[发明专利]无线传感器网络的服务选择方法及系统

说明书

本发明提供了一种无线传感器网络的服务选择方法及系统，包括：接收用户发送的服务请求信息；根据所述功能性要求选择具有相应功能的服务类或服务类组合；将所述服务类中的服务划分为多个服务集合，并根据每个所述服务类的目标优化函数和约束条件，采用多目标整数规划选出每个所述服务类的备选服务集合；从所述备选服务集合中选出服务质量性能和能量最优的服务。由于本发明提供的服务选择过程并不需要遍历服务库中的所有服务，因此，服务选择的效率较高。并且，在建立目标优化函数时，充分考虑了服务的能量因素，因此，能够实现服务间能量的均衡消耗，保证无线传感器网络的生存时间。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种无线传感器网络的服务选择方法及系统。

背景技术

面向服务架构(Service-oriented Architecture，SOA)的无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)的服务选择采用的是抽象工作流的形式，即选择一组具有相应子功能的服务类，将其按照一定的工作流程串接起来，以满足用户提出的功能性需求，然后根据服务类中服务的QoS(Quality of Service，服务质量)属性，选择满足用户提出的QoS要求的最优服务。其中，服务类是指功能相同但QoS属性不同的多个服务，而QoS属性是指服务的响应时间、可靠性等。

目前，基于QoS的服务选择大致分为全局最优策略和局部最优策略两类，全局最优策略是根据用户端对系统端的全局QoS约束，选择在此约束下的最优服务，虽然在局部选择上未必总是最优，但是全局的优化效果很好。局部最优策略是在每个可分解的局部，对候选服务的各QoS属性进行加权打分，选择分数最高的服务，但是，这些局部最优的服务的组合在全局质量上不一定最优。

虽然这两种策略的服务选择各有优势，但是，每次选择服务时，都需要遍历服务库中的所有服务，因此，当服务库中的服务数量庞大种类繁多时，服务选择的效率很低。并且，由于传感器通常由电池供电，而电池的能量值是有限的，且其能量值会随着服务的执行而逐渐消耗，而服务的能量又依赖于传感器的能量，因此，如何在较好的满足请求者功能性要求及QoS要求的前提下，实现服务间能量的均衡消耗，延长无线传感器网络的生存时间，是目前服务选择亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无线传感器网络的服务选择方法及系统，以实现服务间能量的均衡消耗，延长传感器网络的生存时间。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无线传感器网络的服务选择方法，包括：

接收用户发送的服务请求信息，所述服务请求信息包括功能性要求、服务质量要求和服务质量属性的偏好；

根据所述功能性要求选择具有相应功能的服务类或服务类组合，所述服务类包括多个功能相同但服务质量属性不同的服务；

将所述服务类中的服务划分为多个服务集合，并根据每个所述服务类的目标优化函数和约束条件，采用多目标整数规划选出每个所述服务类的备选服务集合，所述约束条件是由所述服务质量要求分解成的，所述目标优化函数是根据所述服务质量属性的偏好和所述服务类能量的权值建立的；

从所述备选服务集合中选出服务质量性能和能量最优的服务。

优选的，所述将所述服务类中的服务划分为多个服务集合的过程为：

根据K-means算法以及所述服务之间的服务质量距离，将所述服务类中的服务划分为多个服务集合。

优选的，所述目标优化函数是根据所述服务质量属性的偏好建立的是指：

根据用户对服务质量属性的偏好、服务的服务质量属性以及能量建立效用函数；

根据所述服务类能量的权值以及效用函数值建立目标优化函数。