CN109413165B - 一种物联网信息处理方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网信息处理方法、装置和系统，包括：检测至少一个传感数据源的数据量；计算每一种类型的数据的总量；当某一种类型数据的总量超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；对于所有传感该种类型的数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据。本发明创建了一种通过物联网收集转发单元根据传感单元的数据量，动态实现订阅采集数据类型的信息处理系统，可以在物联网数据采集阶段根据实时数据量或业务数据作为触发，将特定传感单元的数据做区域集中化采集处理，提升数据的时效性和稳定性。为后续在收集转发器前端做同类型数据处理打下基础，提升处理效率。

Description

一种物联网信息处理方法、装置和系统

技术领域

本发明属于传感网、物联网、信息处理技术领域，具体涉及一种基于自动订阅关系的物联网信息处理方法、装置及系统。

背景技术

物联网智能信息处理的目标是将传感器和执行器信息收集起来，通过数据挖掘等手段从这些原始信息中提取有用信息，为创新性服务提供技术支持。从信息流程来看，物联网智能信息处理分为信息获取、表达、量化、提取和推理等阶段。物联网技术能否得到规模化应用，很大程度上取决于这些问题是否得到了很好的解决。物联网的智能处理主要针对感知的数据，而物联网的数据具有三个独特的特点：

异构性

在物联网中，不仅不同的感知对象有不同类型的表征数据，即使是同一个感知对象也会有各种不同格式的表征数据。比如在物联网中为了实现对一栋写字楼的智能感知，需要处理各种不同类型的数据，如文本、图形、音频、视频等。为了实现完整准确的感知，必须综合利用不同类型的数据获得全面准确信息。

海量性

物联网是网络和数据的海洋。在物联网中海量对象链接在一起，每个对象每时每刻都在变化，表达其特征的数据也会不断地积累。如何有效地改进已有的技术和方法，或者提出新的技术和方法，从而高效地管理和处理这些海量数据，将是从这些原始数据中提取信息并进一步融合、推理和决策的关键。

不确定性

物联网中的数据具有明显的不确定性特征，主要包括数据本身的不确定性、语义匹配的不确定性和查询分析的不确定性等。为了获得客观对象的准备信息，需要去粗取精、去伪存真，以便更全面地进行表达和推理。

数据挖掘时决策支持和过程控制所采用重要技术手段，是物联网中重要的一环。在物联网中进行数据挖掘已经从传统意义上的数据统计分析、潜在模式发现与挖掘，转成为物联网中不可缺少的工具和环节。物联网中的物计算模式基于嵌入式系统，强调实时控制，对终端设备的性能要求较高，系统的智能主要表现在终端设备上。对于要求实时高效的数据挖掘，物联网任何一个控制端均需要对瞬息万变的环境实时分析、反应和处理，需要物计算模式和利用数据挖掘结果。

传感器协同感知指多个相同或者不同的传感器之间协同工作，共同完成某事件的探测或者感知任务。对多传感器协同感知进行了详细的阐述。多传感器协同感知有以下两大好处：第一，同时使用多个传感器(比如跟踪物体移动的雷达)，感知信息组合以后将在很大程度上提高对目标的位置和速率的估计精度。第二，通过多传感器协作来提高物体的可观察性，比如通过多个传感器观察来进行互补，最终确定物体的状态。例如，同时使用多个视频感知器监测某运动目标，因为从不同的角度来观察目标，可以更容易地识别目标。同构协作的相关研究较多，比如通过多个声音传感器的协作对声源进行定位以及多个视频传感协作达到运动目标动态跟踪等研究。异构协作需要具体的应用作为牵引，根据具体的需求进行协同感知。随着物联网应用种类的增多，异构协作的研究也必将迈上一个新的台阶。

物联网信息量化主要完成传感器的选择问题。当大量传感器可供选择时，系统必须从这些传感信息中选择与任务密切相关的信息来进行融合。若选择的传感信息集合过小，将无法达到既定的目标，即无法完成某事件是否发生的准确描述；反之，若信息集合过大，浪费计算资源的同时，还增加了计算时延。因此，需要通过信息量化工具，针对不同的任务，进行信息量化处理。

在查询到已有的与包含订阅方式的物联网信息处理专利中：

中国发明专利申请号CN201410808623.1公开了一种物联网消息推送系统及其方法，主要是对消息类型进行了优先级排序处理，在分组和分类的基础上，优先处理优先级高的信息。

中国发明专利申请号CN201210353116.4公开了物联网信息订阅方法、设备和系统，主要是针对用户手持终端在采集RFID电子标签的数据时候，通过前期确定的订阅信息，选择订阅内容上传到物联网平台。

中国发明专利申请号CN201410682390.5公开了一种节点间建立消息订阅关系的方法、装置和系统，主要是通过节点间建立消息订阅关系的方法，通过节点与源消息发送节点之间建立订阅关系，实现消息是传递，同时利用消息控制器实现节点消息的传送。

中国发明专利申请号CN201710461460.8公开了订阅数据的发送、接收方法、装置及系统，主要是将数据订阅方与被订阅方的订阅关系存储到二级节点中，一级节点将订阅内容通过发布智能体发送给查找到的订阅方。

然而，现有技术目前面临的主要问题是，当物联网传感端采集到的某种数据量出现大幅增加时候，或者应用层业务需求针对此种数据源质量要求提升时，无法有效的利用和分配周边的大数据量传感器资源。

发明内容

本发明解决物联网传感端采集到的某种数据量增加时候，或者应用层业务需求增加时候，物联网信息处理系统自动进行的订阅式优化处理方案，利用收集转发器的订阅功能优先处理大数据量需求的传感单元数据，提升数据可靠性和稳定性。

具体的，根据本发明的一个方面，还提供了一种物联网信息处理方法，包括：

检测至少一个传感数据源的数据量；

计算每一种类型的数据的总量；

当某一种类型数据的总量超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；

对于所有传感该种类型的数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据。

优选的，每个传感数据源只传感一种类型的数据；所述同一个数据收集转发器为在所述触发之前，连接传感该种类型数据的传感数据源个数最多的数据收集转发器，或者是在所述触发之前，每个传感该种类型数据的传感数据源将数据传输到其中的时间总和最小的数据收集转发器。

优选的，所述传感器数据源为多个，使用多个传感器数据源传感多种类型的数据。

优选的，所述方法进一步包括：

所述同一个数据收集转发器不再接收和处理该种类型之外的其他类型的数据。

优选的，所述同一个数据收集转发器进行所述订阅操作，产生订阅数据报文，所述报文包含对该种类型数据的信息格式描述，所有传感该种数据的数据源的数据也包含对该种类型数据的信息格式描述。

优选的，所述方法进一步包括：

当某一种类型数据的总量低于所述设定阈值时，解除针对该种类型的数据的订阅操作。

优选的，所述方法进一步包括：

该种类型之外的其他类型的数据由所述同一个数据收集转发器之外的其他数据收集转发器接收和处理。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种物联网信息处理装置，包括：

检测模块，用于检测至少一个传感数据源的数据量；

计算模块，用于计算每一种类型的数据的总量；

订阅模块，用于当某一种类型数据的总量超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；

选择模块，对于所有传感该种类型的数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种物联网信息处理系统，包括：

至少一个传感数据源，用于检测至少一种类型的数据；

至少一个数据收集转发器，用于收集一个或多个所述传感数据源的数据，并转发给物联网平台；

物联网平台，用于接收所述数据收集转发器的数据，以提供给至少一个业务应用；其中，

当某一种类型数据的总量超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；

对于所有传感该种类型的数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据。

本发明的优点在于：本发明创建了一种通过物联网收集转发单元根据传感单元的数据量，动态实现订阅采集数据类型的信息处理系统，可以在物联网数据采集阶段根据实时数据量或业务数据作为触发，将特定传感单元的数据做区域集中化采集处理，提升数据的时效性和稳定性。为后续在收集转发器前端做同类型数据处理打下基础，提升处理效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明的自动订阅关系启动前的流程图。

图2示出了本发明的自动订阅关系启动后的流程图。

图3示出了本发明中由传感单元端数据量增长触发订阅流程图。

图4示出了本发明中由业务应用需求提升触发订阅流程图。

图5示出了本发明中一种物联网信息处理装置的结构图。

图6示出了本发明中另一种物联网信息处理装置的结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明一种基于自动订阅关系的物联网信息处理系统，主要是针对海量物联网传感数据上传给应用系统做数据分析，当某几种类型的传感数据源出现数据量大幅增长或者业务需求针对此种数据源质量要求提升时，对于前置的物联网数据收集转发器自动判断，将此几种类型的大数据量传感器源数据动态作为订阅数据，分配就近的物联网数据收集转发器专门处理此种订阅数据源，屏蔽其他类型数据源。本发明提升数据可靠性，上传给物联网应用系统。当数据量恢复正常或业务需求降低时候，自动取消订阅关系。

本发明给出一种基于自动订阅关系的物联网信息处理系统，附图1和2说明了使用该自动订阅关系前后的物联网数据处理流程。下面对上述的情形进行详细说明：

实施例1

首先说明此发明的提出背景，在这里本发明只举了5个传感单元作为例子，实际中是存在大量的传感单元在物联网中被使用作为感知层的入口。传感单元的数据采集是随数据的产生而工作，随着感知数据源随环境的变化，物联数据的数据量也会产生变化，当某种采集的数据类型出现大幅的数据量增长时候，本发明需要针对此种类型的数据进行特殊处理，确保通过数据收集转发器的时效性和稳定性。图2左边粗箭头所示。

如图1所示，本发明选择5个物联网传感单元，可以采集的数据有3种类型，这5个传感单元都接入到物联网络中，通过数据收集转发器做数据转发，其中订阅功能即在此实现；数据转发后到达物联网平台层，然后给上层业务应用调用提供数据支撑；对于正常的物联网数据流量情况，数据收集转发器1接收传感单元1-3的数据，数据收集转发器2接收传感单元4-5的数据。

出现订阅的第一种情形由传感单元端数据量增长触发订阅，图3示出了本发明中由传感单元端数据量增长触发订阅流程图。当大量传感单元产生的数据出现针对类型1的传感数据量明显增长，此时我们可以设定一个总体数据收集转发器针对类型1的传感数据产生订阅流量阈值，当此数据量流量达到该流量阈值时候，触发针对类型1的传感数据订阅操作。数据收集转发器1承担此项订阅任务，订阅数据报文中包含对类型1的信息格式描述，写入到数据收集转发器1中，实现由数据收集转发器1订阅类型1的传感单元数据，当通过数据收集转发器1的传感单元数据中包含类型1的信息格式，与数据收集转发器1中保存的订阅数据格式匹配时候，将属于类型1的传感单元1、传感单元2、传感单元4的数据由连接针对类型1的传感单元最多的数据收集转发器1(触发之前，对应2个针对类型1的传感单元，即传感单元1和2)来处理，其他类型数据不再由数据收集转发器1处理，其他的数据则转换由数据收集转发器2来处理。这样的原因是，由于数据收集转发器1对应的类型1的传感单元最多，那么选择它作为订阅操作的数据收集转发器，其工作的时间和连接成本是最低的。

出现订阅另外一种情形是由业务应用需求提升触发订阅，图4示出了本发明中由业务应用需求提升触发订阅流程图。业务应用1用到的类型1的传感单元数据作为支撑程度较大，当业务应用1的需求提升时，自然带动数据收集转发器对类型1的传感单元数据汇聚作用增加，为了完成业务应用1的需求，本发明设定总体数据收集转发器针对类型1的传感数据订阅需求阈值，当此数据需求总量达到该阈值时候，触发数据收集转发器针对类型1的传感数据订阅操作。数据收集转发器1承担此项订阅任务，订阅数据报文中包含对类型1的信息格式描述，写入到数据收集转发器1中，实现由数据收集转发器1订阅类型1的传感单元数据，当通过数据收集转发器1的传感单元数据中包含类型1的信息格式，与数据收集转发器1中保存的订阅数据格式匹配时候，将属于类型1的传感单元1、传感单元2、传感单元4的数据由连接针对类型1的传感单元最多的数据收集转发器1(触发之前，对应2个针对类型1的传感单元，即传感单元1和2)来处理，其他类型数据不再由数据收集转发器1处理，其他的数据则转换由数据收集转发器2来处理。

这里只是举了两个数据收集转发器作为用例，实际上可能会有若干个数据收集转发器同步实现订阅类型1的传感单元数据。便于提升对于类型1数据的时效和稳定性。

另外，还有一种可能的情形是，可能出现多个数据收集转发器对应的类型1的传感单元一样多，例如数据收集转发器1和2对应的类型1的传感单元都是一个或者两个等情形，这时需要进一步对哪个数据收集转发器作为最终的做出订阅操作的数据收集转发器做出选择。此时，本发明计算在所述触发之前，每个传感类型1的传感单元将数据传输到数据收集转发器1的时间总和，以及每个传感类型1的传感单元将数据传输到数据收集转发器2的时间总和，将两个时间总和进行对比，选取时间总和最小的数据收集转发器作为最终的做出订阅操作的数据收集转发器。原因仍然是这样选择的数据收集转发器，其工作的时间和连接成本是最低的。

传感单元端对于类型1的传感数据量恢复到正常一段时间后，或者对于业务应用1的需求提升恢复正常后，数据收集转发器1的订阅关系自动解除，系统可进行物联网数据采集的正常处理，直到触发下一次的订阅产生。

如此，通过物联网收集转发单元根据传感单元的数据量，动态实现订阅采集数据类型的信息处理系统，可以在物联网数据采集阶段根据实时数据量或业务需求数据作为触发，将特定传感单元的数据做区域集中化采集处理，提升数据的时效性和稳定性。为后续在收集转发器前端做同类型数据处理打下基础，提升处理效率。

实施例2

根据本发明的另一个方面，还提供了一种物联网信息处理装置10，包括：

检测模块11，用于检测至少一个传感数据源的数据量；每个传感数据源只传感一种类型的数据。所述传感器数据源为多个，使用多个传感器数据源传感多种类型的数据。

计算模块12，用于计算每一种类型的数据的总量；

订阅模块13，用于当某一种类型数据的总量超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；

选择模块14，对于所有传感该种数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据。所述同一个数据收集转发器为在所述触发之前，连接传感该种类型数据的传感数据源个数最多的数据收集转发器，或者是在所述触发之前，每个传感该种类型数据的传感数据源将数据传输到其中的时间总和最小的数据收集转发器。所述同一个数据收集转发器不再接收和处理该种类型之外的其他类型的数据。所述同一个数据收集转发器进行所述订阅操作，产生订阅数据报文，所述报文包含对该种类型数据的信息格式描述，所有传感该种数据的数据源的数据也包含对该种类型数据的信息格式描述。该种类型之外的其他类型的数据由所述同一个数据收集转发器之外的其他数据收集转发器接收和处理。

当某一种类型数据的总量低于所述设定阈值时，解除针对该种类型的数据的订阅操作。

如此，通过物联网收集转发单元根据传感单元的数据量，动态实现订阅采集数据类型的信息处理系统，可以在物联网数据采集阶段根据实时数据量作为触发，将特定传感单元的数据做区域集中化采集处理，提升数据的时效性和稳定性。为后续在收集转发器前端做同类型数据处理打下基础，提升处理效率。

实施例3

根据本发明的另一个方面，还提供了一种物联网信息处理装置20，包括：

检测模块21，用于检测至少一个业务应用的针对一种或者多种类型数据的需求；

订阅模块22，用于当某一种类型数据的需求超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；

选择模块23，对于所有传感该种数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据。每个传感数据源只传感一种类型的数据。所述传感器数据源为多个，使用多个传感器数据源传感多种类型的数据。所述同一个数据收集转发器为在所述触发之前，连接传感该种类型数据的传感数据源个数最多的数据收集转发器，或者是在所述触发之前，每个传感该种类型数据的传感数据源将数据传输到其中的时间总和最小的数据收集转发器。所述同一个数据收集转发器不再接收和处理该种类型之外的其他类型的数据。所述同一个数据收集转发器进行所述订阅操作，产生订阅数据报文，所述报文包含对该种类型数据的信息格式描述，所有传感该种数据的数据源的数据也包含对该种类型数据的信息格式描述。该种类型之外的其他类型的数据由所述同一个数据收集转发器之外的其他数据收集转发器接收和处理。

当某一种类型数据的总量低于所述设定阈值时，解除针对该种类型的数据的订阅操作。

如此，通过物联网收集转发单元根据传感单元的数据量，动态实现订阅采集数据类型的信息处理系统，可以在物联网数据采集阶段根据业务需求数据作为触发，将特定传感单元的数据做区域集中化采集处理，提升数据的时效性和稳定性。为后续在收集转发器前端做同类型数据处理打下基础，提升处理效率。

实施例4

根据本发明的另一个方面，还提供了一种物联网信息处理系统，包括：

至少一个传感数据源，用于检测至少一种类型的数据；每个传感数据源只传感一种类型的数据。所述传感器数据源为多个，使用多个传感器数据源传感多种类型的数据。

至少一个数据收集转发器，用于收集一个或多个所述传感数据源的数据，并转发给物联网平台；

物联网平台，用于接收所述数据收集转发器的数据，以提供给至少一个业务应用；其中，

当某一种类型数据的总量超过设定阈值时，或者当所述业务应用对某一种类型数据的需求超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；

对于所有传感该种数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据。每个传感数据源只传感一种类型的数据。所述传感器数据源为多个，使用多个传感器数据源传感多种类型的数据。所述同一个数据收集转发器为在所述触发之前，连接传感该种类型数据的传感数据源个数最多的数据收集转发器，或者是在所述触发之前，每个传感该种类型数据的传感数据源将数据传输到其中的时间总和最小的数据收集转发器。所述同一个数据收集转发器不再接收和处理该种类型之外的其他类型的数据。所述同一个数据收集转发器进行所述订阅操作，产生订阅数据报文，所述报文包含对该种类型数据的信息格式描述，所有传感该种数据的数据源的数据也包含对该种类型数据的信息格式描述。该种类型之外的其他类型的数据由所述同一个数据收集转发器之外的其他数据收集转发器接收和处理。

当某一种类型数据的总量低于所述设定阈值时，解除针对该种类型的数据的订阅操作。

如此，通过物联网收集转发单元根据传感单元的数据量，动态实现订阅采集数据类型的信息处理系统，可以在物联网数据采集阶段根据实时数据量或业务需求数据作为触发，将特定传感单元的数据做区域集中化采集处理，提升数据的时效性和稳定性。为后续在收集转发器前端做同类型数据处理打下基础，提升处理效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种物联网信息处理方法，其特征在于，包括：

检测至少一个传感数据源的数据量；

计算每一种类型的数据的总量；

当某一种类型数据的总量超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；

对于所有传感该种类型的数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据；所述同一个数据收集转发器不再接收和处理该种类型之外的其他类型的数据，该种类型之外的其他类型的数据由所述同一个数据收集转发器之外的其他数据收集转发器接收和处理。

2.根据权利要求1所述的一种物联网信息处理方法，其特征在于，

每个传感数据源只传感一种类型的数据；所述同一个数据收集转发器为在所述触发之前，连接传感该种类型数据的传感数据源个数最多的数据收集转发器，或者是在所述触发之前，每个传感该种类型数据的传感数据源将数据传输到其中的时间总和最小的数据收集转发器；

距离传感该种类型数据的传感数据源相对最近的数据收集转发器。

3.根据权利要求1所述的一种物联网信息处理方法，其特征在于，

所述传感数据源为多个，使用多个传感器数据源传感多种类型的数据。

4.根据权利要求1所述的一种物联网信息处理方法，其特征在于，

所述同一个数据收集转发器进行所述订阅操作，产生订阅数据报文，所述报文包含对该种类型数据的信息格式描述，所有传感该种类型数据的数据源的数据也包含对该种类型数据的信息格式描述。

5.根据权利要求1所述的一种物联网信息处理方法，其特征在于，

所述方法进一步包括：

当某一种类型数据的总量低于所述设定阈值时，解除针对该种类型的数据的订阅操作。

6.一种物联网信息处理装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测至少一个传感数据源的数据量；

计算模块，用于计算每一种类型的数据的总量；

订阅模块，用于当某一种类型数据的总量超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；

选择模块，对于所有传感该种类型的数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据；所述同一个数据收集转发器不再接收和处理该种类型之外的其他类型的数据，该种类型之外的其他类型的数据由所述同一个数据收集转发器之外的其他数据收集转发器接收和处理。

7.一种物联网信息处理系统，其特征在于，包括：

至少一个传感数据源，用于检测至少一种类型的数据；

至少一个数据收集转发器，用于收集一个或多个所述传感数据源的数据，并转发给物联网平台；

物联网平台，用于接收所述数据收集转发器的数据，以提供给至少一个业务应用；其中，

当某一种类型数据的总量超过设定阈值时，触发针对该种类型的数据的订阅操作；

对于所有传感该种类型的数据的数据源，选择同一个数据收集转发器，以接收和处理该种类型的数据；所述同一个数据收集转发器不再接收和处理该种类型之外的其他类型的数据，该种类型之外的其他类型的数据由所述同一个数据收集转发器之外的其他数据收集转发器接收和处理。

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