[發(fā)明專利]一種地理位置信息相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)存取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410285834.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN104008212B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張帆;張學(xué)睿;王國(guó)胤;田文龍;賈宏超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，特別涉及一種地理位置信息相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)存取方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日漸成熟，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用中的快速拓展，物聯(lián)網(wǎng)傳感器在線監(jiān)測(cè)管理變得尤為重要。面對(duì)海量物聯(lián)網(wǎng)傳感器和海量傳感器時(shí)間序列數(shù)據(jù)，采用何種方法來快速存儲(chǔ)和查詢是重要課題。以下以車輛行駛管理系統(tǒng)為例具象化當(dāng)今面臨的與地理位置信息相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢方面實(shí)際課題。在車輛行駛管理系統(tǒng)中，車輛行駛路徑的管理是基于車載導(dǎo)航設(shè)備記錄下來的時(shí)間序列位置坐標(biāo)點(diǎn)而工作的。通常情況下，車輛管理應(yīng)用會(huì)有幾種常用需求：全局范圍內(nèi)全部車輛位置數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展示；指定時(shí)間范圍內(nèi)具體車輛軌跡描繪；指定時(shí)間范圍內(nèi)局部區(qū)域車輛數(shù)據(jù)分析。為了達(dá)到這些需求，需要對(duì)對(duì)象車輛在指定時(shí)間段內(nèi)上傳的所有位置坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間排序并連接。相鄰位置坐標(biāo)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔越短，路徑越精細(xì)。為了比較詳細(xì)的記錄出車輛的軌跡，管理系統(tǒng)中對(duì)于車輛的時(shí)間序列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)必須要取比較小的時(shí)間間隔，這樣便產(chǎn)生了大量的車輛時(shí)間序列數(shù)據(jù)，如何存儲(chǔ)和快速讀取這些數(shù)據(jù)成為車輛信息管理中最首要的問題。

例如：專利申請(qǐng)?zhí)朇N201110139482.5公開號(hào)CN102214394A的中國(guó)發(fā)明專利“車輛信息智能化管理方法及系統(tǒng)”提供了北斗和GPS定位單元集成方法和車輛管理系統(tǒng)，但北斗和GPS定位單元產(chǎn)生的大量車輛時(shí)間序列數(shù)據(jù)如何存放并沒有考慮。

由于在現(xiàn)實(shí)需求中，不但要對(duì)能夠存儲(chǔ)的與地理位置信息相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)總量及吞吐量的要求，而且還要求能夠快速的獲取指定時(shí)間范圍的或指定空間范圍的地理位置信息相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式很難滿足所述需求。故，急需一種有效的海量地理位置信息相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢方法，解決物聯(lián)網(wǎng)傳感器在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)中產(chǎn)生大量地理位置信息相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和根據(jù)指定時(shí)間范圍、空間范圍以及全局范圍快速查詢數(shù)據(jù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種有助于解決物聯(lián)網(wǎng)傳感器在線監(jiān)控系統(tǒng)中產(chǎn)生大量與地理位置信息相關(guān)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和根據(jù)指定時(shí)間范圍、地理位置范圍以及全局范圍快速查詢物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)信息問題的地理位置信息相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種地理位置信息相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)存取方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)將最新一次數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)至最新數(shù)據(jù)緩存表，所述最新數(shù)據(jù)緩存表以設(shè)備ID為主鍵；

2)確定基點(diǎn)時(shí)間，并生成時(shí)間索引表主鍵，計(jì)算增量時(shí)間；所述增量時(shí)間是當(dāng)前時(shí)間與基點(diǎn)時(shí)間的差值；

3)將地理位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為geohash編碼，并在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)行的列族中保存增量時(shí)間、geohash編碼及實(shí)際數(shù)據(jù)至?xí)r間索引表；

所述實(shí)際數(shù)據(jù)包括地理經(jīng)度、緯度及傳感器上傳的其他數(shù)據(jù)；

4)確定基點(diǎn)空間，根據(jù)geohash編碼生成基點(diǎn)空間與基點(diǎn)時(shí)間組合構(gòu)成的時(shí)空索引表的主鍵；

5)計(jì)算增量空間，并在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)行的列族中保存增量時(shí)間、增量空間、設(shè)備ID及實(shí)際數(shù)據(jù)至?xí)r空索引表；所述增量空間是具體位置geohash編碼與基點(diǎn)空間geohash編碼的差值；

6)查詢數(shù)據(jù)信息：查詢?nèi)址秶鷥?nèi)所有目標(biāo)對(duì)象最新的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息時(shí)，通過從高速存儲(chǔ)中讀取最新數(shù)據(jù)緩存表實(shí)現(xiàn)；

查詢某目標(biāo)對(duì)象在指定時(shí)間范圍內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息時(shí)，通過查詢時(shí)間索引表實(shí)現(xiàn)；

查詢指定時(shí)間范圍內(nèi)某一空間范圍內(nèi)的某些或全部目標(biāo)對(duì)象的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息時(shí)，通過查詢時(shí)空索引表實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的，所述基點(diǎn)時(shí)間是通過以下方式確定的:根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況需求，確定時(shí)間數(shù)據(jù)中每一行間隔的粒度，基點(diǎn)時(shí)間確定為每一間隔的起點(diǎn)；

所述基點(diǎn)空間是通過以下方式確定的：根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況需求，確定空間數(shù)據(jù)中每一行間隔的粒度，基點(diǎn)空間確定為每一間隔的最粗粒度。

進(jìn)一步的，所述時(shí)間索引表是以設(shè)備ID和基點(diǎn)時(shí)間的組合作為數(shù)據(jù)表主鍵；所述時(shí)空索引表是以基點(diǎn)時(shí)間和基點(diǎn)空間的組合作為數(shù)據(jù)表主鍵；時(shí)間索引表和時(shí)空索引表存儲(chǔ)在分布式非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中。

進(jìn)一步的，步驟1)中所述最新數(shù)據(jù)緩存表存儲(chǔ)在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)中，所述內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)存放在高速存儲(chǔ)介質(zhì)中；所述高速存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于內(nèi)存、PCI-E閃存、固態(tài)硬盤。