[发明专利]一种接入传感器协议自识别的物联网网关实现方案

说明书

技术领域

本发明涉及一种接入传感器协议自识别的物联网网关实现方案，属于物联网网关技术领域。

背景技术

“物联网”这一概念是在互联网概念的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其中无线传感器网络、RFID网络等作为末端感应网络，与现有的Internet网络或无线通信网络互联，通过相应协议把实际的物品与互联网相连接，进行信息交换和通信的一种网络结构的概念。物联网最早源于对无线传感网络的研究。2005年，国际电信联盟(ITU)正式提出了“物联网”的概念。物联网被认为拥有“更透彻的感知，更广泛的互联互通，更深入的智能化”，物联网产业被认为是继计算机产业、通信产业后的又一次信息技术浪潮，据权威机构预测：未来物联网产业将是互联网产业的30倍。物联网可以应用于智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等诸多行业和领域。在智能家庭、医疗保健、环境监测等方面都已经开始进行了逐步的应用。而随着“感知中国”、“智慧地球”等概念的提出，物联网进入了加速发展的阶段，逐渐开始进行较大范围的应用。

物联网是未来互联网络的一部分，欧盟将其定义为基于标准和交互通信协议的具有自配置能力的动态全球网络设施，在物联网内物理的和虚拟的“物件”具有身份、物理属性、拟人化等特征，它们能够被一个综合的信息网络所连接。2010年，我国的政府工作报告所附的注释中对物联网有如下说明：物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的主要特征是每一个物件都可以寻址，每一个物件都可以控制，每一个物件都可以通信。从逻辑结构上看，物联网大致可以由感知层、网络层和应用层3个层面构成，处于底层的感知层主要通过传感器网络实现，它借助RFID和传感器等对物件信息进行采集和控制，通过传感网将一组传感器的信息汇集，并传送到核心网络。网络层主要由现有基础网络构成，它承担物与物的互联。物联网可用的基础网络可以有很多种，根据应用的需要可以是公共通信网、行业专网甚至是新建的专用于物联网的通信网。处于高层的应用层主要负责信息的处理、决策支持以及业务应用服务。

常见的算法有：(1)单模式匹配算法：a、BM算法是最简单的单模式匹配算法，通过一个二重循环来求解单模式串匹配问题，不需要任何预处理过程，并且除了模式串和目标串之外不需要额外数据结构。其过程为开始时将待比较的主串与模式串的左端对齐，然后从左向右依次开始比较。当在某次比较中发现字符不匹配时，该算法采用两个启发性的规则，即坏字符规则和好后缀规则来决定模式串应该移动的字符数。其特点直观简单，但设计多次回溯，算法效率低。b、KMP算法是D.Knuth、J.Morris和V.Pratt三人于1977年提出来的。其基本思想当一趟匹配过程中出现不匹配时，不需回溯主串，而是充分利用己经得到的部分匹配所隐含的若干个字符，过滤掉那些多余的比较，将模式串向右滑动尽可能远的一段距离后继续进行比较。该算法存在着主串与模式串中多个相同字符重复比较的缺陷。(2)AC多模式匹配算法：AC多模式匹配算法是基于一棵树，树形自动机包含一组状态，每个状态用一个数字表示。状态机读入文本串中的字符，然后通过产生状态专业或者偶尔发送输出地方式来处理文本。树形有限状态机的行为通过三个函数来指示：转向函数G、失效函数F和输出函数OUTPUT。基本思想是，在预处理阶段，AC自动机算法建立了三个函数：转向函数G、失效函数F和输出函数OUTPUT。在搜索查找阶段，通过这三个函数的交叉使用扫描文本，定位出关键字在文本中的所有出现位置。此算法有两个特点：一个是扫描文本时完全不需要回溯，二个是时间复杂度为O(n)，时间复杂度与关键字的数目和长度无关。在本发明中，使用AC多模式匹配算法来实现协议快速识别。

现阶段物联网并没有统一标准，我们一般意义物联网是指利用RFID或传感器等信息感知设备，按约定的协议，实现在任何时间、任何地点对任何物体进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网用途广泛，涉及日常各个领域，比如：智能交通、环境保护、公共安全、智能家居、工业监测、个人健康、智能农业、水文监测、产品溯源等多个领域。在上述不同应用领域内，物联网的接入方式多种多样；与此同时相应的物联网端点设备(RFID或者传感器)生产厂商多种多样，产品型号及相应约定协议千差万别。