[发明专利]一种组件式传感节点及其构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机技术、传感技术和智能控制技术交叉应用领域的传感节点及构造方法，特别是涉及一种组件式传感节点及其构造方法。

背景技术

当前，作为贯穿国民经济各个领域的物联网技术，其应用的场合已经无所不包，应用的需求也日呈复杂性。这些变化可概括为如下几个方面：系统分布的广域性，对象特征的多样性、应用控制的复杂性。作为物联网的基础设备传感节点，也随着计算技术、传感技术的发展进入一个新的研究阶段。但是目前在传感器的应用环境中，由于外界传感器的物理属性的多样性，导致了传感节点的重构，大大增加了应用成本，因此，通过对外接传感器（硬组件）属性进行定义、描述、封装以及生命周期管理，形成软组件形式，以屏蔽不同传感对象属性的差异，给应用提供统一的接口，不必关心各个硬组件的具体属性和细节，自动识别外接传感器，形成一个可组装的，可即插即用的传感节点平台，来满足低成本的数据采集、监视控制在产业中应用就显得尤为紧迫和必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种组件式传感节点，着重解决在传感应用环境中，由于外接传感器的物理属性多样性而导致传感节点的重构性问题；为此，本发明还要提供一种组件式传感节点的构造方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种组件式传感节点，包括平台和传感组件，所述平台包括运行环境、管理库、资源库、内部接口和适配器，所述运行环境采用插座式的框架体系，包括消息引擎、服务引擎、工作流引擎和规则引擎；管理库、资源库和适配器作为模块插入到内部接口中，适配器通过内部接口实现和管理库、资源库的信息连接，由运行环境调度使用；所述传感组件为外接传感器，传感组件通过适配器和平台进行信息交换。

管理库包括规则管理模块和数据管理模块，资源库包括软组件库模块和资源管理模块，适配器包括数据层适配器和物理层适配器，数据层适配器包括数据复制、数据转换、数据清洗和数据路由模块，物理层适配器包括设备类型、技术参数、数据格式和功能描述模块，适配器用来实现外接传感器和系统的连接，使数据在物理层适配器和数据层适配器之间双向流动，外接传感器的信息经信息模型和相应的语意描述定义后在软组件库模块中对应一个软组件信息，再通过运行环境使外接传感器的信息被用户应用。

资源管理模块包括软组件注册器、软组件控制记录和软组件监视器，管理库中的规则管理模块和数据管理模块给外接传感器提供连接、变量、规则、服务、流程的处理规则和流程技术，通过资源库中的资源管理模块配置应用项目所需的运行规则，并将描述的软组件保存在软组件库模块中。

内部接口是一个数据接口。

本发明还提供一种组件式传感节点的构造方法，包括如下步骤：

构建组件式传感节点平台步骤，组件式传感节点平台包括运行环境、管理库、资源库、适配器和内部接口，运行环境采用插座式的框架体系，包括内置的消息引擎、服务引擎、工作流引擎和规则引擎组件，管理库、资源库和适配器插入到内部接口中，由运行环境调度使用；

管理步骤，每个外接传感器被管理库描述和定义后即生成一个软组件，每个软组件通过组件注册管理器对每个软组件进行注册，生成软组件控制记录，每个软组件和对应生成的软组件控制记录是一一对应关系，软组件控制记录中提供一个软组件监视器，监控软组件；

绑定步骤，软组件和内部用户的应用之间建立动态调用关系，资源管理模块中的绑定管理器根据软组件库中的软组件控制记录所提供的软组件服务能力，以及内部用户的应用请求，在平台环境下查询、发现软组件，并对选定的软组件和应用请求之间建立的服务映射表，以实现绑定，产生满足应用请求的所对应的外接传感器；

软组件监视器对软组件的监控包括激活、睡眠、销毁时间的管理。

软组件控制记录包括软组件属性和状态记录，通过绑定管理器进行包括应用请求、对象发现、软组件绑定和应用实现步骤。

管理库和资源库通过规则管理模块、数据管理模块和资源管理模块对外接传感器的类型、技术参数、数据格式和功能定义后，以相关变量的软组件形式描述；所述软组件通过三层结构的四元组信息模型描述，包括物理层、适配层和应用层结构，四元组组信息包括传感组件的类型表示、接口的电器类型、通信数据形式和传感组件能力特征。

本发明的运行环境是节点可编程过程的运行容器，采用插座式的框架体系，内置消息引擎、服务引擎、工作流引擎、规则引擎等核心组件。管理库、资源库和数据层适配器、物理层适配器作为“插件”插入到内部接口中，由运行环境调度使用。