[發(fā)明專利]一種基于數(shù)據(jù)源服務(wù)的城市時空數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106886592A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂衛(wèi)鋒;侯振山;何滔;陳希;趙陽
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司11251
• 代理人: 楊學(xué)明,顧煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于數(shù)據(jù)源服務(wù)的城市時空數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)及方法，屬于智慧城市技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著智慧城市的建設(shè)以及智能管理系統(tǒng)的發(fā)展，城市中每時每刻都會通過大量傳感裝置產(chǎn)生大量的城市數(shù)據(jù)。并且隨著城市規(guī)模的不斷擴大以及各種智慧服務(wù)和應(yīng)用的不斷增加，數(shù)據(jù)的種類和規(guī)模會進(jìn)一步地增加。例如地圖與興趣點數(shù)據(jù)、GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))數(shù)據(jù)、客流數(shù)據(jù)、手機數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)、環(huán)境與氣象數(shù)據(jù)以及社會活動數(shù)據(jù)等等。這些數(shù)據(jù)不僅種類越來越多，數(shù)據(jù)量也越來越大，如何組織和管理這些數(shù)據(jù)，是智慧城市的一個研究重點。

然而正是由于城市數(shù)據(jù)類型繁多、模式復(fù)雜，使得目前對于城市數(shù)據(jù)的利用存在一些問題。如果針對每個應(yīng)用都要知道每種數(shù)據(jù)的存儲及格式信息，都要編寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取程序，無疑增加了應(yīng)用開發(fā)人員的工作量。而且這種數(shù)據(jù)訪問方式也會增加融合應(yīng)用對數(shù)據(jù)存儲方式和數(shù)據(jù)格式的依賴：一旦數(shù)據(jù)存儲方式或者數(shù)據(jù)格式發(fā)生變化，就需要修改對應(yīng)的數(shù)據(jù)融合應(yīng)用。所以需要提出一種數(shù)據(jù)訪問方式來消除城市應(yīng)用對底層數(shù)據(jù)的依賴。

目前城市數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的重點就是如何高效地整合不同城市及部門的系統(tǒng)和應(yīng)用，對城市數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。對這些海量的異構(gòu)數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)描述模型，并且為系統(tǒng)及應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的互聯(lián)和共享，方便結(jié)合時空信息綜合挖掘城市數(shù)據(jù)中的有效知識，為城市規(guī)劃決策提供支持。

但目前尚未有相關(guān)的文獻(xiàn)報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題：針對城市數(shù)據(jù)資源分散導(dǎo)致的數(shù)據(jù)訪問不便、城市應(yīng)用對底層數(shù)據(jù)存儲方式和格式依賴較大的問題，提供一種基于數(shù)據(jù)源服務(wù)的城市時空數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)及方法，為數(shù)據(jù)資源使用者提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問方式，在一定程度上消除了城市應(yīng)用對數(shù)據(jù)存儲方式和格式的依賴，方便了城市數(shù)據(jù)應(yīng)用對數(shù)據(jù)資源的使用。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種基于數(shù)據(jù)源服務(wù)的城市時空數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)接入層、數(shù)據(jù)源服務(wù)層和數(shù)據(jù)匯聚層。

數(shù)據(jù)接入層包括數(shù)據(jù)資源的存儲和訪問功能以及數(shù)據(jù)資源描述模型，用與對存儲與不同平臺的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和統(tǒng)一組織，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，為上層提供數(shù)據(jù)的查詢和訪問接口。數(shù)據(jù)服務(wù)層包括數(shù)據(jù)源服務(wù)描述模型、數(shù)據(jù)源服務(wù)查詢接口、數(shù)據(jù)時空篩選以及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊，通過數(shù)據(jù)源服務(wù)描述模型對數(shù)據(jù)源服務(wù)進(jìn)行組織和管理，通過接收用戶輸入的主題、城市、語義標(biāo)簽等信息，找到所需數(shù)據(jù)源服務(wù)；之后按照數(shù)據(jù)資源請求者的輸入信息獲取滿足時空篩選條件以及所需表現(xiàn)形式的數(shù)據(jù)并返回。數(shù)據(jù)匯聚層通過數(shù)據(jù)源服務(wù)為城市數(shù)據(jù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)資源，提供數(shù)據(jù)源服務(wù)查詢和請求功能，直接與上層的城市數(shù)據(jù)應(yīng)用交互。

城市數(shù)據(jù)資源描述模型，包含了數(shù)據(jù)服務(wù)的基本屬性特征，其形式化定義為：

<Identify,Semantic,Schema,StoreInfo>

其中Identify是數(shù)據(jù)的標(biāo)識，包含數(shù)據(jù)資源名。Semantic是數(shù)據(jù)的語義信息，包含數(shù)據(jù)的城市、主題、描述對象標(biāo)簽等信息。城市表示數(shù)據(jù)是在哪個城市運行過程中產(chǎn)生的。主題反映了數(shù)據(jù)的種類，目前的城市數(shù)據(jù)主題有交通、天氣、民生、社區(qū)等。描述對象反映了城市數(shù)據(jù)更具體的種類，比如交通主題下面的描述對象有地鐵、出租車、交通小區(qū)等。Schema是返回數(shù)據(jù)的字段描述信息，每個字段對應(yīng)一個包含字段名、字段類型和字段說明的三元組。StoreInfo描述數(shù)據(jù)的存儲信息，包括存儲類型、訪問方式、存儲數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)日期范圍等信息。存儲類型表明數(shù)據(jù)存儲在什么地方，城市數(shù)據(jù)可存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MySQL、分布式文件系統(tǒng)HDFS、分布式數(shù)據(jù)庫HBase以及MongoDB數(shù)據(jù)庫中。訪問方式指明需要用何種方式來訪問數(shù)據(jù)，針對不同的存儲類型，需要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問方式，比如存儲在MySQL數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)需要提供MySQL的主機地址、數(shù)據(jù)庫連接端口、訪問用戶名以及訪問密碼。

數(shù)據(jù)源服務(wù)描述模型，包含數(shù)據(jù)源服務(wù)的基本屬性特征，其形式化定義為：

<Identify,Semantic,Schema,RequestParam,ResponseParam,TransInfo,QoS>

其中Identify是數(shù)據(jù)源服務(wù)的標(biāo)識，包括數(shù)據(jù)源服務(wù)名、URI以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)資源名，不同的數(shù)據(jù)源服務(wù)都有的標(biāo)識信息都不相同。Identify是在注冊數(shù)據(jù)源服務(wù)時指定的，系統(tǒng)會對指定的值進(jìn)行唯一性驗證，驗證通過才算合法。