感知层被视为一个分布式数据库，应用通过网关节点采用类SQL查询语言获得所需资源，如TinyDB和IrisNet；基于脚本的方法中，应用通过网关节点向感知层相关感知设备节点注入脚本程序来获得所需资源或对感知设备进行相应配置使其在获得感知数据同时主动上传资源，如Agilla和SensorWare；基于服务的方法中，资源被封装为服务，通过服务发现的方法获取资源。