CN115659471B - 基于物模型及模型编码的数据融合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物模型及模型编码的数据融合方法，通过对于IoT设备基于Mqtt传输协议的数据拆解分析，将ArcOS的物模型与模型编码与其映射，从而达到物联动态数据与模型几何数据融合的目标。该发明解决了当前对于IoT数据接入及与BIM模型数据融合缺乏标准、有效的手段及流程，数据无法合理的进行聚合，以致后期数据存储混乱，无法统一进行分析利用的问题，同时位IoT设备动态数据与BIM模型静态几何数据难以有效融合的问题提出了可行的技术方案。

Description

基于物模型及模型编码的数据融合方法

技术领域

本发明涉及建筑信息模型IoT设备数据与建筑信息融合的技术领域，特别涉及一种基于物模型及模型编码的数据融合方法。

背景技术

当前建筑内各个弱电***的IoT设备的数据接入、储存存在无统一规则，无统一流程的问题，导致很多数据接入需要大量开发人员进行定制化开发，同时存储的数据没有统一的格式及解释，数据无法得到有效的利用。同时因为数据的接入缺乏统一规则，使得BIM（建筑信息模型）中的几何构件与IoT设备数据的绑定存在流程长，难匹配，难校验的问题。

通过建立标准数据接入流程，对于数据的拆解分析，利用数据、数据点位ID、图纸及数据说明文档的验证和绑定，搭配创建设备物模型及模型编码映射的方法，从而实现对于数据接入方式的统一，降低数据接入过程产生错误的风险，，减少开发人员的工作量，并且可以实现了数据的存储方式，为后期数据应用提供了基础。

该发明同时提供了标准化的文件输出模板及工具，将复杂流程的操作简单化，通过文件模板及详细的交付流程，可实现各阶段的交付文件标准化，最终交付成果的规范化，为以实现BIM和IoT为数据底座的技术应用提供了实现路径。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种基于物模型及模型编码的数据融合方法，包含如下步骤：

基于Mqtt协议的数据推送，对IoT设备的数据接收进行有效性验证：

进一步，通过根据要求提供的Mqtt各Topic（主题）的文档，验证各设备发送的数据是否提供成功，对于未推送成功的Topic进行记录反馈，迭代此验证反馈过程直至所有Topic数据都可以进行接收为止；Mqtt协议传输的IoT设备的数据包含指定主题及主题内所包含的数据内容。

将IoT设备数据中的数据地址与设备安装点位ID进行匹配性验证，获得基于模板创建点位-数据地址绑定表：

进一步，数据地址至验证过有效性的数据Json字段进行分项拆解过后，代表数据传输地址的唯一信息，常见为数据传输的IP地址或设备安装的位置地址。安装点位ID指设备安装时，设备厂商所提供的所有安装设备的设备记录表中，能代表安装设备标识的唯一信息。匹配性验证是指点位ID与传输数据地址的匹配性检验，若存在无法直接匹配的情况，应对点位ID与数据地址建立映射表。

将IoT设备数据中的数据业务信息与数据说明描述进行映射匹配，获得基于模板创建的说明-数据业务信息绑定表：

进一步，数据业务信息指IoT设备传输数据中，通过数据Json字段分享拆解后能表达该数据实际业务信息的字段。数据说明是指设备厂商在安装和调试设备时，对于设备可发送和接收的数据编写的说明文档。映射匹配是指，当实际业务信息数据字段无法与说明文档进行直接对应时，需要将说明文档与数据业务信息字段进行映射匹配。

将竣工图纸中的设备编号与设备安装点位ID进行验证，获得基于点位-数据地址绑定表更新的点位-数据地址-设计编号绑定表：

进一步，竣工图纸指设备安装厂家对于设备安装的具***置提供的二维平面图纸，其包含设备安装位置及其编号。安装点位ID指设备安装时，设备厂商所提供的所有安装设备的设备记录表中，能代表安装设备标识的唯一信息。验证是以设计编号与设备安装点位ID进行全量的唯一性、正确性的匹配检查。

创建ArcOS模型，将ArcOS模型的构件编码与设备编号进行绑定，获得ArcOS编码-设计编号绑定表：

进一步，ArcOS模型构件模型编码指使用ArcOS编码标准及规则，以竣工图纸为基础建立的BIM模型构件并赋予ArcOS编码。绑定指将竣工图纸中设备编号与ArcOS编码进行唯一性匹配。

创建物模型字典，将物模型字典的能力标识与数据业务信息进行绑定，获得数据业务信息-能力字典ID绑定表：

进一步，物模型字典是指基于IoT设备传输的业务数据内容，整理的关于设备的业务数据说明字典。能力标识是指基于不同业务数据说明的唯一标识信息。绑定是指将数据业务信息与物模型字典能力标识进行唯一性匹配，若存在无法匹配的情况，需要对于物模型进行更新，创建对应的能力标识。

将IoT设备数据与ArcOS模型以及物模型字典融合，获得点位-数据地址-设计编号-ArcOS编码-数据业务信息-能力字典ID的数据融合表。

进一步，融合是指将点位-数据地址-设计编号绑定表与数据业务信息-能力字典ID表，ArcOS编码-设计编号绑定表进行同列消除，生成最终交付成果点位-数据地址-设计编号-ArcOS编码-数据业务信息-能力字典ID的数据融合表。

根据本发明实施例的基于物模型及模型编码的数据融合方法，可以将复杂的实际IoT物联网设备的数据与虚拟的模型及其虚拟的物模型能力进行数据融合。数据的融合一方面解决的实际设备与虚拟模型的融合，一方面为为数据有关的技术应用提供了实现路径。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本发明实施例基于物模型及模型编码的数据融合方法的流程图。

图2为根据本发明实施例基于物模型及模型编码的数据融合方法的第一子步骤流程图。

图3为根据本发明实施例基于物模型及模型编码的数据融合方法的第二子步骤流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。

首先，将结合图1描述根据本发明实施例的基于物模型及模型编码的数据融合方法，用于与IoT物联网设备数据的接入和解析的场景，可以帮助优化数据接入流程和数据应用潜力，具有非常广的应用场景。

如图1所示，本发明实施例的基于物模型及模型编码的数据融合方法，具有如下步骤：

在S1中，如图1所示，基于Mqtt协议的数据推送，对IoT设备的数据接收进行有效性验证。

进一步，基于Mqtt协议的数据推送，对IoT设备的数据接收进行有效性验证包含如下子步骤（第一子步骤）：

在S11中，如图2所示，将Mqtt协议地址及所对应的主题（Topic）输入至Mqtt订阅软件中；

在S12中，如图2所示，通过验证Mqtt协议地址及所对应的主题（Topic）是否可正常推送数据，来验证IoT设备的数据接收的有效性。

在S2中，如图1所示，将IoT设备数据中的数据地址与设备安装点位ID进行匹配性验证，获得基于模板创建点位-数据地址绑定表。在本实施例中，通过获取该设备安装时提供的安装点位目录，该目录存在对于所安装设备的唯一标识信息即安装点位ID，以Mqtt数据推送接收的结果中代表该数据推送地址的唯一识别信息，在本实施例中，为IP地址。通过点位ID与IP地址的相关性映射，可以将两个唯一识别信息进行匹配，完成映射绑定表的过程即是对数据地址与设备安装点位ID的匹配性验证。

在S3中，如图1所示，将IoT设备数据中的数据业务信息与数据说明描述进行映射匹配，获得基于模板创建的说明-数据业务信息绑定表。在本实施例中，数据业务信息为该设备推送数据中的报警内容，通过取得数据说明描述，得到数据字段报警内容的翻译与说明，即完成了数据的翻译和映射，通过对可接收数据的全量翻译与映射，即完成了数据业务信息与数据说明描述的映射匹配。

在S4中，如图1所示，将竣工图纸中的设备编号与设备安装点位ID进行验证，获得基于点位-数据地址绑定表更新的点位-数据地址-设计编号绑定表。在本实施例中，现场安装的报警设备，如报警器，探测器，检测模块，通过竣工图的设备编号为唯一标识进行了标注，同时通过设备安装目录中的设备安装点位ID，将设备编号与安装点位ID的验证可以保证实际安装设备与安装目录相符，并且通过S2保证了数据地址也与实际安装设备也可以进行匹配。完成了安装点位ID与设备编号的验证，即同时完成了数据地址与设备编号的验证。

在S5中，如图1所示，创建ArcOS模型，将ArcOS模型的构件编码与设备编号进行绑定，获得ArcOS编码-设计编号绑定表。在本实施例中，竣工图纸中标注的所有设备，通过进行建模，生成虚拟的模型设备，并标注上带有唯一标识的模型编码，即ArcOS模型构件编码。各ArcOS编码对应竣工图纸中实际安装的唯一设备编号。通过完成虚拟模型，及与虚拟模型有关的数据表格生成，即实现了ArcOS模型构件编码与设备编号的绑定。到此步骤，完成了ArcOS模型构件编码与设备编号和数据地址的绑定。

在S6中，如图1所示，创建物模型字典，将物模型字典的能力标识与数据业务信息进行绑定，获得数据业务信息-能力字典ID绑定表。在本实施例中，通过以竣工图纸中所有类型的设备所能发送的数据，通过前述S3的映射，创建各设备物模型的能力字典，将能力字典中各设备所发送的数据赋予唯一标识信息即能力标识，在S3步骤的基础上，完成能力标识与数据业务信息和数据说明的绑定。

在S7中，如图1所示，将IoT设备数据与ArcOS模型以及物模型字典融合，获得点位-数据地址-设计编号-ArcOS编码-数据业务信息-能力字典ID的数据融合表。

进一步，将IoT设备数据与ArcOS模型以及物模型字典融合包含如下子步骤（第二子步骤）：

在S71中，如图3所示，将ArcOS模型的构件编码与数据地址融合绑定。

在S72中，如图3所示，将数据业务信息与物模型字典的能力标识融合绑定。

在本实施例中，由于数据地址与数据业务信息存在在同一条发送的数据体中，通过步骤S71以及S72的融合就可以实现，ArcOS物模型与ArcOS编码的融合，即物模型能力与模型编码的IoT物联网设备的数据融合方法的应用。

以上，参照图1描述了根据本发明实施例的基于物模型及模型编码的数据融合方法，可以将复杂的实际IoT物联网设备的数据与虚拟的模型及其虚拟的物模型能力进行数据融合。数据的融合一方面解决的实际设备与虚拟模型的融合，一方面为为数据有关的技术应用提供了实现路径。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包含……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种基于物模型及模型编码的数据融合方法，其特征在于，包含如下步骤：

基于Mqtt协议的数据推送，对IoT设备的数据接收进行有效性验证；

将所述IoT设备数据中的数据地址与设备安装点位ID进行匹配性验证，获得基于模板创建点位-数据地址绑定表；

将所述IoT设备数据中的数据业务信息与数据说明描述进行映射匹配，获得基于模板创建的说明-数据业务信息绑定表；

将竣工图纸中的设备编号与所述设备安装点位ID进行验证，获得基于点位-数据地址绑定表更新的点位-数据地址-设计编号绑定表；

创建ArcOS模型，将所述ArcOS模型的构件编码与所述设备编号进行绑定，获得ArcOS编码-设计编号绑定表；

创建物模型字典，将所述物模型字典的能力标识与所述数据业务信息进行绑定，获得数据业务信息-能力字典ID绑定表；

将所述IoT设备数据与所述ArcOS模型以及所述物模型字典融合，获得点位-数据地址-设计编号-ArcOS编码-数据业务信息-能力字典ID的数据融合表；

将所述IoT设备数据与所述ArcOS模型以及所述物模型字典融合包含如下子步骤：

将所述ArcOS模型的构件编码与所述数据地址融合绑定；

将所述数据业务信息与所述物模型字典的能力标识融合绑定。

2.如权利要求1所述基于物模型及模型编码的数据融合方法，其特征在于，所述基于Mqtt协议的数据推送，对IoT设备的数据接收进行有效性验证包含如下子步骤：

将Mqtt协议地址及所对应的主题输入至Mqtt订阅软件中；

通过验证所述Mqtt协议地址及所对应的主题是否可正常推送数据，来验证所述IoT设备的数据接收的有效性。

3.如权利要求2所述基于物模型及模型编码的数据融合方法，其特征在于，所述Mqtt协议传输的所述IoT设备的数据包含指定主题及主题内所包含的数据内容。

4.如权利要求1所述基于物模型及模型编码的数据融合方法，其特征在于，所述IoT设备数据中的数据地址为IP地址。

5.如权利要求1所述基于物模型及模型编码的数据融合方法，其特征在于，所述竣工图纸中的设备编号为唯一标识。

6.如权利要求5所述基于物模型及模型编码的数据融合方法，其特征在于，所述ArcOS模型的构件编码为唯一标识，各个所述ArcOS模型的构件编码的唯一标识对应所述竣工图纸中的设备编号的唯一标识。