CN104363150B - 一种类文件系统的物联网设备访问系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种到物联网，数据存储和管理，文件系统及其方法，尤其涉及一种类文件系统的物联网设备访问系统及其方法，属于计算机网络领域。它包括设备接入模块、文件系统映射模块、指令发送模块和文件系统接口模块；所述设备接入模块将多个物联网设备接入系统，系统通过接入模块和物联网设备进行通讯，设备接入模块接收物联网设备发出的数据，并能向物联网设备发送指令；所述文件系统映射模块通过设备接入模块获取多个物联网设备逻辑关系，基于设备的逻辑关系将物联网设备的数据映射到文件系统目录树上，并存储该文件系统目录树。

Description

一种类文件系统的物联网设备访问系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种到物联网，数据存储和管理，文件系统及其方法，尤其涉及一种类文件系统的物联网设备访问系统及其方法，属于计算机网络领域。

背景技术

物联网是近年来兴起的一种信息化技术，其核心是整合传感器网络技术、电信网络通信技术、大规模信息处理技术和移动互联网技术，实现对客观世界中各种实物和虚拟资源的精确管控和深入分析，从而极大地提高人类认知和改造世界的能力。当前，物联网技术和概念被应用到军事、采矿、医疗、重工业等产生高附加值的行业，并向智能家居、智慧城市、可穿戴设备等大众化领域扩展。

传统的物联网技术的研究主要针对传感器网络，在这个领域有大量发明专利，在此不一一列举。随着物联网应用的推广，近年来有陆续有一些针对物联网后端平台和海量数据处理的研究成果申请国家专利。申请号为CN201110286627.4、名称为“M2M 平台云系统及其处理M2M 服务的方法”的发明专利，针对M2M（机器对机器之间通讯）这种特定的物联网应用，发明了一套云平台技术用来整合多个M2M后端平台。申请号为CN201110321410.2、名称为“一种基于云计算控制物联网终端设备的系统及方法”的发明专利，通过一种基于云平台的IM（即时通讯）技术，实现物联网中“人物”、“物物”之间的通讯。以上研究工作主要关注于网络连接和平台搭建。本发明从应用接口的角度出发，提出通过一种类文件系统的接口对物联网设备进行访问。文件系统为计算机领域应用最广的数据访问方式。本发明提出的访问系统和方法将极大降低物联网应用开发门槛，有力推动物联网产业发展。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种类文件系统的物联网设备访问系统及其方法，能够对物联网设备的数据进行访问，包括对物联网设备进行控制操作。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种类文件系统的物联网设备访问系统，它包括设备接入模块、文件系统映射模块、指令发送模块和文件系统接口模块；

所述设备接入模块将多个物联网设备接入系统，系统通过接入模块和物联网设备进行通讯，设备接入模块接收物联网设备发出的数据，并能向物联网设备发送指令；

所述文件系统映射模块通过设备接入模块获取多个物联网设备逻辑关系，基于设备的逻辑关系将物联网设备的数据映射到文件系统目录树上，并存储该文件系统目录树。

该物联网设备访问系统还包括数据更新模块，数据更新模块通过设备接入模块读取物联网设备输出的新数据，并请求文件系统接口模块更新目录树中相应物联网设备的数据。

所述数据更新模块记录物联网设备输出的所有数据。

所述指令发送模块记录发送过的所有指令和指令发送给的物联网设备。

所述文件系统接口模块通过文件系统映射模块得到对应多个物联网设备数据的目录树，并将目录树通过文件系统的形式提供给用户访问。

本发明还提供一种类文件系统的物联网设备访问方法：

设备接入模块将多个物联网设备接系统，系统通过设备接入模块和物联网设备进行通讯，接入模块接收物联网设备发出的数据，并能向物联网设备发送指令；

文件系统映射模块通过接入模块获取多个物联网设备逻辑关系，基于设备的逻辑关系将物联网设备的数据映射到文件系统目录树上，并存储该文件系统目录树。

将物联网设备逻辑关系映射到文件系统目录树的方法如下：

A)、若输入的物联网设备逻辑关系已经是树状结构，跳至C)；

B)、若输入的物联网设备逻辑关系尚未构成树状结构，根据图论中树的定义，通过添加和删除节点和边的方式，形成树状结构；

C)、将树状结构映射为目录树结构，所有节点作为目录，所有边代表子目录和父目录关系；

D）、在已有的目录树结构中可以根据需要任意添加子目录；

E)、在目录下添加文件，文件内容包含一个或多个物联网设备输入输出数据。

用户通过文件系统接口对文件系统目录树中的文件进行修改操作时，如果修改的文件内容对应物联网设备的控制信号，文件系统模块向指令发送模块发出请求；指令发送模块根据请求生成对应的指令，并将指令通过设备接入模块发送给指定的物联网设备。

数据更新模块通过设备接入模块读取物联网设备输出的新数据，并请求文件系统接口模块更新目录树中相应物联网设备的数据。

若用户不具备向物联网设备发送指令的权限，指令发送模块将不执行文件系统接口模块的请求。

若用户不具备获取物联网设备数据更新的权限，文件系统接口模块将不更新目录树中对应物联网设备的数据。

本发明的有益效果：

本发明将物联网设备信息以文件系统目录树的形式表示，物联网设备目录树中的一个目录节点可代表一个物联网设备或者物联网设备的某类信息。一个代表物联网设备的目录节点下，以文件和子目录的形式表示其自身数据、逻辑上从属于该设备的其他设备、以及对自身数据和从属设备数据的统计汇总。目录树中的所有节点可以通过文件路径进行访问。可以通过相应文件路径读取物联网设备的数据信息并对物联网设备进行控制。

附图说明

图1为本发明的系统模块图；

图2为本发明的文件系统目录树映射流程图；

图3为本发明的的设备数据在文件系统更新流程图；

图4为本发明的通过修改文件向设备发送指令流程图；

图5为本发明的映射示例图；

图6为本发明的自动更新目录树内容示例图；

图7为本发明的修改目录树内容发送指令示例图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述：

如图1：类文件系统的物联网设备访问系统，它包括设备接入模块、文件系统映射模块、指令发送模块和文件系统接口模块；

所述设备接入模块将多个物联网设备接入系统，系统通过接入模块和物联网设备进行通讯，设备接入模块接收物联网设备发出的数据，并能向物联网设备发送指令；

所述文件系统映射模块通过设备接入模块获取多个物联网设备逻辑关系，基于设备的逻辑关系将物联网设备的数据映射到文件系统目录树上，并存储该文件系统目录树。

该物联网设备访问系统还包括数据更新模块，数据更新模块通过设备接入模块读取物联网设备输出的新数据，并请求文件系统接口模块更新目录树中相应物联网设备的数据。（具体流程如图3）。

所述数据更新模块记录物联网设备输出的所有数据。

所述指令发送模块记录发送过的所有指令和指令发送给的物联网设备。

所述文件系统接口模块通过文件系统映射模块得到对应多个物联网设备数据的目录树，并将目录树通过文件系统的形式提供给用户访问。

如图2：将物联网设备逻辑关系映射到文件系统目录树的方法如下：

A)、若输入的物联网设备逻辑关系已经是树状结构，跳至C)；

B)、若输入的物联网设备逻辑关系尚未构成树状结构，根据图论中树的定义，通过添加和删除节点和边的方式，形成树状结构；

C)、将树状结构映射为目录树结构，所有节点作为目录，所有边代表子目录和父目录关系；

D）、在已有的目录树结构中可以根据需要任意添加子目录；

E)、在目录下添加文件，文件内容包含一个或多个物联网设备输入输出数据。

用户通过文件系统接口对文件系统目录树中的文件进行修改操作时，如果修改的文件内容对应物联网设备的控制信号，文件系统模块向指令发送模块发出请求；指令发送模块根据请求生成对应的指令，并将指令通过设备接入模块发送给指定的物联网设备。（具体流程如图4）。

若用户不具备向物联网设备发送指令的权限，指令发送模块将不执行文件系统接口模块的请求。

数据更新模块通过设备接入模块读取物联网设备输出的新数据，并请求文件系统接口模块更新目录树中相应物联网设备的数据。

若用户不具备获取物联网设备数据更新的权限，文件系统接口模块将不更新目录树中对应物联网设备的数据。

实施例1

图5所示的为物联网设备到目录树映射例子，共有两个房间，分别为房间1和房间2。每个房间布置两个物联网设备，其中，房间1内的设备名为设备11和设备12；房间2内的设备名称为设备21和设备22。物联网设备有三种数据，分别称为输出数据、输入数据和设备型号。图示目录和文件用不同的图形表示，虚线连接用于表示目录之间或目录与文件之间的父子关系。 系统根据设备和房间的关系进行目录树映射如下：首先，代表设备的目录为代表其所在房间的目录的子目录；其次，通过增加一个名为“物联网”的根目录将两个“房间目录”连接在一个目录树中；最后，每个“设备目录”添加三个文件，文件分别包含该设备“当前输出数据值”、“当前输入数据值”和设备型号。当文件系统目录树映射完成后，所有设备数据均可基于文件系统路径进行访问。比如，设备11的输出数据的文件系统路径为“/物联网/房间1/设备11/输出数据”。

实施例2

图6所示的为系统自动更新目录树内容的例子，一个物联网设备可连续输出不同数据， 虚线左边代表不同时间的设备状态（在本例中为设备输出数据值），虚线右边表示对应的文件系统目录树内容。系统将该设备映射为一个目录，并将设备输出数据映射为该目录下的一个文件。根据时间轴指示，在t1时刻，物联网设备输出值为A，同时对应文件的内容显示输出值为A。在下一个t2时刻，物联网设备输出值为B，同时系统将对应文件的内容更新，显示输出值为B。

实施例3

图7所示的为通过修改目录树内容向设备发送指令的例子，用户可通过指令向一个物联网设备输出不同数据，从而控制该设备；虚线左边代表不同时间的设备状态（在本例中为设备输入数据值），虚线右边表示对应的文件系统目录树内容。系统将该设备映射为一个目录，并将设备输入数据映射为该目录下的一个文件。根据时间轴指示，在t1时刻，设备目录下文件的输入数据值为0，同时对应的物联网设备输入值也为0。在下一个t2时刻，设备目录下文件的输入数据值被修改为1，系统向物联网设备发送指令，将物联网设备输入值设为1。

Claims (10)

1.一种类文件系统的物联网设备访问系统，其特征在于：它包括设备接入模块、文件系统映射模块、指令发送模块和文件系统接口模块；

所述设备接入模块将多个物联网设备接入系统，系统通过接入模块和物联网设备进行通讯，设备接入模块接收物联网设备发出的数据，并能向物联网设备发送指令；

所述文件系统映射模块通过设备接入模块获取多个物联网设备逻辑关系，基于设备的逻辑关系将物联网设备的数据映射到文件系统目录树上，并存储该文件系统目录树；

所述物联网设备访问系统还包括数据更新模块，数据更新模块通过设备接入模块读取物联网设备输出的新数据，并请求文件系统接口模块更新目录树中相应物联网设备的数据。

2.根据权利要求1所述的类文件系统的物联网设备访问系统，其特征在于：所述数据更新模块记录物联网设备输出的所有数据。

3.根据权利要求1所述的类文件系统的物联网设备访问系统，其特征在于：所述指令发送模块记录发送过的所有指令和指令发送给的物联网设备。

4.根据权利要求1所述的类文件系统的物联网设备访问系统，其特征在于：所述文件系统接口模块通过文件系统映射模块得到对应多个物联网设备数据的目录树，并将目录树通过文件系统的形式提供给用户访问。

5.一种类文件系统的物联网设备访问方法，其特征在于，所述方法包括：设备接入模块将多个物联网设备接入系统，系统通过设备接入模块和物联网设备进行通讯，接收模块接收物联网设备发出的数据，并能向物联网设备发送指令；

文件系统映射模块通过接入模块获取多个物联网设备逻辑关系，基于设备的逻辑关系将物联网设备的数据映射到文件系统目录树上，并存储该文件系统目录树。

6.根据权利要求5所述的类文件系统的物联网设备访问方法，其特征在于：

将物联网设备逻辑关系映射到文件系统目录树的方法如下：

A)、若输入的物联网设备逻辑关系已经是树状结构，跳至C)；

B)、若输入的物联网设备逻辑关系尚未构成树状结构，根据图论中树的定义，通过添加和删除节点和边的方式，形成树状结构；

C)、将树状结构映射为目录树结构，所有节点作为目录，所有边代表子目录和父目录关系；

D)、在已有的目录树结构中可以根据需要任意添加子目录；

E)、在目录下添加文件，文件内容包含一个或多个物联网设备输入输出数据。

7.根据权利要求5所述的类文件系统的物联网设备访问方法，其特征在于：

用户通过文件系统接口对文件系统目录树中的文件进行修改操作时，如果修改的文件内容对应物联网设备的控制信号，文件系统接口模块向指令发送模块发出请求；指令发送模块根据请求生成对应的指令，并将指令通过设备接入模块发送给指定的物联网设备。

8.根据权利要求5所述的类文件系统的物联网设备访问方法，其特征在于：数据更新模块通过设备接入模块读取物联网设备输出的新数据，并请求文件系统接口模块更新目录树中相应物联网设备的数据。

9.根据权利要求5所述的类文件系统的物联网设备访问方法，其特征在于：若用户不具备向物联网设备发送指令的权限，指令发送模块将不执行文件系统接口模块的请求。

10.根据权利要求8所述的类文件系统的物联网设备访问方法，其特征在于：若用户不具备获取物联网设备数据更新的权限，文件系统接口模块将不更新目录树中对应物联网设备的数据。