CN114817256A - 一种物联网快速统一存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于数据存储技术领域，公开了一种物联网快速统一存储系统，所述物联网快速统一存储系统包括：数据采集模块、数据传输模块、数据存储模块、数据查询模块、数据分析模块、数据共享模块、数据发布模块。本发明通过数据查询模块提高了对物联网数据的查询效率，方便了用户进行查询；同时，通过数据分析模块可以根据实际的数据分析需求事先建立多种算法资源，在进行数据分析之前，引用事先建立的算法资源创建对应的执行资源，物联网设备通过调用执行资源实现数据的实时分析，无需用户来辅助实现物联网设备的数据分析。

Description

一种物联网快速统一存储系统

技术领域

本发明属于数据存储技术领域，尤其涉及一种物联网快速统一存储系统。

背景技术

数据存储是数据流在加工过程中产生的临时文件或加工过程中需要查找的信息。数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储媒介上。数据存储要命名，这种命名要反映信息特征的组成含义。数据流反映了系统中流动的数据，表现出动态数据的特征；数据存储反映系统中静止的数据，表现出静态数据的特征。然而，现有物联网快速统一存储系统采用该查询方法存在较大的交互开销和较高的运算复杂度；同时，实时处理自动化程度不高，用户需要自己实现设备数据的实时自动化分析并接收数据结果推送，然而物联网中这种需求很多，特别是设备联动场景，存在处理不及时的问题；平台集成度不高，目前的这两种方法其接口和功能实现本质上是与物联网平台分离的，集成度不高，无法充分利用平台已有功能，资源利用率较低。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有物联网快速统一存储系统采用该查询方法存在较大的交互开销和较高的运算复杂度；同时，实时处理自动化程度不高，用户需要自己实现设备数据的实时自动化分析并接收数据结果推送，然而物联网中这种需求很多，特别是设备联动场景，存在处理不及时的问题；平台集成度不高，目前的这两种方法其接口和功能实现本质上是与物联网平台分离的，集成度不高，无法充分利用平台已有功能，资源利用率较低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种物联网快速统一存储系统。

本发明是这样实现的，一种物联网快速统一存储系统包括：

数据采集模块、数据传输模块、数据存储模块、数据查询模块、数据分析模块、数据共享模块、数据发布模块；

数据采集模块，与数据传输模块连接，用于采集物联网数据；

数据传输模块，与数据采集模块、数据存储模块连接，用于通过物联网络传输物联网数据；

数据存储模块，与数据传输模块、数据查询模块、数据分析模块、数据共享模块、数据发布模块连接，用于通过云存储服务器对物联网数据进行存储；

数据查询模块，与数据存储模块连接，用于通过查询程序查询物联网数据；

数据分析模块，与数据存储模块连接，用于通过分析程序对物联网数据进行分析；

数据共享模块，与数据存储模块连接，用于通过共享程序对物联网数据进行共享；

数据发布模块，与数据存储模块连接，用于通过发布程序对物联网数据进行发布。

进一步，所述数据查询模块查询方法如下：

(1)通过查询程序接收针对物联网数据的超文本传输协议HTTP查询语句；解析所述HTTP查询语句，得到统一资源定位符URL，从所述URL中获取目标对象和针对所述目标对象中至少一个目标子对象的查询条件；

(2)获取所述目标子对象的关联关系；根据所述目标对象、所述查询条件以及所述目标子对象的关联关系，生成针对至少一个目标子对象的数据库查询语句；

(3)将所述数据库查询语句向所述数据库系统发送，接收来自所述数据库系统响应所述数据库查询语句的查询结果。

进一步，所述获取所述目标子对象的关联关系，包括：

(2.1)从所述目标子对象中选取出属性类型为关联属性的目标子对象；

(2.2)根据所述属性类型为关联属性的目标子对象的属性值，确定所述目标子对象的关联关系。

进一步，所述根据所述属性类型为关联属性的目标子对象的属性值，确定所述目标子对象的关联关系，包括：

(2.2.1)当所述目标子对象的属性值为第一子对象标识时，将所述目标子对象与所述第一子对象之间的关联关系确定为所述目标子对象的关联关系。

进一步，所述根据所述目标对象、所述查询条件以及所述目标子对象的关联关系，生成针对至少一个目标子对象的数据库查询语句，包括：

将所述目标对象的名称、所述目标子对象的名称、所述查询条件以及所述关联关系写入指定的语言格式中，生成所述数据库查询语句。

进一步，所述通过查询程序在接收针对物联网数据的超文本传输协议HTTP查询语句之前，所述方法还包括：

获取所述目标子对象的属性类型；

当所述目标子对象的属性类型为关联属性，且所述目标子对象的属性值为包含一个子对象标识的第二子对象标识时，根据所述目标子对象的关联关系，为所述第二子对象标识，生成对应的记录；

当所述目标子对象的属性类型为关联属性，且所述目标子对象的属性值为包含至少两个子对象标识的第三子对象标识时，根据所述目标子对象的关联关系，为所述第三子对象标识中的每一个子对象标识，生成对应的记录；

将生成的记录形成所述数据表，存储至所述数据库系统中；

其中，所述数据库查询语句用于所述数据库系统查找与所述数据库查询语句相匹配的记录，根据相匹配的记录生成所述查询结果。

进一步，所述数据分析模块分析方法如下：

1)获取物联网设备发送的数据分析请求；所述数据分析请求包括物联网设备的需求信息和待分析数据；

2)在预设的资源库中确定所述需求信息对应的算法资源，所述预设的资源库包括至少一种算法资源，所述算法资源用于表示实现数据分析的至少一种算法；

3)创建所述算法资源对应的执行资源，所述执行资源用于表示所述算法资源的引用方式；根据所述执行资源和所述算法资源，分析所述待分析数据。

进一步，所述执行资源至少包括：执行资源ID、输入引用、输出引用和处理周期；其中，所述输入引用用于表明待分析数据的来源，所述输出引用用于表明分析结果的输出方式；

所述输入引用为目标输入设备的数据流，所述输出引用为目标输出设备的数据流。

进一步，所述在所述获取物联网设备发送的数据分析请求之前，所述方法还包括：

设置资源库；所述资源库中的每种算法资源包括：算法资源身份标识ID、功能信息、数据格式、引用权限、引用列表和分析模型；其中，

所述算法资源ID用于标识每种算法资源，所述功能信息中包含至少一个功能描述的关键字，所述数据格式包含待分析数据的数据格式和分析结果的数据格式，所述引用列表包括每种算法资源对应的所有执行资源的执行资源ID，所述分析模型包括算法资源的配置参数。

进一步，所述在所述设置资源库之后，所述方法还包括：

获取物联网设备发送的第一删除请求；所述第一删除请求用于请求删除算法资源；

根据所述第一删除请求中包含的算法资源ID，获取对应算法资源中的引用列表；

删除所述引用列表中包含的所有执行资源ID对应的执行资源；

根据所述第一删除请求中包含的算法资源ID删除对应的算法资源。

进一步，所述创建所述算法资源对应的执行资源，包括：

引用所述算法资源中的分析模型为所述待分析数据建立分析任务；为所述分析任务创建对应的执行资源；所述执行资源包括分配的执行资源ID；

在所述创建所述算法资源对应的执行资源之后，将所述执行资源ID增加至所述算法资源的引用列表中。

进一步，所述创建所述在所述创建所述算法资源对应的执行资源之后，所述方法还包括：获取物联网设备发送的第二删除请求，所述第二删除请求用于请求删除执行资源；

根据所述第二删除请求中包含的分析任务ID，停止对应的分析任务；

删除算法资源的引用列表中的第二删除请求中包含的执行资源ID；

根据所述第二删除请求中包含的执行资源ID对应的执行资源。

进一步，所述数据存储模块通过云存储服务器对物联网数据进行存储的具体步骤包括：

接收物联网数据，并将所述物联网数据存储至数据库中；

抽取物联网数据中的分类因子，并收集分类因子建立映射关系库；

根据映射关系库中的分类因子对物联网数据进行分类，得到分类物联网数据；

对分类物联网数据进行加密，得到加密分类物联网数据，并将加密分类物联网数据存入相应的分类数据存储库中。

进一步，所述根据映射关系库中的分类因子对物联网数据进行分类，采用以下公式：

其中，B表示所述待存储数据所属分类为第B种分类；(W1 W2…Wn)表示待存储物联网数据对应的二进制数组；n为待存储物联网数据对应的二进制数组中二进制数的总个数；

表示分类因子提取矩阵；SUM[]为求和函数，表示对括号[]内数组的所有二进制数进行求和；δ()为单位冲激函数；Ra为预先设置的第a种分类所对应的数据帧头二进制求和值；a＝1,2,…,A；A为所述物联网数据中的数据分类总数。

本发明的优点及积极效果为：本发明通过数据查询模块基于获取到的目标子对象的关联关系，知晓目标子对象之间的关联关系，进而对于查询条件不再仅仅限于针对目标对象的查询条件，能够兼容针对至少一个目标子对象的查询方式，并且，未引入其他的网络架构协议，使得在扩展了查询条件的同时提高了对物联网数据的查询效率，方便了用户进行查询；同时，通过数据分析模块可以根据实际的数据分析需求事先建立多种算法资源，在进行数据分析之前，引用事先建立的算法资源创建对应的执行资源，物联网设备通过调用执行资源实现数据的实时分析，无需用户来辅助实现物联网设备的数据分析。

附图说明

图1是本发明实施例提供的物联网快速统一存储系统结构框图。

图2是本发明实施例提供的数据查询模块查询方法流程图。

图3是本发明实施例提供的获取所述目标子对象的关联关系方法流程图。

图4是本发明实施例提供的根据所述属性类型为关联属性的目标子对象的属性值，确定所述目标子对象的关联关系方法流程图。

图5是本发明实施例提供的数据分析模块分析方法流程图。

图1中：1、数据采集模块；2、数据传输模块；3、数据存储模块；4、数据查询模块；5、数据分析模块；6、数据共享模块；7、数据发布模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的物联网快速统一存储系统包括：

数据采集模块1、数据传输模块2、数据存储模块3、数据查询模块4、数据分析模块5、数据共享模块6、数据发布模块7。

数据采集模块1，与数据传输模块2连接，用于采集物联网数据；

数据传输模块2，与数据采集模块1、数据存储模块3连接，用于通过物联网络传输物联网数据；

数据存储模块3，与数据传输模块2、数据查询模块4、数据分析模块5、数据共享模块6、数据发布模块7连接，用于通过云存储服务器对物联网数据进行存储；

数据查询模块4，与数据存储模块3连接，用于通过查询程序查询物联网数据；

数据分析模块5，与数据存储模块3连接，用于通过分析程序对物联网数据进行分析；

数据共享模块6，与数据存储模块3连接，用于通过共享程序对物联网数据进行共享；

数据发布模块7，与数据存储模块3连接，用于通过发布程序对物联网数据进行发布。

如图2所示，本发明提供的数据查询模块4查询方法如下：

S101，通过查询程序接收针对物联网数据的超文本传输协议HTTP查询语句；解析所述HTTP查询语句，得到统一资源定位符URL，从所述URL中获取目标对象和针对所述目标对象中至少一个目标子对象的查询条件；

S102，获取所述目标子对象的关联关系；根据所述目标对象、所述查询条件以及所述目标子对象的关联关系，生成针对至少一个目标子对象的数据库查询语句；

S103，将所述数据库查询语句向所述数据库系统发送，接收来自所述数据库系统响应所述数据库查询语句的查询结果。

如图3所示，本发明提供的获取所述目标子对象的关联关系，包括：

S201，从所述目标子对象中选取出属性类型为关联属性的目标子对象；

S202，根据所述属性类型为关联属性的目标子对象的属性值，确定所述目标子对象的关联关系。

如图4所示，本发明提供的根据所述属性类型为关联属性的目标子对象的属性值，确定所述目标子对象的关联关系，包括：

S301，当所述目标子对象的属性值为第一子对象标识时，将所述目标子对象与所述第一子对象之间的关联关系确定为所述目标子对象的关联关系。

本发明提供的根据所述目标对象、所述查询条件以及所述目标子对象的关联关系，生成针对至少一个目标子对象的数据库查询语句，包括：

将所述目标对象的名称、所述目标子对象的名称、所述查询条件以及所述关联关系写入指定的语言格式中，生成所述数据库查询语句。

本发明提供的通过查询程序在接收针对物联网数据的超文本传输协议HTTP查询语句之前，所述方法还包括：

获取所述目标子对象的属性类型；

当所述目标子对象的属性类型为关联属性，且所述目标子对象的属性值为包含一个子对象标识的第二子对象标识时，根据所述目标子对象的关联关系，为所述第二子对象标识，生成对应的记录；

当所述目标子对象的属性类型为关联属性，且所述目标子对象的属性值为包含至少两个子对象标识的第三子对象标识时，根据所述目标子对象的关联关系，为所述第三子对象标识中的每一个子对象标识，生成对应的记录；

将生成的记录形成所述数据表，存储至所述数据库系统中；

其中，所述数据库查询语句用于所述数据库系统查找与所述数据库查询语句相匹配的记录，根据相匹配的记录生成所述查询结果。

如图5所示，本发明提供的数据分析模块5分析方法如下：

S401，获取物联网设备发送的数据分析请求；所述数据分析请求包括物联网设备的需求信息和待分析数据；

S402，在预设的资源库中确定所述需求信息对应的算法资源，所述预设的资源库包括至少一种算法资源，所述算法资源用于表示实现数据分析的至少一种算法；

S403，创建所述算法资源对应的执行资源，所述执行资源用于表示所述算法资源的引用方式；根据所述执行资源和所述算法资源，分析所述待分析数据。

本发明提供的执行资源至少包括：执行资源ID、输入引用、输出引用和处理周期；其中，所述输入引用用于表明待分析数据的来源，所述输出引用用于表明分析结果的输出方式；

所述输入引用为目标输入设备的数据流，所述输出引用为目标输出设备的数据流。

本发明提供的在所述获取物联网设备发送的数据分析请求之前，所述方法还包括：

设置资源库；所述资源库中的每种算法资源包括：算法资源身份标识ID、功能信息、数据格式、引用权限、引用列表和分析模型；其中，

所述算法资源ID用于标识每种算法资源，所述功能信息中包含至少一个功能描述的关键字，所述数据格式包含待分析数据的数据格式和分析结果的数据格式，所述引用列表包括每种算法资源对应的所有执行资源的执行资源ID，所述分析模型包括算法资源的配置参数。

本发明提供的在所述设置资源库之后，所述方法还包括：

获取物联网设备发送的第一删除请求；所述第一删除请求用于请求删除算法资源；

根据所述第一删除请求中包含的算法资源ID，获取对应算法资源中的引用列表；

删除所述引用列表中包含的所有执行资源ID对应的执行资源；

根据所述第一删除请求中包含的算法资源ID删除对应的算法资源。

本发明提供的算法资源对应的执行资源，包括：

引用所述算法资源中的分析模型为所述待分析数据建立分析任务；为所述分析任务创建对应的执行资源；所述执行资源包括分配的执行资源ID；

在所述创建所述算法资源对应的执行资源之后，将所述执行资源ID增加至所述算法资源的引用列表中。

本发明提供的在所述创建所述算法资源对应的执行资源之后，所述方法还包括：获取物联网设备发送的第二删除请求，所述第二删除请求用于请求删除执行资源；

根据所述第二删除请求中包含的分析任务ID，停止对应的分析任务；

删除算法资源的引用列表中的第二删除请求中包含的执行资源ID；

根据所述第二删除请求中包含的执行资源ID对应的执行资源。

本发明实施例中的数据存储模块通过云存储服务器对物联网数据进行存储的具体步骤包括：

接收物联网数据，并将所述物联网数据存储至数据库中；

抽取物联网数据中的分类因子，并收集分类因子建立映射关系库；

根据映射关系库中的分类因子对物联网数据进行分类，得到分类物联网数据；

对分类物联网数据进行加密，得到加密分类物联网数据，并将加密分类物联网数据存入相应的分类数据存储库中。

本发明实施例中的根据映射关系库中的分类因子对物联网数据进行分类，采用以下公式：

其中，B表示所述待存储数据所属分类为第B种分类；(W1 W2…Wn)表示待存储物联网数据对应的二进制数组；n为待存储物联网数据对应的二进制数组中二进制数的总个数；

表示分类因子提取矩阵；SUM[]为求和函数，表示对括号[]内数组的所有二进制数进行求和；δ()为单位冲激函数；Ra为预先设置的第a种分类所对应的数据帧头二进制求和值；a＝1,2,…,A；A为所述物联网数据中的数据分类总数。

本发明工作时，首先，通过数据采集模块1采集物联网数据；通过数据传输模块2利用物联网络传输物联网数据；通过数据存储模块利用云存储服务器对物联网数据进行存储；通过数据查询模块4利用查询程序查询物联网数据；通过数据分析模块5利用分析程序对物联网数据进行分析；然后，通过数据共享模块6利用共享程序对物联网数据进行共享；最后，通过数据发布模块7利用发布程序对物联网数据进行发布。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述物联网快速统一存储系统包括：

数据采集模块、数据传输模块、数据存储模块、数据查询模块、数据分析模块、数据共享模块、数据发布模块；

数据采集模块，与数据传输模块连接，用于采集物联网数据；

数据传输模块，与数据采集模块、数据存储模块连接，用于通过物联网络传输物联网数据；

数据存储模块，与数据传输模块、数据查询模块、数据分析模块、数据共享模块、数据发布模块连接，用于通过云存储服务器对物联网数据进行存储；

数据查询模块，与数据存储模块连接，用于通过查询程序查询物联网数据；

数据分析模块，与数据存储模块连接，用于通过分析程序对物联网数据进行分析；

数据共享模块，与数据存储模块连接，用于通过共享程序对物联网数据进行共享；

数据发布模块，与数据存储模块连接，用于通过发布程序对物联网数据进行发布。

2.如权利要求1所述物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述数据查询模块查询方法如下：

(1)通过查询程序接收针对物联网数据的超文本传输协议HTTP查询语句；解析所述HTTP查询语句，得到统一资源定位符URL，从所述URL中获取目标对象和针对所述目标对象中至少一个目标子对象的查询条件；

(2)获取所述目标子对象的关联关系；根据所述目标对象、所述查询条件以及所述目标子对象的关联关系，生成针对至少一个目标子对象的数据库查询语句；所述获取所述目标子对象的关联关系，包括：

(2.1)从所述目标子对象中选取出属性类型为关联属性的目标子对象；

(2.2)根据所述属性类型为关联属性的目标子对象的属性值，确定所述目标子对象的关联关系；

(3)将所述数据库查询语句向所述数据库系统发送，接收来自所述数据库系统响应所述数据库查询语句的查询结果。

3.如权利要求2所述物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述根据所述目标对象、所述查询条件以及所述目标子对象的关联关系，生成针对至少一个目标子对象的数据库查询语句，包括：

将所述目标对象的名称、所述目标子对象的名称、所述查询条件以及所述关联关系写入指定的语言格式中，生成所述数据库查询语句。

4.如权利要求2所述物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述通过查询程序在接收针对物联网数据的超文本传输协议HTTP查询语句之前，所述方法还包括：

获取所述目标子对象的属性类型；

当所述目标子对象的属性类型为关联属性，且所述目标子对象的属性值为包含一个子对象标识的第二子对象标识时，根据所述目标子对象的关联关系，为所述第二子对象标识，生成对应的记录；

当所述目标子对象的属性类型为关联属性，且所述目标子对象的属性值为包含至少两个子对象标识的第三子对象标识时，根据所述目标子对象的关联关系，为所述第三子对象标识中的每一个子对象标识，生成对应的记录；

将生成的记录形成所述数据表，存储至所述数据库系统中；

其中，所述数据库查询语句用于所述数据库系统查找与所述数据库查询语句相匹配的记录，根据相匹配的记录生成所述查询结果。

5.如权利要求1所述物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述数据分析模块分析方法如下：

1)获取物联网设备发送的数据分析请求；所述数据分析请求包括物联网设备的需求信息和待分析数据；

2)在预设的资源库中确定所述需求信息对应的算法资源，所述预设的资源库包括至少一种算法资源，所述算法资源用于表示实现数据分析的至少一种算法；

3)创建所述算法资源对应的执行资源，所述执行资源用于表示所述算法资源的引用方式；根据所述执行资源和所述算法资源，分析所述待分析数据；

所述创建所述算法资源对应的执行资源，包括：

引用所述算法资源中的分析模型为所述待分析数据建立分析任务；为所述分析任务创建对应的执行资源；所述执行资源包括分配的执行资源ID；

在所述创建所述算法资源对应的执行资源之后，将所述执行资源ID增加至所述算法资源的引用列表中。

6.如权利要求5所述物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述执行资源至少包括：执行资源ID、输入引用、输出引用和处理周期；其中，所述输入引用用于表明待分析数据的来源，所述输出引用用于表明分析结果的输出方式；所述输入引用为目标输入设备的数据流，所述输出引用为目标输出设备的数据流。

7.如权利要求5所述物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述在所述获取物联网设备发送的数据分析请求之前，所述方法还包括：

设置资源库；所述资源库中的每种算法资源包括：算法资源身份标识ID、功能信息、数据格式、引用权限、引用列表和分析模型；其中，

所述算法资源ID用于标识每种算法资源，所述功能信息中包含至少一个功能描述的关键字，所述数据格式包含待分析数据的数据格式和分析结果的数据格式，所述引用列表包括每种算法资源对应的所有执行资源的执行资源ID，所述分析模型包括算法资源的配置参数；

在设置资源库之后，所述方法还包括：

获取物联网设备发送的第一删除请求；所述第一删除请求用于请求删除算法资源；

根据所述第一删除请求中包含的算法资源ID，获取对应算法资源中的引用列表；

删除所述引用列表中包含的所有执行资源ID对应的执行资源；

根据所述第一删除请求中包含的算法资源ID删除对应的算法资源。

8.如权利要求5所述物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述创建所述在所述创建所述算法资源对应的执行资源之后，所述方法还包括：获取物联网设备发送的第二删除请求，所述第二删除请求用于请求删除执行资源；

根据所述第二删除请求中包含的分析任务ID，停止对应的分析任务；

删除算法资源的引用列表中的第二删除请求中包含的执行资源ID；

根据所述第二删除请求中包含的执行资源ID对应的执行资源。

9.如权利要求1所述物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述数据存储模块通过云存储服务器对物联网数据进行存储的具体步骤包括：

接收物联网数据，并将所述物联网数据存储至数据库中；

抽取物联网数据中的分类因子，并收集分类因子建立映射关系库；

根据映射关系库中的分类因子对物联网数据进行分类，得到分类物联网数据；

对分类物联网数据进行加密，得到加密分类物联网数据，并将加密分类物联网数据存入相应的分类数据存储库中。

10.如权利要求9所述物联网快速统一存储系统，其特征在于，所述根据映射关系库中的分类因子对物联网数据进行分类，采用以下公式：

其中，B表示所述待存储数据所属分类为第B种分类；(W1 W2 … Wn)表示待存储物联网数据对应的二进制数组；n为待存储物联网数据对应的二进制数组中二进制数的总个数；

表示分类因子提取矩阵；SUM[]为求和函数，表示对括号[]内数组的所有二进制数进行求和；δ()为单位冲激函数；Ra为预先设置的第a种分类所对应的数据帧头二进制求和值；a＝1,2,…,A；A为所述物联网数据中的数据分类总数。

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