EasiDEF:一种水平化轻量级物联网数据交换协议

物联网系统中数据交换协议私有化的问题日益突出,异构应用系统之间缺少水平、无缝地交换数据和共享信息的方法.而现有互联网中广泛采用的XML(eXtensible Markup Language)等数据交换协议存在数据冗余和解析复杂的问题,并不适用于资源受限的物联网前端设备.因此文中提出了一种新型的水平化轻量级物联网数据交换协议EasiDEF.该协议根据环境监测类物联网的应用数据特点,将数据类型分为单次请求数据和周期连续上报数据两种常见形式.针对单次出现的数据请求采用三级压缩机制,包括:(1)一种XML文件的序列化方法.该方法基于XML标准设计,保证了数据交换的通用性和水平化.同时序列化的操作使得在低功耗设备中应用XML成为可能;(2)一种将XML文件的字符串标签转化为占用空间小的数值标签的字典映射机制,其中字典的设计面向典型的物联网应用;(3)一种基于LZW(Lempel-Ziv-Welch)的改进数据压缩算法EasiLZW,该算法基于物联网应用字典压缩数据,保证协议的轻量性.而针对周期连续上报数据类型,对连续数据传输提出了一种增量式压缩算法.在保证协议低开销的前提下,EasiDEF可有效压缩XML文件,降低数据传输量.实验结果显示EasiDEF比传统方法提升了5~10倍的压缩效果,能够在物联网的资源受限环境中支持水平化的数据交换.