CN114186115B - 一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法与系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法与系统，涉及分布式帐本技术领域。本申请能够基于结构化网络，在分布式账本中实现地理位置敏感的模糊查询，使离自身最近的资源节点提供服务资源。其中：预设服务交易网络中的需求节点根据用户输入的关键字，从信息节点获取待搜索的资源节点所属的目标资源网络；其中，资源节点是为用户提供所需服务资源的节点；然后从目标资源网络的联系人节点获取邻居节点的节点信息；其中，邻居节点是在地理位置上与需求节点的距离在预设范围内的节点；最后根据邻居节点的节点信息，确定资源节点，并通过资源节点提供的服务资源在空间上具有连接关系的搜索节点调用智能合约，以使资源节点提供服务资源。

Description

一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法与系统

技术领域

本申请涉及分布式帐本技术领域，特别是涉及一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法与系统。

背景技术

为了解决链式结构区块链产生区块效率低的问题，相关领域提出利用图式结构替换链式结构，不同于链式结构，图结构的区块链中，每个区块有多个前驱区块和后驱区块，并且采用随机共识算法对区块进行验证，使得单个节点随机存储部分区块数据，导致区块数据存储位置不可知，无法快速定位并获取用户查询的区块数据。

对此，人们提出基于分布式哈希表的结构化网络(Kademlia)，Kademlia采用两节点之间的异或距离进行收敛，解决分布式账本的查询问题。但是现有技术下，上述结构化网络Kademlia只支持精准查询，无法以模糊查询，获得节点或节点发布的区块信息。

基于现有的结构化网络(Kademlia)，在现实的应用场景中，例如在人机物融合场景下，人们难以获得能够提供其所需服务的节点的详细信息，进而无法实现精准查询，因此支持模糊查询的搜索方法是利用区块链技术实现人机物融合场景的亟需条件之一。

发明内容

本申请实施例提供一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法与系统，以克服上述技术问题。

本申请实施例第一方面提供了一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法，应用于需求节点，所述需求节点是预设服务交易网络中除信息节点外的其他节点；所述预设服务交易网络是由多个节点根据地理位置构成的点对点网络；所述方法包括：

根据用户输入的关键字，从所述信息节点获取待搜索的资源节点所属的目标资源网络；其中，所述资源节点是为用户提供所需服务资源的节点；

从所述目标资源网络的联系人节点获取邻居节点的节点信息；其中，所述邻居节点是在地理位置上与所述需求节点的距离在预设范围内的节点；

根据所述邻居节点的节点信息，确定所述资源节点，并通过搜索节点调用智能合约，以使所述资源节点提供服务资源，其中，所述搜索节点是预设服务交易网络中与所述资源节点提供的服务资源在空间上具有连接关系的任意节点。

进一步的，根据用户输入的关键字，从所述信息节点获取资源节点所属的目标资源网络的步骤包括：

将所述关键字发送给所述信息节点，以获取所述信息节点根据所述关键字在预设关系表中查找到的目标哈希值；其中，所述预设关系表是所述信息节点根据其对所有注册的资源网络设置的哈希值所构建的；

根据所述目标哈希值，确定所述资源节点所属的目标资源网络。

进一步的，所述方法还包括：

根据所述目标哈希值，确定所述目标资源网络的索引节点；

利用所述目标资源网络的索引节点，驱动所述目标资源网络的联系人节点发起反向搜索，以建立与所述联系人节点的联系关系。

进一步的，从所述目标资源网络的联系人节点获取邻居节点的节点信息的步骤包括：

在建立与所述联系人节点的通讯连接后，获取所述联系人节点在反向搜索过程中经由的至少一个跳转节点的节点信息；

将所述至少一个跳转节点的节点信息作为所述邻居节点的节点信息。

进一步的，根据所述目标哈希值，确定所述目标资源网络的索引节点的步骤包括：

根据所述目标哈希值，采用预设分布式查询方法，确定所述目标资源网络的索引节点；其中，所述目标资源网络的索引节点存储有各地理区域针对所述目标资源网络选举的联系人节点的联系信息；

将本地位置信息发送给所述索引节点；

利用所述目标资源网络的索引节点，驱动所述目标资源网络的联系人节点发起反向搜索的步骤包括：

利用所述索引节点根据所述位置信息，在各地理区域针对所述目标资源网络选举的联系人节点中选择目标联系人节点时，驱动所述目标联系人节点发起反向搜索。

进一步的，通过搜索节点调用智能合约，以使所述资源节点提供服务资源的步骤包括：

向所述搜索节点查找所述智能合约所存储的服务区块；其中，所述搜索节点预先针对所述资源节点提供的服务资源生成有智能合约；

在查找所述服务区块时，调用所述服务区块中的智能合约，以使所述资源节点提供服务。

本申请实施例第二方面提供了一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索系统，应用于需求节点，所述需求节点是预设服务交易网络中除信息节点外的其他节点；所述预设服务交易网络是由多个节点根据地理位置构成的点对点网络；所述系统包括：

目标资源网络获得模块，用于根据用户输入的关键字，从所述信息节点获取待搜索的资源节点所属的目标资源网络；其中，所述资源节点是为用户提供所需服务资源的节点；

邻居节点信息获得模块，用于从所述目标资源网络的联系人节点获取邻居节点的节点信息；其中，所述邻居节点是在地理位置上与所述需求节点的距离在预设范围内的节点；

资源节点确定模块，用于根据所述邻居节点的节点信息，确定所述资源节点，并通过搜索节点调用智能合约，以使所述资源节点提供服务资源，其中，所述搜索节点是预设服务交易网络中与所述资源节点提供的服务资源在空间上具有连接关系的任意节点。

进一步的，所述目标资源网络获得模块包括：

关键字发送单元，用于将所述关键字发送给所述信息节点，以获取所述信息节点根据所述关键字在预设关系表中查找到的目标哈希值；其中，所述预设关系表是所述信息节点根据其对所有注册的资源网络设置的哈希值所构建的；

目标资源网络确定单元，用于根据所述目标哈希值，确定所述资源节点所属的目标资源网络。

进一步的，所述系统还包括：

索引节点确定模块，用于根据所述目标哈希值，确定所述目标资源网络的索引节点；

联系关系建立模块，用于利用所述目标资源网络的索引节点，驱动所述目标资源网络的联系人节点发起反向搜索，以建立与所述联系人节点的联系关系。

进一步的，所述邻居节点信息获得模块包括：

跳转节点获取单元，用于在建立与所述联系人节点的通讯连接后，获取所述联系人节点在反向搜索过程中经由的至少一个跳转节点的节点信息；

信息记录单元，用于将所述至少一个跳转节点的节点信息作为所述邻居节点的节点信息。

进一步的，所述索引节点确定模块包括：

分布式查询单元，用于根据所述目标哈希值，采用预设分布式查询方法，确定所述目标资源网络的索引节点；其中，所述目标资源网络的索引节点存储有各地理区域针对所述目标资源网络选举的联系人节点的联系信息；

本地位置信息发送单元，用于将本地位置信息发送给所述索引节点；

所述联系关系建立模块包括：

索引节点利用单元，用于利用所述索引节点根据所述位置信息，在各地理区域针对所述目标资源网络选举的联系人节点中选择目标联系人节点时，驱动所述目标联系人节点发起反向搜索。

进一步的，资源节点确定模块包括：

服务区块查找单元，用于向所述搜索节点查找所述智能合约所存储的服务区块；其中，所述搜索节点预先针对所述资源节点提供的服务资源生成有智能合约；

智能合约调用单元，用于在查找所述服务区块时，调用所述服务区块中的智能合约，以使所述资源节点提供服务。

有益效果：

本申请实施例可以在由多个节点根据地理位置构成的点对点网络中，根据用户输入的关键字，发起对资源节点的模糊搜索。该点对点网络中除信息节点外的其他节点在接收到对搜索服务资源的指令时，该任意节点可以作为需求节点，需求节点将用户输入的关键字发送到信息节点，从信息节点获取待搜索的资源节点所属的目标资源网络，然后从所述目标资源网络的联系人节点获取与该需求节点在物理拓扑结构上地理位置敏感的邻居节点的节点信息，最后根据该邻居节点的节点信息，查找到离需求节点最近的资源节点，并通过搜索节点调用智能合约，以使该资源节点提供服务资源，实现了以关键字搜索到资源节点这一模糊查询的目的，适用于人机物融合场景的现实需求。

附图说明

图1是本申请实施例提出的一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法的步骤流程图；

图2是本申请一种示例中的物理感知的Kademlia拓扑结构图；

图3是本申请一种示例获得联系人节点的流程图；

图4是本申请实施例确定资源节点的具体实现流程图；

图5是本申请实施例需求节点发起搜索后预设服务交易网络的网络架构示意图；

图6是本申请实施例生成智能合约的流程图；

图7是本申请一种示例中接待合同的工作流程图；

图8是本申请实施例提出的一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索系统的功能模块图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Kademlia是一种结构化P2P覆盖网络(Structured P2P Overlay Network)，Kademlia利用SHA-1哈希函数，对每个节点进行哈希计算，得到节点的哈希值(key)，使每个节点具有全网唯一识别编号。通过现有技术的映射方式，将每个新加入的节点映射到的一维空间中，节点以<key,value>的方式存储在一维空间中，可根据key搜索到对应的节点，获得节点的具体信息(value)。

Kademlia搜索节点的方式是：采用SHA-1哈希函数，对每个节点进行哈希计算，得到每个节点唯一索引标示符。当索引标示符建立后，根据每个节点的索引标示符，形成纪录节点拓朴结构关系的哈希表。通过系统的拆分，每个节点获得部分的哈希表信息，组织成K-bucket路由表用来确认节点间的相互逻辑关系。示例地，节点X在需要节点Y通信时，节点X根据节点Y的索引标示符查询本地所维护的哈希表，如果本地的哈希表没有检索到节点Y的索引标示符，继续以Kademlia搜索方法，依序询问临近节点是否存储有节点Y的索引标示符，直至检索到存储有节点Y的索引标示符的节点。经多个节点的查询响应协助，最终收敛至节点Y完成搜索。

然而索引标示符是唯一的，那么节点发起搜索找寻其他接节点时，必须基于一段精确的哈希值字符串进行查找，由于精确映射不带有任何语意的特性，使得搜索无法结合信息检索领域的相关研究，并且阻碍大规模的P2P应用。

数字对象体系结构DOA(Digital Object Architecture)是由图灵奖得主、互联网之父罗伯特·卡恩教授提出的一种软件体系结构，以数字对象为中心解决开放环境下信息系统资源之间的互操作。DOA将资源抽象为数字对象并建模为描述信息、状态信息以及数据实体三个部分以屏蔽资源的异构性，将与资源的交互行为建模为搜索、解析、访问三个步骤以降低交互的复杂性。数字对象本质上是资源实体的数据抽象，互联网环境下的资源实体以信息系统中的文件、库表等数据资源为主，现有的DOA面向互联网环境实现了数据资源实体的表达。

人机物融合环境是指人类社会、物理世界和信息系统之间边界逐渐模糊、融合而成的新型环境。人机物融合环境中的资源以人、物实体为主，使用人机物数字对象抽象人机物资源可以屏蔽人、物实体的多样、异构的特征。

人机物融合场景是指：互联网和电信网、移动网、物联网泛在连结，形成的万物互联的深度融合系统。外卖配送、共享单车、酒店团购等是典型的人机物融合场景。以外卖配送为例，外卖平台根据点餐者的当前地理位置，整合点餐者周围的餐厅资源及邻近餐厅资源的配送员，依据取餐和送餐服务规则为使用者配送餐点完成外卖服务。但目前要实现人机物融合场景，必须依靠平台整合服务资源、客户资源、人力资源。智能合约以数字形式指定的承诺，合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。拥有自我验证自动执行合约事务、在没有第三方情况下进行可信安全交易等特性。上述特性与分布式帐本技术具有的去中心、不可篡改、可追溯的特点契合。因此，本申请将智能合约应用到分布式帐本，任何服务需求方、服务提供方都可以加入预设服务交易网络。例如，点餐者的手机、餐厅前台的计算机、配送员的手机都可以是预设服务交易网络的节点，餐厅前台的计算机设置智能合约，发布服务资源，点餐者通过手机搜索到餐厅前台的计算机，调用其中的智能合约，获得餐厅的服务。

上述将智能合约应用到分布式帐本的过程中存在问题：点餐者在搜索可以提供配送服务的节点时，难以获得节点完整的哈希值，因此，如何在不获得节点完整的哈希值的情况下，实现对节点的查询是相关领域需解决的问题之一。

鉴于上述问题，本申请提出一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法与系统。参考图1，示出了本申请实施例提出的一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法的步骤流程图，如图1所示，该方法可以应用于需求节点，所述需求节点是预设服务交易网络中除信息节点外的其他节点；所述预设服务交易网络是由多个节点根据地理位置构成的点对点网络。

其中，由于基于现有的结构化网络(Kademlia)，在现实的应用场景中，例如在人机物融合场景下，人们难以搜索到地理上与自己接近的节点以获取服务，因此，本申请首先提出了预设服务交易网络，预设服务交易网络是本申请根据节点的地理位置构建的P2P网络，在该P2P网络中，所有节点的功能、性质一致，没有任何中心化的服务器结构，本申请中的需求节点、资源节点等与特定的服务交易有关。示例地，在完成配送服务的过程中，发起服务资源搜索的节点为本次配送服务交易的需求节点，最终搜索到的用于提供配送服务的节点是本次配送服务交易的资源节点。信息节点只是用于提供关键字的哈希值查询，并没有参与实际计算，保证了预设服务交易网络去中心化的特性。

本申请所提及的需求节点、信息节点等节点均可以是计算机、手机以及平板等具有计算能力的设备。资源节点可以是如电器等能提供服务资源的设备作为，资源节点可以与需求节点、信息节点连接，或通信连接。

预设服务交易网络中的节点设置有数瑞区块链平台，该区块链平台包括网络层、可信存储层、可信计算层，网络层用于实现节点间的通信联系，以形成P2P网络结构，可信存储层用于存储图式区块链等，可信计算层用于存储并执行对资源服务设置的智能合约。

本申请预先对节点进行分类，得到了多个资源网络。具体地，资源网络是以资源的功能进行分类，得到属于不同资源网络类型的资源网络，例如咖啡机网络、冰箱网络、配送员网络、餐厅网络等都是具体的资源网络类型，并且这些网络按照地域划分，每个地域区域都有相应的咖啡机网络、冰箱网络、配送员网络、餐厅网络等资源网络，各地域的不同资源网络分别选举出得分较高的节点作为联系人节点(在特定地域范围内节点能力、在线时间、信誉值得分较高的节点)，同一资源网络选举出索引节点，索引节点存储有同一资源网络下各地域的联系人节点的联系信息。示例地，咖啡机网络有成都咖啡机网络、杭州咖啡机网络、重庆咖啡机网络等，成都咖啡机网络、杭州咖啡机网络、重庆咖啡机网络各自有联系人节点，咖啡机网络有统一的索引节点，索引节点存储有成都咖啡机网络、杭州咖啡机网络、重庆咖啡机网络的联系人节点的联系信息。

具体的，本申请预先对节点进行分类，得到了多个资源网络的方式可以是：对资源节点按照其资源名称计算名称哈希值，以形成不同的资源网络，并且将多个按照地理位置哈希值摆放的节点摆放在资源网络所在的特定范围内。示例地，资源节点是咖啡机，本申请可以根据咖啡机所属的咖啡机网络，计算资源节点的名称哈希值是jf4er1，并令哈希(“节点关键字”)＝＝哈希(“名称哈希值”)，例如令(“咖啡”)＝＝哈希(“咖啡机网络”)，根据咖啡机的地理位置，将资源节点摆放到一维存储空间对应的位置。一个地域范围内，所有属于咖啡机网络的资源节点，按照其相同的名称哈希值，聚集在一维存储空间(物理感知的Kademlia拓扑结构)的特定范围内，形成咖啡机网络。在咖啡机的临近位置会有地理位置与该资源节点(咖啡机)相近的节点，这些节点中部分节点存储有该资源节点(咖啡机)的智能合约。节点在加入预设服务交易网络时，就发布了调用与其连接的咖啡机的智能合约，由于节点和资源节点在预设服务交易网络中的摆放位置都与其地理位置相关，因此形成了基于地理区域的资源网络类型。本申请按照节点的地理位置哈希值，将节点映射到一维存储空间对应的位置，根据资源节点名称哈希值，形成本申请所提及的资源网络。由于资源网络是按照不同资源节点的资源名称计算名称哈希值所形成的，因此不同的资源节点会属于不同的资源网络。

基于上述预设服务交易网络，如何通过关键搜索这一模糊查询的方式准确定位到能为用户提供所需服务资源的资源节点，并使该资源节点提供服务资源是本申请待解决的问题。

如图1所示，本申请所提供的一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法具体可以包括以下步骤：

步骤S11：根据用户输入的关键字，从所述信息节点获取待搜索的资源节点所属的目标资源网络；其中，所述资源节点是为用户提供所需服务资源的节点。

在预设服务交易网络中的任意节点发起服务资源的搜索时，该任意节点是需求节点。服务资源可以是提供咖啡服务、提供洗衣机服务、提供配送服务等，具体根据用户需求而定。关于本申请所提及的信息节点、资源节点的相关解释可参考前述内容，由于不同的资源节点会属于不同的资源网络，因此，目标资源节点为待搜索的资源节点所属的资源网络。

在本申请一实施例中，步骤S11中获取目标资源网络的具体可以通过子步骤S11-1和子步骤S11-2实现。

子步骤S11-1：需求节点将关键字发送给信息节点，以获取信息节点根据关键字在预设关系表中查找到的目标哈希值；其中，预设关系表是信息节点根据其对所有注册的资源网络设置的哈希值所构建的。

子步骤S11-2：需求节点根据目标哈希值，确定资源节点所属的资源网络。

在本实施例中，信息节点不参与资源搜索与资源发布，在预设服务交易网络只提供信息转发和新资源节点的名称审核。信息节点在新节点加入预设服务交易网络的过程中，为新节点查找与新节点的地理位置最接近的资源网络类型的哈希值，并且在新资源节点加入过程中，为资源节点提供资源名称哈希值，信息节点在新资源节点加入预设服务交易网络的过程中，为资源节点统一命名，以使属于相同类型的不同资源节点聚合成资源网络，构建了预设关系表。其中，预设关系表可以反映多个资源网络名称与资源网络的哈希值的对应关系。表1是本申请一种示例中的预设关系表，资源网络的哈希值与资源网络中的资源节点的名称哈希值部分一致。

表1预设关系表

图2是本申请一种示例中的物理感知的Kademlia拓扑结构图，图2所示的网络拓朴有五个节点，其中wx4ff4和wx4hj1有相似的前缀编码wx4，透过异或计算可明显得知两节点相对于其他节点较为相邻，ypkdri为未知节点，可以利用ypkdri发起服务资源搜索，ypkdri也可能提供相关服务资源。

基于图2说明本申请步骤S11的一种示例，图2中有索引节点A，索引节点A的地理位置哈希值是jf4er1，用户需求咖啡，通过需求节点g64eqz输入关键字，关键字可以是咖啡、泡咖啡、咖啡饮料等。需求节点g64eqz将关键字发送给信息节点(Node Center，NC节点)，信息节点根据关键字确定目标资源网络是咖啡机网络，查找表1，得到目标哈希值：jf4er1。

在本申请一实施例中，提供了如何与目标资源网络的联系人节点建立通信连接的方法，可以包括以下步骤：

步骤A1：需求节点根据所述目标哈希值，确定所述目标资源网络的索引节点；

步骤A2：需求节点利用所述目标资源网络的索引节点，驱动所述目标资源网络的联系人节点发起反向搜索，以建立与所述联系人节点的联系关系。

本申请实施例的需求节点获得目标哈希值后，根据目标哈希值查找到目标资源网络的索引节点，然后通过该索引节点与目标资源网络的联系人节点建立了联系，具体实现步骤是：

子步骤A1-1：需求节点根据目标资源网络的哈希值，采用预设分布式查询方法，确定目标资源网络的索引节点；其中，索引节点存储有各地理区域针对目标资源网络选举的联系人节点的联系信息。在本实施例中，由于预设服务交易网络是按各节点的地理位置哈希值映射得到的，所以需求节点以目标资源网络的哈希值为索引，以分布式查找方式，依次对其本地、物理拓扑结构上地理位置敏感的邻居节点、邻居节点的邻居节点进行搜索，可以确定与其本身处于同一地理范围的索引节点，并且该索引节点是目标资源网络的索引节点。预设分布式查找方式可以是根据地理位置哈希值，计算节点间的异或距离，发起对相邻节点的节点列表的查找。

子步骤A1-2：需求节点将其本地位置信息发送给索引节点。

步骤A2-1：需求节点使索引节点根据位置信息，在各地理区域针对目标资源网络选举的联系人节点中选择目标联系人节点时，驱动目标联系人节点发起反向搜索。在本实施例中，由于需求节点的地理位置哈希值是已知的，目标联系人节点对需求节点的反向搜索，也可以采用预设分布式查找方式。索引节点接收到需求节点发送的本地位置后，确定与需求节点在同一地理区域的目标资源网络中的联系人节点的联系信息，驱动该联系人节点，使联系人节点发起对需求节点的反向搜索。

步骤S12：从所述目标资源网络的联系人节点获取邻居节点的节点信息；其中，所述邻居节点是在地理位置上与所述需求节点的距离在预设范围内的节点；

在本申请中，邻居节点的节点信息可以是邻居节点的节点列表(K-bucket桶)。预设范围内可以是100米、200米等用户方便到达的距离范围。在本申请一实施例中，步骤S12可以通过以下步骤实现：

子步骤S12-1：在需求节点建立与联系人节点的通讯连接后，获取联系人节点在反向搜索过程中经由的至少一个跳转节点的节点信息。

子步骤S12-2：将至少一个跳转节点的节点信息作为邻居节点的节点信息。

在本实施例中，联系人节点采用Kademlia中的异或计算查找需求节点，或者预设分布式查找方式，在查找需求节点的跳转过程中，记录每个跳转节点上的资源距离性和可用性，最终可以获得当前可供调用的邻居节点列表，即作为邻居节点的节点信息发送给需求节点。

图3是本申请一种示例获得联系人节点的流程图，参考图3，在本申请一种示例中，需求节点是农园食堂的计算机，需求节点根据目标哈希值，查找到目标资源网络的索引节点后，索引节点根据本地存储的信息，确定与需求节点同样位于C市的联系人节点C，联系人节点C根据树状结构搜索其下一级联系人节点B，联系人节点D与需求节点同样位于C市的CD行政区，联系人节点D根据树状结构搜索其下一级联系人节点E，联系人节点E与需求节点同样位于C市的CD行政区的CDA街道，在搜索到与需求节点的距离小于预设距离的联系人节点E时，索引节点驱动联系人节点E发起对需求节点的反向搜索。由于各个节点是按地理位置哈希值进行索引的，联系人节点E通过有限次的查询，可以确定与需求节点在物理拓扑结构上地理位置敏感的邻居节点，以此需求节点可以与该邻居节点建立连接。图3中需求节点的地理位置哈希值是wx4eqzb4，索引节点的地理位置哈希值是jf4er78m，联系人节点C的地理位置哈希值是wx49gdmo，联系人节点D的地理位置哈希值是wx4e8a99w，联系人节点E的地理位置哈希值是wx4eqaaj。

步骤S13：根据所述邻居节点的节点信息，确定所述资源节点，并通过搜索节点调用智能合约，以使所述资源节点提供服务资源，其中，所述搜索节点是预设服务交易网络中与所述资源节点提供的服务资源在空间上具有连接关系的任意节点。

在本申请中，需求节点根据联系人节点发送的所有跳转节点的节点列表，可以快速筛选出符合其要求的节点，作为给自己提供资源的资源节点。如此，本申请实现了在不获得节点完整的哈希值的情况下，通过信息节点获取到其需求的服务资源所在资源网络后，将对资源节点的模糊查询转换为对资源节点的精准查询，实现了以关键字搜索到资源节点的目的，适用于人机物融合场景的现实需求。

图4是本申请实施例确定资源节点的具体实现流程图，图5是本申请实施例需求节点发起搜索后预设服务交易网络的网络架构示意图。图5中的邻居节点与需求节点的性质和功能一致，在邻居节点中的某个节点发起服务资源的搜索时，需求节点也可能成为邻居节点。参考图4和图5，搜索方法步骤如下：

第一步：需求节点U发起资源搜索，向信息节点获取其需求的服务资源所在的目标资源网络，和目标资源网络的资源网络类型，以及目标资源网络的哈希值。

第二步：需求节点根据资源网络的哈希值，计算异或距离查找目标资源网络的索引节点。

第三步：索引节点通知与需求节点在同一地域范围的联系人节点执行Find Node，即对需求节点的反向搜索。

第四步：联系人节点查找需求节点U，获取需求节点U的邻居节点列表，并将邻居节点列表发送给需求节点U。

第五步：需求节点U查看邻居节点列表是否为空，为空的情况下，联系人节点继续执行对需求节点的反向搜索，不为空的情况下，需求节点U根据邻居节点列表确定为自身提供资源服务的节点。其中，邻居节点是联系人节点搜索到需求节点经由的跳转节点，邻居节点列表中存在至少一个需求节点的邻居节点。

在本申请中，确定资源节点后，还可以从与所述资源节点提供的服务资源在空间上具有连接关系的搜索节点中调用智能合约，以使资源节点提供服务。其中，与所述资源节点提供的服务资源在空间上具有连接关系的搜索节点也可以作为其他服务交易的需求节点。继续参考图2说明本申请的一种示例，需求节点g64eqz根据目标哈希值jf4er1查找到索引节点jf4er1，索引节点jf4er1存储有与需求节点g64eqz位于同一地理区域的联系人节点g64eca的联系信息，索引节点使联系人节点g64eca发起对需求节点g64eqz的反向搜索，联系人节点g64eca经过节点g64eqa的跳转需求节点g64eqz，即在节点g64eqa查找到需求节点的地理位置哈希值，记录下节点g64eqa的节点列表，将节点g64eqa的节点列表发送给需求节点g64eqz，由于节点g64eqa位于咖啡机网络中，一定存在至少一个与相邻的节点具有咖啡机资源的智能合约，需求节点g64eqz根据节点列表找到距离自己最近的能够提供咖啡资源的节点，调用该节点的智能合约，获取泡咖啡服务。

在本申请一实施例中，步骤S13通过搜索节点调用智能合约，以使所述资源节点提供服务资源的步骤可以包括：

子步骤S13-1：向所述搜索节点查找所述智能合约所存储的服务区块；其中，所述搜索节点预先针对所述资源节点提供的服务资源生成有智能合约；

子步骤S13-2：在查找所述服务区块时，调用所述服务区块中的智能合约，以使所述资源节点提供服务。

在本实施例中，参考图6，图6是本申请实施例生成智能合约的流程图，搜索节点预先针对所述资源节点提供的服务资源生成智能合约的步骤包括：搜索节点根据该服务资源的调用条件，设置调用接口，然后再封装调用接口，获得智能合约。在一种示例中，在服务资源是咖啡机时，咖啡机用于提供远程泡咖啡服务，搜索节点根据远程泡咖啡服务的服务逻辑，配置服务资源的调用条件，根据调用条件，设置了调用接口API，其他节点通过该调用接口可以触发咖啡机开始泡咖啡。同时搜索节点根据开发者编写的服务逻辑，生成合约条件，并用合约条件封装调用接口API，得到智能合约。

在本实施例中，搜索节点根据上述生成智能合约的交易，生成服务区块，发布到分布式账本(区块链网络)中，完成智能合约的存储。基于分布式账本所采用的随机共识可知，需求节点通过预设服务交易网络的部分搜索节点，可以调用该智能合约。

考虑到同个搜索节点本身可以生成多个资源节点的调用接口，提供多种同类型的服务资源。示例地，如图6所示，计算机A是预设服务交易网络中的搜索节点，该搜索节点可以针对咖啡机资源配置调用接口1，针对洗衣机资源配置调用接口2，提供咖啡机服务资源和洗衣机服务资源。若每个注册到预设服务交易网络中的服务资源名称只是编号上的差异，则会无形的增加分布式系统的存储压力。故此本申请实施例还提出有接待合约，接待合约根据资源提供者所提供的资源种类进行命名。

图7是本申请一种示例中接待合同的工作流程图，参考图7，当资源节点Coffee_machine_1咖啡机加入预设服务交易网络时，与资源节点具有连接关系的搜索节点(资源提供者节点)先向Node Center(信息节点)发送新资源名称，Node Center节点判断该类型资源属于咖啡机网络，并将咖啡机网络的哈希值返回给与资源节点具有连接关系的搜索节点，与资源节点具有连接关系的搜索节点根据所获得的咖啡机网络的哈希值，建立以Coffe_network为命名的接待合约。当有其他搜索节点发起服务资源搜索时，发起资源搜索的其他搜索节点(如本申请的需求节点)向Node Center节点发送关键词，以获取其搜索的服务资源所在的资源网络的哈希值，采用预设搜索机制根据资源网络的哈希值，搜索得到具有服务资源的智能合约的目标搜索节点，执行executeContract(”Coffee_network”,“参数列”)，获得目标搜索节点的上智能合约的接待响应。

接待合约用于响应其他搜索节点(如本申请的需求节点)发起的服务资源获取请求，目标搜索节点用于设置至少一个服务资源的调用条件，如贩售价格、调用者信誉值评估等。若需求节点达到资源调用条件，接待合约会负责调用实际封装该资源接口的智能合约1、智能合约2或智能合约3。在图7中的资源需求者节点接收到用户输入的咖啡机2号使用指令，在满足了接待合约中资源提供者节点所设立的调用条件后，接待合约选择与智能合约2进行转账确认，完成后可获得泡咖啡服务。其中，图7中的资源需求者节点是指本申请的需求节点，资源提供者节点是指存储有封装咖啡机2号的调用接口的智能合约的搜索节点。

由于本申请构建的预设服务交易网络中，搜索节点与靠近搜索节点的邻居节点在实际地理位置上也足够靠近，因此当搜索节点对其连接的电器设备，如咖啡机生成智能合约以提供泡咖啡的服务资源，并根据信息节点返回的哈希值生成接待合约时，可以将接待合约发送给其邻居节点，使邻居节点备份接待合约。在需求节点根据自身需要的其他服务资源，搜索到邻居节点，并调用邻居节点的其他接待合约的同时，也可以搜索节点调用备份在邻居节点的接待合约。在一种示例中，搜索节点1生成泡咖啡服务的智能合约1和接待合约1，通过接待合约1调用智能合约1，同时将接待合约1发送到与其相邻的搜索节点2备份，搜索节点2本地存储有配送服务的智能合约2，在需要配送服务的需求节点搜索到搜索节点2，并调用搜索节点2本地的智能合约2的同时，有一定概率会调用备份在搜索节点2的接待合约1。

基于同一发明构思，参考图8，示出了本申请实施例提出的一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索系统的功能模块图，如图8所示，该系统应用于需求节点，所述需求节点是预设服务交易网络中除信息节点外的其他节点；所述预设服务交易网络是由多个节点根据地理位置构成的点对点网络；所述系统可以包括：

目标资源网络获得模块801，用于根据用户输入的关键字，从所述信息节点获取待搜索的资源节点所属的目标资源网络；其中，所述资源节点是为用户提供所需服务资源的节点；

邻居节点信息获得模块802，用于从所述目标资源网络的联系人节点获取邻居节点的节点信息；其中，所述邻居节点是在地理位置上与所述需求节点的距离在预设范围内的节点；

资源节点确定模块803，用于根据所述邻居节点的节点信息，确定所述资源节点，并通过搜索节点调用智能合约，以使所述资源节点提供服务资源，其中，所述搜索节点是预设服务交易网络中与所述资源节点提供的服务资源在空间上具有连接关系的任意节点。

进一步的，所述目标资源网络获得模块801包括：

关键字发送单元，用于将所述关键字发送给所述信息节点，以获取所述信息节点根据所述关键字在预设关系表中查找到的目标哈希值；其中，所述预设关系表是所述信息节点根据其对所有注册的资源网络设置的哈希值所构建的；

目标资源网络确定单元，用于根据所述目标哈希值，确定所述资源节点所属的目标资源网络。

进一步的，所述系统还包括：

索引节点确定模块，用于根据所述目标哈希值，确定所述目标资源网络的索引节点；

联系关系建立模块，用于利用所述目标资源网络的索引节点，驱动所述目标资源网络的联系人节点发起反向搜索，以建立与所述联系人节点的联系关系。

进一步的，所述邻居节点信息获得模块802包括：

跳转节点获取单元，用于在建立与所述联系人节点的通讯连接后，获取所述联系人节点在反向搜索过程中经由的至少一个跳转节点的节点信息；

信息记录单元，用于将所述至少一个跳转节点的节点信息作为所述邻居节点的节点信息。

进一步的，所述索引节点确定模块包括：

分布式查询单元，用于根据所述目标哈希值，采用预设分布式查询方法，确定所述目标资源网络的索引节点；其中，所述目标资源网络的索引节点存储有各地理区域针对所述目标资源网络选举的联系人节点的联系信息；

本地位置信息发送单元，用于将本地位置信息发送给所述索引节点；

所述联系关系建立模块包括：

索引节点利用单元，用于利用所述索引节点根据所述位置信息，在各地理区域针对所述目标资源网络选举的联系人节点中选择目标联系人节点时，驱动所述目标联系人节点发起反向搜索。

进一步的，资源节点确定模块803包括：

服务区块查找单元，用于向所述搜索节点查找所述智能合约所存储的服务区块；其中，所述搜索节点预先针对所述资源节点提供的服务资源生成有智能合约；

智能合约调用单元，用于在查找所述服务区块时，调用所述服务区块中的智能合约，以使所述资源节点提供服务。

对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进或说明的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、装置、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法与系统，进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法，其特征在于，应用于需求节点，所述需求节点是预设服务交易网络中除信息节点外的其他节点；所述预设服务交易网络是由多个节点根据地理位置构成的点对点网络；所述方法包括：

根据用户输入的关键字，从所述信息节点获取待搜索的资源节点所属的目标资源网络；其中，所述资源节点是为用户提供所需服务资源的节点；

从所述目标资源网络的联系人节点获取邻居节点的节点信息；其中，所述邻居节点是在地理位置上与所述需求节点的距离在预设范围内的节点，所述联系人节点为不同地域范围内所述目标资源网络选举出的基于所述地域范围内的节点能力、在线时间、信誉值的得分选举出的节点；

根据所述邻居节点的节点信息，确定所述资源节点，并通过搜索节点调用智能合约，以使所述资源节点提供服务资源，其中，所述搜索节点是预设服务交易网络中与所述资源节点提供的服务资源在空间上具有连接关系的任意节点，所述搜索节点也可以作为其他服务交易的所述需求节点。

2.根据权利要求1所述的物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法，其特征在于，根据用户输入的关键字，从所述信息节点获取资源节点所属的目标资源网络的步骤包括：

将所述关键字发送给所述信息节点，以获取所述信息节点根据所述关键字在预设关系表中查找到的目标哈希值；其中，所述预设关系表是所述信息节点根据其对所有注册的资源网络设置的哈希值所构建的；

根据所述目标哈希值，确定所述资源节点所属的目标资源网络。

3.根据权利要求2所述的物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述目标哈希值，确定所述目标资源网络的索引节点；

利用所述目标资源网络的索引节点，驱动所述目标资源网络的联系人节点发起反向搜索，以建立与所述联系人节点的联系关系。

4.根据权利要求3所述的物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法，其特征在于，从所述目标资源网络的联系人节点获取邻居节点的节点信息的步骤包括：

在建立与所述联系人节点的通讯连接后，获取所述联系人节点在反向搜索过程中经由的至少一个跳转节点的节点信息；

将所述至少一个跳转节点的节点信息作为所述邻居节点的节点信息。

5.根据权利要求3所述的物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法，其特征在于，根据所述目标哈希值，确定所述目标资源网络的索引节点的步骤包括：

根据所述目标哈希值，采用预设分布式查询方法，确定所述目标资源网络的索引节点；其中，所述目标资源网络的索引节点存储有各地理区域针对所述目标资源网络选举的联系人节点的联系信息；

将本地位置信息发送给所述索引节点；

利用所述目标资源网络的索引节点，驱动所述目标资源网络的联系人节点发起反向搜索的步骤包括：

利用所述索引节点根据所述位置信息，在各地理区域针对所述目标资源网络选举的联系人节点中选择目标联系人节点时，驱动所述目标联系人节点发起反向搜索。

6.根据权利要求1所述的物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索方法，其特征在于，通过搜索节点调用智能合约，以使所述资源节点提供服务资源的步骤包括：

向所述搜索节点查找所述智能合约所存储的服务区块；其中，所述搜索节点预先针对所述资源节点提供的服务资源生成有智能合约；

在查找所述服务区块时，调用所述服务区块中的智能合约，以使所述资源节点提供服务。

7.一种物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索系统，其特征在于，应用于需求节点，所述需求节点是预设服务交易网络中除信息节点外的其他节点；所述预设服务交易网络是由多个节点根据地理位置构成的点对点网络；所述系统包括：

目标资源网络获得模块，用于根据用户输入的关键字，从所述信息节点获取待搜索的资源节点所属的目标资源网络；其中，所述资源节点是为用户提供所需服务资源的节点；

邻居节点信息获得模块，用于从所述目标资源网络的联系人节点获取邻居节点的节点信息；其中，所述邻居节点是在地理位置上与所述需求节点的距离在预设范围内的节点，所述联系人节点为不同地域范围内所述目标资源网络选举出的基于所述地域范围内的节点能力、在线时间、信誉值的得分选举出的节点；

资源节点确定模块，用于根据所述邻居节点的节点信息，确定所述资源节点，并通过搜索节点调用智能合约，以使所述资源节点提供服务资源，其中，所述搜索节点是预设服务交易网络中与所述资源节点提供的服务资源在空间上具有连接关系的任意节点，所述搜索节点也可以作为其他服务交易的所述需求节点。

8.根据权利要求7所述的物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索系统，其特征在于，所述目标资源网络获得模块包括：

关键字发送单元，用于将所述关键字发送给所述信息节点，以获取所述信息节点根据所述关键字在预设关系表中查找到的目标哈希值；其中，所述预设关系表是所述信息节点根据其对所有注册的资源网络设置的哈希值所构建的；

目标资源网络确定单元，用于根据所述目标哈希值，确定所述资源节点所属的目标资源网络。

9.根据权利要求8所述的物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索系统，其特征在于，所述系统还包括：

索引节点确定模块，用于根据所述目标哈希值，确定所述目标资源网络的索引节点；

联系关系建立模块，用于利用所述目标资源网络的索引节点，驱动所述目标资源网络的联系人节点发起反向搜索，以建立与所述联系人节点的联系关系。

10.根据权利要求9所述的物理拓扑敏感的人机物数字对象搜索系统，其特征在于，所述邻居节点信息获得模块包括：

跳转节点获取单元，用于在建立与所述联系人节点的通讯连接后，获取所述联系人节点在反向搜索过程中经由的至少一个跳转节点的节点信息；

信息记录单元，用于将所述至少一个跳转节点的节点信息作为所述邻居节点的节点信息。

Images