[发明专利]一种基于中间件架构的物联网数据集成管理方案

摘要

本发明公开了一种基于中间件架构的物联网数据集成管理方案，该数据集成管理方案将物联网数据的采集及集成管理架构分为四层，分别是用户接口层，应用层，数据集成层和底层异构层。在物联网的大环境下，针对数据集成层，提出了物联网中数据采集的中间件架构，并详细阐述了该中间件的各个功能模块以及具体设计流程。本发明基于中间件，提出了物联网异构数据库集成管理框架，将中间件架构和集成管理框架组合在一起，可以实现物联网中数据的统一管理，很好的满足用户的需求，因此，具有一定的实际使用价值。

主权项

一种基于中间件架构的物联网数据集成管理系统，其特征在于：所述系统分为四层，分别为：底层异构层、数据集成层、应用层、用户接口层；底层异构层是整个物联网各种业务平台所有数据的来源，即物联网环境中部署的各种传感器节点，包括温湿度传感器、RFID传感器；数据集成层对物联网中的所有数据进行集成处理，包括来自传感器节点的数据和存入到异构数据库中的历史数据，通过数据集成层的处理，最终呈现给应用程序或者用户一种统一的数据模式；应用层面向各类型的有不同需求的用户，是包含各种物联网业务的平台；用户接口层是通过可视化界面，由用户组合自己需要的业务，用户接口层是对应用层的扩展；当有新的温湿度传感器或者RFID传感器加入到物联网环境中时，首先，各种传感器节点按照一定的需求规范连入底层异构层，此时在数据集成层中的数据采集中间件负责对新添加的传感器节点进行注册并确认，并保存传感器节点的信息，以及对传感器数据的基于时间约束的实时群体数据查询，而基于代理的全局模式的异构数据库集成接口负责对异构数据库集成，以满足统计分析操作，此时应用层中的物联网业务平台通过访问数据集成层中的实时数据库进行数据的查询和统计分析，实时数据库存储当前获取的实时数据或者用户最近经常访问的历史数据，如果实时数据库中没有平台所需的数据，则通过数据采集中间件或者基于代理的全局模式的异构数据库集成接口访问数据，用户接口层则会根据用户的特定需求，定制出满足用户需求的物联网业务平台中的相应业务；数据集成层由三部分组成：数据采集中间件、基于代理的全局模式的异构数据库集成接口、实时数据库；所述中间件架构的组件分为两个宏观层：底层支持层LLSL和高层支持层HLSL；其中，底层支持层管理和运营物联网中的所有的传感器节点；底层支持层有如下组件：XML设备描述符、统一格式功能组件UFFC、UFFC工厂和UFFC注册表；高层支持层实现数据的管理和查询执行服务，用来支持物联网中的终端用户和应用程序的一个接口，高层支持层包括查询解析器QP、查询分析器QA、低级别查询LLQ和高级别查询HLQ；所述的XML设备描述符是一个包含所有与硬件和软件模块交互信息的文档，是由物联网中的设备发送的信息文档；当一个XML设备描述符发送到中间件时，中间件会按照XML设备描述符中的信息，组合所有传感器节点所需要的软件处理组件；终端用户和扩展节点并不需要进行额外编写代码；一个UFFC就是一个Java对象，对给定的一个或者一组传感器节点的功能进行抽象；中间件借助于UFFC和传感器节点进行交互；UFFC属性分为三类：静态属性、主动上传属性和被动上传属性；UFFC工厂能够在运行期间引进新的节点并创建UFFC，并实例化和创建虚拟通道，以实现即插即用；UFFC注册表是包含所有现存的UFFC的一个内存数据库；QP是物联网数据集成管理系统的前端，直接与最终用户交互，该组件接收并解析文本查询，并将查询发送到QA；查询分析器QA负责创建高级查询执行器HLQE和低级别查询执行器LLQE；低级别查询LLQ定义单一设备的行为；高级别查询HLQ操作LLQ生成的数据流；高级别查询执行器HLQE是一个外部的数据流管理系统DBMS的封装器Wrapper；所述的基于代理的全局模式的异构数据库集成接口由数据访问代理DAA、应用程序服务代理ASA和集成代理组成。