[发明专利]一种基于语义化标识的工业网络数据分发服务系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于语义化标识的工业互联网数据分发服务系统和方法。该系统主要包括终端、元数据编码服务、语义化数据分发服务。其中语义化数据分发服务包括语义处理、注册、匹配、读写操作及语义化标识库。通过本发明系统，工业异构元数据经过handle标识技术进行统一编码，保障全网信息统一。另外，该系统中的匹配方法采用三级多关键字匹配机制，实现多粒度匹配功能，适应不同订阅需求。

技术领域

本发明涉及工业互联网技术领域，更具体的说是一种基于语义化标识的数据分发服务系统。

背景技术

随着工业互联网连接范围逐渐扩大，传统应用协议以数据传输为核心，收发双方紧耦合的客户端/服务器模式在并发性能、灵活性和扩展性等方面都无法满足需求，工业互联网应用协议的发展趋势是以消息发布为核心，具备松耦合特点的发布/订阅模式成为工业互联网消息分发的发展趋势。

发布/订阅模式是一种异步通信模式，可以实现分布式交互，具有异步、多点通信的特点，能够很好地满足Internet上大型应用系统松散通信的需要，适用于构建大规模分布式系统。目前常用的发布/订阅系统模型可以分为基于主题的模型、基于内容的模型和基于类型的模型等。基于主题的模型提供给订阅者的订阅表达很受限，订阅者只对该主题中的一部分事件感兴趣，却需要接受该主题下的所有事件。基于内容的发布/订阅中，事件没有根据一些事先规定好的标准进行分类，而是根据事件本身的属性进行分类。基于类型的发布/订阅模型的变量事件是属于一个特定类型的准确对象，该类型能够封装属性和方法。描述粒度介于基于主题和基于内容之间。

物联网技术的不断发展，使得IPv4协议已经难以满足大量涌入的联网设备，因此需要提出新的编址机制来解决地址不足的问题。又考虑到工业现场网络协议的多样性，元数据类型繁多，频繁的协议转换将带来大量的网络和通信开销，因此新的编址技术最好能够兼具语义功能，在一个更高的抽象层描述网络数据的属性，handle应运而生。Handle标识技术是起源于互联网、应用于物联网的一种标识符号，以一定的方式赋予互联网上的各种对象(文档、图像、多媒体等)一个唯一、合法、安全和永久的标识，通过这个标识可以实现对被标识对象的解读、定位、追踪、查询、应用等功能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于工业互联网的基于handle标识的语义化数据分发服务系统。

一种基于语义化标识的工业网络数据分发服务系统，包括：

终端，用于承载工业网络中的数据发布者和订阅者；发布者作为数据的发送方，订阅者作为数据的请求方；

元数据编码服务，用于将网络终端的handle标识和元数据进行组装得到工业互联网元数据，并发送给语义化数据分发服务；

语义化数据分发服务，用于处理工业互联网元数据，并根据解析出的发布订阅需求进行注册，将订阅请求和发布关键字进行匹配并建立连接，使发布者和订阅者在建立的通路上传输数据。

所述元数据编码服务，将终端发布者的元数据转换为工业互联网元数据，信息格式如下：

Handle标识，为终端在Handle系统注册的全球唯一的标识；

名称，为终端名称，由用户指定或系统自动生成；

类型，包括发布、订阅两种，表示终端为数据的发布者或订阅者；

设备标识，存储的是终端所在物理设备的Handle标识；

数据信息，表示终端发布或者订阅数据的相关信息。

所述数据信息包括：

数据主题，终端发布者为其发布的数据定义的主题，用于数据分发服务匹配数据发布者和订阅者的依据；

数据类型，包括信号量、状态量、事件量、查询量；