物联网实时信息搜索与服务技术的研究

Considering that Internet of things(IoT) contains massive real-time data, this research focuses on how to quickly retrieve and get the latest information. For the problem of real-time information search and service in the large-scale Internet of things, we need to construct a new search and service framework.First, we can enhance the network information service capability byadding distributed cache, and then establish a distributed search engine to realize fast sorting and positioningthe best information service point. Finally, according to the user context, we need to achieve the nearest serving and find the optimal route.This research will study the following four aspects: (1) The architecture of real-time information service system based on distributed cache. Through the in-network storage of public information, the duplication of data transmission is significantly reduced. (2) Distributed search engine, including multi-dimensional hierarchical information index structure based on information relevance and multi-service point sorting algorithm based on data quality.(3)The context-awaked routing technologiesto reduce communication costs and network load while guaranteed QoS. (4) The strategies ofcache point selection,cache content updating, and network performance monitoring node deployment for global optimizing thenetwork performance and service quality.At last, we set up commodity circulation tracking system to verify and test the above technologies.

物联网包含海量实时数据，如何快速检索并得到最新信息是本课题研究的重点。针对大规模物联网实时信息搜索与服务问题，我们认为需要构建一种新的搜索与服务框架：首先，通过分布式缓存增强网络的信息服务能力；进而建立分布式搜索引擎，实现快速的信息服务点排序与定位；在此基础上，根据用户上下文实现近端服务和最佳路由。本课题将研究(1)基于分布式缓存的实时信息服务系统的架构，通过分布式的信息缓存，实现公共信息的网内存储，减少重复数据传送(2)分布式搜索引擎，包括基于信息相关性的多维度层次化信息索引结构，和基于数据质量的多服务点排序算法(3)基于用户上下文的数据路由技术，在保证QoS的同时降低通信开销和网络负载(4)面向网络性能和服务质量的全局最优的Cache点选择、Cache内容更新和网络性能监控节点部署机制。搭建商品流通追踪验证平台，对上述技术进行验证和测试。

物联网发展和应用中的一个重要环节是提供实体信息的搜索服务，用户可以从海量、动态的实体信息中搜索有效满足需求的信息并加以利用。目前，以数据时效性为约束条件的数据服务还未得到充分研究。课题组针对大规模物联网系统实时信息的搜索与服务问题，主要研究内容包括基于内容缓存的分布式信息搜索与服务框架、基于内容相似性的信息搜索技术、基于上下文感知的路由信息服务技术、面向物联网实时信息搜索的服务优化技术以及基于物联网的商品流通信息追踪系统的验证平台。.在基于内容缓存的分布式信息搜索与服务框架方面，课题组构建了层次化、分布式的索引结构和多样化的安全机制，为实时服务奠定基础；在基于内容相似性的信息搜索技术方面，结合物联网数据的海量性、异构性、实时性等特点，对不同类型的信息进行分类，充分考虑信息与检索项目之间相似性，实现基于相似性的匹配；在基于上下文感知的路由信息服务技术方面，分析用户的上下文信息，设计了面向信息优先级的缓存机制、端边网络下的计算卸载机制和服务的数据路由技术，保障用户QoS；在面向物联网实时信息搜索的服务优化技术方面，从Cache点选择、Cache更新策略和网络性能监控节点的部署与调整等几个方面进一步研究优化策略，以实现网络通信和信息服务质量的全局最优；搭建了基于物联网的商品流通信息追踪系统的验证平台，验证以上技术的正确性。.综上所述，本项目的研究成果对推动物联网实时信息搜索与服务技术的发展和走向实用，更好地提升数据服务的实时性，具有十分重要的理论意义和应用前景。