[发明专利]一种地理位置信息相关联的物联网时间序列数据存取方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机大数据存储领域，特别涉及一种地理位置信息相关联的物联网时间序列数据存取方法。

背景技术

近年来，随着物联网技术的日渐成熟，以及物联网技术在各个行业应用中的快速拓展，物联网传感器在线监测管理变得尤为重要。面对海量物联网传感器和海量传感器时间序列数据，采用何种方法来快速存储和查询是重要课题。以下以车辆行驶管理系统为例具象化当今面临的与地理位置信息相关联的物联网时间序列数据存储和查询方面实际课题。在车辆行驶管理系统中，车辆行驶路径的管理是基于车载导航设备记录下来的时间序列位置坐标点而工作的。通常情况下，车辆管理应用会有几种常用需求：全局范围内全部车辆位置数据实时展示；指定时间范围内具体车辆轨迹描绘；指定时间范围内局部区域车辆数据分析。为了达到这些需求，需要对对象车辆在指定时间段内上传的所有位置坐标点进行时间排序并连接。相邻位置坐标点之间的时间间隔越短，路径越精细。为了比较详细的记录出车辆的轨迹，管理系统中对于车辆的时间序列数据存储必须要取比较小的时间间隔，这样便产生了大量的车辆时间序列数据，如何存储和快速读取这些数据成为车辆信息管理中最首要的问题。

例如：专利申请号CN201110139482.5公开号CN102214394A的中国发明专利“车辆信息智能化管理方法及系统”提供了北斗和GPS定位单元集成方法和车辆管理系统，但北斗和GPS定位单元产生的大量车辆时间序列数据如何存放并没有考虑。

由于在现实需求中，不但要对能够存储的与地理位置信息相关联的物联网时间序列数据有数据总量及吞吐量的要求，而且还要求能够快速的获取指定时间范围的或指定空间范围的地理位置信息相关联的物联网时间序列数据，利用传统的数据存储方式很难满足所述需求。故，急需一种有效的海量地理位置信息相关联的物联网时间序列数据的存储和查询方法，解决物联网传感器在线监测管理系统中产生大量地理位置信息相关联的物联网时间序列数据的存储和根据指定时间范围、空间范围以及全局范围快速查询数据的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服上述不足，提供一种有助于解决物联网传感器在线监控系统中产生大量与地理位置信息相关的时间序列数据的存储和根据指定时间范围、地理位置范围以及全局范围快速查询物联网传感器数据信息问题的地理位置信息相关联的物联网时间序列数据存储和查询方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种地理位置信息相关联的物联网时间序列数据存取方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将最新一次数据信息存储至最新数据缓存表，所述最新数据缓存表以设备ID为主键；

2)确定基点时间，并生成时间索引表主键，计算增量时间；所述增量时间是当前时间与基点时间的差值；

3)将地理位置数据转换为geohash编码，并在对应数据行的列族中保存增量时间、geohash编码及实际数据至时间索引表；

所述实际数据包括地理经度、纬度及传感器上传的其他数据；

4)确定基点空间，根据geohash编码生成基点空间与基点时间组合构成的时空索引表的主键；

5)计算增量空间，并在对应数据行的列族中保存增量时间、增量空间、设备ID及实际数据至时空索引表；所述增量空间是具体位置geohash编码与基点空间geohash编码的差值；

6)查询数据信息：查询全局范围内所有目标对象最新的物联网数据信息时，通过从高速存储中读取最新数据缓存表实现；

查询某目标对象在指定时间范围内的物联网数据信息时，通过查询时间索引表实现；

查询指定时间范围内某一空间范围内的某些或全部目标对象的物联网数据信息时，通过查询时空索引表实现。

进一步的，所述基点时间是通过以下方式确定的:根据实际应用情况需求，确定时间数据中每一行间隔的粒度，基点时间确定为每一间隔的起点；

所述基点空间是通过以下方式确定的：根据实际应用情况需求，确定空间数据中每一行间隔的粒度，基点空间确定为每一间隔的最粗粒度。

进一步的，所述时间索引表是以设备ID和基点时间的组合作为数据表主键；所述时空索引表是以基点时间和基点空间的组合作为数据表主键；时间索引表和时空索引表存储在分布式非关系型数据库中。

进一步的，步骤1)中所述最新数据缓存表存储在内存数据库中，所述内存数据库存放在高速存储介质中；所述高速存储介质包括但不限于内存、PCI-E闪存、固态硬盘。