綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光傳感/通信綜合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別涉及一種綜合傳感網(wǎng)的分層數(shù)據(jù)管 理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 綜合傳感網(wǎng)是一種可以通過各種傳感器（系統(tǒng)）收集、存儲并處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，且可 以為用戶提供傳感相關(guān)的多元化業(yè)務(wù)，具有完整獨(dú)立感知、傳送和業(yè)務(wù)功能結(jié)構(gòu)的綜合性 網(wǎng)絡(luò)。其不僅包含現(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡(luò)的功能，還能在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺上以統(tǒng)一管理的方式提 供綜合性的服務(wù)，更好地適應(yīng)于當(dāng)前不斷發(fā)展的多元化需求。感知層將各類傳感器信息在 各節(jié)點(diǎn)處匯聚后送到傳送層，傳送數(shù)據(jù)經(jīng)過業(yè)務(wù)層解析處理后存到數(shù)據(jù)庫。與各類網(wǎng)絡(luò)最 大的不同，綜合傳感網(wǎng)中的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)多元化、多速化、多類別的特點(diǎn)，如何存儲與獲取綜合 傳感網(wǎng)中各層數(shù)據(jù)，建立何種數(shù)據(jù)平臺，顯得十分重要。
[0003] TinyDB是一個(gè)代表性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的原型系統(tǒng)，由美國加州大學(xué)開 發(fā)，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的感知信息都散列到指定的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行存儲；由于綜合傳感網(wǎng)傳送層支持 TCP/IP協(xié)議，也存在許多現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫可供選擇，比如MySQL，Oracle等關(guān)系型 數(shù)據(jù)庫，PostgerSQL、MongoDB等非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，其中MySQL數(shù)據(jù)庫體積小、速度快、性能 高，并可方便構(gòu)建分布式MySQL集群，在處理大數(shù)據(jù)時(shí)具有很大優(yōu)勢。基于數(shù)據(jù)庫中的數(shù) 據(jù)，綜合傳感網(wǎng)能夠?yàn)橛脩籼峁?shù)據(jù)分析服務(wù)，Hadoop是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流行的分布式 計(jì)算框架。
[0004] 分布式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為由不同地域分散局部數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，局部數(shù)據(jù)庫均具有較強(qiáng)的 自治功能，適應(yīng)分布式的管理和控制機(jī)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越，局部應(yīng)用響應(yīng)速度快，并具有良 好的擴(kuò)展性。集中式數(shù)據(jù)庫是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)集中存儲在一臺計(jì)算機(jī)上，數(shù)據(jù)的處理集 中在一臺計(jì)算機(jī)上完成，大多數(shù)功能（如修改、備份、查詢等）都很容易實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)中心站 點(diǎn)的計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不能運(yùn)行時(shí)，在系統(tǒng)恢復(fù)之前所有的用戶都不能使用系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題：本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)綜合傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)的有效處理、存儲和分析，保證 綜合傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)的可用性、可靠性和一致性的綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
[0006] 技術(shù)方案：本發(fā)明的綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用于全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存 儲及用戶查詢，包括：
[0007] 數(shù)據(jù)處理層，包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊和大數(shù)據(jù)分析模塊，所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)預(yù)處理 模塊包括業(yè)務(wù)等級和狀態(tài)解析單元、告警處理單元，所述業(yè)務(wù)等級和狀態(tài)解析單元用于對 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行解析，所述告警處理單元用于判斷解析的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是否攜帶告警信 息，所述大數(shù)據(jù)分析模塊用于對綜合傳感網(wǎng)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提供網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀態(tài) 信息和將來網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)；
[0008] 數(shù)據(jù)存儲層，包括分布式本地?cái)?shù)據(jù)庫、集中式數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)庫同步接口，所述分 布式本地?cái)?shù)據(jù)庫用于存儲本地的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息和告警信息，所述集中式數(shù)據(jù)中心用于存儲 高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息和告警信息，所述數(shù)據(jù)庫同步接口用于將分布式本地?cái)?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù) 同步到數(shù)據(jù)中心；
[0009] 用戶查詢層，包括本地業(yè)務(wù)層軟件對本地?cái)?shù)據(jù)庫的查詢、中心業(yè)務(wù)層軟件對全網(wǎng) 數(shù)據(jù)庫的查詢和分布式查詢接口，所述分布式查詢接口用于用戶通過本地業(yè)務(wù)層軟件對本 地?cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢。
[0010] 本發(fā)明綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的優(yōu)選方案中，所述分布式本地?cái)?shù)據(jù)庫和數(shù) 據(jù)中心存儲中均設(shè)置有傳感信息庫和告警信息庫，所述分布式本地?cái)?shù)據(jù)庫中，傳感信息庫 存儲所對應(yīng)感知區(qū)的各個(gè)等級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，告警信息庫存儲本地告警數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)中心中， 傳感信息庫存儲高優(yōu)先級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，告警信息庫存儲高優(yōu)先級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的對應(yīng)告警信息。 [0011] 本發(fā)明綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的優(yōu)選方案中，還包括綜合傳感網(wǎng)管理平 臺，用以用戶信息管理和網(wǎng)絡(luò)中管理信息的收??；所述告警處理單元還包括：如果有告警 信息，則將告警信息上傳到告警信息庫，并通知綜合傳感網(wǎng)管理平臺，進(jìn)而反饋給用戶；大 數(shù)據(jù)處理模塊還包括：根據(jù)數(shù)據(jù)中心和本地?cái)?shù)據(jù)庫中存儲的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析得到網(wǎng)絡(luò) 的當(dāng)前狀態(tài)信息，并根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)信息對網(wǎng)絡(luò)將來運(yùn)行狀況進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)而反饋給用戶。
[0012] 本發(fā)明綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的優(yōu)選方案中，所述數(shù)據(jù)存儲層數(shù)據(jù)庫同步 接口包括業(yè)務(wù)等級控制單元、實(shí)時(shí)通道和定時(shí)通道，所述業(yè)務(wù)等級控制單元用于確定需要 同步的數(shù)據(jù)的優(yōu)先級和種類，所述實(shí)時(shí)通道用于將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步到數(shù)據(jù)中心，所述定時(shí)通 道用于根據(jù)用戶命令自定義同步時(shí)間，定時(shí)同步到數(shù)據(jù)中心。
[0013] 本發(fā)明綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的優(yōu)選方案中，所述用戶查詢層分布式查詢 接口包括分布式定位單元、數(shù)據(jù)存取單元，所述分布式定位單元用于解析用戶的查詢指令， 首先判定數(shù)據(jù)中心是否有要查詢數(shù)據(jù)，如果有，則直接從數(shù)據(jù)中心查詢所得數(shù)據(jù)，如果沒有 則定位到分布式本地?cái)?shù)據(jù)庫，并獲取所需數(shù)據(jù)；
[0014] 所述數(shù)據(jù)存取單元用于將查詢到的數(shù)據(jù)取出，并返回給用戶。
[0015] 本發(fā)明綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的優(yōu)選方案中，所述分布式查詢接口還包括 數(shù)據(jù)同步單元，所述數(shù)據(jù)同步單元用于將查詢得到的分布式的本地?cái)?shù)據(jù)同步到數(shù)據(jù)中心， 方便下次快速查詢。
[0016] 本發(fā)明綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的優(yōu)選方案中，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊還包括 優(yōu)先級排隊(duì)單元，所述優(yōu)先級排序單元對所述業(yè)務(wù)等級和狀態(tài)解析單元的解析數(shù)據(jù)按照優(yōu) 先級順序進(jìn)行排隊(duì)，確定高優(yōu)先級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并有序上傳到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。
[0017] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0018] (1)實(shí)時(shí)監(jiān)控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)狀態(tài)，及時(shí)處理告警信息。綜合傳感網(wǎng)中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在上傳到 數(shù)據(jù)庫前經(jīng)過業(yè)務(wù)等級解析處理，獲得其業(yè)務(wù)等級和狀態(tài)，如果攜帶告警信息，則直接通知 綜合傳感網(wǎng)管理平臺，產(chǎn)生告警信號，并存入告警信息庫；在此同時(shí)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)依據(jù)一定的 優(yōu)先級排隊(duì)算法，有序存入本地?cái)?shù)據(jù)庫。
[0019] (2)自定義數(shù)據(jù)同步，快速分布式查詢。本發(fā)明的綜合傳感網(wǎng)分層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 以分布式的本地?cái)?shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)中心為存儲基礎(chǔ)，并提出了數(shù)據(jù)庫同步接口和分布式查詢接 口。其中數(shù)據(jù)庫同步接口根據(jù)業(yè)務(wù)等級控制單元，確定需要同步的數(shù)據(jù)等級和類別，然后經(jīng) 由實(shí)時(shí)通道或定時(shí)通道同步到數(shù)據(jù)中心；分布式查詢接口，通過分布式定位模塊、存取模塊 及數(shù)據(jù)同步模塊，幫助用戶快速返回所需數(shù)據(jù)。
[0020] (3) -體化管理平臺，完成了數(shù)據(jù)的處理、存儲、分析、查詢功能設(shè)計(jì)。本發(fā)明提出 了數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)存儲層及用戶查詢層，并為各層次設(shè)計(jì)功能