[發明專利]一種物聯網即加即用技術的實現系統

有效

• 申請號: 201310075681.3
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN104052759B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 方遠;劉強;趙澤;崔莉
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 祁建國,梁揮

技術領域

本發明涉及一種物聯網即加即用技術的實現系統，尤其適合物聯網規模較大，存在多種異構設備，網絡拓撲構動態變化的場合。

背景技術

無線傳感器網絡（Wireless Sensor Networks，WSN）作為網絡技術的一個重要方向，人們已經進行了多方面的深入研究，并且成功應用到環境測量、定位跟蹤等多個領域。在近年來興起的物聯網（Internet of Things，IoT）、信息物理融合系統（Cyber-Physical System，CPS）等信息系統技術中，WSN隨著這些系統的廣泛應用而大量部署。然而，物聯網大規模部署會帶來如下問題：

一、在車聯網、智能交通、或者野生動物保護系統中，由于感知設備的移動導致網絡拓撲結構不斷變化，此時，系統如何處理各類感知設備動態加入和離開，并屏蔽底層繁雜的通信協議而提供統一服務。

二、在火災監控，安防監控等物聯網應用系統中，應用層需要根據感知層的情況實時調整需求指標，此時，如何解決新的應用需求加入時感知資源復用問題。

三、當設備加入和移出、應用需求增加和刪減、外界因素介入時（如無線環境變化導致通信鏈路變化，自然環境或人為因素導致軟硬件狀態變化等），如何保證應用系統穩定。

上述問題很實際，因為上述應用場景中的問題是物聯網應用中實際遇到并且需要解決的，另外很基礎，因為只有在穩定地滿足應用需求的基礎上，才會有物聯網海量數據分析，數據融合決策等。

為探索解決上述各層面問題的有效途徑，本發明提出了一種物聯網即加即用技術的實現系統。上述問題前兩個層面即為物聯網應用系統“即加”的情形，主要指系統會因各種原因隨時加入某些改變系統工作狀態的因素，而“即用”則體現了系統在“即加”情形時能通過調整即時保證系統功用。

即加即用從即插即用（Plug and Play）發展而來。起初，即插即用是一種支持熱插拔的計算機硬件配置技術，之后，即插即用進一步擴展，在互聯網領域，形成了以通用即插即用（Universal Plug and Play UPnP）、Windows Rally、Jini等為代表的技術，這些技術在解決網絡設備間的互聯互通問題上發揮了巨大作用。在硬件設備制造領域，形成了以IEEE1451協議族為代表的現場總線標準，該標準通過一套通用的通信接口解決了各種現場總線規定的通信協議不兼容問題,下面對上述技術簡單介紹。

UPnP是一種分布式的，開放的網絡架構，設備可以按照UPnP的協議?？蚣荛_發出支持即插即用的網絡應用系統，設備需要支持TCP/IP、HTTP等協議。

Windows Rally技術建立在Windows操作系統上的一種即插即用技術，Windows Rally技術中的設備一般是裝有操作系統的高端設備（打印機、數字攝像機、投影儀等），在傳感網中感知節點的計算能力有限，這在一定程度上制約了Windows Rally技術在傳感網的應用。

Jini是以Java技術為核心的分布式系統，它通過使用一個簡易的“即插即用”模型，能夠隨時改變硬件或者的配置，從而提供了一個支持快速配置的分布式計算環境，Jini需要感知節點支持Java，這對于由低功耗、低速感知節點組成傳感網的應用帶來一定的困難。

IEEE1451協議族針對傳感器網絡而言，主要是IEEE1451.5協議，協議將感知節點、網關分別抽象為STIM模塊、NCAP模塊，STIM和NCAP之間通過藍牙、ZigBee等無線技術連接。該標準為傳感器網絡接口標準化提供了一套解決方案。

上述技術標準在解決不同類型設備間通信、網絡動態擴展、遠程控制、接口標準化等方面各具優勢。但應用到物聯網感知層的WSN時，沒有考慮感知節點的存儲資源、計算能力有限，多節點組網的特性，這在一定程度上制約了上述技術標準在物聯網的廣泛應用。

綜上所述，即插即用衍生而來的體系結構目前在物聯網感知層應用受到制約，而針對上述問題某一層面的相關技術方案無法系統解決上述問題。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種物聯網即加即用技術的實現系統。本發明提供的一種物聯網即加即用技術的實現系統，包括：

感知網，包括多個傳感器節點，用于采集數據；

即加即用網關，用于管理所述感知網并為控制終端提供多種服務，通過控制參數反饋的形式實現感知網的自適應調節，從而實現即加即用；

互聯網，為所述即加即用網關與所述控制終端提供連接方式；

控制終端，向所述即加即用網關請求服務。