CN103685574A

CN103685574A - 面向服务的通用物联网资源分配方法

Info

Publication number: CN103685574A
Application number: CN201410002222.7A
Authority: CN
Inventors: 徐恪; 李子巍; 陈文龙
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2014-01-02
Filing date: 2014-01-02
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明提供一种面向服务的通用物联网资源分配方法，包括以下步骤：根据物联网的多个节点的标识、状态、采集的数据类别、位置和采集数据的频率建立数据表；接收用户的服务请求，并根据请求和数据表查询物联网的多个节点；以及根据查询结果将满足服务请求的最优节点分配给用户。根据本发明实施例的方法，通过由节点数据建立的数据表对每个节点的整个状态进行监控，并根据该数据表分配满足用户请求的最优节点，从而节约节点的能耗，从而提高了节点的使用寿命。

Description

面向服务的通用物联网资源分配方法

技术领域

本发明涉及网络技术领域，特别涉及一种面向服务的通用物联网资源分配方法。

背景技术

物联网是指通过网络将多种传感设备与任何物体相连接，以预设方式进行通信，进而完成智能识别、自动定位以及监控管理等功能。随着相关技术的快速发展，物联网服务系统的应用日益增加，传感器设备的性能也有了大幅提升。

目前，物联网用途十分广泛，在智能交通、环境监测、工农业、家电等领域有着较好的应用，且市场规模呈现逐年呈上升趋势。由于物联网服务系统规模的不断扩大，各个运营商针对各自的物联网服务业务部署了大量的传感器设备，设备种类繁多，网络结构差异较大，各服务网络间难以协调工作。另外，随着传感器性能的不断提升，运营商在某一区域的某一时间段内会出现大量的传感器设备闲置，从而造成了较大的系统开销浪费。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明需要提供一种面向服务的通用物联网资源分配方法。

有鉴于此，本发明的实施例提出一种面向服务的通用物联网资源分配方法，包括：数据表建立步骤，根据物联网的多个节点的标识、状态、采集的数据类别、位置和采集数据的频率建立数据表；查询步骤，接收用户的服务请求，并根据所述请求和所述数据表查询所述物联网的多个节点；以及分配步骤，根据查询结果将满足所述服务请求的最优节点分配给所述用户。

根据本发明实施例的方法，通过由节点数据建立的数据表对每个节点的整个状态进行监控，并根据该数据表分配满足用户请求的最优节点，从而节约节点的能耗，从而提高了节点的使用寿命。

在本发明的一个实施例中，还包括：数据表更新步骤，根据所述用户的服务请求分配所述节点之后，对所述数据表进行更新。

在本发明的一个实施例中，还包括：当所述节点结束所述服务请求之后，进入休眠状态。

在本发明的一个实施例中，所述服务请求包括：数据类别、采集数据的节点位置、所述服务请求的有效时间和所述有效时间内的数据采集频率。

在本发明的一个实施例中，所述查询步骤具体包括：第一筛选步骤，根据所述服务请求的数据类别进行筛选以获得属于该数据类别的第一筛选结果；第二筛选步骤，在所述第一筛选结果中进一步筛选出节点位置与采集数据的节点位置相符的第二筛选结果；以及第三筛选步骤，根据所述数据表中的节点状态从所述第二筛选结果中确定满足所述服务请求的节点。

在本发明的一个实施例中，第三筛选步骤具体为，从所述第二筛选结果中选取所述节点状态正常且为未满载状态的节点。

在本发明的一个实施例中，当满足所述服务请求的多个节点中包括处于工作状态的节点时，优先将所述工作状态的节点分配给所述用户。

在本发明的一个实施例中，当满足所述服务请求的工作状态节点为多个时，分别计算多个工作状态节点的可用频率，并将可用频率最低的节点分配给所述用户。

在本发明的一个实施例中，当满足所述服务请求的节点处于休眠状态时，唤醒该节点后分配给所述用户。

在本发明的一个实施例中，所述可用频率大于或等于所述服务请求的数据采集频率。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1为根据本发明一个实施例的面向服务的通用物联网资源分配方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的建立数据表的流程图；

图3为根据本发明实施例的数据表查询流程图；以及

图4为根据本发明一个实施例中的节点分配的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为根据本发明一个实施例的面向服务的通用物联网资源分配方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的面向服务的通用物联网资源分配方法，包括以下步骤：根据物联网的多个节点的标识、状态、采集的数据类别、位置和采集数据的频率建立数据表（步骤101）。接收用户的服务请求，并根据请求和数据表查询物联网的多个节点（步骤103）。根据查询结果将满足服务请求的最优节点分配给用户（步骤105）。

在步骤101中，数据表通过如下关系式表示，关系式为，N=<I,S,C,P,F>，其中，N为数据表，I为节点的标识，S为节点的状态，C为采集的数据类别，P为节点的位置，F为采集数据的频率。

具体地，节点的状态S存储节点是否正常工作以及是否已被服务器分配的信息，节点的状态S为二元组，S=<S1,S2>，其中S1可取为TRUE或FALSE，表示节点工作是否正常，正常工作取值为TRUE，工作异常取值FALSE，S2可取值为SLEEP、WORK、FULLLOAD或0，SLEEP表示节点处于睡眠状态，WORK表示节点处于工作状态，FULLLOAD表示节点处于满载工作状态，当S1取FALSE时，S2取0。

采集的数据类别C存储节点的所采集的数据类别，采集的数据类别C为多元组可表示为C=<C1,C2,C3,…>，其中C1，C2…分别表示传感器节点测量的数据类别，例如，C1表示温度数据，C2表示湿度数据等。

节点的位置P存储节点的地理位置信息，节点的位置P为六元组P=<P1,P2,P3,P4,P5,P6>，其中P1表示存储省市信息，P2表示地级市信息，P3表示区县信息，P4表示街道信息，P5表示楼号信息，P6表示房间号信息。

采集数据的频率F为三元组，F=<F1,F2,F3>，其中F1表示传感器节点的最大数据采集频率信息，F2表示节点频率可用的阈值信息，F3表示节点的可用频率信息。节点的可用频率=节点最大数据采集频率*频率可用阈值-当前的数据采集频率。初始状态可用频率F3=节点的最大数据采集频率（F1）*节点可用频率阈值（F2）。

图2为根据本发明实施例的建立数据表的流程图。如图2所示，采集物联网中节点的标识、状态、采集的数据类别、位置和采集数据的频率建立数据表。在建立数据表时，如果节点的类别已经存在则直接将该节点采集的数据类别存储到数据表中。如果不存在则先建立新类别，再将节点信息存入。

在步骤103中，根据服务请求的数据类别进行筛选以获得属于该数据类别的第一筛选结果。在第一筛选结果中进一步筛选出节点位置与采集数据的节点位置相符的第二筛选结果。根据数据表中的节点状态从第二筛选结果中确定满足服务请求的节点，即从第二筛选结果中选取节点状态正常且为未满载状态的节点。

图3为根据本发明实施例的数据表查询流程图。如图3所示，物联网服务器接收包含数据类别、采集数据的节点位置、服务请求的有效时间和有效时间内的数据采集频率的服务请求，并根据采集的数据类别筛选出该类别组的节点。在获得满足该类别的节点之后，根据服务请求中采集数据的节点位置查找满足位置条件的节点。最后从所获得的结果中过滤掉S=<FALSE,0>或S=<TRUE,FULLLOAD>的节点以获得满足用户请求的节点。

在步骤105中，在向用户分配节点过程中，首先判断满足服务请求的多个节点中是否包含处于工作状态的节点，如果有则优先将工作状态的节点分配给用户。例如，有两个节点满足服务请求，其中一个节点处于休眠状态，另一个节点处于工作状态，此时可将处于工作状态的节点分配给用户。如果满足服务请求的节点处于休眠状态时，唤醒该节点后分配给用户。

当满足服务请求的节点为多个时按照节点的状态进行排序，即可将每个满足服务请求的节点按照状态的可用频率由低到高进行排序，可用频率低的节点优先级高比可用频率高的节点优先级高。具体地，当工作状态节点为多个时，分别计算多个工作状态节点的可用频率，并将可用频率最低的节点分配给用户，其中可用频率大于或等于服务请求的数据采集频率。

当节点结束服务请求之后，进入休眠状态，对数据表进行更新。

图4为根据本发明一个实施例中的节点分配的流程图。如图4所示，当满足用户服务请求的可用节点为空时结束资源分配。若不为空，则对可用资源按优先级进行排序。在排序时，先按节点的状态进行排序。由于在步骤103中已去除异常或满载状态的节点，因此所得到的节点状态只能是工作或休眠状态。工作状态下的节点优先级高，休眠状态下的节点优先级低，因此在同等条件下优先调用工作状态的节点从而可以保证较少的节点进行工作减少不必要的能耗。进一步按照可用频率大小进行排序，即可用频率低的节点比可用频率高的节点优先。从而，可以查找出优先级最高的节点，如果检查最优节点状态为休眠状态，则先唤醒该节点，再将该节点分配给用户。若为工作状态，则直接将优先级最高的节点分配给用户，通过上述过程可为用户分配最优的节点。完成资源分配后，更新数据表，并将更新数据表反馈给服务器。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

数据表建立步骤，根据物联网的多个节点的标识、状态、采集的数据类别、位置和采集数据的频率建立数据表；

查询步骤，接收用户的服务请求，并根据所述请求和所述数据表查询所述物联网的多个节点；以及

分配步骤，根据查询结果将满足所述服务请求的最优节点分配给所述用户。

2.如权利要求1所述的面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，还包括：

数据表更新步骤，根据所述用户的服务请求分配所述节点之后，对所述数据表进行更新。

3.如权利要求1所述的面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，还包括：

当所述节点结束所述服务请求之后，进入休眠状态。

4.如权利要求1所述的面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，所述服务请求包括：数据类别、采集数据的节点位置、所述服务请求的有效时间和所述有效时间内的数据采集频率。

5.如权利要求4所述的面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，所述查询步骤具体包括：

第一筛选步骤，根据所述服务请求的数据类别进行筛选以获得属于该数据类别的第一筛选结果；

第二筛选步骤，在所述第一筛选结果中进一步筛选出节点位置与采集数据的节点位置相符的第二筛选结果；以及

第三筛选步骤，根据所述数据表中的节点状态从所述第二筛选结果中确定满足所述服务请求的节点。

6.如权利要求5所述的面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，第三筛选步骤具体为，

从所述第二筛选结果中选取所述节点状态正常且为未满载状态的节点。

7.如权利要求6所述的面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，当满足所述服务请求的多个节点中包括处于工作状态的节点时，优先将所述工作状态的节点分配给所述用户。

8.如权利要求7所述的面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，当满足所述服务请求的工作状态节点为多个时，分别计算多个工作状态节点的可用频率，并将可用频率最低的节点分配给所述用户。

9.如权利要求8所述的面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，所述可用频率大于或等于所述服务请求的数据采集频率。

10.如权利要求7所述的面向服务的通用物联网资源分配方法，其特征在于，当满足所述服务请求的节点处于休眠状态时，唤醒该节点后分配给所述用户。