[发明专利]一种面向物联网应用的Web服务的冗余检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及物联网的服务管理方法，特别涉及一种面向物联网应用的Web服务表示的冗余检测方法及系统。

背景技术

物联网(Internet ofThings，IOT)是一个新兴的概念，是一种通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。通过物联网的定义可以看出，其核心和基础仍然是互联网，不同的是将互联网连接的用户端扩展到物品和物品。因此，提供商提供的各种物联网应用服务，可以通过Internet进行部署以便客户端远程访问和调用执行，将是物联网服务管理的一种必然发展趋势。

Web服务(Web Service，WS)是当前Internet上最主要的一种服务实现技术，它通过Web服务描述语言(WSDL)对各种软件应用程序进行描述和封装，进而利用统一资源标识符(URI)对封装后的软件应用程序进行标识定位，通过简单对象访问协议(SOAP)进行消息通信，最终实现跨越不同地域、不同行业的服务间互操作。

Web服务技术为Internet上的服务管理提供了有效的技术支撑。然而，面向具体的物联网应用，Web服务仍面临以下问题和挑战：

第一，从用户角度看，物联网的服务呈现海量的特点。一方面，这些服务大多会依赖底层的传感设备(如传感器)，因此随着时间的增长，服务本身处理的数据将指数级增长；另一方面，接入Internet的物品种类繁多、功能各异，将导致服务数量海量增长。在不影响用户服务质量的前提下，如果不对以上服务规模加以控制，将对现有的存储、搜索和通信技术产生巨大冲击，成为现阶段物联网发展的一个瓶颈。

第二，从提供商角度看，物联网的服务呈现动态的特点。传感器等传感设备，随着使用的频度加大，会存在能量消耗过大、敏感度下降等问题。如果频繁更换硬件设备，或者根据传感器性能变化重新构建并发布新的服务，都将导致资源的严重浪费，并不是合理的解决方法。因此，当传感设备性能发生变化，适时的对相应服务做出动态调整就变得非常重要。

在物联网应用中，传统的Web服务表示方法(WSDL2.0)缺乏对服务功能的充分刻画，尤其缺乏对核心规则的描述，导致无法区别功能相似的服务而无法消除服务冗余，大大增加物联网服务的存储和搜索负担。因此，在WSDL2.0基础上，本发明提出了一种新的Web服务表示方法，对WSDL语法进行了基于逻辑表达式的规则扩展，并进一步给出相应的服务冗余检测方法。

因此，针对物联网应用的快速发展，如何解决以上Web服务技术存在的问题迫在眉睫。通过分析我们发现，解决问题的关键还是要在Web服务技术的核心基础，即Web服务表示上寻求突破。

目前，Web服务表示主要采用IBM和微软等公司于2001年3月提出的WSDL描述语言，后经修改于2007年6月获得W3C国际组织推荐，当前的最新版本为WSDL2.0。WSDL2.0是建立在XML语言基础上的服务描述规范，语法上以div为根元素，而div根元素又封装了types、interface、binding和service四个子元素，其语法框架如图1所示。其中types元素定义了服务交换消息时使用的数据类型；interface元素定义了具体的Web服务操作，包括服务的输入、输出和服务出错后所返回的错误消息序列；binding元素定义了用户与Web服务通信的协议；service元素为每一个binding元素声明了一个唯一的Web服务访问地址。WSDL2.0语法框架如图6所示。

事实上，Web服务描述语言WSDL不管在语法上怎样定义和扩展，它在描述Web服务时都遵循着一个基本原则，即任何Web服务的刻画都需要充分考虑到三个方面的服务语义内涵：输入(Input)、输出(Output)和服务功能(Function)。图1给出了WSDL2.0语法中四个子元素分别与服务输入、输出和服务功能的映射关系。

归纳起来，WSDL2.0在刻画服务语义内涵的过程中具备以下三个特点：

第一，types元素和interface元素刻画了大部分服务输入和输出相关的内容，包括数据类型、消息格式、消息传输顺序等；

第二，service元素主要用来刻画服务功能，需要指出的是，它并没有给出具体的功能描述，而是给出了服务功能的访问地址；