CN107294944A - 物联网专用对象应用模型的架构及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网专用对象应用模型的架构及其操作方法，包括数据源模型及对象展现模型，其中对象展现模型用以制定外部对象的权限、功能扩充、识别、参照、属性等框架以及信息、功能操作、个人化等标准，提供对象在用户界面上的呈现依据，数据源模型包括一对象模型转译模块及一通讯命令转译模块，将外部对象所传送的封包中的实体数据进行逻辑标准化，归纳为该外部对象的属性。本发明还包括对象模型转译及通讯命令转译的方法。

Description

物联网专用对象应用模型的架构及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种对象应用模型，特别是指一种物联网专用对象应用模型的架构及其操作方法。

背景技术

物联网是利用因特网或电信网络将能独立实做的对象互相连通的网络，一般是通过无线网络连接，在物联网上可查到相连对象的具体位置，亦可利用中央主机对这些物联网中的对象进行管理、控制，目前中央主机一般是云端系统。

但目前的物联网是用于同种类对象的管理控制，例如工厂管理，便是将每一台计算机或每个员工配备的手机拉入物联网中，从中央主机可控制这些公司计算机、公司配置手机，由于公司计算机是通过有线网络，而手机则是相同的通讯协议，管理并无问题，但若要管理的是不同通讯协议、不同属性的对象时便会产生问题，例如对象A是采用HTTP通讯协议，对象B是TCP/IP，对象C的通讯方式又可能是蓝牙，不同属性的对象例如对象D是洒水器、对象E是冷气机、对象F是水塔，所要控管的分别为洒水时间、耗电量、用水量等，如何将这些通讯方式、属性都大不相同的对象整合于物联网中，使得下指令给任一对象和取得每个对象送出的信息都畅通无阻，是一项亟需解决的问题，该问题解决后可扩大管理范围、提高管理效率。

因此，本发明即提出一种物联网专用对象应用模型的架构及其操作方法，具体架构及其实施方式将详述于下：

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种物联网专用对象应用模型的架构，其把对象模型转译和通讯命令转译标准化，当到通用存取界面时，上层的应用完全不用去管底下物理层的数据源、数据存取、通道链接的相关问题，也不用去写实体链接的行为如何做，都由适配器进行处理。

本发明的另一目的在于提供一种物联网专用对象应用模型的架构，其利用对象模型转译及通讯命令转译此二者做双向转换，使封包的实体数据可达到标准化。

为了达到上述目的，本发明提供一种物联网专用对象应用模型的架构，包括：一数据源模型及一对象展现模型，其中对象展现模型用以制定至少一外部对象的权限、功能扩充、识别、参照及属性的框架以及信息、功能操作及个人化的标准，提供外部对象在一用户界面上的呈现依据，数据源模型包括一对象模型转译模块及一通讯命令转译模块，通讯命令转译模块接收外部对象传送的至少一封包，对象模型转译模块依据对象展现模型的多个框架及多个标准，将封包中的实体数据进行逻辑标准化，归纳为外部对象的属性。

数据源模型还包括一通用存取接口及一通道设定模块，此通用存取接口将经过对象模型转译的封包转换成一对象指令。

对象模型转译模块、通讯命令转译模块及通用存取接口组成一适配器。

通道设定模块储存外部对象的一组对象参照及一组通道参数，对象参照提供该对象模型转译模块进行封包的数据解译，通道参数用以设定可对应不同通讯协议或通道的参数。

对象展现模型亦包括外部对象的一组属性参照及一组通讯参数，属性参照提供对象模型转译模块进行封包的数据解译，通讯参数用以设定可对应不同通讯协议或通道的参数。

外部对象利用一通讯接口将封包传送至数据源模型中的通讯命令转译模块。

本发明中，对象模型转译模块的转译方法包括下列步骤：通讯命令转译模块接收封包，并显示该封包的通讯结果；将封包传送至对象模型转译模块，依据通道设定模块中的信息及对象展现模型中的信息进行数据解译；再依据对象展现模型中的信息进行数据型态转换及属性归纳，将封包标准化；以及传送到通用存取接口，转换成对象指令以进行指令回复。

本发明中，通信命令转译模块的转译方法包括下列步骤：通用存取接口将对象指令传送到对象模型转译模块；对象模型转译模块将对象指令传送至通讯命令转译模块；通讯命令转译模块中对对象指令进行通讯命令封装，再根据通道设定模块中储存的一组对象参照及一组通道参数建立与外部对象的一通道，以传送对象指令给外部对象。

本发明另提供一种物联网专用对象应用模型的操作方法，其应用于一应用程序，该物联网专用对象应用模型储存于一云端系统中，此操作方法包括下列步骤：登入应用程序，并开启应用程序的一对象面板，从云端系统或应用程序中取得至少一外部对象的多个功能设定及一权限设定并显示于用户界面上；选择至少一外部对象其中的一，于用户界面上显示属于所选外部对象的数据源模型及对象展现模型；对所选外部对象进行一个人化设定，包括属性查询、标准功能设定、扩充功能设定、特有功能设定及对象管理设定；以及将个人化设定储存于云端系统。

其中功能设定及权限设定储存于对象展现模型中。

个人化设定通过数据源模型配合对象展现模型转译后显示于用户界面上，新设定的个人化设定会更新对象展现模型中的内容。

属性查询包括对查询实时数据、历史数据、基本数据、趋势图、用户下过的指令在内的多个属性进行查询；标准功能包括追踪方式设定、属性排程设定及远程控制设定；扩充功能是提供未来功能扩充机制，例如托管设定；对象管理设定包括删除或修改该外部对象。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为本发明提供的物联网专用对象应用模型的架构的方块图；

图2为本发明提供的物联网专用对象应用模型的架构的方块流程图；

图3为图2中对象模型转译部分的方块流程图；

图4为图2中通讯命令转译部分的方块流程图；

图5为图2中通讯命令转译部分另一实施例的方块流程图；

图6为本发明对象展现模型中一对象组成定义的方块图；

图7为本发明提供的物联网专用对象应用模型的操作方法的流程图；

图8为本发明对象展现模型中对象操作的定义的示意图。

附图标记说明：10-数据源模型；11-适配器；12-通讯命令转译模块；121-通讯结果；122-通讯命令封装；123-命令队列；124-建立通道；125-命令队列；126-建立通道；14-对象模型转译模块；142-数据解译；144-转型与归纳；146-对象指令；16-通用存取接口；162-指令回复；164-对象指令；18-通道设定模块；182-物件参照；184-通道参数；20-对象展现模型；202-属性参照；204-通讯参数；22-设备；222-通讯接口；24-控制器；242-通讯接口。

具体实施方式

本发明提供一种物联网专用对象应用模型的架构及其操作方法，其为实体设备(即对象)、信息服务、人工操作、目录服务及数据储存库等项目订定模型并进行标准化，以做为实体设备在物联网上进行逻辑参照、数据交换及功能操作的规范。

图1为本发明提供的物联网专用对象应用模型的架构及其操作方法的方块图，本发明包括一数据源模型10及一对象展现模型20，其中数据源模型10中包括一通讯命令转译模块12、一对象模型转译模块14及一通讯存取接口16，其中通讯命令转译模块12、一对象模型转译模块14分别连接对象展现模型20。

其中对象展现模型20用以制定外部对象的权限、功能扩充、识别、参照、属性等框架以及信息、功能操作、个人化等标准，提供外部对象在用户界面上的呈现依据，数据源模型10用以将外部对象传送的封包中的实体数据进行逻辑标准化，归纳为外部对象的属性，属性亦即组成对象的基本元素，在封包解译及转型归纳步骤时，都需要搭配对象展现模型20中所储存的信息，通用存取接口16将经过对象模型转译的封包转换成一对象指令，将详述于后。外部对象为至少一设备22或至少一控制器24，其透过一通讯接口222或242传送封包到数据源模型10的通讯命令转译模块12中，数据源模型10中的通讯命令转译模块12亦会将对象指令通过通讯接口222或242传送给设备22或控制器24。

如图2所示为本发明提供的物联网专用对象应用模型的架构的方块流程图。该通讯命令转译模块12中还包括通讯结果121、通讯命令封装122、命令队列123、建立通道124、命令队列125及建立通道126等步骤；对象模型转译模块14中还包括数据解译142、转型与归纳144及对象指令146等步骤；通用存取接口16中包括指令回复162及对象指令164等步骤，此通讯命令转译模块12、对象模型转译模块14及通讯存取接口16组成一适配器11，适配器11用以桥接各种不同通信链接方式、通讯协议的功能模块，在对象及数据来源两端之间，负责解析并传递数据、操作指令与通讯命令。

此外，数据源模型10中还包括一通道设定模块18，其中储存外部对象(即设备22或控制器24)的对象参照182及通道参数184等设定，例如TCP/IP等链接通道，如IPv4和串行端口就有不同设定，需要指定走何种链接通道，若是通讯协议，如HTTP，则除了通道参数184之外，连对象参照182都要设定属于HTTP的特殊规格，又例如施耐德的设备，其一个通道可设置11个路由器，每一个路由器下又可接多个其他小型路由器，相当于门牌号码的设定便需记录于通道参数184中；对象参照182提供对象模型转译模块14进行封包的数据解译，通道参数184用以设定可对应不同通讯协议或通道的参数。对象展现模型20中则包括该外部对象本身的属性参照202及通讯参数204，属性参照202同样提供对象模型转译模块14进行封包的数据解译，通讯参数204用以设定可对应不同通讯协议或通道的参数。

如图3所示，其为图2中对象模型转译部分的方块流程图。设备22或控制器24送出至少一封包给适配器11，通讯命令转译模块12接收封包后，会显示封包的通讯结果121，此部分是将与封包相关的通讯结果121显示出来；接着，将封包传送至对象模型转译模块14，进行数据解译142，此步骤会同时参考通道设定模块18中的信息(包括对象参照182及通道参数184)及对象展现模型20中的信息(包括属性参照202及通讯参数204)对封包进行数据解译142；再依据对象展现模型20中的信息(包括属性参照202及通讯参数204)进行转型与归纳144，将封包中的数据进行数据型态转换，并归纳到对应该外部对象的某一项属性将封包标准化，于此步骤中，数据型态转换的用意是由于很多通讯协议会定义目前抓到的值是何型态，因此依据通讯参数204的设定数据型态进行转换；最后，此时封包中的数据已是标准化的实体数据，将其传送到通用存取接口16，转换成对象指令进行指令回复162，例如回复到云端系统或用户的行动装置。由于外部对象本身是一个逻辑，因此经过对象模型转译可让实体数据变成逻辑标准化。

如图4所示，其为图2中通讯命令转译部分的方块流程图。当上层(如云端系统或用户的行动装置、计算机等)下达一个对象指令164给适配器11，此时通用存取接口16将对象指令164传送到对象模型转译模块14；对象模型转译模块14将对象指令164再传送至通讯命令转译模块12；在通讯命令转译模块12中，根据通讯命令的方式，对对象指令进行通讯命令封装122，例如，若外部对象的通讯方式为蓝牙，蓝牙具有其设定格式(profile)，此定义为国际标准局所定义，因此在通讯命令封装122时便会绑着蓝牙通讯的设定格式，此部分由对象展现模型20中的通讯参数204提供，再加上这个外部对象具备哪些服务、需要哪些参数，都要一并封装，而这些服务、参数等则由对象展现模型20中的属性参照202提供；接着，根据通道设定模块18中所储存的对象参照182及通道参数184建立通道124、126，每个外部对象都需要一个通道，但相同通讯参数204的对象必须共享一个通道，再依据每个外部对象的链接行为的特性不同来进行命令队列123或125，举例而言，串行端口大多是单一命令存取，需要命令队列循序处理。因此，对象指令164不是直接下达给设备22或控制器24，而是下达给适配器11，经过适配器11将逻辑转换成实体数据给设备22或控制器24，上层完全不用管物理层的数据从何而来、如何存取，也不用编写关于实体设备的链接行为如何做的程序代码，而是全部由适配器11处理。

命令队列123、125及建立通道124、126是在适配器11产生时根据通道参数184建立的，此为目前适配器11的设计规则，如上所述，串行端口大多是单一命令存取，需要命令队列循序处理，但TCP/IP很多服务可多任务处理，则可以不使用命令队列，就可以将适配器11的设计规则更改为如图5所示，针对TCP/IP的通讯命令封装122，需要命令队列的走上方命令队列123再建立通道124的程序，而不需经过命令队列的则直接建立通道126。

图6为本发明对象展现模型中一对象组成定义的方块图。每一外部对象都包括权限定义、操作定义、识别、参照、容器定义、功能定义及属性，其中识别又包括对象所属的类别及系统，参照又包括对象的形象、命名、空间、坐标及归属，容器定义又分为上层容器及下层对象；属性包括参照、功能定义及数据源，其中参照又包括对象的形象、型态及标准，而标准是属性的参照方式，包括对象的正规命名及单位表示。先定义何为对象，对象泛指物联网世界中的对象(如汽车、电子产品)，或是虚拟设备(如来自不同地方的数据集合)，又或是相关的控制功能(如电路板控制的水塔装置总成)，此对象必须被赋予外在形象与参照，做为操作对象。参照的定义为定位对象、辨识对象的信息，属性是组成对象的基本元素，具有数据容器、数据操作等特性，并具有专属的数据源；形象代表对象呈现的外观，容器定义为当对象本身带有其他对象时，称该对象为容器，一个容器可有多个对象，例如鱼缸上设有水位计、水温传感器、酸碱值传感器等，鱼缸为上层容器，而水位计、水温传感器、酸碱值传感器等为下层物件。操作定义是定义对象或属性的使用接口，类别代表对对象进行分类的识别基准，并赋予类别具有的操作功能。

本发明另提供一种物联网专用对象应用模型的操作方法，如图7所示，其应用于一应用程序，物联网专用对象应用模型储存于一云端系统中，此操作方法包括下列步骤：步骤S10登入应用程序，并开启应用程序的一对象面板，步骤S12从云端系统或应用程序中取得至少一外部对象的多个功能设定及一权限设定并显示于用户界面上，这些功能设定及权限设定皆储存于上述物联网专用对象应用模型的对象展现模型中；步骤S14从外部对象中选择一个，会于用户界面上显示属于所选外部对象的数据源模型及对象展现模型，如步骤S16所述；接着步骤S18对所选外部对象进行一个人化设定，包括属性查询、标准功能设定、扩充功能设定、特有功能设定及对象管理设定；以及步骤S20将个人化设定储存于云端系统。其中，步骤S18的个人化设定步骤先经过对象模型转译，通过数据源模型配合对象展现模型转译后显示于该用户界面上，而用户重新设定的部分相当于对象指令，则会经由通讯命令转译回复给设备或控制器等外部对象，新设定的个人化设定会更新对象展现模型中的内容。

属性查询包括查询实时数据、历史数据、基本数据、趋势图、用户下过的指令等属性，标准功能包括追踪方式设定、属性排程设定及远程控制设定，扩充功能是为了未来可提供更多功能的扩充机制，包括托管设定，举例而言，托管代表智能控制逻辑，由设备本身韧体进行分散控制、或云端系统集中控制，通过托管功能可扩大整个物联网的应用，将操控的装置(外部对象)数量、范围扩大；对象管理设定则包括删除或修改外部对象。

如图8所示为对象操作的定义。对象操作包括指令系统、属性、功能操作、追踪、信息处理、控制及个人化，其中指令系统为操作对象的用户界面，属性包括功能操作、实时数据及历史数据，除此之外还可包括趋势图、指令等；追踪提供事件发生时的实时对象定位机制，在图6的个人化设定中，可设定追踪方式包括事件追踪、数据追踪及巡航，巡航意即周期性追踪；控制包括连动及定时，连动代表条件式控制逻辑；个人化意即用户可自行变更、储存对象操作方式与对象参照方式，包括参照、操作及指令。

通过本发明提供的物联网专用对象应用模型的架构定义出物联网中各对象的逻辑参照、数据交换及功能操作的规范，在数据源模型中主要发展适配器，进行对象模型转译和通讯命令转译双向转换，让设备或控制器等对象的实体数据会标准化、正规化，而云端系统、个人计算机、智能型手机等上层装置发出的指令也会依据对象的属性参照、通讯参数、通道设定等封装在通讯命令中传送给对象，上层装置完全不用管物理层的数据源为何、又是如何存取，也不需要编写如何链接至对象的程序代码，而是全部由数据源模型中的适配器进行处理，将各种不同通讯协议、通道设定、属性的外部对象连接成一物联网。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故即凡依本发明权利要求范围所述的特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括于本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种物联网专用对象应用模型的架构，其特征在于，包括：

一对象展现模型，用于制定至少一外部对象的权限、功能扩充、识别、参照及属性的框架以及信息、功能操作及个人化的标准，提供该外部对象在一用户界面上的呈现依据；以及

一数据源模型，包括一通讯命令转译模块及一对象模型转译模块，该通讯命令转译模块接收该外部对象传送的至少一封包，该对象模型转译模块依据该对象展现模型的该多个框架及该多个标准，将该封包中的实体数据进行逻辑标准化，归纳为该外部对象的属性。

2.根据权利要求1所述的物联网专用对象应用模型的架构，其特征在于，该数据源模型还包括一通用存取接口及一通道设定模块，该通用存取接口将经过该对象模型转译模块的该封包转换成一对象指令。

3.根据权利要求2所述的物联网专用对象应用模型的架构，其特征在于，该对象模型转译模块、该通讯命令转译模块及该通用存取接口组成一适配器。

4.根据权利要求2所述的物联网专用对象应用模型的架构，其特征在于，该通道设定模块储存该外部对象的一组对象参照及一组通道参数，该对象参照提供该对象模型转译模块进行该封包的数据解译，该通道参数用以设定可对应不同通讯协议或通道的参数。

5.根据权利要求1所述的物联网专用对象应用模型的架构，其特征在于，该对象展现模型包括该外部对象的一组属性参照及一组通讯参数，该属性参照提供该对象模型转译模块进行该封包的数据解译，该通讯参数用以设定可对应不同通讯协议或通道的参数。

6.根据权利要求1所述的物联网专用对象应用模型的架构，其特征在于，该外部对象利用一通讯接口将封包传送至该数据源模型中的该通讯命令转译模块。

7.根据权利要求2所述的物联网专用对象应用模型的架构，其特征在于，该外部对象利用一通讯接口接收该数据源模型中的该通讯命令转译模块传送的该对象指令。

8.根据权利要求2所述的物联网专用对象应用模型的架构，其特征在于，该对象模型转译模块的转译方法包括下列步骤：

该通讯命令转译模块接收该封包，并显示该封包的通讯结果；

将该封包传送至该对象模型转译模块，依据该通道设定模块中的信息及该对象展现模型中的信息进行数据解译；

再依据该对象展现模型中的信息进行数据型态转换及属性归纳，将该封包标准化；以及

传送到该通用存取接口，转换成该对象指令以进行指令回复。

9.根据权利要求2所述的物联网专用对象应用模型的架构，其特征在于，该通讯命令转译模块的转译方法包括下列步骤：

该通用存取接口将该对象指令传送到该对象模型转译模块；

该对象模型转译模块将该对象指令传送至该通讯命令转译模块；以及

该通讯命令转译模块中对该对象指令进行通讯命令封装，再根据该通道设定模块中储存的一组对象参照及一组通道参数建立与该外部对象的一通道，以传送该对象指令给该外部对象。

10.一种根据权利要求1所述的物联网专用对象应用模型的操作方法，其应用于一应用程序，该物联网专用对象应用模型储存于一云端系统中，其特征在于，该操作方法包括下列步骤：

登入该应用程序，并开启该应用程序的一对象面板，从该云端系统或该应用程序中取得该至少一外部对象的多个功能设定及一权限设定并显示于该用户界面上；

选择该至少一外部对象其中之一，于该用户界面上显示属于该所选外部对象的该数据源模型及该对象展现模型；

对该所选外部对象进行一个人化设定，包括属性查询、标准功能设定、扩充功能设定、特有功能设定及对象管理设定；以及

将该个人化设定储存于该云端系统。

11.根据权利要求10所述的物联网专用对象应用模型的操作方法，其特征在于，该多个功能设定及该权限设定储存于该对象展现模型中。

12.根据权利要求10所述的物联网专用对象应用模型的操作方法，其特征在于，该个人化设定通过该数据源模型配合该对象展现模型转译后显示于该用户界面上，新设定的该个人化设定会更新该对象展现模型中的内容。

13.根据权利要求10所述的物联网专用对象应用模型的操作方法，其特征在于，该属性查询包括对查询实时数据、历史数据、基本数据、趋势图和用户下过的指令在内的多个属性进行查询。

14.根据权利要求10所述的物联网专用对象应用模型的操作方法，其特征在于，该标准功能包括追踪方式设定、属性排程设定及远程控制设定。

15.根据权利要求10所述的物联网专用对象应用模型的操作方法，其特征在于，该扩充功能提供未来功能扩充机制。

16.根据权利要求10所述的物联网专用对象应用模型的操作方法，其特征在于，该对象管理设定包括删除或修改该外部对象。