李亮 李峰
（国网辽宁省电力有限公司信息通信分公司）
摘要：物联网是连接物品的网络，是现代信息技术的重要组成部分。物联网是在互联网基础上的应用拓展，被广泛地应用到网络的融合中。物联网为通信产业以及社会信息化指明了方向。针对物联网的异构性问题，本文引入了PML，得出物联网异构信息集成方案，并提出了基于Hedge文法高效过滤的相关定义。
关键词：物联网；PLM；信息集成
物联网通过网络与传感器实现物与物、人与物之间的通信。其产业发展的关键在于链接现有的子系统与智能物件，实现应用层数据交换的标准化处理。物联网可以概括为三层：应用层、传输层以及感知层。应用层主要用于对采集而来的数据进行查询处理、智能分类以及决策支持。传输层通过无线网络和有限网络进行长短距离通信来传输数据。感知层一般是给予生物、化学、物理的传感器。物联网中的文件是从全世界各个地区采集而来，导致其数据具有异构性以及海量性的特点。对这些大量的异构数据进行分类、融合以及智能处理是处理问题的关键所在。
一、物联网异构信息集成处理体系结构
（一）物联网异构数据信息交换标准
与HTML相比，XML具有语义信息以及结构的优势，越来越多的网络信息经过XML进行数据的交换以及传输。就算是在资源受到限制的情况下，嵌入式系统、移动计算以及无线传感网络等也是采用伪XML语言对数据进行描述，比较典型的有中国移动WMMP、传感器描述语言以及设备间通信协议BITXML等等，他们都是基于XML的扩展或变种。在国际上很多无线射频识别技术的相关标准制定中，EPC global始终占据领导地位，这个非营利组织制定了一套实现全球物品信息实时共享的标准体系，其中，部分标准与美国国防部、思科以及沃尔玛等世界巨头的相关标准进行融合，使这一标准逐渐向全球推广开来。
EPC体系的两大要素分别是ONS以及PML，所有与EPC相关产品的电子码都用PML，即实体标识语言进行描述。PML类利于HTML的作用，它就是一种超文本标识语言。ONS类似于域名解析系统DNS，主要是处理EPCIS信息服务地址以及对应的产品电子码的映射管理和查询。其体系的运行机理如下图所示：
（二）物联网异构信息集成处理模型
在XML的发布订阅系统成为互联网信息智能处理主流之前，获取信息一般都是用传统的搜索引擎。但是传统的搜索引擎搜索的数据数量巨大而且信息贫乏，需要在搜索的结果之间进行人工筛选，效率并不是很高。而基于XML的智能处理模型，在搜索信息时，有自动机作为匹配引擎，到订阅者手中的都是匹配信息。但是XML的数据处理具有局限性，它只能用于专业信息网站，如股票网站以及新闻网站的订阅，难以处理在物联网采集来的模式异构信息以及异构语言描述。
本文从Hedge的算法着手，在扩展全球互联网订阅模型的基础上，提出了基于物联网异构信息集成的处理模型。这种模型可以大量智能处理任务，比如路由、智能分选以及数据融合。可以将物联网中的每台计算机看做一个时间代理的节点，节点与节点之间可以合作完成发布、订阅以及事件转发的功能。
物联网异构信息处理模型中的事件代理点主要由3部分构成，分别是异构事件处理模块、匹配引擎以及事件转发模块构成。
1.匹配引擎是事件代理节点，包括逻辑优化单元、事件解析器、匹配引擎以及订阅器。逻辑优化是对用户查阅信息进行确定性查询，避免因大量数据引起的查询问题，提高查询的效率。事件解析器是将发布的事件处理为解析事件流。匹配引擎可以由Hedge自动机进行过滤计算以及优化，适用多用户订阅。订阅器用于节点的本地用户订阅。
2.异构事件处理模块是ITPM模型的特色，一般的智能处理系统是不具备的。主要部分是分类器、生成器以及数据聚合。这个处理过程是对数据的规模加以削减，以此提高节点的传输效率。
3.事件转发模块。在匹配引擎对事件进行处理之后，再将事件转发给本地订阅用户。可以通过微信、短信等形式将订阅信息发给客户，再将该事件通过网络平台转发到下一个可计算节点。路由协议的主要问题就是将事件沿着一定的路径高效地传达给订阅者。在ITPM系统中，路由算法采用Chord协议与内容优先匹配的原则来精确算法。ITPM模型拓扑结构图如下：
二、基于Hedge的智能过滤的相关定义
Hedge文法弥补了XML的不足，将Hedge机运用到ITPM仿真平台上可以得到很好的效果。文章扩展了Hedge的文法，为优化事件节点的分析处理能力建立Hedge机。限于篇幅，本文给出以下两个定义：
定义1（非终结符集合上的正则式和正则集）给定非终结符集合N，则N 之上的正则式和它所表示的正则集可递归定义如下：
（1）是正则式，其表示的正则集是{}；
（2）任意nN 是正则式，它表示的正则集是{n}；
（3）如果A,B 是正则式，分别表示的正则集是L（A）和L（B），则A+B，AB，A*也都是正则式，分别表示的正则集是* L（A） L（B）,L（A）L（B）,L（A ）。 仅由有限次使用以上三条规则所定义的表达式，称为 N 上的正则式，且这些正则式表示的字符串集合才是N 上的正则集。
同样地，下文使用的正则式可类似定义。
定义 2（正则 Hedge 文法）正则 hedge 文法定义为一个五元组G = （,X,N,P,S）, 表示的是非终结符的有限集合；N表示的是非终结符的有限集合；X表示的是数据类型的有限集合；S由非终结符组成，P 表示的是产生式的有限集合，并且S N ；每条产生式满足以下两种形式之一：（1）n → x ，其中nN ，xX ,（2）n→a<r>，其中nN，a，r是由非终结符N 构成的正则式。
结束语
本文通过对物联网异构信息处理模型的探讨，引入了事件代理节点，描述了代理节点上ITPM的三个模块，即异构事件处理模块、匹配智能处理模块和事件转发模块。并提出了基于Hedge的智能过滤算法。
参考文献：
[1]王桐,赵春晖,焉晓贞等.基于PML及Hedge的物联网异构信息集成处理模型[J].东南大学学报（自然科学版）,2011,41（2）:301-304.
[2]郝秦霞.基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理模型[J].西安科技大学学报,2015,35（1）:132-136.
论文作者:李亮,李峰
论文发表刊物:《电力设备》第02期供稿
论文发表时间:2015/9/22
标签：正则论文; 事件论文; 信息论文; 异构论文; 节点论文; 模型论文; 数据论文; 《电力设备》第02期供稿论文;