CN113282401A - 一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型，包括相互连接的服务管理系统、微服务云和n个异构物体；所述服务管理系统接收用户指令，并识别管理接入网络的异构物体，根据用户信息直接调用预设服务，或调用微服务云组合执行新的服务，并根据系统当前运行情况管理微服务策略；所述微服务云，异构物体可直接从微服务云端调取所需微服务，以实现固有服务外的功能；所述n个异构物体，可以将固有服务拆分为若干微服务，从而与其他异构物体的微服务形成新的服务组合，实现异构物体的多形态重构。本发明使异构物体的架构和管理策略更加灵活，利用异构物体的空闲资源，突破资源按需分配，服务个性化定制，实现云服务与实体服务的任意转换。

Description

一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型。

背景技术

物联网是通过传感器、射频识别技术、感应器、定位系统等设备,按照特定的协议,把物品和互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种系统。物联网是物体与网络结合的产物，而目前面对物联网海量异构物体、资源管理分散、服务需求多样复杂，很难找到一种统一的管理平台。同时各类物联网异构物体的多样化、复杂化、地域化使异构物体的应用程序开发难度变大，需要掌握大量的专业知识，包括特定物理设备的硬件接口、设备支持的网络接口和协议以及操作系统和编程语言等。这给应用程序的开发者带来了巨大困难，降低了开发效率，而且由于需要考虑大量的底层细节而容易产生错误。

鉴于此，已经有很多研究提出用中间件来缓解这些问题，近期的研究工作有Costa等人的Teeny Lime; Kawsar等人实现的Fed Net以及微软研究院的Home OS等。这些系统在一定程度上屏蔽了底层平台的复杂性，但是，它们通常仅支持特定领域的应用（例如无线传感器网络应用）或者不能有效地支持动态变化的设备集合。其中绝大多数中间件系统并不是针对智能物体而设计的，没有考虑到智能物体显著的动态性和异构性等特点。Fed Net支持基于智能物体的编程开发，但是它依赖于一个集中的协调控制节点，并不能充分支持智能物体之间直接的局部化交互。

微服务是一种软件架构，其通过将一个复杂的程序整体分解为职责单一的、面向服务的一系列个体，每个个体是一个独立运行的单元组件，每个单元组件运行在独立的进程中，组件与组件之间通常使用HTTP/ RESTful API这种轻量级的通信机制进行通信。在微服务架构下，每个服务都可以独立设计、开发、部署、调用、维护。每个微服务都具有独立的功能，并且和灵活组合扩展。

综上，当前物联网异构物体的复杂多样导致系统开发难度大、重复开发。而微服务具有逻辑清晰、部署简化、可扩展、组合灵活、技术异构等优势，可以参考利用微服务架构设计一种面向物联网复杂异构物体的可重构模型。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种利用微服务架构面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型，可以克服物联网异构物体复杂多样化带来的困难，实现物联网异构物体能力开放复用、标准化服务与个性化定制服务，其具体技术方案如下：

一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型，包括相互连接的服务管理系统、微服务云和n个异构物体，所述n个异构物体之间通过微服务云和服务管理系统进行交互，所述异构物体具备固有服务，所述固有服务可拆分为若干微服务；所述微服务云基于微服务架构，云端存储微服务，具有服务注册中心，用于注册异构物体的微服务；所述服务管理系统接收用户指令，根据用户指令直接与异构物体或微服务云进行识别交互或通过微服务云与相应异构物体进行识别交互。

优选的，所述异构物体是具有可编程扩展和交互协作特性的智能物体，还内嵌有服务管理系统对接模块，负责与服务管理系统通信并监测服务闲忙。

优选的，所述服务管理系统具备服务配置中心，用于监测异构物体使用状况，发送请求命令到空闲的异构物体，利用空闲异构物体重新组合微服务，为用户提供新服务，该新服务包括预设的标准服务组合和预设的用户服务组合；或发送请求命令至微服务云端和响应异构物体，响应异构物体调取所需微服务重新组合，生成自定义组合服务，所需微服务为异构物体的微服务和从微服务云下载的对应的微服务。

优选的，所述微服务云的每条微服务都具有单一职责并且面向服务。

一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型的工作方法，包括如下内容：

（1）服务管理系统接到用户的服务请求后，若用户请求为网络中异构物体的固有服务，则直接调用异构物体执行；

（2）若用户请求为预设的标准服务组合/预设的用户服务组合，服务配置中心在确保各个异构物体微服务空闲的情况下，发送命令到各个异构物体配合执行；

（3）若用户请求为自定义服务组合，服务配置中心在确保各个异构物体微服务空闲以及微服务云中微服务可用时，发送请求命令到各个异构物体，异构物体从微服务云下载对应的微服务程序，重新和其他异构物体的微服务组合，执行自定义服务组合。

有益效果：本发明采用微服务架构模式拆解异构物体固有功能，并通过微服务云以及服务管理系统实现异构物体可重构服务组合，使异构物体的架构和管理策略更加灵活，根据用户量、用户需求和物联网异构物体进行动态调整，实现了服务个性化定制以及云服务与实体服务的任意转换，充分利用异构物体的空闲资源，突破资源的按需分配，达到资源最优化利用。

附图说明

图1为物联网异构物体的可重构服务模型图；

图2异构物体系统图；

图3为异构物体重构模型图；

图4为本发明实施例的旅游景区异构物重构模型图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案以及有益效果更加清楚明白，以下结合说明书附图和具体实施例对本发明的内容进行进一步详细描述。应当注意，此处描述的实施例仅作为本发明详述，并不用于限定本发明。所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型，包括相互连接的服务管理系统、微服务云和n个异构物体。

所述的服务管理系统，用于接收用户的指令，调取用户信息；协助管理网络内的n个异构物体互相识别交互；同时具备服务配置中心，监测异构物体使用状况，充分利用空闲异构物体为其他用户提供服务，确保整个系统的可靠性与稳定性；若服务管理系统收到预设的标准服务组合请求，则调用预设的标准服务；若收到预设的用户服务组合请求，则调用预设的用户服务；若收到新的服务组合请求，则发送请求至微服务云和相应异构物体，所需异构物体调取相应的微服务重新组合生成新的定制服务。

所述的n个异构物体，是具有可编程扩展和交互协作特性的智能物体。如图2所示，每个异构物体都具有其固有服务，同时异构物体将自己的特定功能封装为多个微服务，并且发布出来通过微服务云以及服务管理系统让别的物体调用，实现异构物体的多形态重构服务，如图3所示。

异构物体还内嵌了服务管理系统对接模块，负责与服务管理系统通信并监测服务闲忙。

所述的微服务云基于微服务架构，每条微服务都具有单一职责并且面向服务，除此之外，还具有服务注册中心，将异构物体的微服务注册以便微服务的发现。

异构物体除了能执行其固有服务外，还可以拆分为若干微服务，可以与其他异构物体的微服务重新组合，实现异构物体的多形态重构服务，并通过服务管理系统利用空闲资源为其他请求提供额外服务，也从微服务云端直接调取所需微服务组合出新的服务；服务管理系统协助n个异构物体识别网络内的其他异构物体形成交互，监测异构物体使用状况，利用空闲资源，向微服务云端发送请求，组合不同异构物体的微服务形成新的服务项目；微服务云存储海量微服务项目，异构物体可根据需求直接从云端获取微服务，可避免异构物体多样性的复杂编程。

本发明的一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型的具体工作模式为：

（1）服务管理系统接到用户的服务请求后，若用户请求为网络中异构物体的固有服务，则直接调用异构物体执行；

（2）若用户请求为预设的标准服务组合/预设的用户服务组合，服务配置中心在确保各个异构物体微服务空闲的情况下，发送命令到各个异构物体配合执行；

（3）若用户请求为自定义服务组合，服务配置中心在确保各个异构物体微服务空闲以及微服务云中微服务可用时，发送命令到各个异构物体，异构物体从微服务云下载对应的微服务程序，重新和其他异构物体的微服务组合，执行自定义的服务组合。

在本发明实施例中，提供一种景区异构监控的微服务重构模型，如图4所示，该模型包括：服务管理系统、n个异构监控摄像头、无人机、景区智能灯光和微服务云。

所述异构监控摄像头，包含了视频采集、音频采集、摄像头变焦的微服务，以及连接服务管理系统的对接模块，所述视频采集和音频采集的微服务构成了异构监控摄像头的固有服务。

所述景区智能灯光，包含了亮度调节、色彩调节、角度调节的微服务，以及连接服务管理系统的对接模块，所述亮度调节、色彩调节、角度调节的微服务构成了景区智能灯光的固有服务。

所述无人机，包含了视频采集、音频采集、摄像头变焦、飞行模块的微服务，以及连接服务管理系统的对接模块，所述视频采集、音频采集、摄像头变焦、飞行模块构成了无人机的固有服务。

本发明实施例中的服务管理系统，用于接收用户发起的服务请求，根据异构物体资源以及可用微服务，将配置信息发送至所选取的微服务API网关，调取分配合适的微服务组合后提供给用户。对于API网关以及微服务配置信息，本发明实施例对此不作限定。

具体的，例如：当景区淡季统计景区游客量较少时，服务管理系统接收到用户的景区实时游览请求，服务管理系统调用n个景区可用监控，将景区监控的视频采集、音频采集、摄像头变焦等接入微服务云中的直播微服务，服务管理系统同时调取微服务云中的弹幕微服务、评论微服务、景点选择微服务等，一并调取景区智能灯光、可用无人机等异构物体辅助景区实时游览请求，将异构监控、景区智能灯光、无人机的各类可用微服务重构为新的云旅游服务，将重构的一系列微服务封装打包为云旅游服务推送给用户，从而实现用户端的景区实时游览，实现了景区淡季空闲资源的利用，为足不出户的用户提供了云旅游服务。

Claims (5)

1.一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型，其特征在于，包括相互连接的服务管理系统、微服务云和n个异构物体，所述n个异构物体之间通过微服务云和服务管理系统进行交互，所述异构物体具备固有服务，所述固有服务可拆分为若干微服务；所述微服务云基于微服务架构，云端存储微服务，具有服务注册中心，用于注册异构物体的微服务；所述服务管理系统接收用户指令，根据用户指令直接与异构物体或微服务云进行识别交互或通过微服务云与相应异构物体进行识别交互。

2.根据权利要求1所述的一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型，其特征在于，所述异构物体是具有可编程扩展和交互协作特性的智能物体，还内嵌有服务管理系统对接模块，负责与服务管理系统通信并监测服务闲忙。

3.根据权利要求1所述的一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型，其特征在于，所述服务管理系统具备服务配置中心，用于监测异构物体使用状况，发送请求命令到空闲的异构物体，利用空闲异构物体重新组合微服务，为用户提供新服务，该新服务包括预设的标准服务组合和预设的用户服务组合；或发送请求命令至微服务云端和响应异构物体，响应异构物体调取所需微服务重新组合，生成自定义组合服务，所需微服务为异构物体的微服务和从微服务云下载的对应的微服务。

4.根据权利要求1所述的一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型，其特征在于，所述微服务云的每条微服务都具有单一职责并且面向服务。

5.一种面向物联网异构物体多形态的可重构服务模型的工作方法，其特征在于，包括如下内容：

（1）服务管理系统接到用户的服务请求后，若用户请求为网络中异构物体的固有服务，则直接调用异构物体执行；

（2）若用户请求为预设的标准服务组合/预设的用户服务组合，服务配置中心在确保各个异构物体微服务空闲的情况下，发送命令到各个异构物体配合执行；

（3）若用户请求为自定义服务组合，服务配置中心在确保各个异构物体微服务空闲以及微服务云中微服务可用时，发送请求命令到各个异构物体，异构物体从微服务云下载对应的微服务程序，重新和其他异构物体的微服务组合，执行自定义服务组合。

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