[发明专利]一种基于海云计算架构的物联网信息互操作方法

说明书

本发明公开了一种基于海云计算架构的物联网信息互操作方法，属于大数据处理及物联网领域。由基于海云计算的推模式架构和无秩树自动机模块组成；基于海云计算的推模式架构包含云端节点与海端节点，在海计算的海端，处理实时的物联网感知数据流，在云端处理及存储关键数据或生成决策数据等；无秩树自动机模块采用后缀树自动机过滤匹配方法，利用树自动机技术，引入后缀思想，采用无秩树自动机的自底向上推模式方法，处理订阅请求。克服了现有计算技术中数据与计算的融合的不足，将云端与海端有机的整合，有效减少数据处理过程中大量相同转移的中间状态，具有合理优化网络资源、文件处理速度快、语义识别性强的优点。

技术领域

本发明属于大数据处理及物联网领域，具体涉及一种基于海云计算架构的物联网信息互操作方法。

背景技术

以物联网“智慧地球”、“感知中国”为代表的社会发展愿景，为社会信息化和通信产业的未来发展指明了方向。目前，大量孤立闭环的物联网系统是物联网建设的起点与基本元素，这些应用往往局限于对单一事务的监测与智能管理。需要将这些信息孤岛有机融合与共享，使之互联互通和互操作，物联网感知数据呈现混杂异构性、海量性以及实时性等特点，异构性是指物联网采用感知的传感器不但功能各异，而且其采集的数据格式也不尽相同，数据语义也存在异构性，使得不同的传感器网络之间无法共享和互通；海量性包括智能节点海量性和监控数据海量性，2020年物联网终端规模将很可能达到千亿量级，其产生的海量数据的存储、传输与处理将面临前所未有的挑战；实时性是指目前物联网数据多呈推模式采集，数据所反映的都是监控采集时刻传感器状态，这就要求系统有实时、快速处理能力。异构子系统有机的结合使之能够互联、互通及互操作，成为物联网研究亟待解决的关键科学问题，也是决定物联网能否会像互联网那样走进人们生活的关键所在。云计算本质上是一种提供资源按需租用的服务模式，是一种新型的互联网数据中心业务，关注并协调各数据中心。物联网调动的资源远不止于此，还有许多普通节点、边缘节点，甚至是有计算能力的嵌入式节点等，这些边缘节点实际上拥有整个网络的90％以上的资源，在云计算模式中并没有被很好利用。

网络中的信息数据一般以完全结构化格式、半结构化格式和无结构化格式为主，其中半结构化格式数据结构是可变的。据统计，以计算机和移动终端等存储设备为载体的电子信息中非结构化数据占据了整个信息量的80％以上。互联网上数据多由半结构化XML表示，XML已成为大数据环境中信息交互、存储的格式标准。处理动态网络和异构数据下的通信中间件为是现代互联网络查询处理数据和移动互联网查询处理数据等的核心技术之一，凭借着其对海量非结构化异构数据优异的处理能力，得到了突飞猛进的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供，克服了现有计算技术中数据与计算的融合的不足，将云端与海端有机的整合，在海端通过实时交互共同完成事件发现、决策处理的一种基于海云计算架构的物联网信息互操作方法。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种基于海云计算架构的物联网信息互操作方法，包括以下步骤：

步骤一：构造一个海云计算的架构模型。该模型由海端与云端两部分构成。在海端，边缘节点在周围海端节点的协同感知配合下，通过实时交互共同完成事件发现、决策等处理，提供快速反应能力及最小业务半径、最大局部智能的服务；仅在必要时才可发送服务请求云端提供支持。在云端，超级计算中心对在海端处理的推数据重要结果或决策信息进行必要的存储，并支持物联网推模式的应用。

步骤二：中间转发节点将对信息进行缓存。该缓存由设定的生存周期限制，在生存周期内，其他子网节点在对缓存的消息有相同需求时，则直接从该缓存节点获取，而不是从信息来源获取，节省信息获取时间及网络的开销；在生存周期外，缓存的信息被缓存节点删除，防止大量的缓存信息占用该节点的性能。

步骤三：采用推模式处理实时数据流。针对海量的订阅请求表达形式中会含有不确定元素，提出部分谓词匹配路径方法，并分析过滤处理的XPath路径表达式。