[发明专利]一种传感器执行器网络应用程序的部署方法及系统

说明书

本发明公开了一种传感器执行器网络应用程序的部署方法及系统，将中间字节码中运行于当前节点的部分编译成本地代码，并将中间字节码中不运行于当前节点的部分传递给传感网络的当前节点的大于或等于所属级别所有下级层次的节点；可以大大降低在分布式传感器‑执行器网络中部署应用程序的难度；应用程序在整个部署过程中以中间字节码表示代表，使得其可以被编译运行于本地，大大提高了灵活性，而无需下发多个版本的二进制；应用程序是递归部署的，这大大降低了云端和路由器的负担，任何一个节点只需要部署中间字节码到它的直接下级节点即可，本发明还可以自动探测新节点子系统的加入，并且自动部署应用程序到新加入的整个节点子系统。

技术领域

本公开涉及传感器执行器网络领域，具体涉及一种传感器执行器网络应用程序的部署方法及系统，适用于复杂的层次化的传感器-执行器网络的应用程序部署。

背景技术

随着工业4.0和物联网的兴起，传感器-执行器网络被用于交通、生活和工业生产的方方面面。由于这些领域的业务逻辑本身非常复杂，因此传感器-执行器网络的规模很快增加。这使得在传感器-执行器网络上运行的应用程序的编码也变得进一步困难。这限制了物联网技术被用于某些垂直领域，无法发挥物联网技术的全部能力。

现有的传感器-执行器网络的编程方法大概有如下几种：

1.传感器和执行器均不联网，并且采取全定制设计，组成私有的传感器-执行器网络。这种技术虽然能够较好地满足一个较为固定的业务逻辑，但在面对新的需求时整个架构都有可能需要重新开发。这大量地浪费了本就昂贵的嵌入式开发人员的工时。此外，这使得传感器和执行器无法被标准化，导致了硬件和通信协议的碎片化，也使得两个在设计时就被决定为独立的传感器-执行器网络在面对未来的整合需求时无法良好整合。

2.传感器和执行器均使用标准化设计，并且直接连接到云端。这种技术能够满足于变化的业务逻辑和新需求，但是又带来了很多新的问题。首先，传感器和执行器的数据必须全部经过云计算中心，这大大浪费了网络流量。某些传感器，如摄像头等，能产生相当大量的数据，因此将其完全上传是不可容忍的。此外，上传需要经过大量的路由器，因此要耗费大量时间。对于延迟敏感的应用，这是不可接受的。最后，上传所有的传感器数据还可以造成隐私问题，如果用户不信任云服务商，那么就不可能使用此种解决方案。

3.传感器和执行器均使用标准化设计，但是计算可能在中间的路由器上进行，而非必须要传递到云端，也即雾计算。此种模型解决了第2种方法中所述的延迟问题和隐私问题，但是由于各个路由器、传感器和执行器采用不同的指令集和计算资源，因此将它们统一编程变得非常困难。统一的二进制程序可能在某些节点上足够执行，但在另外的节点上则不足够执行。此外，在这一流程中添加和减少传感器和执行器以及对传感器和执行器再编程是非常复杂的，通常仍然要依赖于云端进行，这大大增加了用户的负担。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提供一种传感器执行器网络应用程序的部署方法及系统，将中间字节码集合为包含了从根节点到终端节点之间的所有层次的节点上运行的应用程序源代码编译成的中间字节码，将中间字节码中运行于当前节点(即当前正在部署的节点)的部分编译成本地代码，并将中间字节码中不运行于当前节点的部分传递给传感网络的当前节点的大于或等于所属级别所有下级层次的节点，实现应用程序的无云端介入的自动部署。

为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种传感器执行器网络应用程序的部署方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，部署系统在传感网络部署开始时，预处理模块将源程序编译为中间字节码集合，并将中间字节码集合传输到根节点；

步骤2，根节点将中间字节码集合中的所属节点类型和所属级别与根节点匹配元素的中间字节码编译成本地代码；

步骤3，对于每一个根节点的邻接节点，根节点将中间字节码集合中大于或等于该邻接节点的所属级别部分的元素构成的中间字节码子集合传递给该邻接节点；