物联网解决方案开发的可视化范式

# 物联网解决方案开发的可视化范式 ## 1. 物联网服务请求处理流程 在物联网服务开发中，有一套完整的请求处理流程。首先，调度器将回复转发到请求定义用户界面（Request Definition UI），并把检索到的信息提供给可视化开发环境的用户。用户借助请求定义用户界面，依据工具提供的规则，对报告的传感器类型定义请求。之后，相关的物联网请求信息（包括执行和服务展示偏好）会被推送到调度器。调度器分析接收到的信息，并将请求发送到目录服务。以下是这个流程的 mermaid 流程图： ```mermaid graph LR A[调度器] --> B[请求定义用户界面] B --> C(用户定义请求) C --> D[调度器] D --> E[目录服务] ``` 配置好物联网服务请求后，用户可以使用请求展示用户界面（Request Presentation UI）来可视化已注册物联网服务的数据。借助 SD&UM，请求展示组件会检索与特定用户相关的所有已注册应用程序/服务。对于任何给定或选定的服务，用户可以请求检索相关结果。SD&UM 会从目录服务请求并检索特定服务的所有相关信息，分析这些信息后，将包含的 SPARQL 脚本（通过请求定义用户界面创建并由调度器存储）转发到目录服务的 SPARQL 接口。最后，结果从目录服务发送到 SD&UM，再由 SD&UM 转发到请求展示组件，该组件包含了物联网服务数据应如何可视化的所有必要信息。具体步骤如下： 1. 用户通过请求定义用户界面定义请求。 2. 调度器接收请求信息并分析，发送到目录服务。 3. 用户使用请求展示用户界面。 4. SD&UM 检索相关服务信息。 5. SD&UM 转发 SPARQL 脚本到目录服务的 SPARQL 接口。 6. 目录服务返回结果到 SD&UM，再到请求展示组件。 ## 2. 请求定义模块概述 请求定义模块是一个 Web 应用程序，允许终端用户使用基于节点的所见即所得（WYSIWYG）用户界面（UI）直观地建模基于 OpenIoT 的服务。建模的服务图被分组为“应用程序”，称为 OAMOs（OpenIoT 应用程序模型对象）。这些应用程序可以将不同的服务（称为 OS - MOs，OpenIoT 服务模型对象）组合在一起，这些服务构成或描述了一个现实生活中的应用程序，例如天气报告。这使得终端用户可以从单个入口点管理（即描述、注册、编辑、更新）不同（不相关）的应用程序。所有建模服务的元数据由 OpenIoT 调度器持久化，并且每当用户访问 Web 应用程序时会自动加载。 该 Web 应用程序的主要用户界面组件如下： | 组件名称 | 功能描述 | | ---- | ---- | | 菜单栏 | 提供创建新应用程序、打开现有应用程序进行编辑、以 XML 格式提取定义的应用程序、从 XML 格式加载应用程序、验证新设计并将其保存到云端的命令。 | | 中央面板 | 作为建模服务的工作区。 | | 节点工具箱（左面板） | 包含可拖入工作区的节点列表，节点按功能分组。 | | 属性面板（右面板） | 提供对任何选定节点属性的访问。 | | 控制台面板（底部面板） | 提供工作区验证信息（问题/警告）以及为设计的服务生成的 SPARQL 代码的调试预览。 | ## 3. 应用程序管理 该工具提供了一系列管理物联网应用程序的功能： - **重置应用程序**：清除所有应用程序和服务。 - **重新加载应用程序**：重新加载所有可用的应用程序。 - **新建应用程序**：通过提供名称和描述来创建新应用程序，新应用程序以空白形式出现，可供编辑。 - **编辑现有应用程序**：打开现有应用程序进行进一步编辑。 ## 4. 物联网应用程序和服务建模 物联网应用程序通过图来表示，可以进行可视化建模。描述特定应用程序的服务图可以通过将节点从节点工具箱拖到应用程序工作区、设置节点并将它们连接起来来创建。每个图节点都有颜色编码以指示其功能，并提供输入和输出端点以方便连接。系统只允许具有共同范围的端点之间进行连接。以下是创建服务图的步骤： 1. 从节点工具箱中选择节点并拖到工作区。 2. 设置节点属性。 3. 连接节点的输入和输出端点。 ### 4.1 数据源节点 数据源节点对可通过 OpenIoT 中间件平台查询的传感器类型进行建模。要填充可用传感器列表，需要执行传感器发现查询。通过点击节点工具箱中的搜索按钮，会出现一个传感器发现对话框，可在特定区域内搜索传感器。找到传感器后，节点工具箱会更新为符合搜索条件的可用传感器类型（类）列表。每个传感器节点代表特定位置可用的特定传感器类型的所有传感器实例。当拖到工作区时，节点会将用于定位它的搜索条件编码到其嵌入式属性中。 ### 4.2 选择过滤节点 在物联网应用程序中，有时需要在特定时间窗口内处理数据。选择过滤节点允许使用基于时间的标准限制要处理的数据记录。连接到传感器节点后，选择过滤节点会暴露其“recordTime”端点，该端点可以连接到描述过滤参数的比较器节点。 ### 4.3 比较器节点 比较器节点可以连接到选择过滤节点以定义基于时间的过滤器。每个节点的过滤参数作为节点属性暴露。支持的比较器节点类型如下： - **Between (date)**：确保处理的记录落在两个特定日期之间。 - **Compare (abs. date)**：确保处理的记录满足“recordTime operator userDate”条件，其中 operator 是用户选择的运算符（小于、小于或等于、等于、大于或等于、大于），userDate 是用户选择的日期。 - **Compare (rel. date)**：确保