基于语义识别的设备接入解析方法和系统

本发明涉及物联网的领域，尤其涉及基于语义识别的设备接入解析方法和系统。

背景技术：

1、现有的物联网平台通常仅具备对预定数种类型设备或协议的连接支持能力，不能对其他设备和协议进行动态扩展连接。尽管可通过lwm2m、opc ua等方式在物联网平台的应用层对信息模型进行定义，从而同时解决底层协议与业务模型的异构性，但是将统一的标准推广到实际操作环境往往是一个漫长复杂的过程，并且也无法使旧的设备和系统兼容新的协议，从而限制了物联网平台的发展，无法实现物联网平台下属连接的所有设备之间的一语互通，降低物联网平台对不同设备的适用性和扩展性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于语义识别的设备接入解析方法和系统，其识别需要接入物联网平台的所有设备，得到所有设备各自支持的协议属性信息，以此从已知协议栈中选择或构建与所述设备兼容的网络连接协议，从而将设备连接至物联网平台的应用层，提高物联网平台对设备的连接扩展性；在应用层构建统一语义标准，实现不同设备实体间的一语互通，对应用层当前连接的所有设备进行协议差异屏蔽处理，还将设备对应的指令语义信息与统一语义标准进行对比，确定当前连接的设备的业务/操作执行需求信息，便于精确在应用层内部构建关于应用层当前连接的不同设备之间的功能接口，并及时调整功能接口的工作状态，改善设备接入物联网平台的灵活性和全面性，为物联网应用发展提供便利可靠的环境。

2、本发明是通过以下技术方案实现：

3、基于语义识别的设备接入解析方法，包括：

4、对需要接入物联网平台的所有设备分别进行识别，得到所有设备各自支持的协议属性信息；基于所述协议属性信息，从已知协议栈中选择或构建与所述设备兼容的网络连接协议，并基于所述网络连接协议，将所述设备连接至所述物联网平台的应用层；

5、在所述应用层构建统一语义标准，以此对所述应用层当前连接的所有设备进行协议差异屏蔽处理；对所述应用层接收到来自当前连接的设备的指令进行语义识别，得到相应的指令语义信息；将所述指令语义信息与所述统一语义标准进行对比，确定当前连接的设备的业务/操作执行需求信息；

6、基于所述业务/操作执行需求信息，在所述应用层内部构建关于所述应用层当前连接的不同设备之间的功能接口；并基于当前连接的不同设备的实时任务执行状态，调整所述功能接口的工作状态。

7、可选地，对需要接入物联网平台的所有设备分别进行识别，得到所有设备各自支持的协议属性信息；基于所述协议属性信息，从已知协议栈中选择或构建与所述设备兼容的网络连接协议，并基于所述网络连接协议，将所述设备连接至所述物联网平台的应用层，包括：

8、对需要接入物联网平台的所有设备各自发起的接入请求进行识别，得到所有设备各自的硬件类型信息和系统类型信息；基于所述硬件类型信息和所述系统类型信息，确定所有设备各自支持的网络连接协议属性信息；其中，所述网络连接协议属性信息包括所述设备支持的网络连接协议的类型和内容结构信息；

9、将所述网络连接协议属性信息与已知协议栈下属所有已知网络连接协议进行对比；若所述已知协议栈包含与所述网络连接协议属性信息相匹配的已知网络连接协议，则选择所述相匹配的已知网络连接协议作为与所述设备兼容的网络连接协议；若所述已知协议栈不包含与所述网络连接协议属性信息相匹配的已知网络连接协议，则选择所述网络连接协议的复合协议中最上层的已知协议，并对所述最上层的已知协议进行开发，以此构建得到与所述设备兼容的网络连接协议；

10、基于所述物联网平台的应用层的应用程序通信消息帧，确定所述应用层内部所有应用程序各自的程序接口；再基于与所述设备兼容的网络连接协议，构建所述设备与相应程序接口之间的连接通道，从而将所述设备连接至所述应用层。

11、可选地，在所述应用层构建统一语义标准，以此对所述应用层当前连接的所有设备进行协议差异屏蔽处理；对所述应用层接收到来自当前连接的设备的指令进行语义识别，得到相应的指令语义信息；将所述指令语义信息与所述统一语义标准进行对比，确定当前连接的设备的业务/操作执行需求信息，包括：

12、基于所述应用层当前支持的所有连接通道各自对应的网络连接协议，在所述应用层构建关于所有连接通道的网络连接协议的统一语义标准，以此对所述应用层当前连接的所有设备进行协议差异屏蔽处理；其中，所述统一语义标准包括通用语义标准库和定制语义标准库；

13、对所述应用层接收到来自当前连接的设备的指令进行语义识别，得到相应的指令语义信息，再将所述指令语义信息与所述统一语义标准进行对比，识别所述指令语义信息匹配的通用语义内容或定制语义内容；再基于所述通用语义内容或所述定制语义内容，确定当前连接的设备需要执行的操作动作类型信息或业务类型信息。

14、可选地，基于所述业务/操作执行需求信息，在所述应用层内部构建关于所述应用层当前连接的不同设备之间的功能接口；并基于当前连接的不同设备的实时任务执行状态，调整所述功能接口的工作状态，包括：

15、基于当前连接的设备需要执行的操作动作类型信息或业务类型信息，确定需要发生操作动作交互或业务交互的设备身份信息；基于所述设备身份信息，在所述应用层内部构建关于所述应用层当前连接的不同设备之间的功能接口；

16、获取当前连接的不同设备的实时任务执行日志，对所述实时任务执行日志进行分析，得到当前连接的不同设备进行操作动作交互或业务交互过程中的数据流交互状态信息；再基于所述数据流交互状态信息，调整所述功能接口的传输带宽或开关工作状态。

17、可选地，基于当前连接的不同设备的实时任务执行状态，调整所述功能接口的工作状态，包括：

18、步骤s1，利用下面公式(1)，根据所述应用层当前连接的不同设备的数据量传输状态，控制分配所述应用层的数据处理空间，

19、

20、在上述公式(1)中，sf表示控制分配所述应用层的数据处理空间为能够处理sf数据量的空间；s(a)表示所述应用层当前连接的第a个设备传输状态下的数据量；n表示所述应用层当前连接的设备总个数；表示所述应用层当前连接的所有设备传输状态下的数据量最大值；

21、步骤s2，利用下面公式(2)，根据所述应用层当前连接的不同设备的数据量传输状态，控制在所述应用层内部构建的功能接口的备用接口个数，

22、

23、在上述公式(2)中，b(a)表示所述应用层当前连接的第a个设备需要备用的接口个数；表示向下取整；

24、步骤s3，利用下面公式(3)，根据基于当前连接的不同设备的实时任务执行状态，调整所述功能接口的工作状态，

25、r(a)＝f{s(a)+st-t(a)+st-2t(a)＝0}  (3)

26、在上述公式(3)中，r(a)表示第a个设备的功能接口的工作状态控制值；t表示当前时刻；t表示单位时长；st-t(a)表示所述应用层连接的第a个设备在t-t时刻传输状态下的数据量；st-2t(a)表示所述应用层连接的第a个设备在t-2t时刻传输状态下的数据量；

27、若r(a)＝1，则控制第a个设备的功能接口以及备用接口进行关闭，并将第a个设备的备用接口作为其它设备的备用接口；

28、若r(a)＝0，则控制第a个设备的功能接口以及备用接口继续进行工作。

29、基于语义识别的设备接入解析系统，包括：

30、设备识别模块，用于对需要接入物联网平台的所有设备分别进行识别，得到所有设备各自支持的协议属性信息；

31、设备连接处理模块，用于基于所述协议属性信息，从已知协议栈中选择或构建与所述设备兼容的网络连接协议，并基于所述网络连接协议，将所述设备连接至所述物联网平台的应用层；

32、语义统一模块，用于在所述应用层构建统一语义标准，以此对所述应用层当前连接的所有设备进行协议差异屏蔽处理；

33、语义识别模块，用于对所述应用层接收到来自当前连接的设备的指令进行语义识别，得到相应的指令语义信息；将所述指令语义信息与所述统一语义标准进行对比，确定当前连接的设备的业务/操作执行需求信息；

34、功能接口构建模块，用于基于所述业务/操作执行需求信息，在所述应用层内部构建关于所述应用层当前连接的不同设备之间的功能接口；

35、工作状态调整模块，用于基于当前连接的不同设备的实时任务执行状态，调整所述功能接口的工作状态。

36、可选地，所述设备识别模块用于对需要接入物联网平台的所有设备分别进行识别，得到所有设备各自支持的协议属性信息，包括：

37、对需要接入物联网平台的所有设备各自发起的接入请求进行识别，得到所有设备各自的硬件类型信息和系统类型信息；基于所述硬件类型信息和所述系统类型信息，确定所有设备各自支持的网络连接协议属性信息；其中，所述网络连接协议属性信息包括所述设备支持的网络连接协议的类型和内容结构信息；

38、所述设备连接处理模块用于基于所述协议属性信息，从已知协议栈中选择或构建与所述设备兼容的网络连接协议，并基于所述网络连接协议，将所述设备连接至所述物联网平台的应用层，包括：

39、将所述网络连接协议属性信息与已知协议栈下属所有已知网络连接协议进行对比；若所述已知协议栈包含与所述网络连接协议属性信息相匹配的已知网络连接协议，则选择所述相匹配的已知网络连接协议作为与所述设备兼容的网络连接协议；若所述已知协议栈不包含与所述网络连接协议属性信息相匹配的已知网络连接协议，则选择所述网络连接协议的复合协议中最上层的已知协议，并对所述最上层的已知协议进行开发，以此构建得到与所述设备兼容的网络连接协议；

40、基于所述物联网平台的应用层的应用程序通信消息帧，确定所述应用层内部所有应用程序各自的程序接口；再基于与所述设备兼容的网络连接协议，构建所述设备与相应程序接口之间的连接通道，从而将所述设备连接至所述应用层。

41、可选地，所述语义统一模块用于在所述应用层构建统一语义标准，以此对所述应用层当前连接的所有设备进行协议差异屏蔽处理，包括：

42、基于所述应用层当前支持的所有连接通道各自对应的网络连接协议，在所述应用层构建关于所有连接通道的网络连接协议的统一语义标准，以此对所述应用层当前连接的所有设备进行协议差异屏蔽处理；其中，所述统一语义标准包括通用语义标准库和定制语义标准库；

43、所述语义识别模块用于对所述应用层接收到来自当前连接的设备的指令进行语义识别，得到相应的指令语义信息；将所述指令语义信息与所述统一语义标准进行对比，确定当前连接的设备的业务/操作执行需求信息，包括：

44、对所述应用层接收到来自当前连接的设备的指令进行语义识别，得到相应的指令语义信息，再将所述指令语义信息与所述统一语义标准进行对比，识别所述指令语义信息匹配的通用语义内容或定制语义内容；再基于所述通用语义内容或所述定制语义内容，确定当前连接的设备需要执行的操作动作类型信息或业务类型信息。

45、可选地，所述功能接口构建模块用于基于所述业务/操作执行需求信息，在所述应用层内部构建关于所述应用层当前连接的不同设备之间的功能接口，包括：

46、基于当前连接的设备需要执行的操作动作类型信息或业务类型信息，确定需要发生操作动作交互或业务交互的设备身份信息；基于所述设备身份信息，在所述应用层内部构建关于所述应用层当前连接的不同设备之间的功能接口；

47、所述工作状态调整模块用于基于当前连接的不同设备的实时任务执行状态，调整所述功能接口的工作状态，包括：

48、获取当前连接的不同设备的实时任务执行日志，对所述实时任务执行日志进行分析，得到当前连接的不同设备进行操作动作交互或业务交互过程中的数据流交互状态信息；再基于所述数据流交互状态信息，调整所述功能接口的传输带宽或开关工作状态。

49、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

50、本技术提供的基于语义识别的设备接入解析方法和系统识别需要接入物联网平台的所有设备，得到所有设备各自支持的协议属性信息，以此从已知协议栈中选择或构建与所述设备兼容的网络连接协议，从而将设备连接至物联网平台的应用层，提高物联网平台对设备的连接扩展性；在应用层构建统一语义标准，实现不同设备实体间的一语互通，对应用层当前连接的所有设备进行协议差异屏蔽处理，还将设备对应的指令语义信息与统一语义标准进行对比，确定当前连接的设备的业务/操作执行需求信息，便于精确在应用层内部构建关于应用层当前连接的不同设备之间的功能接口，并及时调整功能接口的工作状态，改善设备接入物联网平台的灵活性和全面性，为物联网应用发展提供便利可靠的环境。