一種基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，包括以下步驟：注冊實體相關(guān)的服務(wù)：注冊web服務(wù)的同時在服務(wù)注冊器中維護一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)了物理實體到虛擬服務(wù)的映射；動態(tài)綁定服務(wù)：在具體的服務(wù)調(diào)用前，暫停過程實例的執(zhí)行，再根據(jù)服務(wù)動態(tài)綁定算法完成服務(wù)的綁定，最后恢復(fù)過程實例的執(zhí)行。本發(fā)明引入對物理環(huán)境信息的考慮，為服務(wù)組合過程中的服務(wù)選擇提供新的關(guān)注維度，有助于提高服務(wù)組合的實用性，同時也并不降低服務(wù)組合利用現(xiàn)有服務(wù)高效組合復(fù)雜服務(wù)這一特性，具有廣泛的應(yīng)用市場前景。
【專利說明】-種基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài) 綁定方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著Web服務(wù)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上能夠提供相同或者相近功能的服務(wù)越來越 多，用戶選擇服務(wù)時不僅要求服務(wù)能夠滿足功能性的需求，還要求服務(wù)能夠滿足一些非功 能性的需求。因此如何從功能相當(dāng)?shù)姆?wù)集合中選擇出最優(yōu)服務(wù)成為一個普遍存在的問 題。針對該個問題，從本質(zhì)上講，就是對服務(wù)組合適應(yīng)環(huán)境變化能力的一種提高。
[0003] 然而，在普適計算的環(huán)境下，越來越多的移動設(shè)備通過傳感器技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)向人們提供各式各種的服務(wù)，傳統(tǒng)的服務(wù)組合過程中由于引入該類服務(wù)，面臨著更高的 環(huán)境感知能力的要求，該主要表現(xiàn)在；身處移動環(huán)境中的各種物理實體所提供的服務(wù)，其服 務(wù)質(zhì)量很大程度上受到實體的環(huán)境屬性影響，在單個服務(wù)的選擇問題中，有必要將變化的 環(huán)境因素納入考慮。
[0004] 目前廣義的對于環(huán)境信息的理解，可W把環(huán)境信息分為W下主要兩類；一類是服 務(wù)自身提供的信息；一類是進行服務(wù)選擇時刻的外部環(huán)境。針對服務(wù)自身提供的信息，通常 情況只關(guān)注服務(wù)的功能屬性，而特別的，有一種基于QoS的服務(wù)選擇，其利用的就是服務(wù)注 冊時提供的非功能性屬性的描述。根據(jù)實現(xiàn)手段劃分，通常包括基于語義的，基于規(guī)則的等 等，其目標(biāo)都是為了通過一個框架技術(shù)來合理利用運行時刻的外部信息，并做出適應(yīng)W達 到服務(wù)組合的目標(biāo)。然而，該些對環(huán)境信息的界定都停留在過程層和服務(wù)層。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的；本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于物理實 體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法。
[0006] 技術(shù)方案：本發(fā)明的一種基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，包括W下 步驟：
[0007] (1)注冊實體相關(guān)的服務(wù)：由于物理實體和服務(wù)存在一一對應(yīng)關(guān)系，注冊web服 務(wù)的同時在服務(wù)注冊器中維護一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)了物理實體到虛擬服務(wù)的映 射；
[0008] (2)動態(tài)綁定服務(wù)；在具體的服務(wù)調(diào)用前，暫停過程實例的執(zhí)行，再根據(jù)服務(wù)動態(tài) 綁定算法完成服務(wù)的綁定，最后恢復(fù)過程實例的執(zhí)行。
[0009] 進一步的，所述步驟（1)的具體步驟為：
[0010] (1.1)將與實體相關(guān)的服務(wù)注冊到服務(wù)注冊器；
[0011] (1. 2)判斷服務(wù)注冊器中是否存在該服務(wù)到物理實體的映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果 不存在則新建該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；若存在映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則將物理實體與虛擬服務(wù)的映射關(guān) 系 < 實體I化服務(wù)KEY〉維護在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中；
[0012] (I. 3)初始化步驟（I. 2)中的實體ID對應(yīng)的實體信息到環(huán)境信息庫中。
[0013] 進一步的，所述步驟（1.2)中，映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于建立物理環(huán)境和服務(wù)層之 間的聯(lián)系，包括服務(wù)KEY(ServiceKEY)和實體ID巧ntityID)兩個字段，其中，實體ID就是 物理實體對應(yīng)的唯一標(biāo)識，服務(wù)KEY就是服務(wù)注冊器中服務(wù)目錄中該物理實體所提供的服 務(wù)該條記錄所對應(yīng)的唯一標(biāo)識。
[0014] 對于步驟（1. 2)中每一個物理實體相關(guān)的服務(wù)，在注冊服務(wù)的同時，將該服務(wù)與 實體的對應(yīng)關(guān)系注冊到相應(yīng)的映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。
[0015] 進一步的，通過傳感器獲取所述步驟（1. 3)中的實體信息，該實體信息包括實體 ID、實體類型和實體經(jīng)締度位置信息等實體的環(huán)境信息，每一個類型的實體都對應(yīng)各自用 來保存該些即時環(huán)境信息的實體信息，所有實體信息構(gòu)成環(huán)境信息庫。
[0016] 進一步的，所述步驟（2)的的具體步驟為：
[0017] (2. 1)暫停過程實例的執(zhí)行；
[0018] (2. 2)通過環(huán)境感知模塊獲得即時的物理實體相關(guān)信息，利用該些物理實體信息 進行有條件的篩選，選擇出滿足實際執(zhí)行的實體ID集合，并將該集合傳遞給服務(wù)注冊器模 塊；
[0019] (2. 3)服務(wù)注冊器根據(jù)實體-服務(wù)的映射關(guān)系進行一輪篩選，得到環(huán)境感知下的 有效備選服務(wù)集合；
[0020] (2. 4)服務(wù)注冊器根據(jù)自身的選擇策略從備選服務(wù)集合中選擇出最終的目標(biāo)服 務(wù)，完成服務(wù)的綁定；
[0021] (2. 5)恢復(fù)過程實例的執(zhí)行。
[0022] 進一步的，所述步驟化2)中篩選實體ID集合的過程為：環(huán)境感知模塊根據(jù)物理 實體的環(huán)境信息，選擇出滿足實際環(huán)境約束條件的實體集合，然后將該些可用的實體篩選 結(jié)果傳遞給服務(wù)注冊器模塊。
[0023] 進一步的，所述步驟化3)中，服務(wù)注冊器模塊對環(huán)境感知模塊傳遞過來的實體 集合中的每一個實體ID，查找映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，得到對應(yīng)的服務(wù)KEY,進而得到有效備選 的服務(wù)集合。
[0024] 進一步的，所述步驟化4)中，服務(wù)注冊器根據(jù)自身的服務(wù)選擇策略從步驟（2. 3) 中所得的有效備選的服務(wù)集合中再進行一次篩選，最終得到唯一的服務(wù)，完成最終服務(wù)的 綁定。
[00巧]有益效果：本發(fā)明通過在服務(wù)注冊器中維護實體與服務(wù)的映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建 立物理環(huán)境與服務(wù)層的聯(lián)系；通過環(huán)境信息庫存儲物理實體即時環(huán)境信息；通過特定的服 務(wù)動態(tài)綁定算法完成服務(wù)的動態(tài)綁定。引入對物理環(huán)境信息的考慮，為服務(wù)組合過程中的 服務(wù)選擇提供新的關(guān)注維度，有助于提高服務(wù)組合的實用性，同時也并不降低服務(wù)組合利 用現(xiàn)有服務(wù)高效組合復(fù)雜服務(wù)該一特性，具有廣泛的應(yīng)用市場前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明的實體相關(guān)服務(wù)注冊流程圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明的服務(wù)動態(tài)綁定算法流程圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明的執(zhí)行流程示意圖。

【具體實施方式】
[0029] 下面對本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合附圖和實施例進行詳細(xì)說明。
[0030] 如圖1至圖3所示，本發(fā)明的一種基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，包 括W下步驟：
[0031] (1)注冊實體相關(guān)的服務(wù)：由于物理實體和服務(wù)存在一一對應(yīng)關(guān)系，注冊web服務(wù) 的同時在服務(wù)注冊器中維護一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)了物理到虛擬服務(wù)的映射，具 體過程為：
[0032] (1. 1)將與實體相關(guān)的服務(wù)注冊到服務(wù)注冊器；
[0033] (1. 2)判斷服務(wù)注冊器中是否存在該服務(wù)到物理實體的映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，
[0034] 如果不存在則新建該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；若存在映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則將物理實體與虛擬 服務(wù)的映射關(guān)系 < 實體I化服務(wù)KEY〉維護在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中；
[0035] (1. 3)初始化步驟（1. 2)中的實體ID對應(yīng)的實體信息到環(huán)境信息庫中；
[0036] (2)動態(tài)綁定服務(wù)；在具體的服務(wù)調(diào)用前，暫停過程實例的執(zhí)行，再根據(jù)服務(wù)動態(tài) 綁定算法完成服務(wù)的綁定，最后恢復(fù)過程實例的執(zhí)行，具體過程為：
[0037] (2. 1)暫停過程實例的執(zhí)行；
[003引 （2. 2)通過環(huán)境感知模塊獲得即時的物理實體相關(guān)信息，利用該些物理實體信息 進行有條件的篩選，選擇出滿足實際執(zhí)行的實體ID集合，并將該集合傳遞給服務(wù)注冊器模 塊；
[0039] (2. 3)服務(wù)注冊器根據(jù)實體-服務(wù)的映射關(guān)系進行一輪篩選，得到環(huán)境感知下的 有效備選服務(wù)集合；
[0040] (2. 4)服務(wù)注冊器根據(jù)自身的選擇策略從備選服務(wù)集合中選擇出最終的目標(biāo)服 務(wù)，完成服務(wù)的綁定；
[0041] (2. 5)恢復(fù)過程實例的執(zhí)行。
[0042] 其中，上述步驟（1.2)中，映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于建立物理環(huán)境和服務(wù)層之間的 聯(lián)系，包括服務(wù)KEY(ServiceKEY)和實體ID巧ntityID)兩個字段，其中，實體ID就是物理 實體對應(yīng)的唯一標(biāo)識，服務(wù)KEY就是服務(wù)注冊器中服務(wù)目錄中該物理實體所提供的服務(wù)該 條記錄所對應(yīng)的唯一標(biāo)識。
[0043] 對于步驟（1. 2)中每一個物理實體相關(guān)的服務(wù)，在注冊服務(wù)的同時，將該服務(wù)與 實體的對應(yīng)關(guān)系注冊到相應(yīng)的映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。
[0044] 通過傳感器獲取所述步驟（1. 3)中的實體信息，該實體信息包括實體ID、實體類 型和實體經(jīng)締度位置信息等實體的環(huán)境信息，每一個類型的實體都對應(yīng)各自用來保存該些 即時環(huán)境信息的實體信息，所有實體信息構(gòu)成環(huán)境信息庫。
[0045] 其中，上述步驟化2)中篩選實體ID集合的過程為；環(huán)境感知模塊根據(jù)物理實體 的環(huán)境信息，選擇出滿足實際環(huán)境約束條件的實體集合，然后將該些可用的實體篩選結(jié)果 傳遞給服務(wù)注冊器模塊。
[0046] 所述步驟化3)中，服務(wù)注冊器模塊對環(huán)境感知模塊傳遞過來的實體集合中的每 一個實體ID，查找映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，得到對應(yīng)的服務(wù)KEY,進而得到有效備選的服務(wù)集 合。
[0047] 上述步驟化4)中，服務(wù)注冊器根據(jù)自身的服務(wù)選擇算法從步驟化3)中所得的 有效備選的服務(wù)集合中再進行一次篩選，最終得到唯一的服務(wù)，完成最終服務(wù)的綁定。
[004引 實施例：
[0049] 首先為每一個實體注冊相應(yīng)的服務(wù)到服務(wù)注冊器上，本實施例中，在服務(wù)注冊器 上分別注冊5個具有相同功能的服務(wù)，該些功能相同的服務(wù)分別由5個不同的物理實體來 提供；然后為該5個服務(wù)在服務(wù)注冊器模塊對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中建立一種注冊服務(wù)目錄表。如 表1所示，表1中維護了每個服務(wù)的基本信息，包括：每個注冊的服務(wù)的唯一的服務(wù)注冊碼、 功能分類標(biāo)識、服務(wù)地址和服務(wù)是否可用的狀態(tài)標(biāo)記；同時判斷是否存在實體與服務(wù)的映 射關(guān)系表，如果不存在則在數(shù)據(jù)庫中建立一種實體與服務(wù)的映射關(guān)系表并且將物理實體到 虛擬服務(wù)的映射關(guān)系 < 實體I化服務(wù)KEY〉維護到實體與服務(wù)映射關(guān)系表中，如表2所示， 其中化tityID就是物理實體對應(yīng)的唯一標(biāo)識，ServiceKEY就是服務(wù)目錄中該物理實體所 提供的服務(wù)該條記錄所對應(yīng)的唯一標(biāo)識，表2主要是根據(jù)篩選獲得的可用實體ID來查詢對 應(yīng)的服務(wù)標(biāo)識；最后在環(huán)境信息庫中初始化實體的環(huán)境信息。如表3所示，每行記錄代表了 一個實體的全部可用的環(huán)境信息，包括實體類型，實體位置和實體狀態(tài)等等。
[0050] 表1:服務(wù)注冊器的注冊服務(wù)目錄表
[0051]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 注冊實體相關(guān)的服務(wù)：注冊web服務(wù)的同時在服務(wù)注冊器中維護一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)了物理實體到虛擬服務(wù)的映射； (2) 動態(tài)綁定服務(wù)：在具體的服務(wù)調(diào)用前，暫停過程實例的執(zhí)行，再根據(jù)動態(tài)服務(wù)選擇 策略完成服務(wù)的綁定，最后恢復(fù)過程實例的執(zhí)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，其特征在于：所述步驟（1)的具體步驟為： (1. 1)將與實體相關(guān)的服務(wù)注冊到服務(wù)注冊器； (1. 2)判斷服務(wù)注冊器中是否存在該服務(wù)到物理實體的映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果不存 在則新建該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；若存在映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則將物理實體與虛擬服務(wù)的映射關(guān)系〈 實體ID，服務(wù)KEY〉維護在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中； (1.3)初始化步驟（1.2)中的實體ID對應(yīng)的實體信息到環(huán)境信息庫中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，其特征在于：所述步驟（1.2)中，映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于建立物理環(huán)境和服務(wù)層之間的聯(lián)系，包括服務(wù) KEY和實體ID兩個字段，其中，實體ID為物理實體對應(yīng)的唯一標(biāo)識，服務(wù)KEY為服務(wù)注冊器 中服務(wù)目錄中該物理實體所提供的服務(wù)這條記錄所對應(yīng)的唯一標(biāo)識。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，其特征在于：對 于步驟（1.2)中每一個物理實體相關(guān)的服務(wù)，在注冊服務(wù)的同時，將該服務(wù)與實體的對應(yīng) 關(guān)系注冊到相應(yīng)的映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，其特征在于：通 過傳感器獲取所述步驟（1.3)中的實體信息，該實體信息包括實體ID、實體類型和實體經(jīng) 緯度位置信息等實體的環(huán)境信息，每一個類型的實體都對應(yīng)各自用來保存這些即時環(huán)境信 息的實體信息，所有實體信息構(gòu)成環(huán)境信息庫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，其特征在于：所 述步驟（2)的的具體步驟為： (2. 1)暫停過程實例的執(zhí)行； (2. 2)通過環(huán)境感知模塊獲得即時的物理實體相關(guān)信息，利用這些物理實體信息進行 有條件的篩選，選擇出滿足實際執(zhí)行的實體ID集合，并將該集合傳遞給服務(wù)注冊器模塊； (2. 3)服務(wù)注冊器根據(jù)實體-服務(wù)的映射關(guān)系進行一輪篩選，得到環(huán)境感知下的有效 備選服務(wù)集合； (2. 4)服務(wù)注冊器根據(jù)自身的選擇策略從備選服務(wù)集合中選擇出最終的目標(biāo)服務(wù)，完 成服務(wù)的綁定； (2. 5)恢復(fù)過程實例的執(zhí)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，其特征在于：所 述步驟（2.2)中篩選實體ID集合的過程為：環(huán)境感知模塊根據(jù)物理實體的環(huán)境信息，選擇 出滿足實際環(huán)境約束條件的實體集合，然后將這些可用的實體篩選結(jié)果傳遞給服務(wù)注冊器 模塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，其特征在于：所 述步驟（2.3)中，服務(wù)注冊器模塊對環(huán)境感知模塊傳遞過來的實體集合中的每一個實體 ID，查找映射關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，得到對應(yīng)的服務(wù)KEY，進而得到有效備選的服務(wù)集合。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于物理實體環(huán)境感知的服務(wù)動態(tài)綁定方法，其特征在于：所 述步驟（2.4)中，服務(wù)注冊器根據(jù)自身的服務(wù)選擇策略從步驟（2.3)中所得的有效備選的 服務(wù)集合中再進行一次篩選，最終得到唯一的服務(wù)，完成最終服務(wù)的綁定。
【文檔編號】H04L29/08GK104363239SQ201410693346
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】胡昊, 曹春, 余萍, 呂建, 梁陽, 張 浩 申請人:南京大學(xué)