IoT-Informationsmodell

Auf der Grundlage des oben dargestellten abstrakten Anwendungsfallmodells des Internets der Dinge lässt sich der grundlegende Informationsprozess des Internets der Dinge von der Erfassung von Objektdaten bis zur Bereitstellung von Objektdiensten analysieren. Auf dieser Grundlage lassen sich die relevanten Vorgänge der Informationserfassung, -klassifizierung, -speicherung, -aktualisierung und -abfrage im Internet der Dinge zusammenfassen. Die betriebenen IoT-Informationsentitäten. Diese Klassen von Informationsentitäten und ihre Wechselbeziehungen bilden ein IoT-Informationsmodell. Es zeigt sich, dass der Kern des IoT-Informationsmodells in der Ableitung und Abstraktion der Klassen von IoT-Informationsentitäten liegt.

Reale Objekte und IoT-Nutzer im abstrakten IoT-Anwendungsfallmodell werden zusammengefasst und zu einer Klasse von IoT-Informationsentitäten abstrahiert, während IoT-Dienstanbieter und Datenverwalter den Operationen der für IoT-Dienste zuständigen Informationsentitätsklasse zugeordnet werden. Auf der Grundlage von „Dingen“ ist in Abbildung 2 die Gesamtarchitektur des IoT-Informationsmodells dargestellt, das anhand des abstrakten IoT-Anwendungsfallmodells erstellt wurde.

Das Informationsmodell des Internets der Dinge besteht aus vier Haupttypen von Entitäten: der Klasse der physischen Entitäten, der Klasse der Ressourcenentitäten, der Klasse der Dienstentitäten und der Klasse der Benutzerentitäten. Die Entitätsklassen „Benutzer“, „Dienst“ und „Ressource“ im Informationsmodell des Internets der Dinge gehören alle zur Klasse der nicht-physischen Entitäten. Diese Entitätsklassen müssen in der Entitätsklasse „Physische Entität“ des IoT implementiert und bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann das IoT-Informationsmodell auch als Leitfaden für den Aufbau und die Verifizierung des IoT-Bereitstellungsmodells dienen.

Die Dienstbereitstellungsoperationen des abstrakten IoT-Anwendungsfallmodells werden durch entsprechende Methoden in der Benutzer-Entitätsklasse und der Dienst-Entitätsklasse bereitgestellt, die Datenverwaltungsoperationen durch entsprechende Methoden in der Dienst-Entitätsklasse und der Ressourcen-Entitätsklasse und die Operationen zur Erkennung von Objekten durch die Ressourcen-Entitätsklasse und die physische Entitätsklasse. Entsprechende Methoden sind in … bereitgestellt. .

Aus der horizontalen Perspektive in Abbildung 2 enthalten die grundlegenden Informationsentitätsklassen der vier Arten von IoT-Informationsmodellen alle unterschiedliche instanziierte Entitäten. Einige dieser instanziierten Entitäten sind nicht spezifisch für das Internet der Dinge, sondern kommen auch in bestehenden Netzwerksystemen vor. Entität. Dies zeigt, dass das IoT-Informationsmodell die Informationsentitätsklassen bestehender Netzwerksysteme und deren Zusammenhänge beschreiben kann und auf die Modellierung und Analyse bestehender Netzwerksysteme angewendet werden kann. Da bestehende Netzwerke in der Regel keine Daten verarbeiten, müssen lediglich bestehende Netzwerkmanagementsysteme Daten von Netzwerkknoten, Kommunikationsverbindungen und Netzwerkanwendungen erfassen und verarbeiten. Daher hat dieses Informationsmodell einen gewissen Referenzwert für die Untersuchung einer neuen Generation von Netzwerkmanagementsystemen, die auf der Erfassung des Netzwerkzustands basieren.

Zudem ist zu beachten, dass es sich bei den in Abbildung 2 instanziierten Entitätsklassen lediglich um grundlegende Instanzklassen handelt, die sich auf bestehende Funktionen und Technologien des Internets der Dinge beziehen, und dass sie nicht alle Entitätsklassen umfassen, die instanziiert werden können. Mit der Weiterentwicklung der IoT-Technologie und -Anwendungen können die instanziierten Entitäten der Klasse „vernetzte Informationsentität“ weiter ergänzt und verbessert werden.

IoT-Gateway

Abbildung 2 veranschaulicht zudem die entsprechenden Zusammenhänge zwischen den grundlegenden Informationsentitätsklassen der vier Arten von IoT-Informationsmodellen. Die IoT-Benutzerentitätsklasse steht über den Dienstzugang des IoT-Benutzers und die Bereitstellung von IoT-Diensten mit der IoT-Dienstentitätsklasse in Verbindung. Die Entitätsklasse „IoT-Benutzer“ selbst kann als physische IoT-Entität verwendet werden. Bei einem intelligenten Objekt kann sie beispielsweise als physische IoT-Entität dienen, die vom IoT überwacht und gesteuert wird, oder als Benutzerentität des IoT, wobei der Aufruf von IoT-Diensten direkt mit physischen IoT-Entitätsklassen verknüpft werden kann. IoT-Benutzerklassen können selbst assoziiert werden, d. h., bestimmte instanziierte, unterschiedliche IoT-Benutzerobjekte können zu bestimmten Benutzern zusammengefasst werden.

Die IoT-Dienstentitätsklasse ermöglicht die Anbindung an die IoT-Ressourcenentitätsklasse, indem sie die verfügbaren Ressourcen des IoT (einschließlich Datenressourcen, Rechenressourcen und Kommunikationsressourcen) aufruft und IoT-Ressourcen freigibt. Die IoT-Dienstentitätsklasse kann zudem direkt mit der IoT-Physikalischen-Entitätsklasse verknüpft werden und stellt Dienste bereit, die auf den Methoden der IoT-Physikalischen-Entitätsklasse basieren. Die IoT-Service-Entitätsklasse kann selbstverknüpft sein, d. h., bestimmte instanziierte, unterschiedliche IoT-Service-Objekte können gegenseitig ihre Dienste aufrufen, um einen zusammengesetzten Dienst zu bilden.

Die IoT-Ressourcen-Entitätsklasse wird durch den Aufruf einer Methode der IoT-physikalischen Entitätsklasse mit dieser verknüpft. Die IoT-physikalische Entitätsklasse kann mit sich selbst verknüpft werden, um eine kombinierte IoT-physikalische Entität zu bilden. So kann beispielsweise die Kombination aus IoT-Gerät, Server und Router ein IoT-Gateway für einen bestimmten Anwendungsbereich bilden.

Die Beziehung zwischen den oben genannten IoT-Informationsentitätsklassen kann durch die Instanziierung dieser Informationsentitätsklassen vererbt werden. Beispiele hierfür sind „Thing User“ (Gerätbenutzer), „Thing Service“ (Gerätedienst), „Thing Data“ (Gerätedaten) sowie „Connected Thing“ (connecting data) sind Instanzen von Benutzer-Entitätsklassen, Dienst-Entitätsklassen, Ressourcen-Entitätsklassen und physikalischen Entitätsklassen. Die Beziehung zwischen diesen vier Instanzen ist die Instanziierung der abstrakten Beziehung zwischen diesen vier Arten von Informationsentitätsklassen. Dingen-Benutzer und Ding-Dienste stehen in einer Zugriffsbeziehung zueinander; Ding-Dienste stellen Dienste bereit, indem sie auf Ding-Daten-Ressourcen zugreifen, und zwischen ihnen besteht eine Zugriffsbeziehung; Ding-Daten erfassen Daten durch Zugriff auf vernetzte Dinge, und zwischen ihnen besteht eine Zugriffsbeziehung.