物联网信息模型

基于以上给出的物联网抽象用例模型,可以分析物联网从物品数据采集到物品服务提供的基本信息流程. 在此基础上,可以归纳出与物联网信息采集、分类、存储、更新和查询相关操作的物联网信息实体.这些信息 实体类及其相互关系构成了一个物联网信息模型.从中可以看出,物联网信息模型的核心是物联网信息实体类 的归纳和抽象.

物联网抽象用例模型中的现实物品、物联网用户都归纳和抽象成一类物联网信息实体类,而物联网服务供 应商和数据管理员映射到承担物联网服务的信息实体类的操作.基于物联网抽象用例模型构建的物联网信息 模型的总体架构如图 2 所示.

物联网信息模型由 4 大类实体组成:物理实体类、资源实体类、服务实体类和用户实体类.物联网信息模 型中的用户实体类、服务实体类、资源实体类都属于非物理实体类.这些实体类需要在物联网物理实体类中实 现和部署.这样,该物联网信息模型也可以指导物联网部署模型的构建和验证.

物联网抽象用例模型的服务提供操作将由用户实体类和服务实体类中的相关方法提供,数据管理操作将 由服务实体类和资源实体类的相关方法提供,物品感知操作将由资源实体类与物理实体类中的相关方法提供.

从图 2 横向角度来看,4 类物联网信息模型基本信息实体类均包含了不同的实例化实体,其中一些实例化的实体并不是物联网特有的,而是在现有的网络系统具有的实体.这就说明该物联网信息模型可以描述现有网络 系统的信息实体类及其相互之间的关联,应用于现有的网络系统建模和分析.由于现有网络一般不实际处理数 据,只有现有网络管理系统才需要采集和处理网络节点、通信链路和网络应用的数据,所以,该信息模型对于研 究新一代基于网络状态感知的网络管理系统具有一定的参考价值.

另外需要说明的是,图 2 实例化的实体类仅仅是与现有物联网功能和技术相关的基本实例类,并不包括所 有可能实例化的实体类.随着物联网技术和应用的发展,物联网信息实体类的实例化实体可以进一步补充和 完善.

物联网网关

图 2 还描述了 4 类物联网信息模型基本信息实体类之间存在相应的关联关系.物联网用户实体类通过物联 网用户的服务访问以及物联网服务的提供与物联网服务实体类相互关联.物联网用户实体类本身就可以作为 一个物联网物理实体.例如,对于具有智能的物品,它既可以作为一个物联网物理实体,受到物联网监测和控制, 也可以作为物联网一个用户实体,调用物联网服务,可以直接关联于物联网物理实体类.物联网用户类可以自我 关联,即对于某些实例化的不同物联网用户对象,它们可以组合成特定用户.

物联网服务实体类通过调用物联网可用资源(其中包括数据资源、计算资源和通信资源)以及物联网资源 的开放,提供与物联网资源实体类相互关联.物联网服务实体类也可以直接关联于物联网物理实体类,基于物联 网物理实体类的方法提供服务.物联网服务实体类可以自我关联,即对于某些实例化的不同物联网服务对象,它 们可以相互调用服务,形成组合服务.

物联网资源实体类通过物联网物理实体类方法的调用与物联网物理实体类关联.物联网物理实体类可以 自我关联,形成组合的物联网物理实体,例如,物联网装置、服务器和路由器组合可以形成一种特定应用领域的 物联网网关.

以上物联网信息实体类之间的关系可以通过这些信息实体类实例化得到继承.例如,物品用户(thing user)、 物品服务(thing service)、物品数据(thing data)、联网物品(connecting data)分别为用户实体类实例、服务实体 类实例、资源实体类实例、物理实体类实例,这 4 个实例之间的关系是这 4 类信息实体类之间的抽象关系的实 例化.物品用户即访问物品服务的用户,两者之间具有访问关联关系;物品服务通过访问物品数据资源来提供服 务,两者之间具有访问关联关系;物品数据通过访问联网物品来采集数据,两者之间具有访问关联关系.