一種基于兩層dht的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法及系統(tǒng)，本發(fā)明能夠提供標(biāo)識(shí)解析服務(wù)，方法是：對(duì)所有物品構(gòu)建信息鏈，在上層域間查詢服務(wù)僅保存一個(gè)重定向信息指向信息鏈的尾部，而下層各子域的域內(nèi)查詢服務(wù)則分別保存每一個(gè)信息鏈節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息。通過上述的兩層GHT結(jié)構(gòu)有助于保證信息記錄的內(nèi)容本地性和追溯查詢的路由本地性。同時(shí)多源的信息記錄和映射記錄都可以真正的分布式存儲(chǔ)，既不會(huì)違背各信息提供者的自治管理權(quán)，又降低了查詢時(shí)延。另外，本發(fā)明還公開了兩種不同的解析模式，包括一種常規(guī)的解析模式和一種本地優(yōu)先的解析模式。分析表明，前者更適合于定位查詢，后者更適合于追蹤查詢。
【專利說(shuō)明】—種基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)中信息追溯查詢方法及系統(tǒng)，特別涉及一種基于兩層DHT(分布式哈希表)的物聯(lián)網(wǎng)信息追溯查詢方法及系統(tǒng)，屬于物聯(lián)網(wǎng)信息追溯查詢領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著“物-物”相連的物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, 1T)時(shí)代來(lái)臨，越來(lái)越多的資源對(duì)象被接入網(wǎng)絡(luò)中成為智能物體。思科公司預(yù)測(cè)到2020年將有超過500億智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。而聯(lián)通物理世界和計(jì)算世界、人類社會(huì)，形成人機(jī)物三元協(xié)同社會(huì)的首要前提就是通過唯一標(biāo)識(shí)來(lái)定位和追蹤智能物體，從而實(shí)現(xiàn)有效的管理和控制。其中，定位(track)是對(duì)目標(biāo)對(duì)象當(dāng)前所處位置的查詢，例如物流管理的調(diào)度者可查詢標(biāo)識(shí)為iA的物品已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到了什么位置；追蹤(trace)則是對(duì)歷史軌跡的查詢，例如消費(fèi)者可以查詢標(biāo)識(shí)為iB的食品從生產(chǎn)、加工、物流到最后銷售所經(jīng)歷的路徑軌跡。但無(wú)論定位還是追蹤，衡量資源對(duì)象是否具有可追溯性(Traceability)的關(guān)鍵都在于物體經(jīng)過不同節(jié)點(diǎn)時(shí)是否能夠遺留與其身份標(biāo)識(shí)相關(guān)的信息記錄。通過查詢這樣的信息記錄就可以確定一個(gè)物品的歷史、位置以及其它應(yīng)用情況。具體的標(biāo)識(shí)手段多種多樣，例如射頻標(biāo)識(shí)技術(shù)(Radio-frequencyidentification, RFID)就是這樣一種無(wú)需直接接觸的自動(dòng)化標(biāo)識(shí)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)。
[0003]統(tǒng)一將物聯(lián)網(wǎng)資源對(duì)象的身份標(biāo)識(shí)符記作Identifier，標(biāo)識(shí)相關(guān)的信息記錄(Information Record, IR)將被分散的存儲(chǔ)在不同的信息服務(wù)器(Information Server,IS)中。可以用來(lái)在網(wǎng)絡(luò)上獲取信息記錄的地址標(biāo)識(shí)符記作Locator，兩者之間的映射關(guān)系“Identifier — Locator”稱為映射記錄(Mapping Record, MR),存儲(chǔ)這一索引信息的服務(wù)器稱為解析服務(wù)器(Resolution Server, RS)。因此,對(duì)于追溯服務(wù)(TraceabilityService, TS),基本目標(biāo)就是如何以Identifier為查詢?nèi)肟?，借助?biāo)識(shí)解析服務(wù)(NameResolution Service, NRS)從一個(gè)或者多個(gè)RS中獲取關(guān)聯(lián)的locator,從而查詢各相關(guān)IS,最終得到該物聯(lián)網(wǎng)資源完整的信息記錄。
[0004]目前，物聯(lián)網(wǎng)中針對(duì)信息追溯查詢的方法可以分為三類:
[0005]I)集中式數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù):即維護(hù)統(tǒng)一的全局?jǐn)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，將所有標(biāo)識(shí)的信息記錄全部復(fù)制到該數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。這一方法雖然容易實(shí)現(xiàn)，但實(shí)際可行性很差。由于信息記錄的數(shù)據(jù)體量相當(dāng)龐大，該方案在存儲(chǔ)和查詢方面都將面臨巨大的負(fù)載壓力。此外，如果采用該方案，信息記錄的原始創(chuàng)造者也將完全失去對(duì)數(shù)據(jù)的隱私性保護(hù)。
[0006]2)集中式索引機(jī)制:不同于集中式數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，該方案僅將映射記錄而非全部的信息記錄上傳到中央服務(wù)器。但隨著映射記錄數(shù)據(jù)量的急速膨脹，集中式RS仍將面臨嚴(yán)重的存儲(chǔ)負(fù)載和查詢壓力，成為新的瓶頸。造成了不同商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)者之間對(duì)RS管理權(quán)的爭(zhēng)奪，也限制了系統(tǒng)靈活性，需要所有參與者采用統(tǒng)一的注冊(cè)和查詢接口。
[0007]3)分布式索引機(jī)制:各RS組成合作的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，將映射記錄分布到不同的RS進(jìn)行存儲(chǔ)和提供查詢。節(jié)點(diǎn)間的合作方式可以是基于層次化架構(gòu)組網(wǎng)，例如類似域名服務(wù)系統(tǒng)(Domain Name System, DNS)的樹狀結(jié)構(gòu)；也可以是基于扁平化架構(gòu)組網(wǎng)，例如類似分布式哈希表(Distributed Hash Table, DHT)的對(duì)等結(jié)構(gòu)。
[0008]現(xiàn)有的分布式索引機(jī)制仍然存在如下缺點(diǎn):
[0009]I)查詢延遲高。
[0010]2)不能真正保證信息多源性。
[0011]3)可擴(kuò)展性差。
[0012]究其根本原因，在于對(duì)追溯服務(wù)的本地性(Locality)缺乏重視。
[0013]如果基于層次化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)組織追溯服務(wù)?？筛鶕?jù)管理域之間的組織關(guān)系分級(jí)授權(quán)，但存在負(fù)載不均的缺點(diǎn)，對(duì)上層節(jié)點(diǎn)壓力較大。
[0014]如果基于扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)組織追溯服務(wù)。根據(jù)采用的扁平化P2P組網(wǎng)技術(shù)不同，又可以進(jìn)一步分為基于無(wú)結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)的追溯服務(wù)和基于結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)的追溯服務(wù)。前者由于缺乏全局的路由信息，往往查詢時(shí)延過大。雖然可以通過主動(dòng)添加物品的移動(dòng)信息〈上一節(jié)點(diǎn)，下一節(jié)點(diǎn)〉來(lái)維護(hù)一個(gè)節(jié)點(diǎn)間的信息鏈，避免漫無(wú)目的的洪泛查詢。但是如何獲取這種移動(dòng)信息是一個(gè)難點(diǎn)。后者可通過DHT的方式實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)和查詢。但是一致性哈希算法既沒有考慮節(jié)點(diǎn)的實(shí)際位置，導(dǎo)致P2P覆蓋網(wǎng)的邏輯拓?fù)浜偷讓覫P網(wǎng)的物理拓?fù)洳环?，查詢時(shí)延很大；也沒有考慮數(shù)據(jù)的層次屬性，導(dǎo)致P2P覆蓋網(wǎng)的邏輯拓?fù)浜凸芾碛虻慕M織關(guān)系也不符合，不利于區(qū)間查詢、多屬性查詢等復(fù)雜查詢，更不利于各自治組織設(shè)置靈活的管理策略。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的是在保證系統(tǒng)可用性的前提下，充分考慮追溯服務(wù)的本地性問題，減少查詢時(shí)延，真正保證信息多源性和系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。
[0016]本發(fā)明的原理是:以Identifier為查詢?nèi)肟?，借助?biāo)識(shí)解析服務(wù)NRS從一個(gè)或者多個(gè)解析服務(wù)器RS中獲取關(guān)聯(lián)的地址標(biāo)識(shí)符locator，從而查詢各相關(guān)信息服務(wù)器IS，最終得到該物聯(lián)網(wǎng)資源完整的信息記錄。
[0017]基于上述考慮，本發(fā)明提出一種基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其步驟為:
[0018]I)根據(jù)唯一身份標(biāo)識(shí)WD對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的所有物品進(jìn)行注冊(cè)并建立信息鏈；在由全局解析服務(wù)器GRS組成的上層域保存所述信息鏈尾部；在由本地解析服務(wù)器LRS和信息服務(wù)器IS組成的下層各子域分別保存所述信息鏈的節(jié)點(diǎn)的剩余信息；
[0019]2)以所述UID作為關(guān)鍵字在所述上層域執(zhí)行解析查詢，返回GRS映射記錄；
[0020]3)根據(jù)所述GRS映射記錄找出所述信息鏈尾部的最新節(jié)點(diǎn)的NamelD，并根據(jù)所述NameID和所述UID的哈希值構(gòu)建該物品在不同子域中留下的信息記錄的身份標(biāo)識(shí)LID ；
[0021]4)根據(jù)所述NameID的at屬性在所述信息鏈尾部最新節(jié)點(diǎn)NameID的子域內(nèi)進(jìn)行查詢，得到關(guān)聯(lián)的LRS映射記錄，
[0022]5)根據(jù)所述LID在所述LRS映射記錄中查詢出信息。
[0023]若是溯查詢方法，其步驟包括:
[0024]I)根據(jù)唯一身份標(biāo)識(shí)UID對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的所有物品進(jìn)行注冊(cè)并建立信息鏈；在由全局解析服務(wù)器GRS組成的上層域保存所述信息鏈尾部；在由本地解析服務(wù)器LRS和信息服務(wù)器IS組成的下層各子域分別保存每一個(gè)信息鏈節(jié)點(diǎn)的剩余信息；
[0025]2)以所述UID作為關(guān)鍵字在所述上層執(zhí)行解析查詢，返回GRS映射記錄；[0026]3)根據(jù)所述GRS映射記錄找出所述信息鏈尾部的最新節(jié)點(diǎn)NamelD，并根據(jù)所述NameID和所述WD的哈希值構(gòu)建LID ；
[0027]4)在所述信息鏈尾部最新節(jié)點(diǎn)NameID的子域內(nèi)進(jìn)行查詢，得到關(guān)聯(lián)的LRS映射記錄;
[0028]5)逆著所述信息鏈，根據(jù)所述LID中from屬性得到所有相關(guān)LRS節(jié)點(diǎn)，得到追溯查詢信息。在每一次本地查詢，都可以得到from屬性，反映物品的上一跳節(jié)點(diǎn)的locator位置標(biāo)識(shí)符，從而再將查詢轉(zhuǎn)發(fā)給該節(jié)點(diǎn)。
[0029]若是定位查詢方法，則其步驟包括:
[0030]I)根據(jù)唯一身份標(biāo)識(shí)UID對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的所有物品進(jìn)行注冊(cè)并建立信息鏈；在由全局解析服務(wù)器GRS組成的上層域保存所述信息鏈尾部；在由本地解析服務(wù)器LRS和信息服務(wù)器IS組成的下層各子域分別保存每一個(gè)信息鏈節(jié)點(diǎn)的剩余信息；
[0031]2)以所述UID作為關(guān)鍵字在所述上層執(zhí)行解析查詢，返回GRS映射記錄；
[0032]3)根據(jù)所述GRS映射記錄找出所述信息鏈尾部的最新節(jié)點(diǎn)NamelD，并根據(jù)所述NameID和所述WD的哈希值構(gòu)建LID ；
[0033]4)根據(jù)NameID的at屬性在所述信息鏈尾部最新節(jié)點(diǎn)NameID的子域內(nèi)進(jìn)行查詢，得到關(guān)聯(lián)的LRS映射記錄；
[0034]5)根據(jù)所述LRS映射記錄判斷出物品最新的信息記錄。
[0035]所述映射記錄是指“物品的身份標(biāo)識(shí)identifier”到“物品信息的位置標(biāo)識(shí)符locator”之間的映射關(guān)系；而信息記錄則是指在locator所描述位置存儲(chǔ)的該物品相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)記錄，比如生產(chǎn)日期，生產(chǎn)地等等。
[0036]更進(jìn)一步，本發(fā)明還提出了改進(jìn)的解析模式:
[0037]在上述步驟2)之前先進(jìn)行本地優(yōu)先解析，其方法如下:
[0038]I)以UID的哈希值和初始查詢節(jié)點(diǎn)NameID構(gòu)建LID，然后在上層域進(jìn)行查詢；
[0039]2)若查詢成功，則獲得關(guān)聯(lián)的LRS映射記錄；如果是定位查詢，則根據(jù)to屬性正向沿著信息鏈查詢到最新節(jié)點(diǎn)；如果是追蹤查詢，根據(jù)from和to屬性并發(fā)的沿著正反兩個(gè)方向查詢所有相關(guān)節(jié)點(diǎn)；
[0040]3)若查詢失敗，按照原來(lái)的步驟2) — 5)進(jìn)行處理。
[0041 ] 更進(jìn)一步，所述LID的編碼包括兩部分:一個(gè)標(biāo)識(shí)信息節(jié)點(diǎn)的NameID和一個(gè)標(biāo)識(shí)信息記錄的NumericID ;所述NameID采用字符串形式,為該節(jié)點(diǎn)的域名標(biāo)識(shí)；NumericID采用二進(jìn)制形式，為UID的哈希值，兩者之間由“ ！ ”劃分。
[0042]更進(jìn)一步，所述信息鏈?zhǔn)侵府?dāng)物品移動(dòng)經(jīng)過多個(gè)不同的子域時(shí)，通過在每一個(gè)子域中為其添加數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，記錄上一子域中物品來(lái)源節(jié)點(diǎn)的NameID和下一子域中物品目的節(jié)點(diǎn)的NamelD，從而將所有保存該物品映射記錄的RS節(jié)點(diǎn)鏈接起來(lái)以方便追溯查詢。
[0043]更進(jìn)一步，GRS中存儲(chǔ)映射記錄，以UID為索引僅保存物品信息鏈中最新節(jié)點(diǎn)的NameID (作為其at屬性)。
[0044]更進(jìn)一步，LRS中存儲(chǔ)映射記錄，以LID為索引分別保存物品在本域中信息鏈數(shù)據(jù)。
[0045]更進(jìn)一步，所述LRS節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括:from屬性、to屬性、4元組map ;from屬性和、表明信息鏈的指向信息，4元組map存儲(chǔ)具體的映射記錄，其中，I為信息記錄的位置標(biāo)識(shí)符，t為映射記錄的注冊(cè)時(shí)間，a為彳目息記錄關(guān)聯(lián)的行為，P為物品可能的關(guān)聯(lián)對(duì)象。
[0046]更進(jìn)一步，所述注冊(cè)步驟為:
[0047]當(dāng)物品移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)的控制范圍內(nèi)，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備捕獲到的信息數(shù)據(jù)首先被存儲(chǔ)到本地信息服務(wù)器，然后激發(fā)該信息服務(wù)器向預(yù)先配置的默認(rèn)LRS發(fā)送注冊(cè)報(bào)文。通過域內(nèi)路由機(jī)制，注冊(cè)報(bào)文被送給對(duì)應(yīng)的LRS節(jié)點(diǎn)，并創(chuàng)建域內(nèi)映射記錄；再由該負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)向上層域間查詢服務(wù)注冊(cè)物品身份標(biāo)識(shí)UID和負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)NameID的綁定關(guān)系。
[0048]更進(jìn)一步，當(dāng)物品移動(dòng)到一個(gè)新的解析子域后，除了在本域內(nèi)創(chuàng)建LRS映射記錄，還有更新其它關(guān)聯(lián)的映射記錄，來(lái)維護(hù)整個(gè)信息鏈。
[0049]優(yōu)選地，上層查詢的DHT路由算法采用Chord算法，下層查詢服務(wù)采用基于SkipNet 算法。
[0050]一種基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息追溯、定位查詢系統(tǒng)，包括:上層查詢域和下層查詢服務(wù)域，所述上層查詢域由全局解析服務(wù)器GRS組成；所述下層查詢服務(wù)域由本地解析服務(wù)器LRS和信息服務(wù)器IS組成；在上層查詢域中僅保存一重定向信息指向信息鏈的尾部；在下層查詢域中分別保存每一個(gè)信息鏈節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息；
[0051]以及用于根據(jù)唯一身份標(biāo)識(shí)UID對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的所有物品進(jìn)行注冊(cè)并建立信息鏈的注冊(cè)模塊。在上述硬件搭建好后，還需要安裝一定的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢軟件，例如BIND系統(tǒng)。
[0052]本發(fā)明的有益效果:
[0053]I)針對(duì)一個(gè)物品，不僅是多個(gè)IS節(jié)點(diǎn)都可能有多條信息記錄，而且可能在多個(gè)NRS節(jié)點(diǎn)有映射記錄。本發(fā)明中設(shè)計(jì)了一種兩層DHT映射系統(tǒng)來(lái)提供標(biāo)識(shí)解析服務(wù)。對(duì)所有物品構(gòu)建信息鏈，上層域間查詢服務(wù)僅保存一個(gè)重定向信息指向信息鏈的尾部，而下層各子域的域內(nèi)查詢服務(wù)則分別保存每一個(gè)信息鏈節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息。有助于保證信息記錄的內(nèi)容本地性和追溯查詢的路由本地性。多源的信息記錄和映射記錄都可以真正的分布式存儲(chǔ)，既不會(huì)違背各信息提供者的自治管理權(quán)，又降低了查詢時(shí)延。
[0054]2)基于該映射系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了兩種不同的解析模式，包括一種常規(guī)的解析模式和一種本地優(yōu)先的解析模式。分析表明，前者更適合于定位查詢，后者更適合于追蹤查詢。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0055]圖1是本發(fā)明中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)示意圖。
[0056]圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例中基于SkipNet的域內(nèi)路由流程示意圖。
[0057]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中更新流程示意圖。
[0058]附圖實(shí)施方式
[0059](I)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
[0060]如圖1所示，本發(fā)明中所提出的信息追溯網(wǎng)絡(luò)由兩類節(jié)點(diǎn)組成，包括存儲(chǔ)原始信息記錄的信息服務(wù)器IS和存儲(chǔ)映射記錄的標(biāo)識(shí)解析服務(wù)器RS。而RS又進(jìn)一步采用兩層DHT網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行組織，來(lái)提供物品身份標(biāo)識(shí)符到其信息記錄地址標(biāo)識(shí)符之間的標(biāo)識(shí)解析服務(wù)。兩層DHT網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣M織結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:根據(jù)功能角色不同，可將RS解析服務(wù)器分為上層的全局解析服務(wù)器(Global Resolution Server, GRS)和下層的本地解析服務(wù)器(LocalResolution Server, LRS)?；诠?jié)點(diǎn)間的合作策略(例如地理位置臨近或者組織邏輯相關(guān)等)，同一公司或者組織的若干LRS節(jié)點(diǎn)可以形成子域(domain)。所述子域可根據(jù)實(shí)際情況生成多個(gè)。
[0061](2)命名機(jī)制
[0062]標(biāo)識(shí)是用來(lái)識(shí)別資源對(duì)象的唯一符號(hào)。但現(xiàn)實(shí)物理世界中使用的身份標(biāo)識(shí)，例如RFID標(biāo)簽上的唯一編碼，并不能直接在網(wǎng)絡(luò)中用于查找該標(biāo)簽所附著的物品對(duì)應(yīng)的信息記錄。標(biāo)識(shí)解析服務(wù)正是用來(lái)提供身份標(biāo)識(shí)到可以在網(wǎng)絡(luò)中路由查找信息記錄的地址標(biāo)識(shí)之間的映射轉(zhuǎn)換服務(wù)。
[0063]同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)中資源對(duì)象所關(guān)聯(lián)的信息記錄還存在信息多源化的特殊性，往往是一對(duì)多的映射關(guān)系，且會(huì)分散的存儲(chǔ)在多個(gè)不同的位置。例如供應(yīng)鏈中，隨著物品位置的移動(dòng)，在生產(chǎn)廠商、物流、經(jīng)銷商等角色所維護(hù)的不同信息服務(wù)器中都會(huì)保存相關(guān)的信息記錄。而這些信息記錄及其映射記錄由于維護(hù)者不同，實(shí)際上不可能聚合在一起。
[0064]本發(fā)明中直接采用物品的唯一身份標(biāo)識(shí)UID (unique product identifier)來(lái)命名物理世界中的資源對(duì)象，例如可采用EPC (Electronic Product Code)編碼方案的RFID標(biāo)識(shí)。并以此為基礎(chǔ)，衍生出該物品在不同子域中所留下的信息記錄的身份標(biāo)識(shí)LID(localproduct identifier)。從而經(jīng)過“UID — LID”, “LID — Locator”的兩步映射轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)解析查詢。唯一身份標(biāo)識(shí)WD包括但不限于:ucode，mRFID, CPC, NPC, ecode。
[0065]具體來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明中每一個(gè)LID的編碼包括兩部分:一個(gè)標(biāo)識(shí)信息節(jié)點(diǎn)的NameID和一個(gè)標(biāo)識(shí)信息記錄的NumericID。NameID采用字符串形式,設(shè)計(jì)為該節(jié)點(diǎn)的域名標(biāo)識(shí)；NumericID采用二進(jìn)制形式，設(shè)計(jì)為WD的哈希值。兩者之間由“！ ”劃分。
[0066](3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
[0067]①信息鏈
[0068]所謂信息鏈的概念，就是指隨著物品的移動(dòng)，可能會(huì)經(jīng)過多個(gè)不同的子域，通過在每一個(gè)子域中為其添加數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，記錄上一子域中物品來(lái)源節(jié)點(diǎn)的NameID和下一子域中物品目的節(jié)點(diǎn)的NamelD，從而將所有保存該物品映射記錄的RS節(jié)點(diǎn)鏈接起來(lái)以方便追溯查詢。
[0069]②映射記錄
[0070]GRS中存儲(chǔ)的映射記錄，以UID為索引，僅保存物品信息鏈中最新節(jié)點(diǎn)的NameID(作為其at屬性)。at屬性和from、to屬性一樣,都是屬于地址標(biāo)示符locator,不同的是，at反映物品最新的子域位置,而from表示上一個(gè)子域,而to表示下一個(gè)子域。
[0071]LRS中存儲(chǔ)的映射記錄，以LID為索引，分別保存物品在本域中信息鏈數(shù)據(jù)。如表I所示，from屬性和to屬性表明信息鏈的指向信息,4元組map存儲(chǔ)具體的映射記錄(其中，I為信息記錄的位置標(biāo)識(shí)符，t為映射記錄的注冊(cè)時(shí)間，a為信息記錄關(guān)聯(lián)的行為，P為物品可能的關(guān)聯(lián)對(duì)象)。
[0072]表1.LRS節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其步驟為: 1)根據(jù)唯一身份標(biāo)識(shí)UID對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的所有物品進(jìn)行注冊(cè)并建立信息鏈；在由全局解析服務(wù)器GRS組成的上層域保存所述信息鏈尾部；在由本地解析服務(wù)器LRS和信息服務(wù)器IS組成的下層各子域分別保存所述信息鏈的節(jié)點(diǎn)的剩余信息； 2)以所述UID作為關(guān)鍵字在所述上層域執(zhí)行解析查詢，返回GRS映射記錄； 3)根據(jù)所述GRS映射記錄找出所述信息鏈尾部的最新節(jié)點(diǎn)的NamelD，并根據(jù)所述NameID和所述UID的哈希值構(gòu)建該物品在不同子域中留下的信息記錄的身份標(biāo)識(shí)LID ； 4)根據(jù)所述NameID的at屬性在所述信息鏈尾部最新節(jié)點(diǎn)NameID的子域內(nèi)進(jìn)行查詢，得到關(guān)聯(lián)的LRS映射記錄； 5)根據(jù)所述LID在所述LRS映射記錄中查詢出信息。
2.如權(quán)利要求1所述的基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其特征在于，若是追溯查詢，所述步驟5)還包括: 根據(jù)所述LRS映射記錄逆著所述信息鏈，根據(jù)所述LID中from屬性得到所有相關(guān)LRS節(jié)點(diǎn)，得到追溯查詢信息。
3.如權(quán)利要求1所述的基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其特征在于，若是定位查詢方法，則經(jīng)過所述步驟I)一4)后進(jìn)行如下處理: 根據(jù)所述LRS映射記錄判斷出物品最新的信息記錄。
4.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其特征在于，在所述步驟2)之前先進(jìn)行本地優(yōu)先解析，其方法如下: 以WD的哈希值和初始查詢節(jié)點(diǎn)NameID構(gòu)建LID，然后在上層域進(jìn)行查詢； 若查詢成功，則獲得關(guān)聯(lián)的LRS映射記錄；如果是定位查詢，則根據(jù)to屬性正向沿著信息鏈查詢到最新節(jié)點(diǎn)；如果是追蹤查詢，根據(jù)from和to屬性并發(fā)的沿著正反兩個(gè)方向查詢所有相關(guān)節(jié)點(diǎn)； 若查詢失敗，按照原來(lái)的步驟2) — 5)進(jìn)行處理。
5.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其特征在于，所述LID的編碼包括兩部分:一個(gè)標(biāo)識(shí)信息節(jié)點(diǎn)的NameID和一個(gè)標(biāo)識(shí)信息記錄的NumericID ;所述NameID采用字符串形式，為該節(jié)點(diǎn)的域名標(biāo)識(shí)；NumericID采用二進(jìn)制形式，為WD的哈希值，兩者之間由“！”劃分。
6.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其特征在于，所述信息鏈?zhǔn)侵府?dāng)物品移動(dòng)經(jīng)過多個(gè)不同的子域時(shí)，通過在每一個(gè)子域中為其添加數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，記錄上一子域中物品來(lái)源節(jié)點(diǎn)的NameID和下一子域中物品目的節(jié)點(diǎn)的NameID,將所有保存該物品映射記錄的RS節(jié)點(diǎn)鏈接起來(lái)進(jìn)行追溯查詢。
7.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其特征在于， 所述GRS中存儲(chǔ)映射記錄，以UID為索引僅保存物品信息鏈中最新節(jié)點(diǎn)的NameID ； 所述LRS中存儲(chǔ)映射記錄，以LID為索引分別保存物品在本域中信息鏈數(shù)據(jù) 所述LR S的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括:from屬性、to屬性、4元組map (I, t, a, p);其中所述from屬性和to屬性表明信息鏈的指向信息；4元組map存儲(chǔ)具體的映射記錄，其中，I為信息記錄的位置標(biāo)識(shí)符，t為映射記錄的注冊(cè)時(shí)間,a為信息記錄關(guān)聯(lián)的行為,P為物品可能的關(guān)聯(lián)對(duì)象。
8.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其特征在于，所述注冊(cè)步驟為: 1)當(dāng)物品移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)的控制范圍內(nèi)，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備捕獲到的信息數(shù)據(jù)首先被存儲(chǔ)到本地信息服務(wù)器，然后激發(fā)該信息服務(wù)器向預(yù)先配置的默認(rèn)LRS發(fā)送注冊(cè)報(bào)文； 2)通過域內(nèi)路由機(jī)制，注冊(cè)報(bào)文被送給對(duì)應(yīng)的LRS節(jié)點(diǎn)，并創(chuàng)建域內(nèi)映射記錄；再由該負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)向上層域間查詢服務(wù)注冊(cè)物品身份標(biāo)識(shí)UID和負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)NameID的綁定關(guān)系。
9.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息查詢方法，其特征在于，所述上層查詢的DHT路由算法采用Chord算法，所述下層查詢服務(wù)采用基于SkipNet算法。
10.一種基于兩層DHT的物聯(lián)網(wǎng)信息追溯、定位查詢系統(tǒng)，其特征在于，包括:上層查詢服務(wù)域和下層查詢服務(wù)域，在所述上層、下層查詢服務(wù)域設(shè)定不同的路由機(jī)制； 所述上層查詢域由全局解析服務(wù)器GRS組成；所述下層查詢服務(wù)域由本地解析服務(wù)器LRS和信息服務(wù)器IS組成；在上層查詢域中僅保存一重定向信息指向信息鏈的尾部；在下層查詢域中分別保存每一個(gè)信息鏈節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息； 以及用于根據(jù)唯一身份標(biāo) 識(shí)UID對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中的所有物品進(jìn)行注冊(cè)并建立信息鏈的注冊(cè)模塊。
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK103678572SQ201310662321
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】劉陽(yáng), 李馨遲 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心