CN105872075A - 一种将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法 - Google Patents

Abstract

一种将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，智慧城市资源模型中的资源对象包括显示资源对象、控制资源对象和事件资源对象，物联网设备与智慧城市资源模型之间的映射主要分为两个层次：物联网网关与智慧城市资源模型中的设备对象进行映射：物联网网关是现实世界中的物联网设备，设备对象是软件系统虚拟世界中的对象，设备对象具有一系列的操作方法，这些操作方法将映射到物联网设备的具体操作上，一个设备对象可以对应一到多个物联网设备；设备对象与资源对象进行映射：资源模型中的资源对象是按照智慧城市领域进行的资源抽象封装，它与设备对象之间存在映射关系，一个设备对象可以对应一到多个资源对象,映射规则通过映射文件来进行配置。

Description

一种将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法。

背景技术

随着物联网应用的建设和推广使用，智慧城市应用系统将接入越来越多不同协议、不同构成的物联网设备。同时，目前智慧城市应用的建设还采用垂直烟囱的方式建立，建立一个新的智慧城市应用，需要建设上层的业务应用逻辑，以及底层的物联网设备，这些都属于这一个应用的建设内容。这样的模式会带来几个问题：

1.智慧城市应用系统的开发人员不但需要关注在业务应用逻辑上，还需要处理底层的各种各样的物联网设备的接入问题，造成开发周期变长和可能引入更多的应用程序缺陷；

2.智慧城市应用系统的开发人员不但需要关注在业务应用逻辑上，还需要处理各种公共的复杂算法的计算和存储资源的调度问题，比如，判定摄像头中出现的人脸是否是通缉犯时，需要经过人脸识别算法计算之后，才能得出结果。该计算逻辑需要开发人员写代码，并且需要考虑大并发访问量时的服务器扩展等问题，造成开发周期变长和可能引入更多的应用程序缺陷；

3.各个独立建设的智慧城市应用系统之间是完全隔离的，造成了各种智慧城市应用无法获取其他智慧城市应用的物联网设备，同时也不能向其他应用共享本应用的物联网设备和数据信息，形成了“数据孤岛”。

在目前智慧城市建设如火如荼的情况下，以上问题限制智慧城市的建设和运营。

同时，现有的技术一般都是智慧城市应用系统直接操作底层的物联网设备，智慧城市应用系统的开发需要考虑如何进行物联网设备的操作。

发明内容

有鉴于此，本发明提出的一种将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，使得智慧城市应用系统的开发者不需要再考虑复杂繁琐的物联网设备的操作，只需要关注于标准的、统一的智慧城市资源模型，即可实现对底层物联网的操作控制，极大的简化开发模式。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，物联网设备与智慧城市资源模型之间的映射包括两个层次：

物联网网关与智慧城市资源模型中的设备对象进行映射：物联网网关是现实世界中的物联网设备，设备对象是软件系统虚拟世界中的对象，他们之间的映射主要是通过网络来进行，设备对象具有一系列的操作方法，这些操作方法将映射到物联网设备的具体操作上，一个设备对象可以对应一到多个物联网设备，其中设备对象封装对这些物联网设备的操作控制命令；

设备对象与资源对象进行映射：智慧城市资源模型中的资源对象是按照智慧城市领域进行的资源抽象封装，它与设备对象之间存在映射关系，一个设备对象可以对应一到多个资源对象；

所述智慧城市资源模型中的资源对象包括显示资源对象、控制资源对象和事件资源对象，显示资源对象提供显示的各种信息，控制资源对象是可以执行某种控制命令的对象，事件资源对象是被监测到某种事件的发生；

上述两个层次的映射规则都是通过映射文件来进行配置的。

进一步地，所述显示资源对象包括自然资源对象和社会资源对象，所述自然资源对象是自然界的各种信息，包括温度、湿度、风向、风速、光照度、酸雨、土壤湿度、积水深度、PM2.5、危化气体的浓度、气压、紫外线强度、声音、城市视频及图像；所述社会资源对象是人类社会的信息，包括道路车流量、道路人流量、停车位、井盖；所述控制资源对象包括路灯控制器、充电桩、绿化灌溉设备、WIFI、微基站、摄像头、路测RFID设备；所述事件资源对象包括道路电缆偷盗事件、报警事件、温度变化事件、湿度变化事件、风向变化事件、风速变化事件、光照度变化事件、酸雨值变化事件、土壤湿度变化事件、积水深度变化事件、空气指标数值变化事件、气压变化事件、紫外线强度变化事件、声音变化事件、城市视频及图像变化事件；所述自然资源对象中的城市视频及图像是一个复合的信息源，可作为其他自然资源对象或者社会资源对象的来源；所述控制资源对象本身有各种资源信息，包括电压、电流、功率、是否损坏，同时包含可执行的通用命令：打开、关闭、重启、软件升级，不同的控制资源对象还包含一些特定的控制命令。

进一步地，所述将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法具体通过以下操作来实现：物联网设备注册、物联网设备注销、查询信息、执行操作、订阅事件、事件响应、取消事件订阅。

进一步地，所述物联网设备注册包括以下步骤：

步骤S101，物联网设备监听单元接收到物联网设备的注册信息，利用物联网设备传输数据解析单元分析出对应的设备信息；

步骤S102，设备注册单元将设备信息注册到设备信息数据库中，所述设备信息数据库包括设备名称、设备类型、设备地址、端口、设备编号、支持的控制命令信息；

步骤S103，资源构造与映射单元根据设备信息，从映射规则数据库中获得该设备的映射规则，生成1到N个资源对象存储到资源对象数据库，并将映射关系存储到映射关系数据库，映射规则数据库存储了各种物联网设备的控制命令与各种资源对象操作方法之间的映射规则，如果该物联网设备包含越多设备类型的控制命令，则该设备将关联越多的资源对象。

进一步地，所述物联网设备注销包括以下步骤：

步骤S201，物联网设备监听单元接收到物联网设备的注销信息，或者物联网设备控制单元是向设备发出命令没有收到任何响应，或者是经过一段预定义的时间间隔，物联网设备心跳单元一直未收到设备的心跳信息，都将产生一个设备注销事件信息，该事件信息被设备注销单元获取到；

步骤S202，设备注销单元将从设备信息数据库查询到设备的信息；

步骤S203，资源构造与映射单元根据设备信息，从映射关系数据库和资源对象数据库中获得该设备对应的资源列表，并将这些资源的状态置为“离线”状态。

进一步地，所述查询信息包括以下步骤：

步骤S301，智慧城市应用系统针对显示资源对象发出查询命令，显示资源对象单元接收到查询命令，先在缓存库中查询是否有没有过期的数值，如果有则直接返回该值；

步骤S302，如果缓存库中没有该显示资源对象的值，或者数值已经过期，则根据智慧城市应用系统的需要，执行同步查询方法或者是异步查询方法；

步骤S303，资源设备映射单元根据显示资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，以及当前要执行的同步查询方法或者是异步查询方法对应的物联网设备的控制命令；

步骤S304，检查要执行的查询方法是否有对应的设备控制命令，如果没有则以查询失败结束，否则执行步骤S305；

步骤S305，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接，如果执行的是同步方法，则执行步骤S306，如果执行的是异步方法，则执行步骤S307；

步骤S306，执行该物联网设备的同步查询方法，获取到查询结果之后返回给智慧城市应用系统，并将该值更新到缓存；

步骤S307，执行该物联网设备的异步查询方法，不需要等待查询结果直接返回；

步骤S308，物联网设备监听单元监听到物联网设备主动发来的信息，设备操作结果返回单元将检测该返回值，如果是异步查询方法的结果，则调用设备异步查询返回方法单元进行处理，否则不处理该信息；

步骤S309，设备异步查询返回方法单元调用资源对象的异步返回方法单元，将该值更新到缓存，该缓存是对所有的资源对象值的缓存，采用如下结构存储数据：

<资源类型、资源唯一标识ID、资源值、更新时间>。

进一步地，所述执行操作包括以下步骤：

步骤S401，智慧城市应用系统针对控制资源对象发出控制命令，控制资源对象单元根据智慧城市应用系统的需要，执行同步控制方法或者是异步控制方法；

步骤S402，资源设备映射单元根据控制资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，以及当前要执行的同步控制方法或者是异步控制方法对应的物联网设备的控制命令；

步骤S403，要执行的控制方法是否有对应的设备控制命令，如果没有则以失败结束；

步骤S404，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接，如果执行的同步方法，则执行步骤S405,否则执行步骤S406；

步骤S405，执行该物联网设备的同步控制方法，返回该控制命令成功与否的结果；

步骤S406，执行该物联网设备的异步控制方法，不需要等待控制成功与否的结果直接返回；

步骤S407，物联网设备监听单元监听到物联网设备主动发来的信息，设备操作结果返回单元将检测该返回值，如果是异步控制方法的结果，则调用设备异步控制返回方法单元进行处理，否则不处理该信息；

步骤S408，设备异步控制返回方法单元调用资源对象的异步返回方法单元，将控制方法结果返回给智慧城市应用系统。

进一步地，所述订阅事件包括以下步骤：

步骤S501，智慧城市应用系统针对事件资源对象发出订阅命令，事件订阅单元将订阅信息，包括订阅者、订阅目标对象、订阅事件以及事件处理方法，存储到事件订阅数据库，如果该事件已经被订阅过了，则执行S502，否则完成流程；

步骤S502，资源设备映射单元根据控制事件资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接；

步骤S503，设备事件订阅单元查询映射关系数据库，查找该设备是否有支持该事件订阅的控制命令，如果该设备支持事件订阅控制命令，则执行S504，否则执行S505；

步骤S504，向该物联网设备发出事件订阅命令；

步骤S505，人工事件主动查询单元向该物联网设备发出该与事件对应的资源信息的查询订阅命令，并且根据设定周期，每隔一段时间就发出一个查询命令。

进一步地，所述事件响应包括以下步骤：

步骤S601，物联网设备监听单元监听到物联网设备主动发来的信息，设备事件主动上报单元将检测该返回值，如果是事件订阅对应的资源变化值；

步骤S602，资源设备映射单元根据控制事件资源对象信息，映射到对应的资源对象上；

步骤S603，获取事件订阅数据库中所有订阅了该事件资源对象的应用系统，执行各种对应的事件处理方法。

进一步地，所述取消事件订阅包括以下步骤：

步骤S701，智慧城市应用系统针对事件资源对象发出取消订阅命令，事件订阅单元检查事件订阅数据库，如果该智慧城市应用是针对该事件进行订阅的最后一个应用系统，则执行S702，否则完成流程；

步骤S702，资源设备映射单元根据控制事件资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接，检查事件订阅数据库，如果该设备是通过发出事件订阅控制命令进行订阅的，则执行S703，否则执行S704；

步骤S703，查找对应的取消事件订阅控制命令，并向物联网设备发出取消事件订阅控制命令；

步骤S704，取消执行“每隔一段时间就发出一个查询命令”。

本发明提出了一种智慧城市的资源模型，并且实现了一套将物联网硬件设备映射到资源模型上的方法，使得对标准的资源模型的控制，即可实现对各种物联网设备的控制，极大了方便了开发人员。

附图说明

图1为本发明的物联网设备注册的流程图；

图2为本发明的物联网设备注册的装置图；

图3为本发明的物联网设备注销的流程图；

图4为本发明的物联网设备注销的装置图；

图5为本发明的查询资源信息的流程图；

图6为本发明的查询资源信息的装置图；

图7为本发明的执行资源操作的流程图；

图8为本发明的执行资源操作的装置图；

图9为本发明的订阅事件的流程图；

图10为本发明的订阅事件的装置图；

图11为本发明的事件响应的流程图；

图12为本发明的事件响应的装置图；

图13为本发明的取消事件订阅的流程图；

图14为本发明的取消事件订阅的装置图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

一种将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，物联网设备与智慧城市资源模型之间的映射包括两个层次，其中映射规则通过映射文件来进行配置：

物联网网关与智慧城市资源模型中的设备对象进行映射：物联网网关是现实世界中的物联网设备，设备对象是软件系统虚拟世界中的对象，他们之间的映射主要是通过网络来进行，设备对象具有一系列的操作方法，这些操作方法将映射到物联网设备的具体操作上，比如设备对象执行打开路灯的操作，那么将通过网络向物联网网关发出打开某盏路灯的命令，该命令将通过网关转发到对应的路灯控制器上，再比如设备对象有查询温度操作，那么将通过网络向物联网网关发出查询温度命令，并且该命令将转发到网关下的温度监测设备上，因此，一个设备对象可以对应一到多个物联网设备，其中设备对象封装对这些物联网设备的操作控制命令；

设备对象与资源对象进行映射：智慧城市资源模型中的资源对象是面向上层智慧城市应用进行程序开发的统一接口，基于该接口无需关心底层的物联网设备的种类、数量、驱动程序等，智慧城市资源模型中的资源对象是按照智慧城市领域进行的资源的抽象封装，它与设备对象之间存在映射关系，一个设备对象可以对应一到多个资源对象，比如上述例子中的设备对象，将对应温度资源对象和路灯控制器资源对象；

所述智慧城市资源模型中的资源对象包括显示资源对象、控制资源对象和事件资源对象，显示资源对象提供显示的各种信息，控制资源对象是可以执行某种控制命令的对象，事件资源对象是被监测到某种事件的发生。

对智慧城市资源模型中资源对象的分类：

1)按照智慧城市的领域需求，将资源对象划分为显示资源对象、控制资源对象和事件资源对象，显示资源对象提供显示的各种信息，比如某个地区的温度；控制资源对象是可以执行某种控制命令的对象，比如路灯控制器，可以自行开灯、关灯等操作；事件资源对象是被监测到某种事件的发生，比如温度发生了多少度的变化事件、道路上发生车祸事件、由视频摄像头捕捉到产生事件信息等；

2)显示资源对象分为自然资源对象和社会资源对象，自然资源对象是自然界的各种信息，比如温度和湿度，社会资源对象是人类社会的信息，比如车流量信息；

3)自然资源对象包括但不限于：温度、湿度、风向、风速、光照度、酸雨、土壤湿度、积水深度(是否积水)、空气指标(PM2.5、危化气体浓度(氯气、CO、CO2))、气压、紫外线强度、声音(噪音、枪声)、城市视频及图像；

4)社会资源对象包括但不限于：道路车流量、道路人流量、停车位、井盖；

5)自然资源对象中的“城市视频及图像”对象，是一个复合的信息源，可以作为其他自然资源对象或者社会资源对象的来源，比如道路车流量值，可以通过对视频内容进行智能分析计算车出现的数量而间接得到，比如井盖是否被移动，也可以通过对监控井盖的视频进行智能视频分析而得出；

6)控制资源对象包括但不限于：路灯控制器、充电桩、绿化灌溉设备、WIFI、微基站、摄像头、路测RFID设备；

7)控制资源对象本身可以有各种资源信息，包括电压、电流、功率、是否损坏等信息，同时包含可执行的通用命令：打开、关闭、重启、软件升级等，不同的控制资源对象还包含一些特定的控制命令，比如路灯控制器包含上电/断电、开灯(回路控制、单灯控制器)、关灯(回路控制、单灯控制器)、调节亮度等；

8)事件资源对象包括但不限于：道路电缆偷盗事件、报警事件、温度变化事件、湿度变化事件、风向变化事件、风速变化事件、光照度变化事件、酸雨值变化事件、土壤湿度变化事件、积水深度变化事件、空气指标数值(PM2.5、危化气体浓度(氯气、CO、CO2))变化事件、气压变化事件、紫外线强度变化事件、声音(噪音、枪声)变化事件、城市视频及图像变化事件。

基于上述模型，智慧城市应用系统的开发将变得非常简单，如下所示伪代码：

开发人员只需要编写上述代码，即可实现根据光照度进行将路灯打开的操作，对物联网设备的繁琐操作将通过本发明进行自动转换后发出控制命令。

根据上述智慧城市资源模型，建立了一套方法来实现物联网设备与资源对象之间的映射，从而实现通过对资源对象的操作就能自动实现对底层物联网设备的操作。

本发明中的映射规则通过映射文件来进行配置，可以采用Java/C#等高级语言中的接口(interface)表示，也可以采用Java/C#等高级语言中的注解(Annotation)来表示，还可以采用文本方式等表示。下面用文本方式为例，说明如何进行映射。

有两个物联网设备：A公司路灯控制器，以及B公司的温度检测器。

A公司路灯控制器是一个物联网网关，下面连接了路灯控制器设备、温度监测设备和停车位监测设备。B公司温度检测器是一个单一的物联网设备，只具有温度监测功能。

映射文件如下所示：

上表所示A公司的路灯控制器具有温度对象和路灯控制器对象的控制指令，那么A公司的路灯控制器将映射为温度和路灯控制器两个对象；B公司的温度检测器只具有温度对象的控制指令，那么B公司的温度控制器将映射为温度对象。

本发明涉及到两个层次的映射，将通过物联网设备的注册、注销、查询信息、执行操作、订阅事件、事件响应、取消事件订阅的方法和装置来进行说明。

物联网设备注册

请参阅图1和图2，物联网设备注册的方法包括以下步骤：

步骤S101，物联网设备监听单元接收到物联网设备的注册信息，利用物联网设备传输数据解析单元分析出对应的设备信息；

步骤S102，设备注册单元将设备信息注册到设备信息数据库中，所述设备信息数据库包括但不限于：设备名称、设备类型、设备地址、端口、设备编号、支持的控制命令信息；

比如上述例子中，A公司路灯控制器存储的设备信息如下：

<A公司路灯控制器,路灯控制器,202.10.10.12,10021,BEFACAD712DA,

{<同步方法查询温度值，Double queryTemp(参数值集合)>,

<采用回路方式开灯，deviceTurnOn(参数值集合)>,

<采用回路方式关灯，deviceTurnOff(参数值集合)>，

<订阅停车位状态变化事件，subscribeParkingStateChangeEvent(参数值集合)>

}>

步骤S103，资源构造与映射单元根据设备信息，从映射规则数据库中获得该设备的映射规则，生成1到N个资源对象存储到资源对象数据库，并将映射关系存储到映射关系数据库，映射规则数据库存储了各种物联网设备的控制命令与各种资源对象操作方法之间的映射规则，如果该物联网设备包含越多设备类型的控制命令，则该设备将关联越多的资源对象。

物联网设备注销

请参阅图3和图4，物联网设备注销的方法包括以下步骤：

步骤S201，物联网设备监听单元接收到物联网设备的注销信息，或者物联网设备控制单元是向设备发出命令没有收到任何响应，或者是经过一段预定义的时间间隔，物联网设备心跳单元一直未收到设备的心跳信息，都将产生一个设备注销事件信息，该事件信息被设备注销单元获取到；

步骤S202，设备注销单元将从设备信息数据库查询到设备的信息；

步骤S203，资源构造与映射单元根据设备信息，从映射关系数据库和资源对象数据库中获得该设备对应的资源列表，并将这些资源的状态置为“离线”状态。

查询信息

请参阅图5和图6，查询信息的方法包括以下步骤：

步骤S301，智慧城市应用系统针对显示资源对象发出查询命令，显示资源对象单元接收到查询命令，先在缓存库中查询是否有没有过期的数值，如果有则直接返回该值；

步骤S302，如果缓存库中没有该显示资源对象的值，或者数值已经过期，则根据智慧城市应用系统的需要，执行同步查询方法或者是异步查询方法；

步骤S303，资源设备映射单元根据显示资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，以及当前要执行的同步查询方法或者是异步查询方法对应的物联网设备的控制命令；

步骤S304，检查要执行的查询方法是否有对应的设备控制命令，如果没有则以查询失败结束，否则执行步骤S305；

示例说明：比如上述例子，A公司路灯控制器只有对温度的同步查询方式，没有异步查询方式，如果智慧城市应用调用该温度资源的异步查询方式，针对该温度资源的异步查询将转换成对A公司路灯控制器的异步查询命令，但是A公司路灯控制器没有异步查询方法，则该查询方式以失败结束；

步骤S305，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接，如果执行的是同步方法，则执行步骤S306，如果执行的是异步方法，则执行步骤S307；

步骤S306，执行该物联网设备的同步查询方法，获取到查询结果之后返回给智慧城市应用系统，并将该值更新到缓存；

步骤S307，执行该物联网设备的异步查询方法，不需要等待查询结果直接返回；

步骤S308，物联网设备监听单元监听到物联网设备主动发来的信息，设备操作结果返回单元将检测该返回值，如果是异步查询方法的结果，则调用设备异步查询返回方法单元进行处理，否则不处理该信息；

步骤S309，设备异步查询返回方法单元调用资源对象的异步返回方法单元，将该值更新到缓存，该缓存是对所有的资源对象值的缓存，采用如下结构存储数据：

<资源类型、资源唯一标识ID、资源值、更新时间>；

示例说明：比如上述例子，B公司的温度检测器对应具有异步方法查询温度值的控制命令，那么该温度资源调用设备对象的异步查询，并不需要等待查询温度值就返回，温度监测设备接收到对对温度值的查询命令之后，就主动向查询者传回最新的温度值为25摄氏度，物联网设备监听单元监听到传回的温度值，经过设备操作结果返回单元将检测返回的参数，确认是异步查询方法的结果，则调用设备异步查询返回方法单元，将最新的温度值25摄氏度更新到缓存库中,并且将查询的时间2016-1-19 14:29:19进行记录，缓存值为：

<温度、TEMP0001XX0Z1、25、2016-1-19 14:29:19>

执行操作

请参阅图7和图8，执行操作的方法包括以下步骤：

步骤S401，智慧城市应用系统针对控制资源对象发出控制命令，控制资源对象单元根据智慧城市应用系统的需要，执行同步控制方法或者是异步控制方法；

步骤S402，资源设备映射单元根据控制资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，以及当前要执行的同步控制方法或者是异步控制方法对应的物联网设备的控制命令；

步骤S403，要执行的控制方法是否有对应的设备控制命令，如果没有则以失败结束；

步骤S404，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接，如果执行的同步方法，则执行步骤S405,否则执行步骤S406；

步骤S405，执行该物联网设备的同步控制方法，返回该控制命令成功与否的结果；

步骤S406，执行该物联网设备的异步控制方法，不需要等待控制成功与否的结果直接返回；

步骤S407，物联网设备监听单元监听到物联网设备主动发来的信息，设备操作结果返回单元将检测该返回值，如果是异步控制方法的结果，则调用设备异步控制返回方法单元进行处理，否则不处理该信息；

步骤S408，设备异步控制返回方法单元调用资源对象的异步返回方法单元，将控制方法结果返回给智慧城市应用系统。

订阅事件

请参阅图9和图10，订阅事件的方法包括以下步骤：

步骤S501，智慧城市应用系统针对事件资源对象发出订阅命令，事件订阅单元将订阅信息，包括订阅者、订阅目标对象、订阅事件以及事件处理方法等，存储到事件订阅数据库，如果该事件已经被订阅过了，则执行S502，否则完成流程；

示例说明：比如智慧停车管理应用，需要监测道路上的停车位的情况，一旦停车位从空闲变为占用，或者从占用变为空闲，需要获取这个状态转化的事件，并将信息更新到智慧停车管理应用的数据库中，存储到事件订阅数据库的信息为：<智慧停车管理应用、广州市南沙区逸晖路的路侧停车位、停车位状态变化事件、智慧停车管理应用的停车位信息状态更新处理逻辑代码>，因此，在智慧停车管理应用程序中，需要调用停车位资源对象的addParkingChangedEventHandler方法，并自定义个性化事件处理逻辑，当监测的停车位发生状态变化时，最终会调用“将停车位状态变更的信息更新到业务数据库中”的逻辑。

步骤S502，资源设备映射单元根据控制事件资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接；

步骤S503，设备事件订阅单元查询映射关系数据库，查找该设备是否有支持该事件订阅的控制命令，如果该设备支持事件订阅控制命令，则执行S504，否则执行S505；

步骤S504，向该物联网设备发出事件订阅命令；

步骤S505，人工事件主动查询单元向该物联网设备发出该与事件对应的资源信息的查询订阅命令，并且根据设定周期，每隔一段时间就发出一个查询命令；

示例说明：比如温度监测应用中，需要监测温度的变化情况，在温度监测应用程序中，需要调用温度资源对象的addTemperatureChangedEventHandler方法，并自定义个性化事件处理逻辑，实现将温度值变更的信息更新到业务数据库中，但是，该温度资源对象对应的B公司的温度监测设备没有与addTemperatureChangedEventHandler对应的控制命令，则人工事件主动查询单元将执行循环逻辑，每隔一段时间调用温度资源对象的getTemperatureAsyn()异步查询温度值方法。

事件响应

请参阅图11和图12，事件响应的方法包括以下步骤：

步骤S601，物联网设备监听单元监听到物联网设备主动发来的信息，设备事件主动上报单元将检测该返回值，如果是事件订阅对应的资源变化值；

步骤S602，资源设备映射单元根据控制事件资源对象信息，映射到对应的资源对象上；

步骤S603，获取事件订阅数据库中所有订阅了该事件资源对象的应用系统，执行各种对应的事件处理方法；

示例说明：比如智慧停车管理应用，实现了对“广州市南沙区逸晖路的路侧停车位”的状态变化的事件订阅，智能交通应用也实现了“广州市南沙区逸晖路的路侧停车位”的状态变化的事件订阅，那么事件订阅数据库中将包含两条信息，分别为：

<智慧停车管理应用、广州市南沙区逸晖路的路侧停车位、停车位状态变化事件、智慧停车管理应用的停车位信息状态更新处理逻辑代码>

<智能交通应用、广州市南沙区逸晖路的路侧停车位、停车位状态变化事件、智能交通应用的停车位信息状态更新处理逻辑代码>

当接收到停车位发来的状态变化事件时，系统将以此调用“智慧停车管理应用的停车位信息状态更新处理逻辑代码”和“智能交通应用的停车位信息状态更新处理逻辑代码”进行执行。

取消事件订阅

请参阅图13和图14，取消事件订阅的方法包括以下步骤：

步骤S701，智慧城市应用系统针对事件资源对象发出取消订阅命令，事件订阅单元检查事件订阅数据库，如果该智慧城市应用是针对该事件进行订阅的最后一个应用系统，则执行S702，否完成流程；

步骤S702，资源设备映射单元根据控制事件资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接，检查事件订阅数据库，如果该设备是通过发出事件订阅控制命令进行订阅的，则执行S703，否则执行S704；

步骤S703，查找对应的取消事件订阅控制命令，并向物联网设备发出取消事件订阅控制命令；

步骤S704，取消执行“每隔一段时间就发出一个查询命令”。

示例说明：比如智慧停车管理应用和智能交通应用两个应用都实现了对“广州市南沙区逸晖路的路侧停车位”的状态变化的事件订阅，那么当智慧停车管理应用发出取消事件订阅命令时，由于还存在智能交通应用的订阅信息，所以只需要将<智慧停车管理应用、广州市南沙区逸晖路的路侧停车位、停车位状态变化事件、智慧停车管理应用的停车位信息状态更新处理逻辑代码>从事件订阅数据库中去除即可，不再继续执行后续操作，如果智能交通应用也发出取消事件订阅命令时，则不断需要将<智能交通应用、广州市南沙区逸晖路的路侧停车位、停车位状态变化事件、智能交通应用的停车位信息状态更新处理逻辑代码>从事件订阅数据库中去除，还需继续执行后续操作，发出取消订阅的命令removeParkingChangedEventHandler。

本发明提出了一种智慧城市的资源模型，并且实现了一套将物联网硬件设备映射到资源模型上的方法，使得对标准的资源模型的控制，即可实现对各种物联网设备的控制，极大了方便了开发人员。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述物联网设备与智慧城市资源模型之间的映射包括两个层次：

物联网网关与智慧城市资源模型中的设备对象进行映射：物联网网关是现实世界中的物联网设备，设备对象是软件系统虚拟世界中的对象，他们之间的映射主要是通过网络来进行，设备对象具有一系列的操作方法，这些操作方法将映射到物联网设备的具体操作上，一个设备对象可以对应一到多个物联网设备，其中设备对象封装对这些物联网设备的操作控制命令；

设备对象与资源对象进行映射：智慧城市资源模型中的资源对象是按照智慧城市领域进行的资源抽象封装，它与设备对象之间存在映射关系，一个设备对象可以对应一到多个资源对象；

所述资源对象包括显示资源对象、控制资源对象和事件资源对象，显示资源对象提供显示的各种信息，控制资源对象是可以执行某种控制命令的对象，事件资源对象是被监测到某种事件的发生；

上述两个层次的映射规则都是通过映射文件来进行配置的。

2.根据权利要求1所述的将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述显示资源对象包括自然资源对象和社会资源对象，所述自然资源对象是自然界的各种信息，包括温度、湿度、风向、风速、光照度、酸雨、土壤湿度、积水深度、PM2.5、危化气体的浓度、气压、紫外线强度、声音、城市视频及图像；所述社会资源对象是人类社会的信息，包括道路车流量、道路人流量、停车位、井盖；所述控制资源对象包括路灯控制器、充电桩、绿化灌溉设备、WIFI、微基站、摄像头、路测RFID设备；所述事件资源对象包括道路电缆偷盗事件、报警事件、温度变化事件、湿度变化事件、风向变化事件、风速变化事件、光照度变化事件、酸雨值变化事件、土壤湿度变化事件、积水深度变化事件、空气指标数值变化事件、气压变化事件、紫外线强度变化事件、声音变化事件、城市视频及图像变化事件；所述自然资源对象中的城市视频及图像是一个复合的信息源，可作为其他自然资源对象或者社会资源对象的来源；所述控制资源对象本身有各种资源信息，包括电压、电流、功率、是否损坏，同时包含可执行的通用命令：打开、关闭、重启、软件升级，不同的控制资源对象还包含一些特定的控制命令。

3.根据权利要求1所述的将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法具体通过以下操作来实现：物联网设备注册、物联网设备注销、查询信息、执行操作、订阅事件、事件响应、取消事件订阅。

4.根据权利要求3所述的将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述物联网设备注册包括以下步骤：

步骤S101，物联网设备监听单元接收到物联网设备的注册信息，利用物联网设备传输数据解析单元分析出对应的设备信息；

步骤S102，设备注册单元将设备信息注册到设备信息数据库中，所述设备信息数据库包括设备名称、设备类型、设备地址、端口、设备编号、支持的控制命令信息；

步骤S103，资源构造与映射单元根据设备信息，从映射规则数据库中获得该设备的映射规则，生成1到N个资源对象存储到资源对象数据库，并将映射关系存储到映射关系数据库，映射规则数据库存储了各种物联网设备的控制命令与各种资源对象操作方法之间的映射规则，如果该物联网设备包含越多设备类型的控制命令，则该设备将关联越多的资源对象。

5.根据权利要求3所述的将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述物联网设备注销包括以下步骤：

步骤S201，物联网设备监听单元接收到物联网设备的注销信息，或者物联网设备控制单元是向设备发出命令没有收到任何响应，或者是经过一段预定义的时间间隔，物联网设备心跳单元一直未收到设备的心跳信息，都将产生一个设备注销事件信息，该事件信息被设备注销单元获取到；

步骤S202，设备注销单元将从设备信息数据库查询到设备的信息；

步骤S203，资源构造与映射单元根据设备信息，从映射关系数据库和资源对象数据库中获得该设备对应的资源列表，并将这些资源的状态置为“离线”状态。

6.根据权利要求3所述的将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述查询信息包括以下步骤：

步骤S301，智慧城市应用系统针对显示资源对象发出查询命令，显示资源对象单元接收到查询命令，先在缓存库中查询是否有没有过期的数值，如果有则直接返回该值；

步骤S302，如果缓存库中没有该显示资源对象的值，或者数值已经过期，则根据智慧城市应用系统的需要，执行同步查询方法或者是异步查询方法；

步骤S303，资源设备映射单元根据显示资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，以及当前要执行的同步查询方法或者是异步查询方法对应的物联网设备的控制命令；

步骤S304，检查要执行的查询方法是否有对应的设备控制命令，如果没有则以查询失败结束，否则执行步骤S305；

步骤S305，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接，如果执行的是同步方法，则执行步骤S306，如果执行的是异步方法，则执行步骤S307；

步骤S306，执行该物联网设备的同步查询方法，获取到查询结果之后返回给智慧城市应用系统，并将该值更新到缓存；

步骤S307，执行该物联网设备的异步查询方法，不需要等待查询结果直接返回；

步骤S308，物联网设备监听单元监听到物联网设备主动发来的信息，设备操作结果返回单元将检测该返回值，如果是异步查询方法的结果，则调用设备异步查询返回方法单元进行处理，否则不处理该信息；

步骤S309，设备异步查询返回方法单元调用资源对象的异步返回方法单元，将该值更新到缓存，该缓存是对所有的资源对象值的缓存，采用如下结构存储数据：

<资源类型、资源唯一标识ID、资源值、更新时间>。

7.根据权利要求3所述的将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述执行操作包括以下步骤：

步骤S401，智慧城市应用系统针对控制资源对象发出控制命令，控制资源对象单元根据智慧城市应用系统的需要，执行同步控制方法或者是异步控制方法；

步骤S402，资源设备映射单元根据控制资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，以及当前要执行的同步控制方法或者是异步控制方法对应的物联网设备的控制命令；

步骤S403，要执行的控制方法是否有对应的设备控制命令，如果没有则以失败结束；

步骤S404，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接，如果执行的同步方法，则执行步骤S405,否则执行步骤S406；

步骤S405，执行该物联网设备的同步控制方法，返回该控制命令成功与否的结果；

步骤S406，执行该物联网设备的异步控制方法，不需要等待控制成功与否的结果直接返回；

步骤S407，物联网设备监听单元监听到物联网设备主动发来的信息，设备操作结果返回单元将检测该返回值，如果是异步控制方法的结果，则调用设备异步控制返回方法单元进行处理，否则不处理该信息；

步骤S408，设备异步控制返回方法单元调用资源对象的异步返回方法单元，将控制方法结果返回给智慧城市应用系统。

8.根据权利要求3所述的将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述订阅事件包括以下步骤：

步骤S501，智慧城市应用系统针对事件资源对象发出订阅命令，事件订阅单元将订阅信息，包括订阅者、订阅目标对象、订阅事件以及事件处理方法，存储到事件订阅数据库，如果该事件已经被订阅过了，则执行S502，否则完成流程；

步骤S502，资源设备映射单元根据控制事件资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接；

步骤S503，设备事件订阅单元查询映射关系数据库，查找该设备是否有支持该事件订阅的控制命令，如果该设备支持事件订阅控制命令，则执行S504，否则执行S505；

步骤S504，向该物联网设备发出事件订阅命令；

步骤S505，人工事件主动查询单元向该物联网设备发出该与事件对应的资源信息的查询订阅命令，并且根据设定周期，每隔一段时间就发出一个查询命令。

9.根据权利要求3所述的将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述事件响应包括以下步骤：

步骤S601，物联网设备监听单元监听到物联网设备主动发来的信息，设备事件主动上报单元将检测该返回值，如果是事件订阅对应的资源变化值；

步骤S602，资源设备映射单元根据控制事件资源对象信息，映射到对应的资源对象上；

步骤S603，获取事件订阅数据库中所有订阅了该事件资源对象的应用系统，执行各种对应的事件处理方法。

10.根据权利要求3所述的将物联网设备映射到智慧城市资源模型的方法，其特征在于，所述取消事件订阅包括以下步骤：

步骤S701，智慧城市应用系统针对事件资源对象发出取消订阅命令，事件订阅单元检查事件订阅数据库，如果该智慧城市应用是针对该事件进行订阅的最后一个应用系统，则执行S702，否则完成流程；

步骤S702，资源设备映射单元根据控制事件资源对象信息，查询映射关系数据库，找到对应设备的ID，根据设备ID在设备信息数据库中查找对应的设备信息，物联网设备控制单元根据设备信息，建立与物联网设备的网络连接，检查事件订阅数据库，如果该设备是通过发出事件订阅控制命令进行订阅的，则执行S703，否则执行S704；

步骤S703，查找对应的取消事件订阅控制命令，并向物联网设备发出取消事件订阅控制命令；

步骤S704，取消执行“每隔一段时间就发出一个查询命令”。