[發明專利]模型驅動的物聯網應用開發方法

在審

• 申請號: 201710287648.5
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107133037A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 陳星;劉碧春;陳世鴻
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;H04L29/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種模型驅動的物聯網應用開發方法。

背景技術

物聯網(Internet of things,IoT)是通過各種信息傳感設備,按約定的協議,把任何需要監控、連接、互動的物品與聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。通過散布在特定領域的成千上萬的傳感器節點，收集各種物理信息并連接到互聯網上。然而，傳感設備所采集到的數據是實時的、數量龐大且無良好結構的，要將采集到的數據映射到應用場景中客觀事物的對象屬性，則不得不編寫大量的轉換代碼。因此，應用開發仍然是廣泛采用IoT技術的主要障礙之一，可以分為兩部分：第一，傳感設備非常多樣化，如射頻識別（RFID）標簽，傳感器和智能手機。每個都有自己不同的編程接口。開發人員必須熟悉這些接口，以便監視或控制，這增加了應用程序開發的復雜性；第二，有不同的應用領域，包括智能交通，醫療保健和智能環境。相同類型的傳感器設備可以在不同的場景中發揮不同的作用。 例如，RFID標簽可以綁定到一個應用領域中的人并被綁定到另一個應用領域的汽車。在開發IoT系統時，程序員需要將傳感器設備與應用層中的不同對象相關聯，并通過手工編碼實現其對應的映射關系，這也增加了應用程序開發的復雜性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種模型驅動的物聯網應用開發方法，能夠簡單有效地定制和開發IoT系統。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種模型驅動的物聯網應用開發方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：根據傳感器設備的可管理性構建傳感器設備運行時模型，對傳感器設備進行同一管理；

步驟S2：根據應用場景構建定制模型，通過模型轉換確保定制模型和傳感器設備運行時模型之間的同步。

進一步的，所述傳感器設備運行時模型的構建包括以下兩個部分：

（1）描述目標系統體系結構

在代理機制中，用模型元素描述體系結構的類，用模型元素屬性描述類的屬性，在模型元素中描述與其他模型元素的關聯關系；所有模型元素組織成一個以頂層元素為根的樹，本質上等價于一個類圖，每一個模型元素對應于其中的一個類；

（2）描述目標系統管理能力

通過代理機制，在每個模型元素中描述其屬性值的來源以及對屬性的管理方法，使代理機制中的模型元素具備對運行系統的訪問能力，模型元素屬性的值來源的方式可以是外部事實對象、固定值、固定散列值、動態Sql語句、外部函數。

進一步的，所述定制模型的構建包括以下兩個部分：

（1）映射規則定義

用于描述定制模型和傳感器設備運行時模型之間的關系，定制模型中的每個元素與傳感器設備運行時模型中的對應元素相關；模型元素之間包括三種類型的基本映射關系：一對一映射關系，多對一映射關系和一對多映射關系；

（2）模型操作轉換

將定制模型上的操作轉換為傳感器設備運行時模型上的操作；在定制模型上進行操作時，自動生成操作文件：以動作標簽的形式進行描述；模型元素之間包括三種類型的基本映射：一對一映射，多對一映射和一對多映射。

進一步的，所述模型操作包括五種基本類型：Get，Set，List，Add和Remove。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：本發明只需構建傳感器設備運行時模型和定制模型來滿足個性化應用場景，定制模型上的操作通過模型轉換自動映射到傳感器設備運行時模型上，所有應用邏輯都可以通過在定制模型上執行操作程序來執行，因此，開發人員可以專注于管理邏輯的核心。本發明可以幫助開發人員處理底層API以及收集的底層數據，大大減少了手工編碼的工作量。

附圖說明

圖1是調用編程接口的示例。

圖2是本發明的方法示意圖。

圖3是本發明一實施例中運行時模型和傳感器設備之間的同步示意圖。

圖4是本發明模型元素之間的三種基本映射關系。

圖5是模型操作的五種基本類型。

圖6是基于運行時模型的物聯網的社區智能管理系統。

圖7是QVT和Java語言中的智能社區程序。

圖8是QVT和Java程序之間的性能比較示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。