专利汇可以提供事件驱动、面向服务的物联网服务提供系统及其工作方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种事件驱动、面向服务的 物联网 服务提供系统及其工作方法,该系统由物联网业务系统、接入代理、基于发布/订阅机制的统一消息分发网络、 复杂事件处理 引擎、资源描述模型库和 传感器 系统多个部件所组成。本 发明 解决了目前物联网服务提供系统不能对大规模 感知 信息进行分布式处理,以及无法针对物理世界的事件,使得不同的企业业务流程实现跨业务域、跨组织的有效协调等难题,该系统在一个开放、分布式计算环境中有效分发感知信息,便捷地支持各种感知信息在不同的物联网异构服务系统之间按需分发,实现事件驱动的跨业务域、跨组织的服务动态协同,从而实现时间、空间和控制流解耦合的网络服务提供,灵活、动态、实时地对物理世界的变化做出快速响应。,下面是事件驱动、面向服务的物联网服务提供系统及其工作方法专利的具体信息内容。
1.一种事件驱动、面向服务EDSOA(Event-Driven Service-Oriented Architecture)的物联网服务提供系统,其特征在于:所述系统设有下述多个组成部件:物联网业务系统、接入代理、基于发布/订阅机制的统一消息分发网络、复杂事件处理引擎、资源描述模型库和传感器系统,其中,传感器系统、物联网业务系统、复杂事件处理引擎分别与接入代理相连接,以便接入统一消息分发网络;接入代理与资源描述模型库分别连接统一消息分发网络中的事件代理;复杂事件处理引擎和物联网业务系统中的报表系统还连接历史数据库;
其中:
物联网业务系统,为包括数据库系统、报表系统、WEB服务编制系统、工作流系统、可视化监控系统和告警系统的这类物联网服务提供领域中的多个上层应用系统,所述数据库系统用于存储各种应用系统的采集数据和处理过程产生的业务数据,报表系统用于执行数据统计、汇总和分析的系统,WEB服务编制系统是基于业务过程执行语言BPEL(Business Process Execution Language)编制自动化业务流程的业务编制系统,工作流系统是支持人工活动、将工作分解成定义良好的任务与角色,再按照设定规则和过程执行任务并对执行过程进行监控的业务流程系统,可视化监控系统是通过可视化方式实时呈现所监控物理对象的状态变化并实现远程控制的系统,包括基于组态软件工具的监控系统和基于地理信息系统的监控系统;告警系统是能够针对出现的告警信息进行告警显示和处置的应用系统;
接入代理,作为传感器系统或物联网业务系统和基于发布/订阅机制的统一消息分发网络之间的消息适配器,用于将各种异构的感知信息和业务事件适配为统一标准化的事件,该接入代理设有:专有接口和发布/订阅接口,以及数据解析/封装、资源映射、数据采集处理、简单事件处理与数据通知处理多个模块;
统一消息分发网络,是由多个事件代理构成的一个基于发布/订阅机制的分布式覆盖网络:多个事件代理利用发布/订阅机制实现大规模、分布式地分发事件,且每个事件代理分别承担事件的发布、订阅、通知和路由的功能;这些事件代理组成不同的簇,以提供簇级的可扩展性;且成簇的事件代理相互连接,从而形成一个大规模的分布式覆盖网络;在该分布式覆盖网络中,统一消息分发网络支持簇内路由和簇间路由;每个事件代理设有下述部件:事件代理间通信接口、事件路由模块、订阅同步模块、代理管理模块、发布事件集合模块、订阅主题列表模块、事件匹配模块、以及包括注册接口、发布主题接口、订阅主题接口、主题通知接口、退订主题接口、取消主题接口的发布/订阅接口;
复杂事件处理引擎,用于通过发布/订阅接口完成与事件代理的交互:将系统数据视为不同类型的事件,通过分析事件间的关联关系,建立不同的事件关系序列库,再利用过滤、关联和聚合技术,以使由简单事件产生高级事件,进而触发相应的业务流程;该复杂事件处理引擎的输入来自事件代理的实时事件流或历史数据库的数据,再将完成处理后的复杂事件输出到事件代理;设有:事件模式编辑模块、事件类型注册模块、由事件声明检测单元和事件模式检测单元组成的事件检测模块、数据库连接模块、输入事件流适配模块、事件监听模块和输出事件流适配模块;
资源描述模型库,负责描述物联网资源、上下文信息和领域知识,并使用链接数据来扩展包括万维网组织制定的语义传感器网络W3C SSN(World Wide Web Consortium Semantic Sensor Network)现有本体的资源,该资源描述模型库使用的本体组织层次依序分为:顶层本体、上层本体、外部本体和领域本体层;且每个下层本体都能使用位于其上层的本体,实现资源共享;其输入接口连接各种互联网上的已有本体资源,也能使用本体建模工具自行生成新的本体作为输入;资源描述模型库中的各种资源模型通过输出接口连接接入代理;
传感器系统,包括物联网环境中使用的各种物理传感器和/或传感器的应用系统,用于感知和采集物理世界的各种变化信息;该传感器系统至少包括:各类无线传感器、智能手机终端、车载终端、有线传感器和信息采集模块。
2.根据权利要求1所述的物联网服务提供系统,其特征在于:所述基于发布/订阅机制的统一消息分发网络中,每个簇都设有一个特定事件代理、即负责簇间路由的委托代理;发布者或订阅者连接到统一消息分发网络中的某个事件代理,并通过该事件代理发布或订阅其感兴趣的事件;当该事件代理接收到订阅者对其感兴趣事件的订阅信息时,负责将该订阅信息转发到簇内邻居节点和本簇的委托代理,并由本簇的委托代理将该订阅信息转发到其他簇;同样地,当某个事件代理从其客户端接收到发布的事件,通过统一消息分发网络将该事件转发到匹配订阅的事件代理,然后,该事件代理将该事件交付给感兴趣的订阅者。
3.根据权利要求1所述的物联网服务提供系统,其特征在于:所述事件代理中的事件匹配模块分别和发布/订阅接口、订阅主题列表模块和发布事件集合模块相连接;事件路由模块分别连接事件代理间通信接口中的事件路由接口、订阅主题列表模块、发布事件集合模块和发布/订阅接口中的主题通知接口;订阅同步模块分别连接事件代理间通信接口中的订阅同步接口和订阅主题列表模块;代理管理模块与代理管理接口相连接;这些部件的功能如下:
事件代理间通信接口,负责不同事件代理之间的消息交互,设有三种接口:事件路由接口、订阅同步接口和代理管理接口,分别提供相应信息的传递途径;
代理管理模块,负责维护事件代理节点信息和所属簇的各种相关信息;
订阅同步模块,负责不同的事件代理直接进行主题订阅信息的实时同步;
事件路由模块,负责对事件代理接收的事件对照查阅订阅主题列表模块,然后执行相应分发操作;
发布事件集合模块,用于存储相关主题的最新发布的事件,每个发布主题包括一个或多个发布事件;
订阅主题列表模块,用于存储相关主题的最新订阅信息,因事件代理有两种:事件代理和委托代理,故订阅主题列表有三种:存储直接注册于该事件代理的订阅者的订阅信息的注册用户订阅表,存储本簇内其他事件代理的订阅信息的邻居代理订阅表,以及存储其他簇感兴趣的订阅信息的簇订阅表;订阅表中的每项记录包括两个内容:订阅主题和订阅者地址;
事件匹配模块,负责在发布事件集合模块和订阅主题列表模块中对接收到的事件进行匹配查询;
发布/订阅接口,用于提供本地发布者/订阅者的注册、以及相关主题的发布/订阅/通知/退订/取消的功能。
4.根据权利要求1所述的物联网服务提供系统,其特征在于;所述接入代理各个组成模块的功能如下:
资源映射模块,负责对来自各种专业系统中的数据格式和统一消息分发网络中的统一标准数据格式进行相互转换和映射后,送至数据解析/封装模块;
简单事件处理模块,负责检查采集数据是否超出设定阈值,一旦发现该情况,则根据设定规则确定告警等级,并告知数据采集处理模块;
数据采集处理模块,负责把接入代理从传感器系统或物联网业务系统接收到的消息转发到统一消息分发网络;
数据通知处理模块,负责把接入代理从统一消息分发网络接收到的通知事件经由数据解析/封装模块和相应接口转发到传感器系统或物联网业务系统;
数据解析/封装模块,负责对专有接口和发布/订阅接口接收到的信息进行解析后,转送相应模块处理;还对准备通过专有接口和发布/订阅接口发送的消息进行封装后,发送至传感器系统或物联网业务系统;
专有接口,负责接入代理与复杂处理引擎、传感器系统或物联网业务系统之间的消息传送;
发布/订阅接口,负责事件代理和统一消息分发网络之间的消息传送。
5.根据权利要求1所述的物联网服务提供系统,其特征在于:所述复杂事件处理引擎中的事件模式编辑模块连接事件类型注册模块和事件检测模块,事件检测模块还与数据库连接模块、输入事件流适配模块和事件监听模块相连接;事件监听模块连接输出事件流适配模块;上述各个模块的功能如下:
事件模式编辑模块,负责接收用户输入而生成相应的事件声明或更复杂的包括事件规则和条件的事件模式;
事件类型注册模块,负责将用户要求的事件类型注册到复杂事件处理引擎,为事件模式编辑模块快速生成事件声明和事件模式语句提供支持;
数据库连接模块,负责接收来自数据库系统的输入信息,送至事件检测模块;
输入事件流适配模块,负责通过事件代理从统一消息分发网络接收实时事件流;
事件检测模块,负责检测接收到的事件,检查是否存在符合定义的事件声明和是否发生事件模式的复杂事件;其中,事件声明检测单元负责检查是否发生事件声明所描述的复杂事件,事件模式检测单元负责检查是否发生事件模式所描述的复杂事件;
事件监听模块,负责对事件检测模块检测到的符合条件的复杂事件执行后续处理;
输出事件流适配模块,负责将事件监听模块的处理结果按发布/订阅的接口要求通过事件代理发送到统一消息分发网络。
6.一种采用权利要求1所述的事件驱动、面向服务EDSOA的物联网服务提供系统的工作方法,其特征在于:所述工作方法包括下列操作步骤:
(1)传感器系统感知和采集物理世界的各种相关参数,并通过标准协议传送给接入代理;
(2)接入代理接收到来自传感器系统的采集数据后,使用资源描述模型库中设定的概念和属性将异构的或专有信息都转换为统一标准化的事件;然后,接入代理调用事件代理的发布/订阅接口,将事件发布到统一消息分发网络;
(3)统一消息分发网络中的事件代理接收到发布的事件后,对照检查订阅主题列表,将该事件分发和路由到不同的事件代理,再由该事件代理负责向订阅该事件的系统发送事件通知;
(4)不同的事件订阅者接收到订阅的事件通知后,执行相应的下述预定处理流程或动作:
若事件订阅者为复杂事件处理引擎,则复杂事件处理引擎根据预先设定的事件模式和事件声明进行检测,从而输出复杂事件;并经由接入代理转发至基于发布/订阅机制的统一消息分发网络进行后续处理;
若事件订阅者为历史数据库,则历史数据库对接收到的事件进行采样处理,并完成数据的持久性存储;
若事件订阅者为该物联网服务提供系统中的各种物联网业务子系统,则该物联网业务系统就触发其子系统的相应业务流程处理该事件;
若事件订阅者为可视化监控系统,则可视化监控系统将该事件所携带的数据或其他信息实时显示于可视化监控界面;
若事件订阅者为告警系统,则告警系统根据该事件携带的告警级别发出相应的声光告警信号,并执行相应的告警处置流程。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,接入代理处理信息的一种流程是:从传感器系统或其他物联网业务系统接收采集到的信息发送到统一消息分发网络;其具体操作内容如下:
(21)接入代理通过专有接口接收到外部传感器系统或其它物联网业务系统发送来的特定消息结构的信息;
(22)接入代理的数据解析/封装模块负责解析该特定消息的协议,以获取该采集信息,并通过资源映射模块将该信息转化为标准的事件格式;若在转化过程中,如果有采集数据的阈值超限的情况,则数据采集处理模块根据简单事件处理模块设定的告警事件规则来判定告警等级,并将该告警等级封装到事件中;
(23)数据采集处理模块将该事件包装为统一标准的事件格式后,再由数据解析/封装模块将这些事件按照事件发布/订阅接口的要求进行封装;
(24)接入代理通过发布/订阅接口将封装后的事件传送给事件代理模块。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,接入代理处理信息的另一种流程是:从统一消息分发网络接收信息发送到事件订阅者;其具体操作内容如下:
(2A)接入代理通过发布/订阅接口接收到事件代理发送的事件通知消息;
(2B)接入代理的数据通知处理模块通过数据解析/封装模块解析协议,获知该事件信息,并通过资源映射模块将标准的事件格式转化为特定的专有信息;
(2C)接入代理通过数据解析/封装模块将这些事件按照专有接口的协议规定要求进行封装;
(2D)接入代理通过专有接口将该事件传送给传感器系统或其他物联网业务系统。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述步骤(3)包括下列操作内容:
(31)当事件代理通过发布/订阅接口的发布主题接口接收到事件发布消息后,执行后续步骤(32);当事件代理通过发布/订阅接口接收到订阅/退订/取消主题消息后,跳转执行步骤(35);
(32)事件代理将接收到的事件通过事件匹配模块保存到发布事件集合模块中对应的主题列表中;
(33)事件代理通过事件匹配模块在订阅主题列表模块中的注册用户订阅表、邻居代理订阅表或簇订阅表中查询符合该事件主题的订阅者;
(34)事件代理根据查询到的该主题的订阅者地址,通过事件路由模块将该事件发送给订阅者;如果订阅者是本地的注册客户端,则通过发布/订阅接口的主题通知接口直接推送给订阅者;如果订阅者是邻居代理或簇的委托代理,则通过事件代理间通信接口的事件路由接口转发给相应的邻居代理或该簇的委托代理;再返回步骤(31);
(35)事件代理根据订阅者的地址判断订阅者的不同类型:本地注册用户、邻居代理还是簇的委托代理;
(36)事件代理根据订阅者类型到订阅主题列表模块中的注册用户订阅表、邻居代理订阅表或簇订阅表中,藉由事件匹配模块增加或删除相关订阅主题项;
(37)事件代理的订阅同步模块通过事件代理间通信接口的订阅同步接口,把该订阅变化信息实时同步到统一消息分发网络中同一簇内的其他邻居节点和负责簇间的订阅同步的该簇的委托代理;再返回步骤(31)。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述步骤(4)中,复杂事件处理引擎的处理流程包括下列操作内容:
(41)事件模式编辑模块接收到用户输入的事件声明或事件模式的规则和条件,用于对感兴趣的复杂事件进行过滤;
所述事件声明是采用专门的事件处理语言EPL(Event Processing Language)描述各种事件的条件、事件的关联和跨越的时间窗口,用户还能定义感兴趣的事件检测规则、即声明;另外,也能够定义一些复杂的事件规则来识别不同的模式;为简化事件声明和事件模式的生成,用户通过可视化界面将事件类型注册于复杂事件处理引擎中的事件类型注册模块,事件模式编辑模块直接使用事件类型注册模块提供的事件类型,快速生成事件声明和事件模式;
(42)事件模式编辑模块将生成的事件声明和/或事件模式分别加载到事件检测模块的事件声明检测单元和/或事件模式检测单元;
(43)复杂事件处理引擎通过输入事件流适配模块接收来自统一消息分发网络中事件代理的实时事件流:包括来自传感器系统的事件和来自物联网业务系统的业务事件,输入事件流适配模块负责适配包括XML或Java对象的不同事件格式,复杂事件处理引擎也能通过数据库连接模块接收来自数据库系统的数据;
(44)复杂事件处理引擎采用存储事件查询语句和实时过滤数据的模式,在接收到输入的事件后,由事件检测模块中的事件声明检测单元和事件模式检测单元分别对事件流进行过滤和聚合,一旦发生符合条件的事件时,就触发该事件对应的事件监听模块处理该事件;
(45)事件监听模块监听该事件,并根据具体应用需求决定对该事件采取相应处理;
(46)复杂事件处理引擎将事件监听模块的处理结果通过输出事件流适配模块适配为标准的复杂事件格式,并通过发布/订阅接口将复杂事件输出到统一消息分发网络的事件代理。
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