【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于物聯網，尤其涉及一種面向物聯設備的標準化wot服務接口生成系統及方法。
技術介紹
1、物聯網將wot(web?of?things)設備作為可用資源的形式發布到網絡，使其可以通過網絡直接進行訪問，極大地方便了對于物聯設備的訪問控制以及管理。隨著萬維網聯盟(w3c)提出了事物描述規范(thing?description)，wot設備以web服務的形式實現了統一的接口描述，推動了wot(web?of?things)設備互操作性和智能化管理。但隨著物聯設備的種類越來越多，應用場景也越來越復雜，各種設備的用法也大相徑庭，若物聯設備接口服務描述不能夠以標準化的形式準確地描述設備的使用方法和操作信息等，對于設備的訪問控制也顯得十分困難，且功能相近的設備也可能具有不同的描述，導致對于多設備的統一查詢和控制也面臨問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是，克服
技術介紹
存在的不足，提供一種面向物聯設備的標準化wot服務接口生成系統及方法，通過為設備描述附著設備接口描述信息并進行語義標注，使得設備在進行注冊時便可自動生成設備的wot服務接口，用戶即可獲得設備的描述信息以及訪問控制方法，且能夠綜合不同設備實現復雜的操作，方便用戶對設備的匹配以及綜合管控。
2、本專利技術的技術問題通過以下技術方案解決：
3、一種面向物聯設備的標準化wot服務接口生成系統，結構包括：wot物聯設備、wot物聯設備語義附著平臺以及wot物聯設備綜合管理平臺；
4、其中，所述的
5、所述的wot物聯設備語義附著平臺是一個web服務程序，用于實現設備描述信息注冊以及語義標注的代理，包括三個功能模塊，分別由對應的三個線程進行并行處理：模塊一用于處理設備的描述信息的注冊，是一個前端的界面，用于使設備提供者能夠填寫設備的基本信息或者直接提交按照設定的設備接口描述信息規范進行編寫的描述文件；模塊二用于對提交的設備接口描述信息基于本體進行語義標注，對應兩個面向管理員的前端界面，一個為本體管理維護界面，管理員能夠在該界面對所采用的領域本體以及本體中的概念和關系進行添加和修改，另一個界面為對設備描述進行語義附著的界面，為一個半自動的標注過程，基于語義相似度計算將描述中的概念與本體中的概念進行關聯，隨后管理員對匹配結果進行檢查，對其中不準確的概念進行重新標注，對為匹配到概念的描述進行手動匹配，并提交語義標注后的描述結果到后臺應用程序，將設備的信息按照對應的數據格式存儲到數據庫中；模塊三用于完成設備的注冊、設備服務接口的生成過程以及錯誤反饋，對應一個面向設備提供者的注冊以及設備服務接口生成結果反饋的前端界面，程序基于設備接口描述信息中提供的emqx服務器地址和端口號、發布訂閱的主題以及與設備交互所需的數據內容以及格式，基于平臺中集成的mqtt客戶端對設備進行訪問請求，通過emqx服務器將請求發送到dtu，并通過設備的串口輸入，調用狀態模塊檢測設備狀態并返回結果，結果分為三種：設備在線online(運行中active/空閑idle)、設備不在線offline或錯誤error(可能為訪問地址錯誤或方法等錯誤)，設備提供者能夠通過前端頁面了解設備的注冊情況，并能夠在發生錯誤時及時重新注冊；若注冊成功后，程序將基于腳本以及設備接口描述中的內容自動生成該設備的接口服務，同時將該接口文檔返回前端供設備提供者查看；
6、進一步，所述的設備接口描述信息規范以及設備提供者填寫設備信息時的規范內容包括：①設備的功能描述：功能名稱、功能可選內容、功能所影響的環境屬性、影響方式、emqx服務器地址和端口號、發布訂閱的主題、訪問方法和參數以及返回結果數據格式和單位，用戶即設備的使用者僅通過前端界面輸入環境屬性以及期望的改變環境屬性的方式，能夠實現對設備的快速查找定位，并基于emqx服務器地址和端口號、發布訂閱的主題和訪問方法對設備進行調控；②設備的狀態描述：狀態名稱、狀態可選內容、狀態對應的功能名稱、emqx服務器地址和端口號、發布訂閱的主題、訪問方法和參數以及返回結果數據格式和單位，其中任一狀態都與①中功能一一對應，用戶在調用設備執行①中功能f1(執行前設備狀態：s0/執行后狀態：s1)前，首先應獲取②中與功能f1對應的設備當前狀態sc，如若sc與s1相同則無需執行，若sc與s0相同則執行該功能；③設備在線狀態描述：狀態結果(在線、不在線和錯誤)、emqx服務器地址和端口號、發布訂閱的主題、訪問方法和參數以及返回結果數據格式，在上述程序的模塊三完成設備注冊和錯誤反饋的過程中，程序通過發布訂閱③中的設備在線狀態主題，與設備建立連接，同時程序會持續對該主題進行訂閱監聽，當設備下線時，程序將立即收到通知，并即時修改設備的狀態，用戶通過前端界面能夠查看設備的在線情況；④設備語義標注命名空間：本體名稱和本體訪問地址，包含該描述中用于語義標注的概念所屬的本體的名稱和訪問地址；
7、進一步，所述的①和②中的內容全部包含一個semantic字段對描述的詞匯進行標注，semantic字段的內容即為與之語義相近的本體的概念，即在上述的模塊二的對提交的設備描述信息基于本體進行語義標注過程中，若設備提供者采用前端界面填寫的形式對設備信息進行注冊，則填寫過程中的可選詞匯概念全部源于程序中存儲的本體中的概念；若設備提供者直接提交設備的描述文件，程序首先對文件進行解析，對其中對應于①和②中的內容，在本體概念中進行語義匹配，找到最相近的本體概念對其進行標注，若程序判斷無相近概念，則由管理者手動標注或對本體中的概念進行維護和添加；
8、進一步，所述的基于腳本以及設備接口描述自動生成設備的接口服務，具體過程如下：首先對設備接口描述進行解析，獲取設備相關信息，并基于emqx服務器地址和端口號以及發布訂閱的主題配置生成一個mqtt客戶端；其次，針對設備接口描述中不同的功能，腳本生成不同的url進行綁定，生成的url采用“http://wot物聯設備語義附著平臺ip地址:端口號/設備id/發布訂閱的主題”形式，同時基于設備接口描述信息中不同部分的內容，為其綁定不同的http訪問方法，對于無需輸入參數的部分，將其綁定為get方法；對于包含輸入信息的部分，將其綁定為post方法，并將所需輸入的內容作為請求體進行訪問；同時腳本中自動生成一個配置和刪除接口，分別用于對設備的接口服務進行配置修改以及刪除該設備，且二者分別綁定為put和delete方法；
9、所述的wot物聯設備綜合管理平臺是一個服務程序，用于對于設備匹配查詢以及訪問調用的服務代理，，具有三個功能接口：功能接口一用于對設備進行匹配查詢和狀態檢測，對應一個面向用戶的前端界面以及一個面向管本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種面向物聯設備的標準化WOT服務接口生成系統，結構包括：WOT物聯設備、WOT物聯設備語義附著平臺以及WOT物聯設備綜合管理平臺；
2.根據權利要求1所述的一種面向物聯設備的標準化WOT服務接口生成系統，其特征在于，所述的設備接口描述信息規范以及設備提供者填寫設備信息時的規范內容包括：①設備的功能描述：功能名稱、功能可選內容、功能所影響的環境屬性、影響方式、EMQX服務器地址和端口號、發布訂閱的主題、訪問方法和參數以及返回結果數據格式和單位，用戶即設備的使用者僅通過前端界面輸入環境屬性以及期望的改變環境屬性的方式，能夠實現對設備的快速查找定位，并基于EMQX服務器地址和端口號、發布訂閱的主題和訪問方法對設備進行調控；②設備的狀態描述：狀態名稱、狀態可選內容、狀態對應的功能名稱、EMQX服務器地址和端口號、發布訂閱的主題、訪問方法和參數以及返回結果數據格式和單位，其中任一狀態都與①中功能一一對應，用戶在調用設備執行①中功能F1前，首先應獲取②中與功能F1對應的設備當前狀態Sc，如若Sc與S1相同則無需執行，若Sc與S0相同則執行該功能；③設備在線狀態描述：狀態結果
3.根據權利要求1所述的一種面向物聯設備的標準化WOT服務接口生成系統，其特征在于，所述的基于腳本以及設備接口描述自動生成設備的接口服務，具體過程如下：首先對設備接口描述進行解析，獲取設備相關信息，并基于EMQX服務器地址和端口號以及發布訂閱的主題配置生成一個MQTT客戶端；其次，針對設備接口描述中不同的功能，腳本生成不同的url進行綁定，生成的url采用“http://WOT物聯設備語義附著平臺ip地址:端口號/設備id/發布訂閱的主題”形式，同時基于設備接口描述信息中不同部分的內容，為其綁定不同的http訪問方法，對于無需輸入參數的部分，將其綁定為GET方法；對于包含輸入信息的部分，將其綁定為POST方法，并將所需輸入的內容作為請求體進行訪問；同時腳本中自動生成一個配置和刪除接口，分別用于對設備的接口服務進行配置修改以及刪除該設備，且二者分別綁定為PUT和DELETE方法。
4.根據權利要求1所述的一種面向物聯設備的標準化WOT服務接口生成系統，其特征在于，所述的匹配調用中的設備匹配過程基于設備知識圖譜完成，在所述的WOT物聯設備語義附著平臺中完成注冊的設備以及接口服務生成后，程序一方面將設備結構化的接口服務描述信息存入數據庫中，另一方面將設備信息傳入所述的WOT物聯設備綜合管理平臺中生成上述功能接口三種的設備信息知識圖譜；新添加的設備分為傳感器和執行器兩種不同的類型，對于傳感器，注冊后將設備中存儲的基本信息和用戶匹配管理信息中的設備名稱、設備id以及設備所能夠獲取的環境屬性添加至設備信息知識圖譜，在圖譜中創建感知器節點以及環境屬性節點，若圖譜中已經存在該環境屬性節點，則無需創建，直接連接該環境屬性節點與新建的感知器節點；對于執行器，注冊后將設備中存儲的基本信息和用戶匹配管理信息中的設備名稱、設備id、設備功能名稱、設備功能內容、所影響的環境屬性以及影響的方式添加至設備信息知識圖譜，在圖譜中創建執行器節點、執行器功能節點、環境屬性節點以及執行器功能節點與環境屬性節點之間的關系，若圖譜中已經存在該環境屬性節點，則無需創建，直接連接該環境屬性節點與新建的執行器節點。
5.一種面向物聯設備的標準化WOT服務接口生成方法，有以下步驟：
6.根據權利要求5所述的一種面向物聯設備的標準化WOT服務接口生成方法，其特征在于，所述第一步中物聯設備描述信息注冊需按照設定的設備接口描述規范進行，物聯設備注冊的具體步驟為：
7.根據權利要求5所述的一種面向物聯設備的標準化WOT服務接口生成方法，其特征在于，所述第三步中，設備基本描述信息包括原始設備id、設備名稱和位置，與第一步中的設備接口描述信息共同構成完整的設備信息，獲取設備基本信息的具體步驟為：
8.根據權利要求5所述的一種面向物聯設備的標準化WOT服務接口生成方法，其特征在于，所述第四步中生成設備的接口服務的具體步驟如下：
9.根據權利要求5所述的一種面向物聯設備的標準化WOT服務接口生成方法，其特征在于...
【技術特征摘要】
1.一種面向物聯設備的標準化wot服務接口生成系統，結構包括：wot物聯設備、wot物聯設備語義附著平臺以及wot物聯設備綜合管理平臺；
2.根據權利要求1所述的一種面向物聯設備的標準化wot服務接口生成系統，其特征在于，所述的設備接口描述信息規范以及設備提供者填寫設備信息時的規范內容包括：①設備的功能描述：功能名稱、功能可選內容、功能所影響的環境屬性、影響方式、emqx服務器地址和端口號、發布訂閱的主題、訪問方法和參數以及返回結果數據格式和單位，用戶即設備的使用者僅通過前端界面輸入環境屬性以及期望的改變環境屬性的方式，能夠實現對設備的快速查找定位，并基于emqx服務器地址和端口號、發布訂閱的主題和訪問方法對設備進行調控；②設備的狀態描述：狀態名稱、狀態可選內容、狀態對應的功能名稱、emqx服務器地址和端口號、發布訂閱的主題、訪問方法和參數以及返回結果數據格式和單位，其中任一狀態都與①中功能一一對應，用戶在調用設備執行①中功能f1前，首先應獲取②中與功能f1對應的設備當前狀態sc，如若sc與s1相同則無需執行，若sc與s0相同則執行該功能；③設備在線狀態描述：狀態結果、emqx服務器地址和端口號、發布訂閱的主題、訪問方法和參數以及返回結果數據格式，在上述程序的模塊三完成設備注冊和錯誤反饋的過程中，程序通過發布訂閱③中的設備在線狀態主題，與設備建立連接，同時程序會持續對該主題進行訂閱監聽，當設備下線時，程序將立即收到通知，并即時修改設備的狀態，用戶通過前端界面能夠查看設備的在線情況；④設備語義標注命名空間：本體名稱和本體訪問地址，包含該描述中用于語義標注的概念所屬的本體的名稱和訪問地址；
3.根據權利要求1所述的一種面向物聯設備的標準化wot服務接口生成系統，其特征在于，所述的基于腳本以及設備接口描述自動生成設備的接口服務，具體過程如下：首先對設備接口描述進行解析，獲取設備相關信息，并基于emqx服務器地址和端口號以及發布訂閱的主題配置生成一個mqtt客戶端；其次，針對設備接口描述中不同的功能，腳本生成不同的url進行綁定，生成的url采用“http://wot物聯設備語義附著平臺ip地址:端口號/設備id/發布訂閱的主題”形式，同時基于設備接口描述信息中不同部分的內容，為其綁定不同的http訪問方法，對于無需輸入參數的部分，將其綁定為get方法；對于包含輸入信息的部分，將其綁定為post方法，并將所需輸入的內容作為請求體進行訪問；同時腳本中自動生成一個配置和刪除接口，分別用于對設備的接口服務進行配置修改以及刪除該設備，且二...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧海軍，王思琦，蘇維華，殷龍祥，楊昊嶼，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：
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