CN102413068A - 一种基于云计算控制物联网终端设备的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云计算控制物联网终端设备的系统，属于即时通讯技术领域。本发明的系统由接入设备、设备网关、IM服务器及操作终端组成；其中：接入设备为采用传感技术实现的物联网终端设备；IM服务器用于处理系统平台的消息及会话，以及作为数据库服务器；操作终端用于使用户与接入设备进行交互；设备网关由设备驱动接口单元、设备管理器单元和设备代理单元组成。本发明还提供一种基于该系统的控制方法，将即时通讯技术和物联网系统结合起来，利用即时通讯中的用户认证以及实时通信功能来实现对设备的实时控制。本发明实现对设备或者物体进行云计算控制，从而实现“人物”、“物物”之间的信息互通。

Description

一种基于云计算控制物联网终端设备的系统及方法

技术领域

 本发明涉及一种基于即时通讯实现对终端设备或者物体进行远程控制的系统及方法，属于即时通讯技术领域。

背景技术

当前，物联网在国内发展的势头迅猛。可以预见，在不久的将来，无处不在的“物联网”通信时代就要到来。物联网核心的内涵在于两点，其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，用户端的范围从人延伸和扩展到了任何物体，并且这些终端之间需要进行信息交换和通信。可见，如何实现“人物”、“物物”之间的通信，是一个核心的技术问题。

目前业界对于物联网方案的实现还处于摸索阶段，所暴露出的问题与困难主要表现在：

（1）要实现“物物”、“人物”通信，从技术角度而言并没有异常出彩的的技术范例；

（2）各个设备商与服务商之间尚未制订统一权威的标准，使得市面上的大部分终端设备产品之间的通信互不兼容；

（3）从应用层的角度来看，缺乏支持“人物”、“物物”通信的功能的应用软件。

IM（Instant messaging，即时通讯）是一个终端服务，允许两人或者多人使用网路即时传递文字信息、文件、语音与视频交流等。根据2010年第1季度中国市场移动IM数据监测报告，即时通讯技术在我国自1998年面世以来，特别是近年来的迅速发展，截至2009年底，国内即时通讯用户规模已突破2.77亿，其中手机即时通讯用户约占总体用户的1/3，规模达9141万。即时通讯用户中，20～29岁的青年人群所占比例高达40.2％，人数达1.11亿。这一人群同样也是移动即时通讯的最大用户群体，占到了整体比例的53.7％。而且值得一提的是，当今国内主流的即时通讯软件如QQ、MSN、飞信等，都在很大程度上实现了多媒体的传输功能。

可见，即时通信无论在技术实现方面还是用户数量方面都已然相当成熟。然而，其应用领域局限于人与人之间的通信交互。随着物联网的发展，实现任务交互已经成为了必然。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足，提供一种基于云计算控制物联网终端的系统，使用该系统能够实现对设备的云计算实时控制。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于云计算控制物联网终端设备的系统，由接入设备、设备网关、IM服务器及操作终端组成；其中：

所述接入设备为采用传感技术实现的物联网终端设备；

所述IM服务器用于处理系统平台的消息及会话，以及作为数据库服务器；

所述操作终端用于使用户与接入设备进行交互；

所述设备网关由设备驱动接口单元、设备管理器单元和设备代理单元组成；其中，

设备驱动接口单元用于提供给设备能识别的指令，使不同的终端设备接入系统平台；

设备管理器单元用于对终端设备进行统一管理，并产生或者去掉相应的设备代理；

设备代理单元为系统平台中与终端设备相对应的处理模块。

进一步的，本发明的基于云计算控制物联网终端设备的系统，所述设备代理单元包括：数据通讯模块、命令解释器模块、服务器连接模块和设备管理器接口；

其中，数据通讯模块用于实现与终端设备的通信；命令解释器模块用于解释IM服务器发来的指令；设备管理器接口用于实现与设备管理器单元的互联；服务器连接模块用于实现与IM服务器的互联。

进一步的，本发明的基于云计算控制物联网终端设备的系统，IM服务器包括解释模块以及工作流引擎模块；其中，工作流引擎模块用于控制事务处理的同步性；解释模块用于解释IM服务器发送的指令信息。

进一步的，本发明的云计算远程控制物联网终端设备的系统，操作终端为移动终端、个人电脑终端、WEB形式的终端。

另外，本发明还公开一种基于云计算控制物联网终端的系统的控制方法，包括如下步骤：

S001，当有新的物联网终端设备接入或者已接入的终端设备退出时，首先与设备管理器进行通信；

S002，当设备管理器接收到新的物联网终端设备接入的消息时，产生一个与该终端设备对应的设备代理单元；当设备管理器接收到已接入的终端设备退出的消息时，将与该终端设备对应的设备代理单元去除；

S003，采用设备代理单元中的服务器连接模块，实现与IM服务器的连接，更新IM服务器中的设备列表；

S004，用户采用操作终端与IM服务器进行通信，将操作终端中设备列表与IM服务器中的设备列表同步进行相应的更新；

S005，用户根据设备列表获知云计算以操作的终端设备，从而与IM服务器进行通信对终端设备做出具体操作；

S006，IM服务器发出对终端设备的操作命令，通过服务器连接模块到达设备代理单元，设备代理单元采用命令解释模块对IM服务器的操作命令进行解析；

S007，设备代理单元将服务器的操作命令解析后，通过数据通信模块和相应的设备驱动接口传送给相应的终端设备，相应的终端设备接收到操作命令后做出相应的动作。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明将即时通讯技术和物联网系统结合起来，利用即时通讯中的用户认证以及实时通信功能来实现对设备的实时远程控制，从而实现“人物”、“物物”之间的信息互通。

附图说明

图1是本发明系统体系的架构图。

图2是设备代理模块的结构图。

图3是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，本平台主要是由接入设备、设备网关、IM服务器及显示/操作终端组成，下面针对每个组成部分说明。

（1）接入设备；

通过采用传感器、射频识别、红外感应器、激光扫描器等传感技术来实现对设备的信息采集，进而结合即时通讯技术实现对设备的实时控制。接入设备包括很多人们常用的设备，比如打印机，空调，电视机，汽车等。

（2）设备网关；

设备网关的作用主要是实现了对采集到的设备的信息进行汇集后上传到服务器，下发控制台对设备的控制命令，以及对接入设备进行管理。设备网关又分为设备驱动接口、设备管理器、设备代理等3个子模块。

①设备驱动接口：由于各个设备之间存在的差异性，导致了设备对应驱动的多样性。设备驱动接口的主要作用就是使不同的设备可以接入平台。其中，驱动的功能是一致的，都是提供给设备能识别的指令。

②设备管理器：主要功能是对设备进行统一管理并产生或者去掉相应的设备代理。

③设备代理：现实世界中的实体包括物体与服务，在平台系统中需要有一个与之相对应的对象，用户对该对应的对象进行相关操作，该虚拟的对象就是之前所陈述的设备代理。设备代理与设备之间是一一对应的。借助于设备代理的概念，我们就能与电脑、设备、服务、物体等进行通信，甚至可以采用平时我们与其他人通信的方式。设备代理是设备网关实现的核心部分，其直接与IM服务器相连。

如图2所示，设备代理主要包括：数据通讯模块、命令解释器、服务器连接模块和设备管理器接口等几个部分。

其中，数据通讯模块是实现与设备的通信；命令解释器的作用是解释IM服务器发来的指令；设备管理器接口是实现与设备管理器互联。服务器连接模块实现与IM服务器的互联。

（3）IM服务器；

本发明中采用IM服务器主要是为了利用IM服务器的几个功能：第一是IM技术本身具有的身份认证、鉴权机制；第二是IM服务器的即时通讯功能。

一般而言，IM服务器采用的是P2P模式，即点到点体系结构。但是我们这里需要采用一种C/S模式的架构，原因在于服务器需要提供解释模块以及工作流引擎。工作流引擎控制着事务处理的同步性；解释模块则解释发送的指令信息。

本发明的即时通信服务器是对现有的即时通信服务所进行的扩展，所增加的功能主要有以下4个：组管理、服务管理、设备管理及会话管理，它既是IM服务器也是数据库服务器。

即时通信服务器的最上层是服务，接下来是组管理，组管理又分为对用户权限的组管理及接入设备的组管理；之后是服务管理层，需要用到服务档案，这里采用XML语言格式作为服务档案；底层是设备管理，即用户管理接入该平台的若干设备。设备具有自动探测的能力，当服务器授权其接入之后，其能接收阅读指令，并能进行相应工作。贯穿始终的是会话管理，在“人物”、“物物”交流过程中，最为核心的就是会话的管理。

本发明的IM服务器采用SSL安全协议实现安全性。

（4）显示/操作终端；

用户层为用户提供物联网应用UI接口，包括用户设备（如PC、手机）、客户端等。本发明中的用户层借鉴了即时通讯技术的模式。可以是C/S模式，也可以是B/S模式。在用户的显示终端我们采用某些即时通讯软件所采用的用户列表的模式，建立一个关于设备的列表。当某些设备处于接入状态时，列表中对应的设备图标显示其在线，当设备断开时显示其不处于连接状态。

如图3所示，业务在此平台上的具体实现流程如下：

S001，当有新的物联网智能设备接入或者已接入的智能设备退出时首先与设备管理器进行通信。

S002，当设备管理器接收到新设备接入的消息时，就会产生一个对应的设备代理；当设备管理器接收到新设备退出的消息时，就会去除对应的设备代理去除。设备代理与设备是一一对应的关系。

S003，设备代理中有与服务器的连接模块可以实现与服务器的连接，当有新的设备代理产生时服务器中的设备列表就会更新。

S004，服务器与用户的通信。服务器中设备列表得到了更新，从而用户的显示终端中设备列表也就进行了相应的更新。

显示/操作终端有一个接入设备的列表，这个列表借鉴某些即时通讯软件，当设备处于接入状态时，设备的图标就显示为亮，显示设备处于接入状态；当设备断开时图标就显示为暗，显示器处于断开状态。用户可以根据列表对设备进行自己想要的操作。

S005，用户根据设备列表可以知道自己可以操作的设备，从而与服务器进行通信对设备

做出具体操作。

S006，服务器对设备发出操作命令通过设备代理的连接模块到达设备代理，设备代理中有命令解释模块，对服务器的命令进行解析。

S007，将服务器的命令解释后通过数据通信模块和相应的设备驱动接口传送给相应设备，相应的设备接收到命令后做出相应的动作。

Claims (5)

1. 一种基于云计算控制物联网终端设备的系统，其特征在于：由接入设备、设备网关、IM服务器及操作终端组成；其中：

所述接入设备为采用传感技术实现的物联网终端设备；

所述IM服务器用于处理系统平台的消息及会话，以及作为数据库服务器；

所述操作终端用于使用户与接入设备进行交互；

所述设备网关由设备驱动接口单元、设备管理器单元和设备代理单元组成；其中，

设备驱动接口单元用于提供给设备能识别的指令，使不同的终端设备接入系统平台；

设备管理器单元用于对终端设备进行统一管理，并产生或者去掉相应的设备代理；

设备代理单元为系统平台中与终端设备相对应的处理模块。

2. 根据权利要求1所述的一种云计算远程控制物联网终端设备的系统，其特征在于：所述设备代理单元包括：数据通讯模块、命令解释器模块、服务器连接模块和设备管理器接口；

其中，数据通讯模块用于实现与终端设备的通信；命令解释器模块用于解释IM服务器发来的指令；设备管理器接口用于实现与设备管理器单元的互联；服务器连接模块用于实现与IM服务器的互联。

3. 根据权利要求1所述的一种基于云计算控制物联网终端设备的系统，其特征在于：所述IM服务器包括解释模块以及工作流引擎模块；其中，工作流引擎模块用于控制事务处理的同步性；解释模块用于解释IM服务器发送的指令信息。

4. 根据权利要求1所述的一种基于云计算控制物联网终端的系统，其特征在于：所述操作终端为移动终端、个人电脑终端、WEB形式的终端。

5.一种基于权利要求1所述的基于云计算控制物联网终端的系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S001，当有新的物联网终端设备接入或者已接入的终端设备退出时，首先与设备管理器进行通信；

S002，当设备管理器接收到新的物联网终端设备接入的消息时，产生一个与该终端设备对应的设备代理单元；当设备管理器接收到已接入的终端设备退出的消息时，将与该终端设备对应的设备代理单元去除；

S003，通过采用设备代理单元中的服务器连接模块，实现与IM服务器的连接，更新IM服务器中的设备列表；

S004，用户采用操作终端与IM服务器进行通信，将操作终端中设备列表与IM服务器中的设备列表同步进行相应的更新；

S005，用户根据设备列表获知可以操作的终端设备，从而与IM服务器进行通信对终端设备做出具体操作；

S006，IM服务器发出对终端设备的操作命令，通过服务器连接模块到达设备代理单元，设备代理单元采用命令解释模块对IM服务器的操作命令进行解析；

S007，设备代理单元将服务器的操作命令解析后，通过数据通信模块和相应的设备驱动接口传送给相应的终端设备，相应的终端设备接收到操作命令后做出相应的动作。

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