传感器和执行器资源架构.doc

Vlasios TsiatsisEricsson ResearchFrgatan 6, 16480, SJan HllerEricsson ResearchFrgatan 6, 16480, S, StockholmRichard GoldEricsson ResearchFrgatan 6, 16480简介：本文简要介绍一些欧洲第七框架计划关于SENSEI项目架构物联网。1.介绍关于SENSEI工程的研究提供了方便的体系结构，是基于传感器和执行机构开放的和表标准化的访问结构。该结构抽象为资源的传感器、执行器和处理软件的其他功能。资源的概念是中心的，就像它为用户（通常是应用程序或非人类用户）提供一个水平点去访问传感器、执行器和处理程序。SENSEI代表作未两个主要的抽象级别的物理世界：资源和上下文级。在资源层面，资源的用户与资源直接互动。以传感器为基础的资源通常提供信息的原始值，例如观察或测量的信息，其中包括提供的信息类型的原始值和额外的元信息，例如位置或温度。SENSEI提供交会的支援服务，允许资源用户通过期望的特性找到合适的资源、用户和资源之间的直接互动时适合上下文无关的应用程序。在上下文级中，我们假设人物、地点和事物构成一个利益实体。SENSEI构架的终极目标是这些利益实体的上下文级。例如包括一个人的活动、汽车的状况或一个建筑的能源情况。实体的上下文信息是指动态地点与传感器、执行器和处理程序资源提供的信息或者控制相关实体的能力。例如，一个温度传感器与布置在房间的位置和房间相关信息有关。本文的重点是实现我们的架构的资源水平，而不是上下文级，上下文级可以看做一个广义的存在模式。SENSEI提供的社区管理支持服务，让开放的相互作用、以及安全执行的相互作用，使一个信息位置可用，这里没有涉及到社区管理和安全方面的考虑。2.关键概念 2.1第一类群体的资源传感器、执行器和处理资源在SENSEI中被抽象为资源。除了传感器和执行器，一个处理资源是一个典型的软件组件，它可以进一步处理传感器的数据或执行器命令，例如，执行传感器数据汇总和聚合的结果触发一个执行机构，对资源的概念是类似的网络资源。一个资源是一个互联网的一部分，有一个全局唯一的标识符，任何人通常通过一个REST接口访问，通过简单的字符串标签和语义信息的手段。尽管在细节上的变化（例如，除了REST的其他接口资源），仍可提供传感器和执行器的抽象资源。相比之下，Web资源的接口不是简单的（REST、CRUD、CREAT/READ/UPDATE/DELETE）但是是开放式的，可以使REST为一个选项。SENSEI资源仍有唯一的标识符和元数据描述，以供参考和发现。2.2实际传感器/执行器的解耦和资源访问功能传感器设备网关和通常的传感器、执行器的异质性调度趋势解耦传感器或执行器的主机（例如，在家庭环境中的一个微小的电池供电的传感器节点）和资源使用者所使用的软件的主机去访问数据。这是被典型的传统的传感器/执行器的网络技术的异质性（蓝牙、WiFi、6LoWPAN、ZigBee, Z-Wave, KNX等等）和这些广域网技术没有一个明确的网络互操作性。不过即使有一个清晰的方式来综合这两个域（短距离无线网和广域网）。传感器/执行器节点：a、容易受到拒绝服务攻击，b、使用不同的安全协议，c、并不总是可用的。所有的这些都是由于传感器节点较低的计算、通信能力。当然优化可以出现在更强大的节点。2.3资源目录在不久的将来，当传感器和驱动器资源的数量将超过当前的用户数，提供方法以发现和查找将是必要的，为了满足这种要求的功能，SENSEI已经指定了一个资源目录，该目录可以由机器或人通过寻找它注册的资源描述当寻找到一个特定服务时，异质资源可以注册或被发现 (例如. an HTTP on /rli?tag=light&tag=Vuokatti, searches for resources with description tags “Vuokatti”, “light”,Figure 4 shows a matching resource description)，资源目录可以分布在域和被对等。3.实施和部署SENSEI有一个目标是建立一个泛欧洲的测试平台以提供SENSEI的概念。测试平台的一个高层次看法如图一所示。这个测试平台提供的资源是传感器、执行器和处理资源（位置或处理服务器）。资源被具有不同功能的主机托管。在无线传感器和执行器网络上的微型无线传感器节点上承载的资源，运行6LoWPAN和ZigBee,资源的用户通过在网关上的软件组件来访问他们，也有诸如手机或服务器等有能力的资源的主机类型提供的资源（例如图一中所示的处理资源服务器），上述所述的所有资源可以被资源用户直接访问并用他们服从上面所提供的资源目录的抽象水平，其余是上下文级抽象的在这里不再叙述（比如实体目录、语义查询解析器）。SENSEI定义为一组已知的资源类型的实验平台，每个知名的资源都有WADL的文件中所描述的特定的REST。传感器节点在WS和AN的使用可参考早期的COAP版本。图1。SENSEI试验台4.示例一个资源被描述为已注册的资源目录中的资源描述，这个描述在其他信息主要有一下几个部分：o资源标识符：这是一个特定格式，如图2所示的URN。o资源访问接口描述（RAI）:一个资源用户可能有多个RAI，每个RAI都有：_ urn:sensei:rai:sensor: a sensor resource which has a REST interface to read the sensor data_ urn:sensei:rai:parameter: a software resource which has a REST interface to monitor andconfigure management parameters_ urn:sensei:rai:actuator: a actuator resource which has a REST interface to send actuatorcommands_ urn:sensei:rai:code: a software resource which has a REST interface to upload new code on asensor node, mainly used for managementoRAI标识符：一个整数o文档链接：URI 来描述接口的文档，例如，对于REST接口，这是一个WADL文件的链接，对于众所周知的资源类型，URI可以从下面一组转化为一个简单的URN。资源端口（REP）位置，一个RAI有许多REP.格式和例子在图3中显示。标签列表：标签可以用简单的字符串标记（简单的资源描述）来区别资源例如“Stockholm”、 “temperature”或带有整个语义描述的整个RDF文档，位置观测区和资源接口。图2 资源标识符格式和例子图3 REP定位器和举例图4 被资源目录注册的一个简单的资源描述5.致谢本文所描述的工作是在合作者财团对SENSEI工程的支持下完成的，集成物理与数字世界的未来网络，SENSEI是一个大规模的合作项目，由欧洲第七框架项目支持，合同号为215923。6.参考文献1 The SENSEI Real World Internet Architecture, white paper, http:/www.senseiproject.eu/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=83&Itemid=49, accessed, Feb 2011.2 P. Barnaghi (Editor), “D.3.6 Final SENSEI Architecture Framework”, Sensei Public Deliverable D.3.6, 2010, http:/www.senseiproject.eu/.3 S. Krco (editor), “D.5.2 - Pan European Test Platform”, Sensei Public Deliverable D.5.2, 2010, http:/www.sensei-project.eu/.4 L. Richardson, S. Ruby, RESTful Web Services, illustrated edition ed. OReilly Media, Inc., May 20075 Z. Shelby, K. Hartke, C. Bormann, B. Fra