物联网多任务资源分配方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种物联网多任务资源分配方法，包括：接收客户端发送的资源请求，并将资源请求依次转换为搜索请求；根据搜索请求中的搜索条件，搜索云资源中传感器节点的资源列表，并获取满足搜索条件的传感器节点对应的资源ID；搜索资源ID的数据列表，并获取数据列表中资源ID对应的已用频率；比较已用频率和搜索条件中的搜索频率，判断数据列表中的缓存数据是否充足；根据搜索条件控制传感器节点按照资源ID优先级收集资源数据，并将收集的资源数据反馈至客户端。本发明实施例的物联网多任务资源分配方法，有效地将云资源中的传感器节点进行整合及分配，提高了传感器节点的利用率，使得物联网负载更加平衡。
【专利说明】物联网多任务资源分配方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及物联网【技术领域】，尤其涉及一种物联网多任务资源分配方法和系统。
【背景技术】
[0002]物联网是指通过各种信息传感设备，对需要监控、连接、互动的物体或过程的信息进行实时采集，并将采集的信息与互联网结合而形成的一个网络。近年来，物联网用途十分广泛，在智能交通、环境监测、智能工业、智能农业、智能家居、健康监测等领域有着较好的应用。面对日益复杂的物联网服务系统应用，不同的物联网业务管理平台，现有技术采用通用物联网支撑系统来实现所有的物品与互联网的连接，对物品进行统一的识别、管理和控制，并协调各个物联网业务管理平台的工作等。
[0003]但是，目前的通用物联网支撑系统存在物联网资源分配不均衡的问题，以及多用户同时向通用物联网支撑系统提出请求时的冲突问题，从而造成系统不必要的资源浪费，导致用户体验差。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
[0005]为此，本发明的第一个目的在于提出一种物联网多任务资源分配方法。该方法通过搜索云资源中传感器节点的资源列表和数据列表，对资源ID进行优先级排序，并根据资源ID的优先级依次唤醒资源ID对应的传感器节点，并控制传感器节点根据搜索条件进行资源数据收集，有效地分配了云资源的资源数据，提高了传感器节点利用率，使物联网资源分配更加均衡。
[0006]本发明的第二个目的在于提出一种物联网多任务资源分配系统。
[0007]为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的物联网多任务资源分配方法，包括以下步骤:接收客户端发送的资源请求，并将所述资源请求依次转换为搜索请求；根据所述搜索请求中的搜索条件，搜索云资源中传感器节点的资源列表，并获取满足所述搜索条件的传感器节点对应的资源ID ;搜索所述资源ID的数据列表，并获取所述数据列表中所述资源ID对应的已用频率；比较所述已用频率和所述搜索条件中的搜索频率，判断数据列表中的缓存数据是否充足；如果所述缓存数据充足，则获取所述缓存数据并将所述缓存数据反馈至所述客户端；如果所述缓存数据不充足，则根据所述搜索条件控制传感器节点按照所述资源ID优先级收集资源数据，并将收集的所述资源数据反馈至所述客户端。
[0008]本发明实施例的物联网多任务资源分配方法，通过搜索云资源中传感器节点的资源列表和数据列表，对资源ID进行优先级排序，并根据资源ID的优先级依次唤醒资源ID对应的传感器节点，并控制传感器节点根据搜索条件进行资源数据收集，将云资源中的传感器节点进行整合，以用户的需求为出发点，有效地分配了云资源中的资源数据，提高了传感器节点利用率，使物联网资源分配更加均衡。
[0009]为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的物联网多任务资源分配系统，包括:客户端，所述客户端用于向管控中心发送资源请求，并在传感器节点收集资源数据完成后接收所述管控中心反馈的所述资源数据；所述管控中心，具体包括:接收模块，用于接收客户端发送的资源请求，并将所述资源请求依次转换为搜索请求；资源搜索模块，用于根据所述搜索请求中的搜索条件，搜索云资源中传感器节点的资源列表，并获取满足所述搜索条件的传感器节点对应的资源ID ;数据搜索模块，用于搜索所述资源ID的数据列表，并获取所述数据列表中所述资源ID对应的已用频率；判断模块，用于比较所述已用频率和所述搜索条件中的搜索频率，判断数据列表中的缓存数据是否充足；获取模块，用于所述缓存数据充足时，获取所述缓存数据并将所述缓存数据反馈至所述客户端；控制模块，用于所述缓存数据不充足时，根据所述搜索条件控制传感器节点按照所述资源ID优先级收集资源数据，并将收集的所述资源数据反馈至所述客户端；以及传感器节点，所述传感器节点用于根据所述搜索条件，收集所述资源数据并上传至所述管控中心。
[0010]本发明实施例的物联网多任务资源分配系统，通过搜索云资源中传感器节点的资源列表和数据列表，对资源ID进行优先级排序，并根据资源ID的优先级依次唤醒资源ID对应的传感器节点，并控制传感器节点根据搜索条件进行资源数据收集，将云资源中的传感器节点进行整合，以用户的需求为出发点，有效地分配了云资源中最优的资源数据，提高了传感器节点利用率，使物联网资源分配更加均衡。
[0011]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
[0013]图1是根据本发明一个实施例的物联网多任务资源分配方法的流程图；
[0014]图2是根据本发明一个实施例的根据搜索条件控制传感器节点按照资源ID优先级收集资源数据的流程图；
[0015]图3是根据本发明一个实施例的物联网多任务资源分配方法的实例流程图；
[0016]图4是根据本发明一个实施例的物联网多任务资源分配系统的示意图；
[0017]图5是根据本发明另一个实施例的物联网多任务资源分配系统的示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0019]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0020]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属【技术领域】的技术人员所理解。
[0021]下面参考附图描述根据本发明实施例的物联网多任务资源分配方法和系统。
[0022]图1为根据本发明一个实施例的物联网多任务资源分配方法的流程图。
[0023]如图1所示，根据本发明实施例的物联网多任务资源分配方法，包括以下步骤:
[0024]S101，接收客户端发送的资源请求，并将资源请求依次转换为搜索请求。
[0025]在本发明的实施例中，由于物联网中传感器的种类很多，例如:温度传感器、湿度传感器等，客户端发送的资源请求也各不相同，因此需要管控中心将客户端发送的资源请求转换为统一标识的搜索请求，以便对云资源中的资源列表和数据列表进行集中控制。管控中心负责整个资源分配的集中控制，能将需求队列中的资源请求转换为系统统一标识，即搜索请求。具体地，管控中心在接收到用户通过客户端向管控中心发送的资源请求后，按照时间先后顺序将资源请求进行排序，并根据FIFO (First In First Out，先入先出)策略将资源请求转换为搜索请求。当有多个用户同时向管控中心发送资源请求时，可能会产生并发冲突，产生并发冲突的资源请求各自随机回避一段时间再次提出申请。因为每个资源请求的随机推迟时间不一样，因此解决了并发冲突的问题。如果仍存在并发冲突问题，可再次以随机的方式推迟产生并发冲突的资源请求。
[0026]S102，根据搜索请求中的搜索条件，搜索云资源中传感器节点的资源列表，并获取满足搜索条件的传感器节点对应的资源ID。
[0027]在本发明的实施例中，云资源中具有传感器节点的资源列表。该资源列表用于记录网络中所有传感器节点的信息。在传感器节点初始化时，将传感器节点的信息写入至资源列表。包括传感器节点的资源ID、传感器节点所在地点、传感器节点的状态、传感器节点的类别以及传感器节点的最高频率。传感器节点的类别可以为温度传感器、湿度传感器等。其中，传感器节点的状态包括睡眠状态sle印、忙碌状态busy和不可用状态dis。在传感器节点初始化完成后，传感器节点转入睡眠状态。传感器节点的最高频率表示该传感器节点每分钟能够收集资源数据的最多次数。
[0028]在对传感器节点的资源列表进行维护时，可对传感器节点的资源列表进行增加、删除、修改以及查询等操作。当网络中有新增加的传感器节点时，在资源列表中加入新增加的传感器节点的信息。当网络中有传感器节点损坏或撤销时，在资源列表中删除损坏或撤销的传感器节点的信息。还可以更改资源列表中传感器节点的类别，在更改传感器节点的类别后，刷新资源列表进行更新。此外，在接收到搜索请求时，还可以搜索并获取满足搜索条件的传感器节点对应的资源ID。表1为云资源中传感器节点的资源列表示例。
[0029]表1
[0030]资源idfffiI传感器类别I最高频率
1北京清华大学fit楼4-104~~s1次/1分
2北京清华大学fit楼4-104~1次/5分
3北京清华大学fit楼4-104~ sleepWM1次/5分
4北京清华大学fit楼4-104~ sleep1次/5分
[0031]如表1所示，在北京清华大学fit楼4-104，具有4个传感器节点，其中资源ID为
1的传感器节点，状态为不可用状态，类别为温度传感器，其最高频率为1分钟1次；资源ID为2的传感器节点，状态为忙碌状态，类别为温度传感器，其最高频率为5分钟1次；资源ID为3的传感器节点，状态为睡眠状态，类别为湿度传感器，其最高频率为5分钟1次；资源ID为4的传感器节点，状态为睡眠状态，类别为温度传感器，其最高频率为5分钟1次。
[0032]例如:当用户想要知道地点为北京清华大学fit楼4-104，每10分钟1次的温度值时，可通过搜索表1得知资源ID为4的传感器节点，地点、传感器类型满足相应条件，并且10分钟1次的搜索频率低于该传感器节点的最高频率，在该传感器节点的能力范围之内，因此满足搜索条件。
[0033]在本发明的实施例中，管控中心还根据用户需求增加传感器节点以满足搜索条件。举例来说，如果用户想要知道地点为北京清华大学fit楼4-104的温度值，但是如果资源列表中传感器ID对应的传感器节点地点位置不符合搜索条件，或者处于该地点位置的传感器节点不可用，或者处于该地点位置的传感器节点类型不是温度传感器，或者搜索条件的搜索频率高于传感器节点的最高频率，则需要增加相应的温度传感器节点以满足搜索条件。`
[0034]S103，搜索资源ID的数据列表，并获取数据列表中资源ID对应的已用频率。
[0035]在本发明的实施例中，云资源中还具有传感器节点的数据列表。数据列表用于存储一个时间段内传感器节点对应的资源ID的资源数据。举例来说，如表2所示，资源ID为1的传感器节点，在2013年6月30日的21点至21点30分之间，收集资源数据的频率，即已用频率为1分钟收集1次，则每分钟记录一次资源ID为1的传感器节点收集的温度值，并缓存至数据列表中。
[0036]因此，在搜索到满足条件的传感器节点后，可搜索该传感器节点对应的资源ID的数据列表，以获取该资源ID的已用频率。可以理解，如果搜索到的传感器节点没有收集过资源数据，则该传感器节点对应的资源ID的数据列表中可能没有数据。例:如表2中资源ID为4的传感器节点，其资源数据为空。
[0037]表2
[0038]
【权利要求】
1.一种物联网多任务资源分配方法，其特征在于，包括:接收客户端发送的资源请求，并将所述资源请求依次转换为搜索请求；根据所述搜索请求中的搜索条件，搜索云资源中传感器节点的资源列表，并获取满足所述搜索条件的传感器节点对应的资源ID ；搜索所述资源ID的数据列表，并获取所述数据列表中所述资源ID对应的已用频率；比较所述已用频率和所述搜索条件中的搜索频率，判断数据列表中的缓存数据是否充足；如果所述缓存数据充足，则获取所述缓存数据并将所述缓存数据反馈至所述客户端；如果所述缓存数据不充足，则根据所述搜索条件控制传感器节点按照所述资源ID优先级收集资源数据，并将收集的所述资源数据反馈至所述客户端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述搜索条件搜索所述传感器节点的资源列表之后，还包括:若现有云资源中的传感器节点不足，则根据用户需求增加传感器节点以满足所述搜索条件。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述传感器节点根据所述搜索条件进行资源数据收集，具体包括:如果所述资源数据不充足，则按照所述已用频率和所述资源列表中的最高频率的差值对所述资源ID进行优先级排序；根据所述资源ID的优先级， 依次唤醒所述资源ID对应的传感器节点并将所述搜索条件发送至唤醒的所述传感器节点；控制所述传感器节点根据所述搜索条件中的搜索频率和所述数据列表中所述资源ID对应的已用频率之间的差值进行资源数据收集。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述依次唤醒所述资源ID对应的传感器节点之前，还包括:将所述资源列表中所述资源ID对应的所述传感器节点的状态更新为忙碌状态。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述传感器节点根据所述搜索条件进行资源数据收集之后，还包括:将所述资源列表中所述资源ID对应的所述传感器节点的状态更新为睡眠状态。
6.一种物联网多任务资源分配系统，其特征在于，包括:客户端，所述客户端用于向管控中心发送资源请求，并在传感器节点收集资源数据完成后接收所述管控中心反馈的所述资源数据；所述管控中心，具体包括:接收模块，用于接收客户端发送的资源请求，并将所述资源请求依次转换为搜索请求；资源搜索模块，用于根据所述搜索请求中的搜索条件，搜索云资源中传感器节点的资源列表，并获取满足所述搜索条件的传感器节点对应的资源ID ；数据搜索模块，用于搜索所述资源ID的数据列表，并获取所述数据列表中所述资源ID对应的已用频率；判断模块，用于比较所述已用频率和所述搜索条件中的搜索频率，判断数据列表中的缓存数据是否充足；获取模块，用于所述缓存数据充足时，获取所述缓存数据并将所述缓存数据反馈至所述客户端；控制模块，用于所述缓存数据不充足时，根据所述搜索条件控制传感器节点按照所述资源ID优先级收集资源数据，并将收集的所述资源数据反馈至所述客户端；以及传感器节点，所述传感器节点用于根据所述搜索条件，收集所述资源数据并上传至所述管控中心。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述管控中心还包括:增加节点模块，用于当现有云资源中的传感器节点不足时，根据用户需求增加传感器节点以满足所述搜索条件。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制模块，进一步包括:排序单元，用于当所述资源数据不充足时，按照所述已用频率和所述资源列表中的最高频率的差值对所述资源ID进行优先级排序；唤醒单元，用于根据所述资源ID的优先级，依次唤醒所述资源ID对应的传感器节点并将所述搜索条件发送至唤醒的所述传感器节点；控制单元，用于控制所述传感器节点根据所述搜索条件中的搜索频率和所述数据列表中所述资源ID对应的已用频率之间的差值进行资源数据收集；获取单元，用于获取所述资源数据，并反馈至所述客户端。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述管控中心，还包括:更新模块，用于在所述依次唤醒所述资源ID对应的传感器节点之前，将所述资源列表中所述资源ID对应的所述传感器节点的状态更新为忙碌状态。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述更新模块还用于在所述传感器节点根据所述搜索条件进行资源数据收集之后，将所述资源列表中所述资源ID对应的所述传感器节点的状态更新为睡眠状态。
【文档编号】H04L29/08GK103647839SQ201310698991
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】徐恪, 张宇超 申请人:清华大学