CN117424826A - 一种组合式物模型构建方法、调用方法和调用系统 - Google Patents

一种组合式物模型构建方法、调用方法和调用系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及物联网应用技术领域，具体涉及一种组合式物模型构建方法、调用方法和调用系统。包括：获取所属设备的设备规约，所述设备规约包含设备属性信息和设备服务信息；从系统平台获取预设的典型物模型，判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息；根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系；根据所述设备属性信息、设备服务信息、设备属性信息和设备服务信息的映射关系、典型物模型和/或自定义模型，构建所属设备的组合式物模型。本发明降低物模型和设备之间的依赖度和耦合性，提高物模型的可靠性和可用性。

Description

一种组合式物模型构建方法、调用方法和调用系统
技术领域
本发明涉及物联网应用技术领域，更具体地，涉及一种组合式物模型构建方法、调用方法和调用系统。
背景技术
物联网作为万物互联的网络，物联网平台需要对接来自不同厂家的各种类型的设备，物模型作为现实实体设备的抽象逻辑模型，承担着设备接入的主要功能，但现有技术中的物模型存在如下缺点：
(1)物模型数量众多且各自封闭，在产业链内部自成体系，使得产业链各主体间协作困难，设备联动及维护难度大，服务兼容性差，严重影响用户体验。
(2)物模型存在单一性，只能针对单一一种设备的物模型，对其他设备的兼容性差，增加开发成本，设备对模型依赖度大，耦合性强，不利于数据共享互通。由于物联网存在海量数据，而物模型又作为设备接入解析的关键一环，应该降低模型与设备依赖度和耦合性。
(3)物模型业务复制性差，不同厂家不同设备之间的规约、协议标准等存在着差异，设备接入的开发、调试成本高。随着物联网平台的不断使用，设备接入的数量不断增长，新增的应用需要针对不同的设备标准进行定制开发，新增物模型也需要进行相应更改，增加重复工作，使得业务复制成本变高，复制周期长，复制效益变差。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种组合式物模型构建方法、调用方法和调用系统，降低物模型和设备之间的依赖度和耦合性，提高物联网物模型的可靠性和可用性。
本发明采取的技术方案是：
第一方面，提供一种组合式物模型构建方法，包括：
获取所属设备的设备规约，所述设备规约包含设备属性信息和设备服务信息；
从系统平台获取预设的典型物模型，判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息；
根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系；
获取所属设备映射后的设备服务信息，并储存至系统平台；
根据所述设备属性信息、设备服务信息、设备属性信息和设备服务信息的映射关系、典型物模型和/或自定义模型，构建所属设备的组合式物模型。
本发明提供的组合式物模型主要针对物联网模型中存在的属性定义、动作、事件做出简化及约定，相比于设备属性信息，设备服务信息可通过一条指令实现更复杂的业务逻辑，因此在模型中采用设备服务信息-设备属性信息的结构，将设备属性信息分至各个设备服务信息，构成一对多的对应关系，可以根据设备服务信息引用对应的设备属性信息，从而实现设备的任务调用。同时，用户可自由选择是否需要自定义模型，可以自由对模型进行修改。对于多个不同设备而言，仅关注其设备属性信息的不同即可，为用户提供更高的物模型构建自由度，提升了智能设备接入的广域性，降低了运维人员对物联网设备调试的技术难度，降低物模型和设备之间的依赖度和耦合性，提高物联网物模型的可靠性和可用性。
进一步的，所述自定义模型为用户自由设定，包括部分自定义模型和完全自定义模型。
用户可以根据自身所需的设备属性信息和设备服务信息自由设定自定义模型，增加设备的兼容性，降低设备对模型的依赖性，并且在更新模型时无需运维人员重新进行系统调试，降低了研发成本。
进一步的，所述判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息，根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系，包括：
判定典型物模型完全包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息，则不需要自定义模型，在典型物模型的基础上，根据所属设备的设备规约设置设备属性信息和设备服务信息的映射关系。
如果用户所需的设备属性信息和设备服务信息均为典型模型所现有的，则无需自定义模型，可以直接使用典型模型，使操作更便捷。
进一步的，所述判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息，根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系，还包括：
判定典型物模型部分包含所有所属设备的设备属性信息和设备服务信息，则根据对应不包含的设备属性信息和设备服务信息，构建部分自定义模型，在典型物模型和部分自定义模型的基础上，根据设备规约设置典型物模型和部分自定义模型中的设备属性信息的映射关系，得到设备组合属性信息；
根据设备规约设置设备组合属性信息和典型物模型、部分自定义模型中的设备服务信息的映射关系。
如果用户所需的设备属性信息和设备服务信息其中部分为典型模型所现有的，则该部分可以直接使用典型模型，剩下部分构建部分自定义模型，并将两个模型进行组合使用，增加模型的兼容性。
进一步的，所述判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息，根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系，还包括：
判定典型物模型完全不包含所有所属设备的设备属性信息和设备服务信息，则根据设备属性信息和设备服务信息，构建完全自定义模型，在完全自定义模型的基础上，根据设备规约设置设备属性信息和设备服务信息的映射关系。
如果用户所需的设备属性信息和设备服务信息均非典型模型所现有的，或者典型模型无法满足用户需求，则可以构建完全自定义模型，使用户完全自由地进行模型构建，减少设备对模型的依赖性，提升用户使用的便捷度。
进一步的，将所述映射后的设备服务信息定义为服务组，映射后的设备属性信息定义为属性组；
所述服务组包括设备的服务类型、服务ID以及对应的属性组。
所述服务类型用于对服务组进行分类，服务ID用于查找所需的服务组，属性组用于存储设备属性信息，其中属性组所包括的信息内容可以由用户根据自身需求自由定义，属性组的自定义包括数据类型的自定义，所述数据类型为设备上报的数据类型分类，包括string、float等。
第二方面，提供一种组合式物模型调用方法，包括：
将所属设备接入系统平台；
根据接入设备调用组合式物模型，根据组合式物模型生成对应设备的设备影子；
根据设备影子进行设备调用。
设备影子是是根据设备物模型解析设备报文后的实时设备数据，设备不会在本地存档，只有在网络异常或者无法与物联网平台正常握手时才会进行暂存。待正常后继续补全所有的监测信息，用于存储设备上报状态数据和应用程序期望状态信息。根据设备影子进行设备调用可以减少应用程序直接访问设备的次数，减轻网络压力和设备压力；在网络不稳定的情况下，可以最大程度保证应用程序还能实时获取到设备的状态；同时无需在设备端校验时间戳，保证发送给设备影子的指令是有效的。
进一步的，所述将所属设备接入系统平台，具体包括：
生成所属设备的设备密钥和设备ID；
使用设备密钥将所属设备接入系统平台。
将设备接入系统平台，后续使用时即可直接进行调用。
进一步的，所述根据接入设备调用组合式物模型，根据组合式物模型生成对应设备的设备影子，具体包括：
系统平台接收到所属设备发送的报文后，通过报文携带的设备ID查询所属设备对应的组合式物模型；
将所属设备对应的组合式物模型中属性信息与所属设备发送的报文中的报文属性值一一对应并保存，生成设备影子。
物模型作为现实实体设备的抽象逻辑模型，承担着设备接入的主要功能。根据组合式物模型生成设备影子并保存，后续使用时可以直接进行调用。
第三方面，提供一种组合式物模型调用系统，包括：
设备接入模块，将所属设备接入系统平台；
设备影子生成模块，根据接入设备调用组合式物模型，根据组合式物模型生成对应设备的设备影子；
设备调用模块，根据设备影子进行设备调用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)当典型模型无法满足用户需求时，则可以构建部分自定义模型或完全自定义模型，使用户完全自由地进行模型构建或组合，减少设备对模型的依赖性，提升用户使用的便捷度；
(2)采用设备服务信息-设备属性信息的结构，将设备属性信息分至各个设备服务信息，构成一对多的对应关系，可以根据设备服务信息引用对应的设备属性信息，从而实现设备的任务调用。
附图说明
图1为本发明实施例1的方法流程图。
图2为本发明实施例1的组合式模型示例图。
图3为本发明实施例2的方法流程图。
图4为本发明实施例3的系统结构图。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种组合式物模型构建方法，包括：
S1、获取所属设备的设备规约，所述设备规约包含设备属性信息和设备服务信息；
S2、从系统平台获取预设的典型物模型，判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息；
S3、根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系；
S4、获取所属设备映射后的设备服务信息，并储存至系统平台；
S5、根据所述设备属性信息、设备服务信息、设备属性信息和设备服务信息的映射关系、典型物模型和/或自定义模型，构建所属设备的组合式物模型。
本实施例提供的组合式物模型主要针对物联网模型中存在的属性定义、动作、事件做出简化及约定，其中，属性一般用于描述设备状态，支持读取和设置；方法一般用于描述设备可被外部调用的能力或方法，可设置输入参数和输出参数，参数必须是某个“属性”；事件一般用于描述设备上报云端的事件，可包含多个输入参数，参数必须是某个“属性”。
相比于设备属性信息，设备服务信息可通过一条指令实现更复杂的业务逻辑，因此在模型中采用设备服务信息-设备属性信息的结构，将设备属性信息分至各个设备服务信息，构成一对多的对应关系，可以根据设备服务信息引用对应的设备属性信息，从而实现设备复杂的业务逻辑任务调用。
典型物模型为系统平台预设的物模型，存储有若干设备服务信息和对应的设备属性信息。同时，用户可自由选择是否需要自定义模型，可以自由对模型进行修改。对于多个不同设备而言，仅关注其设备属性信息的不同即可，为用户提供更高的物模型构建自由度，提升了智能设备接入的广域性，降低了运维人员对物联网设备调试的技术难度，降低物模型和设备之间的依赖度和耦合性，提高物联网物模型的可靠性和可用性。
本实施例所述自定义模型为用户自由设定，包括部分自定义模型和完全自定义模型。
在实际使用过程中，用户可以根据自身所需的设备属性信息和设备服务信息自由设定自定义模型，增加设备的兼容性，降低设备对模型的依赖性，并且在更新模型时无需运维人员重新进行系统调试，降低了研发成本。
本实施例S3具体包括：
判定典型物模型完全包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息，则不需要自定义模型，在典型物模型的基础上，根据所属设备的设备规约设置设备属性信息和设备服务信息的映射关系。
判定典型物模型部分包含所有所属设备的设备属性信息和设备服务信息，则根据对应不包含的设备属性信息和设备服务信息，构建部分自定义模型，在典型物模型和部分自定义模型的基础上，根据设备规约设置典型物模型和部分自定义模型中的设备属性信息的映射关系，得到设备组合属性信息；根据设备规约设置设备组合属性信息和典型物模型、部分自定义模型中的设备服务信息的映射关系。
在一个实例中，所述典型模型中的设备服务信息包括电流服务，对应的设备属性信息包括属性名称和数据类型等，但用户使用时需要的设备属性信息还包括读写类型，则可以构建部分自定义模型，增加所需的设备属性信息，并且与原有的典型模型相结合，共同进行使用。
判定典型物模型完全不包含所有所属设备的设备属性信息和设备服务信息，则根据设备属性信息和设备服务信息，构建完全自定义模型，在完全自定义模型的基础上，根据设备规约设置设备属性信息和设备服务信息的映射关系。
在一个实例中，当用户所需的设备服务信息为电压服务，并且所需要的设备服务信息和设备属性信息均不包含于典型模型中，则可以构建完全自定义模型，构建电压服务的设备服务信息和对应的设备属性信息进行使用。用户可以根据自身需求以及典型模型是否包含所有所属设备属性信息和设备服务信息，判断是否需要自定义模型。使用户完全自由地进行模型构建，减少设备对模型的依赖性，提升用户使用的便捷度。
设备服务信息一般包括服务类型、服务ID和对应的设备属性信息，如图2所示，本实施例将所述映射后的设备服务信息定义为服务组(ServiceCapabilities)，映射后的设备属性信息定义为属性组(properties)；所述服务组包括设备的服务类型(serviceType)、服务ID(serviceID)以及对应的属性组(properties)。
所述服务类型用于对服务组进行分类，服务ID用于查找所需的服务组，属性组用于存储设备属性信息。在实际使用过程中，属性组所包括的信息内容可以由用户根据自身需求自由定义，通常包含了对各个属性的详细描述，例如读写类型、属性名称、参数必要性、属性标识符、数据类型等。
实施例2
如图3所示，本实施例提供一种组合式物模型调用方法，用于调用实施例1所构建的组合式物模型，包括：
A1、将所属设备接入系统平台；
A2、根据接入设备调用组合式物模型，根据组合式物模型生成对应设备的设备影子；
A3、根据设备影子进行设备调用。
本实施例A1具体包括：
A101、系统平台生成所属设备的设备密钥和设备ID；
A102、使用设备密钥将所属设备接入系统平台。
本实施例A2具体包括：
A201、系统平台接收到所属设备发送的报文后，通过报文携带的设备ID查询所属设备对应的组合式物模型；
A202、将所属设备对应的组合式物模型中属性信息与所属设备发送的报文中的报文属性值一一对应并保存，生成设备影子。
物模型作为现实实体设备的抽象逻辑模型，承担着设备接入的主要功能。设备影子可以是一个JSON文档，用于存储设备上报状态数据和应用程序期望状态信息。根据设备影子进行设备调用可以减少应用程序直接访问设备的次数，减轻网络压力和设备压力；在网络不稳定的情况下，可以最大程度保证应用程序还能实时获取到设备的状态；同时无需在设备端校验时间戳，保证发送给设备影子的指令是有效的。根据组合式物模型生成设备影子并保存，后续使用时可以直接进行调用。
实施例3
如图4所示，本实施例提供一种组合式物模型调用系统，用于实现实施例2提供的一种组合式物模型调用方法，包括：
设备接入模块101，将所属设备接入系统平台。
生成所属设备的设备密钥和设备ID；使用设备密钥将所属设备接入系统平台。
设备影子生成模块102，根据接入设备调用组合式物模型，根据组合式物模型生成对应设备的设备影子。
系统平台接收到所属设备发送的报文后，通过报文携带的设备ID查询所属设备对应的组合式物模型；将所属设备对应的组合式物模型中属性信息与所属设备发送的报文中的报文属性值一一对应并保存，生成设备影子。
设备调用模块103，根据设备影子进行设备调用。
据设备影子进行设备调用可以减少应用程序直接访问设备的次数，减轻网络压力和设备压力；在网络不稳定的情况下，可以最大程度保证应用程序还能实时获取到设备的状态；同时无需在设备端校验时间戳，保证发送给设备影子的指令是有效的。根据组合式物模型生成设备影子并保存，后续使用时可以直接进行调用。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合式物模型构建方法，其特征在于，包括：
获取所属设备的设备规约，所述设备规约包含设备属性信息和设备服务信息；
从系统平台获取预设的典型物模型，判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息；
根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系；
获取所属设备映射后的设备服务信息，并储存至系统平台；
根据所述设备属性信息、设备服务信息、设备属性信息和设备服务信息的映射关系、典型物模型和/或自定义模型，构建所属设备的组合式物模型。
2.根据权利要求1所述的一种组合式物模型构建方法，其特征在于，所述自定义模型为用户自由设定，包括部分自定义模型和完全自定义模型。
3.根据权利要求1所述的一种组合式物模型构建方法，其特征在于，所述判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息，根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系，包括：
判定典型物模型完全包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息，则不需要自定义模型，在典型物模型的基础上，根据所属设备的设备规约设置设备属性信息和设备服务信息的映射关系。
4.根据权利要求2所述的一种组合式物模型构建方法，其特征在于，所述判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息，根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系，还包括：
判定典型物模型部分包含所有所属设备的设备属性信息和设备服务信息，则根据对应不包含的设备属性信息和设备服务信息，构建部分自定义模型，在典型物模型和部分自定义模型的基础上，根据设备规约设置典型物模型和部分自定义模型中的设备属性信息的映射关系，得到设备组合属性信息；
根据设备规约设置设备组合属性信息和典型物模型、部分自定义模型中的设备服务信息的映射关系。
5.根据权利要求2所述的一种组合式物模型构建方法，其特征在于，所述判断典型物模型是否包含所属设备所有的设备属性信息和设备服务信息，根据判断结果确定是否需要自定义模型，根据典型物模型和/或自定义模型设置所属设备的设备属性信息和设备服务信息的映射关系，还包括：
判定典型物模型完全不包含所有所属设备的设备属性信息和设备服务信息，则根据设备属性信息和设备服务信息，构建完全自定义模型，在完全自定义模型的基础上，根据设备规约设置设备属性信息和设备服务信息的映射关系。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种组合式物模型构建方法，其特征在于，将所述映射后的设备服务信息定义为服务组，映射后的设备属性信息定义为属性组；
所述服务组包括设备的服务类型、服务ID以及对应的属性组。
7.一种组合式物模型调用方法，其特征在于，包括：
将所属设备接入系统平台；
根据接入设备调用组合式物模型，根据组合式物模型生成对应设备的设备影子；
根据设备影子进行设备调用。
8.根据权利要求7所述的一种组合式物模型调用方法，其特征在于，所述将所属设备接入系统平台，具体包括：
生成所属设备的设备密钥和设备ID；
使用设备密钥将所属设备接入系统平台。
9.根据权利要求8所述的一种组合式物模型调用方法，其特征在于，所述根据接入设备调用组合式物模型，根据组合式物模型生成对应设备的设备影子，具体包括：
系统平台接收到所属设备发送的报文后，通过报文携带的设备ID查询所属设备对应的组合式物模型；
将所属设备对应的组合式物模型中属性信息与所属设备发送的报文中的报文属性值一一对应并保存，生成设备影子。
10.一种组合式物模型调用系统，其特征在于，包括：
设备接入模块，将所属设备接入系统平台
设备影子生成模块，根据接入设备调用组合式物模型，根据组合式物模型生成对应设备的设备影子；
设备调用模块，根据设备影子进行设备调用。
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