CN116991843A - 一种基于json的物模型表示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于JSON的物模型表示方法，通过对物联感知设备进行服务定义、属性定义，利用JSON标准模板生成物模型的JSON表示文件，在物联网平台的信息交互中，物联感知设备通过物模型进行表示，对JSON表示文件进行解析，可视化显示设备的基本信息、运行参数数据和控制信息，通过JSON对象实现对物联感知设备的抽象化描述，以此来保证物联网平台的兼容性。

Description

一种基于JSON的物模型表示方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，更具体的说是涉及一种基于JSON的物模型表示方法。

背景技术

物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把特定物体与网络(包括互联网、电信网、广播电视网、电网等)及存储集控系统连接起来，进行信息交换与自动控制，以实现对特定物体进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，被誉为继计算机和互联网之后的“第三次信息化浪潮”。

物联网网络架构由感知层、网络层和应用层组成。感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。网络层主要实现信息的传递、路由和控制，包括延伸网、接入网和核心网，网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络。应用层包括应用基础设施中间件和各种物联网应用。应用基础设施中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口，以此为基础实现物联网在众多领域的各种应用。

物联网感知设备运行在感知层，由感知物理世界的智能传感器组成，并包含通信模组实现数据的传输和设备之间联网。

物联网平台运行在应用层，实现感知设备的统一管理、设备控制、数据共享等功能。物模型是对实体设备的抽象数字化描述，将不同品牌不同类型的设备功能进行抽象，形成设备的统一化描述，在物联网平台中一个产品对应一个物模型，一个物模型可以包含多个设备。通过物模型实现对物联感知设备的设备定义、数据定义和服务定义。通过物模型，物联网平台可以动态实现多类物联感知设备的动态接入和管理，保证物联网平台的适配度。

而现有物模型均是基于某一具体平台进行了表示，不同平台对物模型的描述定义不同，所以物模型适配度较低，现有的公共IoT平台根据自身特点来定义和规范设备，并用不同的方法来标识物模型。但是公共IoT平台是服务定义方，设备接入商必须根据平台定义的物模型来实现设备功能后才能接入。但作为一个城市物联网平台或行业物联网平台，如果要接入来自不同厂家、不同平台、不同网络的设备，公共IoT平台定义的物模型就不再适用了。

因此，如何实现物联网平台中适配不同已使用设备物模型的表示是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于JSON的物模型表示方法，通过JSON对象实现对物联感知设备的抽象化描述，抽象不同设备的特征，可以在物联网平台上对不同的已经开发完成或正在使用的设备进行物模型定义，从而可以接入符合不同规范的物联网设备，令平台适配物联网设备，以此来保证物联网平台的兼容性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于JSON的物模型表示方法，包括以下步骤：

步骤1：所述物联网平台采集物联感知设备基本信息；

步骤2：根据物联感知设备的基本信息进行物模型服务定义；

步骤3：根据服务定义的服务类型对物模型的服务进行属性定义和属性设置；

步骤4：根据服务定义和属性设置利用标准模板生成物模型JSON表示文件；

步骤5：物联网平台根据JSON表示文件进行可视化显示。

优选的，所述基本信息包括设备名称、设备编号、协议、加密方式等。

优选的，根据物联感知设备的功能进行物模型服务定义；服务定义包括服务类型、服务名称、服务标识和数据包特征；服务类型包括心跳、状态、告警、控制和响应；数据包特征包括开头特征、结尾特征和长度特征。

优选的，属性定义是对服务的具体说明，例如数据包的解析说明，每个字段的含义等；属性包括属性标识、属性名称、数据类型、属性长度、属性单位、状态属性、数据属性和说明等信息。

优选的，所述步骤5中在物联网的设备管理模块对物模型JSON表示文件进行解析，获得的报文解析包括基本信息、运行数据和控制信息；

基本信息包括物联感知设备的名称、编号、位置和协议等信息；

运行数据为物联感知设备当前的运行参数指标，传输至数据看板进行显示；

控制信息为物联感知设备当前的控制信息，传输至控制面板进行显示，同时通过点击触发控制面板的按钮发送和响应报文解析。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于JSON的物模型表示方法，通过对物联感知设备进行服务定义、属性定义，利用JSON标准模板生成物模型的JSON表示文件，在物联网平台的信息交互中，物联感知设备通过物模型进行表示，对JSON表示文件进行解析，可视化显示设备的基本信息、运行参数数据和控制信息，通过JSON对象实现对物联感知设备的抽象化描述，以此来保证物联网平台的兼容性和最大适配度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的物模型在物联网平台的位置结构示意图；

图2附图为本发明提供的物模型定义结构示意图；

图3附图为本发明提供的物模型与设备管理的关系结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

本发明实施例公开了一种基于JSON的物模型表示方法，物模型由多个服务组成，每个服务包含多个属性，每个属性具有属性名、属性标识、数据类型、属性长度、属性单位等字段。物模型的定义如图2所示，根据设备功能定义多个服务类别，每个服务类别包含多个属性，每个属性由属性名、属性表示、数据类型、属性长度、属性单位等多个字段组成。根据服务类别定义完成后，根据定义内容按照JSON格式生成相应的物模型文件，文件中JSON对象说明如下表1所示，系统通过解析物模型文件实现对设备的动态接入和数据解析。

表1JSON对象说明

服务类型分为5类，如下表2所示。

表2服务类型

编号	中文描述
		0	心跳
1	状态
		2	控制
3	告警
		4	控制响应

物联感知设备的物模型定义后，可利用数据看板和控制面板来实现设备数据查看和设备控制功能。数据看板：根据物模型中服务类型中属性定义字段isData来标识，具有isData＝true的属性在数据看板中显示。控制面板：控制面板是实现对设备进行控制的功能区域，服务类型定义为“控制”类型的将在控制面板中以按钮的方式显示，名称为serviceName的属性值。

设备管理模块与物模型的关系如下图3所示，设备管理模块实现物联感知设备管理，解析物模型，并通过数据看板自动显示物模型中标识为isData＝true的属性，控制面板自动显示控制服务定义的服务类型。

实施例

S1：物联网平台接入新设备时要新增物模型，输入物模型的基本信息，包括设备名称、设备编号、协议、加密方式等；

S2：物模型添加至物联网平台后，根据设备的功能对物模型的服务进行定义。选择服务类型(包括心跳、状态、告警、控制、响应)，输入服务名称、服务标识、数据包特征(包括开头特征、结尾特征、长度特征)；

S3：基于服务类型对服务的具体信息进行属性定义和设置。属性是对服务的具体说明，例如数据包的解析说明，每个字段的含义等。属性包括属性标识、属性名称、数据类型、属性长度、单位、状态属性、数据属性、说明等信息；

S4：物模型的服务定义和属性设置完成后，根据标准模版生成JSON表示文件，物联网平台根据JSON文件对设备进行可视化表示和设备控制，生成数据看板和控制面板；

S5：基于物模型的设备管理通过解析物模型JSON文件实现设备基本信息、数据看板和控制面板，基本信息显示设备的名称、编号、位置、协议等信息；数据看板显示设备当前的运行参数指标；控制面板根据服务定义显示设备的控制信息，通过按钮点击触发控制指令发送和响应报文解析；

设备数据解析计算过程：每种通讯协议建立一个解析器，解析器根据设备原始数据报文特征通过物模型进行匹配，匹配成功后即确定了设备的物模型，解析器利用规则引擎识别报文类型(心跳报文、状态报文、告警报文、控制报文)，报文类型识别后根据物模型定义的服务类别和属性标识来对原始报文进行映射和解析，从而将原始报文解析为平台可识别的有具体含义的数据列表进行存储。设备数据解析过程和物模型相关的好处是平台可以通过定义新的物模型来适配所有物联感知设备。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种基于JSON的物模型表示方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：所述物联网平台采集物联感知设备基本信息；

步骤2：根据物联感知设备的基本信息进行物模型服务定义；

步骤3：根据服务定义的服务类型对物模型的服务进行属性定义和属性设置；

步骤4：根据服务定义和属性设置利用标准模板生成物模型JSON表示文件；

步骤5：物联网平台根据JSON表示文件进行可视化显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于JSON的物模型表示方法，其特征在于，所述基本信息包括设备名称、设备编号、协议和加密方式。

3.根据权利要求1所述的一种基于JSON的物模型表示方法，其特征在于，根据物联感知设备的功能进行物模型服务定义；服务定义包括服务类型、服务名称、服务标识和数据包特征；服务类型包括心跳、状态、告警、控制和响应；数据包特征包括开头特征、结尾特征和长度特征。

4.根据权利要求1所述的一种基于JSON的物模型表示方法，其特征在于，属性定义是对服务的具体说明；属性包括属性标识、属性名称、数据类型、属性长度、属性单位、状态属性、数据属性和说明。

5.根据权利要求1所述的一种基于JSON的物模型表示方法，其特征在于，所述步骤5中在物联网的设备管理模块对物模型JSON表示文件进行解析，获得的报文解析包括基本信息、运行数据和控制信息；

基本信息包括物联感知设备的名称、编号、位置和协议；

运行数据为物联感知设备当前的运行参数指标，传输至数据看板进行显示；

控制信息为物联感知设备当前的控制信息，传输至控制面板进行显示，同时通过点击触发控制面板的按钮发送和响应报文解析。