專利名稱：物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)以及在該系統(tǒng)上的信息處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，特別涉及一種物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)以及在該系統(tǒng)上的信息處理方法。
背景技術(shù)：
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對信息和信息服務(wù)的需求都在不斷提高。物聯(lián)網(wǎng)時代正在向我們邁進，特別是在美國奧巴馬政府提出“智慧地球”的概念之后，物聯(lián)網(wǎng)更是受到了人們越來越多的關(guān)注和重視。物聯(lián)網(wǎng)時代的到來被認為是繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后，信息產(chǎn)業(yè)的第三次飛躍。物聯(lián)網(wǎng)建立最初的目的就是建立一個可以實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的物品信息實時共享的網(wǎng)絡(luò)，使得在現(xiàn)有的因特網(wǎng)架構(gòu)下實現(xiàn)物品在全球范圍的定位、追蹤和其他信息查詢等目標。說到底，物聯(lián)網(wǎng)就是一個龐大的信息共享和信息交換網(wǎng)絡(luò)，旨在為人們提供更為豐富和便捷的信息服務(wù)。由于物聯(lián)網(wǎng)本身的特點，其規(guī)模會比現(xiàn)有的因特網(wǎng)大的多，它將產(chǎn)生的信息量之大也可想而知。因此，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境下，如何高效、可靠的組織和存儲信息，并為用戶提供便捷的信息服務(wù)是一個亟待解決的問題。1999年MIT成立了 Auto-ID中心(Auto-ID Center)，并且提出了產(chǎn)品電子碼 (Electronic Product Code，EPC)的概念，之后與全球七所大學共同組成了Auto-ID Labs。 2003年由 EAN(European Article Number，歐洲商品編碼)和UCC(Uniform Code Council, 統(tǒng)一代碼協(xié)會)創(chuàng)建了 EPCglobal來負責管理和推廣EPC工作，希望在全球能夠建立一個龐大的物品信息交換和共享網(wǎng)絡(luò)，從而提高產(chǎn)品供應(yīng)鏈的可視性和可控性。EPCglobal提出了一種EPC網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)在實現(xiàn)過程中由于繼承了傳統(tǒng) DNS (Domain Name System，域名系統(tǒng))的相關(guān)技術(shù)，使得它也保留了傳統(tǒng)DNS在性能和安全性等方面的缺陷，如健壯性差、負載不均衡、信息查找過程繁瑣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等。因此，如果在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境下采用EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來實現(xiàn)信息的組織、存儲會存在上述的健壯性差、負載不均衡、信息查找過程繁瑣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等多種缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)健壯性差、負載不均衡、信息查找過程繁瑣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等多種缺陷，從而提供一種健壯性好、信息易于查找的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，包括標簽、讀取器、 信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點、信息服務(wù)節(jié)點；其中，所述標簽內(nèi)保存有物品或服務(wù)的編碼信息；所述讀取器用于讀取所述標簽內(nèi)的信息，并將所讀取的信息傳輸?shù)剿鲂畔㈩A(yù)處理與發(fā)布節(jié)點；所述信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點對所接收的信息進行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的信息發(fā)布到所述信息服務(wù)節(jié)點；所述信息服務(wù)節(jié)點用于存儲信息，并提供對信息的查找與定位；所述信息服務(wù)節(jié)點有多個，各個信息服務(wù)節(jié)點之間形成結(jié)構(gòu)化的P2P網(wǎng)絡(luò)。
上述技術(shù)方案中，所述各個信息服務(wù)節(jié)點根據(jù)標識符值的大小順序形成邏輯環(huán)， 每個信息服務(wù)節(jié)點上保存有與其相對應(yīng)的標簽或讀取器中的信息。上述技術(shù)方案中，所述信息服務(wù)節(jié)點與所述標簽或讀取器之間的對應(yīng)關(guān)系通過判斷所述信息服務(wù)節(jié)點的標識符的值以及所述標簽或讀取器的關(guān)鍵字的標識符的值是否相等或相近得到。上述技術(shù)方案中，所述信息服務(wù)節(jié)點的標識符的值是通過哈希所述信息服務(wù)節(jié)點的IP地址所得到的一個小于2n的值；所述η的取值使得所述2η大于所述物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)中的信息服務(wù)節(jié)點的總數(shù)。上述技術(shù)方案中，所述標簽或讀取器的關(guān)鍵字的標識符的值為將所述標簽或讀取器所被賦予的全球唯一編號取模2η后所生成的值。上述技術(shù)方案中，所述相近為所述信息服務(wù)節(jié)點的標識符的值大于且最為接近所述標簽或讀取器的關(guān)鍵字的標識符的值。上述技術(shù)方案中，所述信息服務(wù)節(jié)點上包括一路由表，所述路由表中包括有與當前信息服務(wù)節(jié)點的標識距離依次為義二1，. . .21,... 2-1的信息服務(wù)節(jié)點或其后繼信息服務(wù)節(jié)點的節(jié)點標識符與對應(yīng)的IP地址和端口號。本發(fā)明還提供了一種在所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)中定位信息服務(wù)節(jié)點的方法， 包括步驟1)、接收包含有關(guān)鍵字K的相應(yīng)請求；步驟幻、哈希該關(guān)鍵字K，得到與關(guān)鍵字K對應(yīng)的關(guān)鍵字標識符K’ ；步驟幻、檢驗所述K’與當前節(jié)點N的標識符s及其在所述邏輯環(huán)上當前節(jié)點N的下一個節(jié)點N’的標識符S’間的關(guān)系，如果s < K’ < S’，則當前節(jié)點的下一個節(jié)點N’即為要查找的目標節(jié)點，查找過程結(jié)束；否則，在節(jié)點N的路由表中依次查找出小于K’的最大節(jié)點標識符P所對應(yīng)的節(jié)點M，將該節(jié)點M作為新的當前節(jié)點。本發(fā)明又提供了一種在所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)上發(fā)布信息的方法，包括步驟1)、讀取器從標簽讀取信息，并將所讀取到的信息傳輸給信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)占.
I— /、、、 步驟2)、所述信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點對所接收到的信息進行預(yù)處理，并向就近的信息服務(wù)節(jié)點發(fā)送信息發(fā)布請求；所述信息發(fā)布請求中包含有所述讀取器與所述標簽的全球唯一編號；步驟幻、所述就近的信息服務(wù)節(jié)點采用所述的定位信息服務(wù)節(jié)點的方法找到與所述讀取器和所述標簽對應(yīng)的信息服務(wù)節(jié)點；步驟4)、所述信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點將經(jīng)過預(yù)處理后的信息發(fā)布到步驟幻所得至_信息服務(wù)節(jié)點上。本發(fā)明還提供了一種在所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)上查詢信息的方法，包括步驟1)、一信息服務(wù)節(jié)點接收到對某一讀取器或標簽的信息查詢請求，所述信息查詢請求中包含有所述讀取器或所述標簽的全球唯一編號；步驟2、、該信息服務(wù)節(jié)點采用所述的定位信息服務(wù)節(jié)點的方法找到與所述讀取器或所述標簽對應(yīng)的信息服務(wù)節(jié)點；步驟3)、步驟2)所得到的信息服務(wù)節(jié)點將返回所查詢的信息。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、本發(fā)明節(jié)約了硬件開銷。2、本發(fā)明簡化了服務(wù)流程，加快了信息查找速度。3、本發(fā)明將有關(guān)信息通過結(jié)構(gòu)化P2P分開存儲，提高了系統(tǒng)的健壯性，改善了負載均衡。


圖1為在本發(fā)明的一個實施例中，物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為在本發(fā)明的一個實施例中，物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)中的信息服務(wù)節(jié)點所構(gòu)建的邏輯環(huán)的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明加以說明。在物聯(lián)網(wǎng)中，每時每刻都有大量的數(shù)據(jù)被生成，如何有效地組織、存儲這些數(shù)據(jù)， 并為用戶提供一個高效的數(shù)據(jù)信息訪問方式是物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)所要解決的核心問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，EPCglobal所提出的EPC網(wǎng)絡(luò)主要構(gòu)成包括五個元素產(chǎn)品電子碼、 標簽與讀取器、EPC中間件、對象名稱解析服務(wù)和EPC信息服務(wù)。其中，產(chǎn)品電子碼是全球唯一性編碼，用于物品個體的鑒別，類似于物品的身份證號碼；標簽與讀取器負責底層信息的交換，是這個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施；EPC中間件(EPC Middleware)負責數(shù)據(jù)的收集、過濾與整合；對象名稱解析服務(wù)(Object Name Service, 0NS)提供類似于因特網(wǎng)中DNS的服務(wù)，負責找到與EPC碼對應(yīng)的EPC信息服務(wù)資源的地址；EPC信息服務(wù)(EPC Information Service, EPCIS)則是網(wǎng)絡(luò)中的信息存儲中心。在這一EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上進行信息查找的總體流程為首先，通過用戶節(jié)點向ONS所在服務(wù)器發(fā)送ONS記錄查詢請求，由ONS將用戶請求中的EPC碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的域名而返回給用戶；然后，用戶節(jié)點通過返回的域名來訪問對應(yīng)企業(yè)內(nèi)部的EPC信息服務(wù)來查詢其所需信息。上述兩個過程分別包含了各自復(fù)雜的內(nèi)部流程。因此，整個EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、硬件開銷大，而且存在查詢效率低、系統(tǒng)穩(wěn)定性差和存在性能瓶頸等缺點。此外，它也繼承了傳統(tǒng)DSN在性能和安全性方面的其他缺陷。鑒于現(xiàn)有EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)上時所存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種基于結(jié)構(gòu)化P2P的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在性能、健壯性和負載均衡等方面較現(xiàn)有的EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)都有較明顯的改進。如圖1所示，在本發(fā)明的一個實施例中，物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)包括標簽、讀取器、 信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點、信息服務(wù)節(jié)點。下面對這些組成部分的具體功能分別加以說明。標簽，即RFID標簽，內(nèi)部存儲有對應(yīng)物品的編碼信息或者與服務(wù)相關(guān)的特殊編碼信息，如用于定位的RFID標簽內(nèi)部記錄的是所在地的地理位置編碼信息。按照是否可以寫入新數(shù)據(jù)，所述標簽可分為只讀標簽和可寫標簽兩種。讀取器，對所述標簽內(nèi)數(shù)據(jù)具有讀寫功能的物理設(shè)備，主要負責從所讀取的標簽內(nèi)獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，并與自身所攜帶信息(如地址信息等)組合而形成有意義的信息數(shù)據(jù)。作為一種優(yōu)選實現(xiàn)方式，在本實施例中，讀取器還具有數(shù)據(jù)緩存、傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)功能，如可以通過讀取器之間所建立的自組織網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)，并最終將收集到的數(shù)據(jù)傳輸至所述信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點上。信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點，主要負責兩個功能一是信息的預(yù)處理，如信息的過濾、 去重和根據(jù)不同應(yīng)用需求對信息進行初步的規(guī)整等；二是將預(yù)處理后的信息發(fā)布到因特網(wǎng)中的信息服務(wù)節(jié)點上。信息服務(wù)節(jié)點具有多重功能，它不但要負責物聯(lián)網(wǎng)中所有數(shù)據(jù)信息的存儲，同時還要提供信息查找與定位等服務(wù)。該節(jié)點的功能與EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中對象名稱解析服務(wù)和 EPC信息服務(wù)兩個部分的功能相對應(yīng)。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計會大大簡化物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的物理層次結(jié)構(gòu)。信息服務(wù)節(jié)點通常在服務(wù)器上實現(xiàn)。由于物聯(lián)網(wǎng)本身所具有的數(shù)據(jù)量大、分布范圍廣的特點，因此信息服務(wù)節(jié)點不太可能由一個服務(wù)器實現(xiàn)。正如圖1所示出的那樣，在網(wǎng)絡(luò)中包括有多個信息服務(wù)節(jié)點，這些信息服務(wù)節(jié)點各自存儲部分的物聯(lián)網(wǎng)中的信息，如何將所要存儲的信息分配到相應(yīng)的信息服務(wù)節(jié)點上，使得對這些信息的查找更為方便、快捷、 高效是下文中所要解決的。通過分析物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的需求和應(yīng)用環(huán)境特點，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)信息服務(wù)節(jié)點層具有結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定、對系統(tǒng)效率和性能要求較高，以及信息檢索采用精確的關(guān)鍵字查詢等特點。因此，非常適合采用結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)模型作為其組織方式。具體的P2P網(wǎng)絡(luò)模型的選取可以是多種多樣的，如現(xiàn)有技術(shù)中常用的Chord模型、CAN模型、Tapestry模型、Pastry 及其改進模型均可應(yīng)用于本發(fā)明，在本實施例中采用的是基于Chord模型的方法。為了便于理解，下面首先對Chord模型進行詳細介紹。Chord是一種P2P環(huán)境下基于分布式哈希表(Distributed Hash Table,DHT)方法的數(shù)據(jù)查找算法。所述DHT的基本思想為通過由關(guān)鍵字與目標文件地址形成鍵值對〈K， V〉，將該鍵值對作為目標文件的索引，由所有的鍵值對組成整個系統(tǒng)中文件的索引表。而每個關(guān)鍵字又與網(wǎng)絡(luò)中的特定節(jié)點存在映射關(guān)系，其對應(yīng)的文件會被存儲到與之映射的節(jié)點上，因此，通過目標文件的關(guān)鍵字查詢索引表即可獲取其存儲地址。索引表并不是被存儲在某一個節(jié)點上，而是通過某種策略分散到系統(tǒng)中所有節(jié)點上，由節(jié)點各自維護其幾個鄰居節(jié)點的路由表，最終通過節(jié)點間的協(xié)作來完成整個系統(tǒng)內(nèi)的路由功能。本實施例中所選用的Chord就是一種特殊的環(huán)狀結(jié)構(gòu)DHT系統(tǒng)。在對Chord模型做簡要說明以后，下面對基于Chord模型的信息服務(wù)節(jié)點的組織方式進行說明。步驟1)、首先，將所述的標簽和讀取器都作為一個獨立的信息個體，并為每個個體賦予一個全球唯一的編號(在IPv6普及后可以直接選用標簽與讀取器的IPv6地址作為此編號)。通過這一操作就可以將對應(yīng)于標簽與讀取器的個體信息的管理都統(tǒng)一成了對特定編號ID相應(yīng)信息的管理。在本步驟中將標簽與讀取器都作為信息個體的目的在于，使得本發(fā)明中的信息服務(wù)節(jié)點的組織方式不但適用于類似EPC網(wǎng)絡(luò)的以標簽為信息承載體的系統(tǒng)，而且適用于以讀取器為信息承載體的應(yīng)用系統(tǒng)。在現(xiàn)有的EPC網(wǎng)絡(luò)中，僅僅將標簽作為信息承載體，也就是說，僅僅為標簽賦予了一個全球唯一的編號。但在實際應(yīng)用中，存在需要將讀取器作為信息承載體的場景，例如要查詢某特定倉庫一段時間的進貨信息，如果僅僅將標簽所在的物體作為信息承載體的話，那么要完成上述簡單的請求也將會耗費大量的資源和時間。步驟2)、計算系統(tǒng)中各個信息服務(wù)節(jié)點的標識符，然后根據(jù)信息服務(wù)節(jié)點的標識符將各個信息服務(wù)節(jié)點排列在一個邏輯環(huán)上。在本實施例中，各個信息服務(wù)節(jié)點標識符是通過哈希信息服務(wù)節(jié)點的IP地址得到的一個小于2n的值，在其他實施例中，也可以采用其他計算方式，如按照一定規(guī)則為信息服務(wù)節(jié)點分配的節(jié)點ID也可作為信息服務(wù)節(jié)點的標識符，只要滿足不同節(jié)點標識不同即可。在得到各個信息服務(wù)節(jié)點的標識符后，按照標識符值以從小到大的順序?qū)⑺鲂畔⒎?wù)節(jié)點排列在一個邏輯環(huán)上。其中，η的取值應(yīng)當保證2η大于系統(tǒng)中信息服務(wù)節(jié)點的總數(shù)。 圖2中給出了將信息服務(wù)節(jié)點按照標識符從小到大的順序排列在一個邏輯環(huán)上的一個實例，在該實例中，信息服務(wù)節(jié)點一共有10個，η的取值為4，在其他實例中，η也可以取5或更大的值，但不能夠取3或更小的值。與現(xiàn)有的EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)用戶節(jié)點首先要查找ONS所在服務(wù)器，然后由所述ONS得到的信息查找EPC信息服務(wù)不同，在本步驟中，將信息服務(wù)節(jié)點直接作為邏輯環(huán)中的節(jié)點 (即信息服務(wù)節(jié)點稱為用戶節(jié)點直接的查找對象)，是因為作為信息服務(wù)節(jié)點的服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中的狀態(tài)基本上是非常穩(wěn)定的，并不會有經(jīng)常性的上下線操作，因此這樣做不但不會有因經(jīng)常性的數(shù)據(jù)遷移帶來的額外開銷，反而會由于精簡了信息查詢的過程而提高系統(tǒng)整體效率，同時又節(jié)約了硬件成本。步驟幻、將所述標簽和讀取器的編號ID值作為前述Chord網(wǎng)絡(luò)模型中的關(guān)鍵字， 計算所述關(guān)鍵字的標識符，并由所述標簽和讀取器的相關(guān)信息生成鍵值對<K，V〉。在本實施例中，計算關(guān)鍵字的標識符是通過哈希關(guān)鍵字所代表的編號ID值實現(xiàn)的，具體的說，將關(guān)鍵字所代表的編號ID值取模2n，其中的η的大小與步驟幻中所提到的 η的大小相同。在得到關(guān)鍵字的標識符以后，將關(guān)鍵字標識符作為鍵值對中的K，將與所述關(guān)鍵字對應(yīng)的標簽或讀取器中所包含的信息作為鍵值對中的V，標簽或讀取器中所包含的信息如地理位置信息、商品信息等。步驟4)、將鍵值對<K，V>存儲到所述邏輯環(huán)中節(jié)點標識符等于K的節(jié)點上或者K 的后繼節(jié)點上。在本步驟中，所述的K的后繼節(jié)點是指所述邏輯環(huán)上緊跟K值的節(jié)點，即存在于邏輯環(huán)上的標識符值與K最接近且大于K的節(jié)點。在某些情況下，之所以要將鍵值對<K，v> 保存在K的后繼節(jié)點上是因為在邏輯環(huán)中未必存在節(jié)點標識符為K的節(jié)點，以圖2為例，在該邏輯環(huán)中，節(jié)點S5并不存在，因此，如果根據(jù)鍵值有需要存儲到S5上的鍵值對時，此時將該鍵值對存儲到節(jié)點S6上。為了提高查找的效率，在一個優(yōu)選實施例中，所述邏輯環(huán)中的每個節(jié)點還要維護一個容量最大為η的路由表，路由表中維護了與本節(jié)點標識距離依次為滬二1，. . .21,... 2-1 的節(jié)點或其后繼節(jié)點的節(jié)點標識符與對應(yīng)的IP地址和端口號。在圖2的右下角給出了節(jié)點S4的路由表信息，有了這一路由表，將會增加信息的查找速度。例如，在圖2所示的實例中，若在節(jié)點S4上要查找節(jié)點S14上的信息，如果沒有路由表的話，很可能要從節(jié)點S4開始，沿著邏輯環(huán)一個一個依次比對才能找到S14，但有了路由表后，可以先查找到節(jié)點S13， 然后由節(jié)點S13迅速找到節(jié)點S14。這無疑能提高查找的速度。由于各個標簽和定位器的信息分別存儲到了不同的信息服務(wù)節(jié)點上，因此無論是要將信息存儲到某一信息服務(wù)節(jié)點，還是要從某一信息服務(wù)節(jié)點讀取信息，都涉及到對信息服務(wù)節(jié)點的定位問題。以一個查詢?yōu)槔?，本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)從外界接收到一個關(guān)于編碼ID = K的查詢請求，一般來說，這一查詢請求會被與該查詢請求的發(fā)起者距離最近的信息服務(wù)節(jié)點接收到，假設(shè)該信息服務(wù)節(jié)點為N，其節(jié)點標識符為S。那么定位所要查詢信息所在節(jié)點的過程如下步驟a、首先對K進行哈希得到其對應(yīng)的關(guān)鍵字標識符K’ ；步驟b、檢驗所述K’與節(jié)點N的標識符s及其后繼節(jié)點N’的標識符S’的關(guān)系步驟b-Ι、如果s<K’彡S’，則當前節(jié)點的后繼節(jié)點N’即為要查找的目標節(jié)點， 查找過程結(jié)束；步驟b_2、否則，在節(jié)點N的路由表中依次查找出小于K’的最大節(jié)點標識符ρ對應(yīng)的節(jié)點M,即M為節(jié)點標識符r = max {節(jié)點Q存在于N的路由表中且Q的節(jié)點標識符為 t|t <K’ }所對應(yīng)的節(jié)點，然后將查詢請求轉(zhuǎn)給Μ，并轉(zhuǎn)到步驟b-1。經(jīng)過重復(fù)以上過程，即可最終獲得所需定位的目標信息服務(wù)節(jié)點，從該節(jié)點上查詢出相關(guān)信息。如果是要存儲相關(guān)信息，也可以通過上述步驟定位節(jié)點，然后實現(xiàn)信息的存儲。如果邏輯環(huán)中的節(jié)點沒有各自維護一個路由表，那么在查詢信息所在節(jié)點時就需要前述的信息服務(wù)節(jié)點N將查詢信息順序地按照一個方向傳遞，直到找到所要查找的信息服務(wù)節(jié)點為止。顯而易見，這種查詢方法較具有路由表時所實現(xiàn)的查詢方法更為快捷、方便。以上是對本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)的說明。下面對該系統(tǒng)的工作流程進行說明。該系統(tǒng)的工作流程包括原子信息收集、信息的生成與發(fā)布以及信息查詢。原子信息收集原子信息是由系統(tǒng)中的讀取器對RFID標簽的讀寫操作產(chǎn)生的，并通過讀取器收集并傳輸至信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點。信息的生成與發(fā)布信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點通過接收讀取器發(fā)送來的原子信息做進一步的過濾、去重和規(guī)整操作，形成有意義的且基本符合應(yīng)用需求格式的信息，并將其發(fā)布到相應(yīng)的信息服務(wù)節(jié)點上。其具體過程為首先，用戶節(jié)點向就近的信息服務(wù)節(jié)點發(fā)送消息發(fā)布請求(請求中包含了讀取器與標簽的編碼ID)，信息服務(wù)節(jié)點接收到請求后，在邏輯環(huán)中查詢相應(yīng)編碼ID的信息存儲地址，并將結(jié)果返回給信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點，最后， 根據(jù)返回的地址，信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點再將其處理后的信息發(fā)布到相應(yīng)的信息服務(wù)節(jié)點上。信息查詢信息服務(wù)節(jié)點上存儲信息的查詢，類似于信息發(fā)布過程，但不需要請求獲取目標信息服務(wù)節(jié)點地址的步驟，而是直接獲取所需的信息。即網(wǎng)絡(luò)中的某一用戶節(jié)點向就近的信息服務(wù)節(jié)點發(fā)送信息查詢請求(包含了讀取器與標簽的編碼ID)，接收到請求后，信息服務(wù)節(jié)點在邏輯環(huán)中通過前文中提到的查詢算法定位信息所在的目標信息服務(wù)節(jié)點，并將請求轉(zhuǎn)發(fā)給目標信息服務(wù)節(jié)點，由目標信息服務(wù)節(jié)點直接將用戶所請求的信息返回給用戶。與現(xiàn)有技術(shù)中的EPC網(wǎng)絡(luò)相比，本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的特點，將原來層次式結(jié)構(gòu)的ONS與EPCIS服務(wù)部分壓縮成為了一個單層次的、由結(jié)構(gòu)化 P2P方式組織成的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)節(jié)點層。這樣做不但節(jié)約了硬件開銷，簡化了服務(wù)流程，而且由于結(jié)構(gòu)化P2P本身所具有的良好特性，使得系統(tǒng)在查詢與搜索效率、健壯性、負載均衡等方面都會得到相應(yīng)的改善，此外還消除了 EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中由于EPCIS而帶來的性能瓶頸。 最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，包括標簽、讀取器、信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點、 信息服務(wù)節(jié)點；其中，所述標簽內(nèi)保存有物品或服務(wù)的編碼信息；所述讀取器用于讀取所述標簽內(nèi)的信息， 并將所讀取的信息傳輸?shù)剿鲂畔㈩A(yù)處理與發(fā)布節(jié)點；所述信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點對所接收的信息進行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的信息發(fā)布到所述信息服務(wù)節(jié)點；所述信息服務(wù)節(jié)點用于存儲信息，并提供對信息的查找與定位；所述信息服務(wù)節(jié)點有多個，各個信息服務(wù)節(jié)點之間形成結(jié)構(gòu)化的P2P網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要去1所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述各個信息服務(wù)節(jié)點根據(jù)標識符值的大小順序形成邏輯環(huán)，每個信息服務(wù)節(jié)點上保存有與其相對應(yīng)的標簽或讀取器中的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述信息服務(wù)節(jié)點與所述標簽或讀取器之間的對應(yīng)關(guān)系通過判斷所述信息服務(wù)節(jié)點的標識符的值以及所述標簽或讀取器的關(guān)鍵字的標識符的值是否相等或相近得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述信息服務(wù)節(jié)點的標識符的值是通過哈希所述信息服務(wù)節(jié)點的IP地址所得到的一個小于2n的值；所述η的取值使得所述2η大于所述物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)中的信息服務(wù)節(jié)點的總數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述標簽或讀取器的關(guān)鍵字的標識符的值為將所述標簽或讀取器所被賦予的全球唯一編號取模2η后所生成的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述相近為所述信息服務(wù)節(jié)點的標識符的值大于且最為接近所述標簽或讀取器的關(guān)鍵字的標識符的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述信息服務(wù)節(jié)點上包括一路由表，所述路由表中包括有與當前信息服務(wù)節(jié)點的標識距離依次為2°， 21，. . . 2S . . . 2-1的信息服務(wù)節(jié)點或其后繼信息服務(wù)節(jié)點的節(jié)點標識符與對應(yīng)的IP地址和端口號。
8.—種在權(quán)利要求7所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)中定位信息服務(wù)節(jié)點的方法，包括 步驟1)、接收包含有關(guān)鍵字K的相應(yīng)請求；步驟2、、哈希該關(guān)鍵字K，得到與關(guān)鍵字K對應(yīng)的關(guān)鍵字標識符K’ ； 步驟幻、檢驗所述K’與當前節(jié)點N的標識符s及其在所述邏輯環(huán)上當前節(jié)點N的下一個節(jié)點N’的標識符S’間的關(guān)系，如果s < K’ < S’，則當前節(jié)點的下一個節(jié)點N’即為要查找的目標節(jié)點，查找過程結(jié)束；否則，在節(jié)點N的路由表中依次查找出小于K’的最大節(jié)點標識符P所對應(yīng)的節(jié)點Μ，將該節(jié)點M作為新的當前節(jié)點。
9.一種在權(quán)利要求7所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)上發(fā)布信息的方法，包括步驟1)、讀取器從標簽讀取信息，并將所讀取到的信息傳輸給信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)占.步驟2)、所述信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點對所接收到的信息進行預(yù)處理，并向就近的信息服務(wù)節(jié)點發(fā)送信息發(fā)布請求；所述信息發(fā)布請求中包含有所述讀取器與所述標簽的全球唯一編號；步驟幻、所述就近的信息服務(wù)節(jié)點采用權(quán)利要求8所述的定位信息服務(wù)節(jié)點的方法找到與所述讀取器和所述標簽對應(yīng)的信息服務(wù)節(jié)點；步驟4)、所述信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點將經(jīng)過預(yù)處理后的信息發(fā)布到步驟3)所得到的信息服務(wù)節(jié)點上。
10. 一種在權(quán)利要求7所述的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)上查詢信息的方法，包括 步驟1)、一信息服務(wù)節(jié)點接收到對某一讀取器或標簽的信息查詢請求，所述信息查詢請求中包含有所述讀取器或所述標簽的全球唯一編號；步驟2、、該信息服務(wù)節(jié)點采用權(quán)利要求8所述的定位信息服務(wù)節(jié)點的方法找到與所述讀取器或所述標簽對應(yīng)的信息服務(wù)節(jié)點；步驟3)、步驟2)所得到的信息服務(wù)節(jié)點將返回所查詢的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)，包括標簽、讀取器、信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點、信息服務(wù)節(jié)點；其中，標簽內(nèi)保存有物品或服務(wù)的編碼信息；所述讀取器用于讀取所述標簽內(nèi)的信息，并將所讀取的信息傳輸?shù)剿鲂畔㈩A(yù)處理與發(fā)布節(jié)點；所述信息預(yù)處理與發(fā)布節(jié)點對所接收的信息進行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的信息發(fā)布到所述信息服務(wù)節(jié)點；所述信息服務(wù)節(jié)點用于存儲信息，并提供對信息的查找與定位；信息服務(wù)節(jié)點有多個，各個信息服務(wù)節(jié)點之間形成結(jié)構(gòu)化的P2P網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號H04L29/08GK102457568SQ20101057582
公開日2012年5月16日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者于海寧, 何力, 周斌, 張建鋒, 方濱興, 李愛平, 樊華, 殷麗華, 譚霜, 賈焰, 韓偉紅 申請人:中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學, 北京合天智匯信息技術(shù)有限公司, 北京哈工大計算機網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研究中心