[发明专利]用于基于传感器数据的应用和服务的开发以及部署的计算平台

说明书

技术领域

本发明一般涉及智能泛在的计算系统、网络物理系统和物联网（IoT）的领域。更具体的，本发明涉及在智能泛在的计算系统中允许统一平台的方法和系统，该统一平台能够提供用于基于传感器的应用的发明和部署的服务套件。

背景技术

开发和部署智能泛在的计算系统以为了观察、监视和追踪各种物理基础设施、状态物理物体、环境、人类及其活动并且利用这些观察来提供丰富人的生活的以及在他们的日常活动中帮助他们的应用和服务。其中部署这种智能泛在系统的环境被称为“智能空间”。

通常，智能空间包括适合于在这样一种环境中进行各种参数的感测和观察的各种传感器，该环境允许执行关于各种参数观察的分析以便如果有状态改变则警告最终用户关于状态改变的结果。例如，可以部署传感器以观察和追踪任何物理物体的位置，观察天气条件以监视自然灾害、观察道路上的交通来允许交通调整和车辆监督系统。

如上文描述的观察由传感器来执行，并且日益增多的传感器会嵌入在智能空间中的物理物体和事物中。这些传感器具有将现实生活事件或现象转换成电信号或数字信号的换能器。另外，传感器具有计算和网络能力。这些传感器中的许多传感器日益直接或间接地连接至互联网。许多传感器会由组织、公司或公共部门实体例如城市政府或公共事业或政府部门来部署。而且，许多传感器会由私人个体拥有和操作。在私人个体的情况中，嵌入个体使用的移动电话中的传感器会是一类重要的传感器。

导致“智能空间”的开发的智能泛在的计算环境的开发的一个严格要求为从不同传感器大型的集合采集数据、聚合和存储传感器数据、执行关于数据的专用分析以及结合和关联来自多个不同的并且地理上分开的传感器的观察。有对于可扩展计算平台的需要，该可扩展平台能够将这些能力提供至软件开发商，包括第三方的软件开发商，软件开发商能够使用传感器数据和导出的分析来创建新的新型应用。而且，可以使得这种平台可以用作在互联网上访问的网络服务。在这些情况中，这些平台可以归类在被称为平台即服务（PaaS）的云计算服务的类别下。

在背景技术中，执行由不同种的传感器或电信通信设备捕获的数据的分析任务的多个系统已经被实现，传感器和电信通信设备部署在任何智能空间环境中，具有感测能力。这些系统包括在任何智能空间环境感测各种物理实体的状态的传感器设备，各种物理实体的状态被进一步处理和分析以监视、管理和控制通过这些智能空间而远程迎合的服务。尽管在过去对用于远程智能空间监视的实时数据捕获及其分析做出努力，但是在现有技术中仍然存在对于集成服务套件的统一平台的需要，该服务套件能够从通过任何传感器设备捕获的传感器数据提供实时应用的开发及其管理。

截止今天，有各种可用平台即服务（PaaS），包括谷歌应用（Google App）引擎、Heroku和微软Azure（Microsoft Azure）等。但是，对这些限于通用应用开发并且因此不提供对于基于传感器的应用的开发、部署和管理的专用支持。这些平台不提供在IOT/网络物理系统领域中要求的专用服务。在这个领域中，需要专用服务来迎合使连接网络的传感器和可用作智能电话设备的部分的传感器的平衡的应用。传感器发现、描述、接口、查询和任务是一些关键要求。另外，传感器驱动应用需要是事件驱动的，并且因此要求例如事件处理或流处理的能力。进一步，这些领域可能要求对于各种数据库种类的支持，各种数据库种类例如RDBMS、NOSQL和目标商店等用于不同种类传感器观察的可扩展存储。而且，多种领域可能要求专用的分析和数据可视化，以用于导出推断和增值。上文公开的PaaS平台中没有在单个平台中提供对于所有这些特征的支持。

另一方面，有一些传感器平台可用作云计算服务例如Pachube（Cosm）、Sun Microsystem Sensor Networks等。但是，这些平台主要关注利用对于应用开发的非常基本的支持的传感器数据公布、订阅和存储服务。另外，在这些平台中有对于基于位置的处理、空间和时空处理的极少的支持。另外，这些传感器平台不在这些平台上提供开发和部署群源应用的支持。

进一步，市场上存在有一些传感器和网关设备供应商包括例如Digi、Mobile Device等的公司，这些公司提供基于云的网络服务，以用于远程设备监视、管理和数据获得。但是，这些服务仅迎合来自具体供应商的传感器和设备，并且因此不适合于多个供应商通用的传感器设备管理、数据捕获和观察处理。另外，这些服务具有对于传感器数据存储和分析的非常有限的支持并且几乎不支持应用开发和部署。