專利名稱：一種支持傳感器直接注冊的映射方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地理信息服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種支持傳感器直接注冊的映射方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對地觀測技術(shù)不斷發(fā)展，大量的遙感衛(wèi)星源源不斷地發(fā)射，天基空基遙感進入了多平臺、多傳感器的發(fā)展階段；地基傳感器更是呈指數(shù)遞增；依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，傳感器類型繁多，高效管理傳感器的需求變得日益強烈。傳感器的注冊與發(fā)現(xiàn)對于對地觀測資源的共享和互操作具有重要意義，有助于相關(guān)資源的實時快速訪問、發(fā)布和高效管理，從而滿足對地觀測中綜合性、應(yīng)急性等多樣化的需求。為了實現(xiàn)地理空間元數(shù)據(jù)信息的管理，OGC (開放式地理信息系統(tǒng)協(xié)會)制定了關(guān)于元數(shù)據(jù)的目錄服務(wù)接口標準(Catalogue Services Interface Standard,簡稱CAT),可用于發(fā)布和檢索關(guān)于地理空間數(shù)據(jù)、服務(wù)和相關(guān)資源的元數(shù)據(jù)。通過該標準提供的接口，資源提供者通過目錄服務(wù)注冊、管理和發(fā)布元數(shù)據(jù)；用戶可以由客戶端向目錄服務(wù)查詢元數(shù)據(jù)。OGC CSW (OGC Catalog Service for Web)規(guī)范(參見文獻 I)是 CAT 標準與 HTTP 協(xié)議綁定形成的基于Web的目錄服務(wù)。依據(jù)目錄服務(wù)定義的公共接口，可以能與特定應(yīng)用及其元數(shù)據(jù)信息模型綁定，有效應(yīng)用于地理空間信息資源(參見文獻2)?，F(xiàn)今缺少采用目錄服務(wù)接口，實現(xiàn)傳感器相關(guān)信息的注冊、瀏覽和發(fā)現(xiàn)的直接注冊方法。OGC基于傳感器建模語言(Sensor Model Language, SensorML)的傳感器信息模型可以提供傳感器的標識信息、約束信息、屬性元數(shù)據(jù)、時空參考元數(shù)據(jù)、地理定位元數(shù)據(jù)和接口元數(shù)據(jù)等元數(shù)據(jù)信息的描述，從而滿足傳感器發(fā)現(xiàn)需求的最小信息(參考文獻3)。由于注冊服務(wù)具有特定的信息建模方式，需要采用規(guī)范的注冊信息模型，傳感器信息模型無法直接應(yīng)用于目錄服務(wù)中。因此，需要建立傳感器信息模型到注冊信息模型的映射關(guān)系。注冊信息模型具有通用的XML語法和標準化的結(jié)構(gòu)，聲明需要管理的數(shù)據(jù)信息，如OASIS(結(jié)構(gòu)化信息標準發(fā)展組織)制定的ebRIM(ebXML Registry Information Model)。ebRM是一套較為成熟的技術(shù)規(guī)范，可以表示范圍廣泛的數(shù)據(jù)對象，用途廣泛。它具有標準的Schema，定義了對象類、屬性類型、語法和匹配規(guī)則，有助于增強信息的互聯(lián)互通(參考文獻4)。但直接采用ebRIM仍無法實現(xiàn)傳感器的注冊，所以，需要充分利用ebRIM的靈活性和可擴展性，構(gòu)建針對傳感器資源的注冊信息模型，實現(xiàn)傳感器的直接注冊。目前，52N-SIR (Sensor Instance Registry)(參見文獻5)實現(xiàn)了傳感器的注冊與發(fā)現(xiàn)，但是相關(guān)傳感器信息的描述不足以滿足實際應(yīng)用需求；并且需要與CSW進行連接，不是直接的注冊服務(wù)。Deegree實現(xiàn)了基于ebRM的地理元數(shù)據(jù)的目錄服務(wù)，功能較為完備，但不包含數(shù)據(jù)直接訪問模塊。GeoNe twork建立的目錄服務(wù)支持地理空間元數(shù)據(jù)的訪問、插入和更新，注冊信息模型對于空間關(guān)系的描述不完備。喬治梅森大學(xué)研究的地理數(shù)據(jù)和服務(wù)的注冊服務(wù)包括的相關(guān)信息不夠全面(參見文獻6)。綜合分析，目前的注冊服務(wù)存在以下問題
(I)注冊的傳感器信息不完備。SIR對于傳感器過程模型到注冊信息模型的映射關(guān)系描述不全面，只包括了 ID，名稱，描述，觀測范圍和有效時間等基本信息，缺少參數(shù)以及連接等信息的描述。當需要進行傳感器參數(shù)和組件關(guān)系的發(fā)現(xiàn)時，無法滿足用戶的需求。(2)只支持傳感器信息的間接注冊。已有的傳感器注冊系統(tǒng)需要建立與一般目錄服務(wù)的鏈接。當傳感器注冊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供者插入傳感器信息，只有在注冊系統(tǒng)與OGC目錄服務(wù)(CSW)建立鏈接后，用戶才可以通過CSW發(fā)現(xiàn)傳感器信息。這種注冊與發(fā)布方式會造成信息的丟失，使得查詢時間大大增加。文獻1:Nebert，D.，Whiteside，A.，Vretanos，P. OpenGIS catalogue servicesspecification. Open Geospatial Consortim Inc Public Disscussion Paper OGC07-006rl, 2007;文獻2:Chen，N. ;Di，L. ;Yu，G. ;Gong，J. ; et. al. Use of ebRIM-based CSW withsensorobservation services for registry and discovery of remote-sensingobservations. Computers&Geosciences.2009，35(2):360-372;文獻3:Botts，M..0penGIS Sensor Model Language (SensorML)ImplementationSpecification. Open Geospatial Consortium Inc.1mplementationSpecification OGC 07-000· 180pp, 2007;文獻4 :Martell R. CSW-ebRIM Registry Service-Part1: ebRIM profile ofCSW. OpenGeospatial Consortium Inc. Extension OGC 07-110r4. 53pp，2009;文獻5 Jirkaj S，Nustj D. OGC Sensor Instance Registry Discussion Paper.Open GeospatialConsortium Inc.Public Disscussion Paper OGC 10—171. 76pp，2010。文獻 6 :Yue，P.，Di，L，Zhao，P.，et. al. Semantic augmentations to an ebRIMprofile of catalogueservice for the web. Standard-Based Data and InformationSystems for Earth Observation LectureNotes in Geoinformation and Cartography, LDijH. K. Ramapriyan(eds. )，Springer BerlinHeidelbergj2010:189-208。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種支持傳感器直接注冊的映射方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種支持傳感器直接注冊的映射方法，包括以下步驟步驟1，構(gòu)建存儲傳感器信息的注冊信息模型，包括以下子步驟，構(gòu)建注冊信息模型的注冊包；依據(jù)傳感器注冊對象定義注冊信息模型的外部對象類；依據(jù)傳感器屬性和傳感器之間的相互關(guān)系，定義注冊信息模型的關(guān)系類；依據(jù)傳感器的分類信息，定義注冊信息模型的分類架構(gòu)；依據(jù)傳感器的相關(guān)屬性定義注冊信息模型的擴展屬性類；步驟2，構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射關(guān)系，包括以下子步驟，構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射流程；構(gòu)建傳感器類型和注冊對象的類型映射；構(gòu)建傳感器屬性到注冊對象的屬性映射；構(gòu)建傳感器相關(guān)屬性到注冊對象的關(guān)系映射。
本發(fā)明還提供一種支持傳感器直接注冊的映射系統(tǒng)，包括以下裝置用于構(gòu)建存儲傳感器信息的注冊信息模型的裝置，進一步包括，用于構(gòu)建注冊信息模型的注冊包的裝置；用于依據(jù)傳感器注冊對象定義注冊信息模型的外部對象類的裝置；用于依據(jù)傳感器屬性和傳感器之間的相互關(guān)系，定義注冊信息模型的關(guān)系類的裝置；用于依據(jù)傳感器的分類信息，定義注冊信息模型的分類架構(gòu)的裝置；用于依據(jù)傳感器的相關(guān)屬性定義注冊信息模型的擴展屬性類的裝置；用于構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射關(guān)系的裝置，進一步包括，用于構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射流程的裝置；用于構(gòu)建傳感器類型和注冊對象的類型映射的裝置；用于構(gòu)建傳感器屬性到注冊對象的屬性映射的裝置；用于構(gòu)建傳感器相關(guān)屬性到注冊對象的關(guān)系映射的裝置。本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果(I)存儲的傳感器信息更完善。本發(fā)明的注冊方法中相關(guān)映射關(guān)系的設(shè)計既包括了傳感器發(fā)現(xiàn)的最小集合，又保證了存儲信息的準確性。SIR注冊時插入的傳感器參數(shù)包括傳感器描述，參照信息，標識符和服務(wù)參考信息；本發(fā)明不僅包括了 SIR所描述的參數(shù)，還提供了過程類型、參數(shù)、鏈接和預(yù)期應(yīng)用等其他屬性的描述，更好地滿足了用戶的需求，有助于實現(xiàn)傳感器的精確快速發(fā)現(xiàn)。(2)支持傳感器的直接注冊。相對于52N-SIR的間接注冊方法，本文設(shè)計的映射關(guān)系可以將傳感器信息直接注冊到目錄服務(wù)中，不在需要將已注冊的傳感器實例鏈接到目錄服務(wù)。用戶可以直接進行傳感器的存儲和訪問，避免了鏈接過程中存在的信息丟失的問題。SIR提供的推入式傳感器注冊方法是一次性或是間隔更新的，影響了數(shù)據(jù)的時效性；而基于本發(fā)明采用的映射方法可以實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的同步更新和操作，便于用戶進行搜索和管理，減少了系統(tǒng)響應(yīng)的時間。


圖1是本發(fā)明實施例提供的構(gòu)建傳感器注冊信息模型流程圖。圖2是本發(fā)明實施例構(gòu)建的傳感器注冊信息模型示意圖。圖3是本發(fā)明實施例提供的注冊對象分類關(guān)系示意圖。圖4是本發(fā)明實施例提供的構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型映射關(guān)系總流程圖。圖5是本發(fā)明實施例提供的傳感器信息模型到注冊信息模型屬性映射的流程圖。圖6是本發(fā)明實施例提供的傳感器信息模型到注冊信息模型映射-基本對應(yīng)關(guān)
系O圖7是本發(fā)明實施例提供的傳感器信息模型到注冊信息模型映射-分類架構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系。圖8是本發(fā)明實施例提供的傳感器信息模型映射到注冊信息模型Slot的對應(yīng)關(guān)系O
圖9是本發(fā)明實施例提供的傳感器信息模型到注冊信息模型映射-關(guān)系的對應(yīng)關(guān)系O
具體實施例方式目錄服務(wù)能有效應(yīng)用于地理空間信息資源，如傳感器元數(shù)據(jù)的檢索和管理，可與特定應(yīng)用及其元數(shù)據(jù)信息模型綁定，形成符合自身需要的內(nèi)容和功能，對外提供查詢等服務(wù)。本發(fā)明構(gòu)建可以存儲傳感器信息的注冊信息模型，設(shè)計傳感器信息模型到注冊信息模型的映射關(guān)系，支持傳感器的直接注冊。下面以具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明實施例提供的一種支持傳感器直接注冊的映射方法，包括構(gòu)建傳感器注冊信息模型、構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射關(guān)系。構(gòu)建傳感器注冊信息模型包括構(gòu)建注冊包、定義注冊信息模型的外部對象類、定義注冊信息模型的關(guān)系類、定義注冊信息模型的分類架構(gòu)和定義注冊信息模型的擴展屬性類五個子步驟。構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射關(guān)系包括構(gòu)建傳感器到注冊對象的映射流程，構(gòu)建傳感器類型和注冊對象類型的映射，構(gòu)建傳感器屬性到注冊對象屬性的映射，構(gòu)建傳感器相關(guān)屬性到注冊對象關(guān)系的映射，四個子步驟。實施例的具體實現(xiàn)流程如下步驟S1:構(gòu)建傳感器注冊信息模型，構(gòu)建流程如圖1所示。傳感器注冊信息模型的詳細信息，如圖2所示。圖2中的概念需要說明的是rim: RegistryPackage表示注冊對象的注冊包；rim:Service表示 注冊對象相關(guān)的服務(wù)信息；〈〈Classification 表示下面四個屬性為注冊包的分類信息；〈〈Slot>>表示列出的屬性為注冊對象擴展屬性的內(nèi)容； Inherited 表示列出的屬性為注冊對象從父類繼承的屬性，其余說明信息如表I所示。表I圖2中類和屬性的含義
權(quán)利要求
1.一種支持傳感器直接注冊的映射方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，構(gòu)建存儲傳感器信息的注冊信息模型，包括以下子步驟，構(gòu)建注冊信息模型的注冊包；依據(jù)傳感器注冊對象定義注冊信息模型的外部對象類；依據(jù)傳感器屬性和傳感器之間的相互關(guān)系，定義注冊信息模型的關(guān)系類；依據(jù)傳感器的分類信息，定義注冊信息模型的分類架構(gòu)；依據(jù)傳感器的相關(guān)屬性定義注冊信息模型的擴展屬性類；步驟2，構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射關(guān)系，包括以下子步驟，構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射流程；構(gòu)建傳感器類型和注冊對象的類型映射；構(gòu)建傳感器屬性到注冊對象的屬性映射；構(gòu)建傳感器相關(guān)屬性到注冊對象的關(guān)系映射。
2.一種支持傳感器直接注冊的映射系統(tǒng)，其特征在于，包括以下裝置用于構(gòu)建存儲傳感器信息的注冊信息模型的裝置，進一步包括，用于構(gòu)建注冊信息模型的注冊包的裝置；用于依據(jù)傳感器注冊對象定義注冊信息模型的外部對象類的裝置；用于依據(jù)傳感器屬性和傳感器之間的相互關(guān)系，定義注冊信息模型的關(guān)系類的裝置；用于依據(jù)傳感器的分類信息，定義注冊信息模型的分類架構(gòu)的裝置；用于依據(jù)傳感器的相關(guān)屬性定義注冊信息模型的擴展屬性類的裝置；用于構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射關(guān)系的裝置，進一步包括，用于構(gòu)建傳感器信息模型到注冊信息模型的映射流程的裝置；用于構(gòu)建傳感器類型和注冊對象的類型映射的裝置；用于構(gòu)建傳感器屬性到注冊對象的屬性映射的裝置；用于構(gòu)建傳感器相關(guān)屬性到注冊對象的關(guān)系映射的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及地理信息服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種支持傳感器直接注冊的映射方法及系統(tǒng)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的傳感器模型存儲信息不完備且無法直接注冊的問題，構(gòu)建了支持傳感器直接注冊的注冊信息模型，設(shè)計了傳感器信息模型到注冊信息模型的映射關(guān)系。較現(xiàn)有的傳感器注冊服務(wù)，本發(fā)明中注冊信息模型存儲的信息全面地描述了傳感器相關(guān)信息，為傳感器的直接注冊和精確發(fā)現(xiàn)提供了支持，證明它是傳感器管理中高效率的比較實用可靠的方法。
文檔編號G06F9/44GK103064673SQ20121055982
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者陳能成, 王曉蕾, 楊訓(xùn)亮 申請人:武漢大學(xué)