CN107395746A - 一种物联网系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物联网系统，涉及物联网领域，为解决传统物联网系统连接方式中，业务处理发生变化时必须同时修改业务流程服务器和相关连接服务器的软件，造成极大浪费的问题。所述系统包括：本地云电脑、硬件装置、软件系统、本地电脑、非本地云电脑、基础服务器；所述本地云电脑，由一个服务器集群或者单一服务器组成，在硬件上采用虚拟化传输系统，将所述硬件装置与所述服务器之间的连接如同实体传输线的分类，在软件上采用MVVM的剥离处理方式；所述本地云电脑通过命名管道分别与所述硬件装置、所述软件系统、所述本地电脑、所述非本地云电脑、所述基础服务器连接。

Description

一种物联网系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种物联网系统。

背景技术

随着科技的发展，物联网物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：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，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

传统连接方式，硬件根据云端服务器上的业务处理逻辑发送软件需要的数据给云端，在业务处理上，需要连接不同的服务器，直接调用IP/DNS等方式调用服务接口。一旦业务处理发生变化，必须同时修改业务流程服务器和相关连接服务器的软件，这就会造成成本的极大浪费，而且，必须在其他服务先行进行测试后上线，上线后应为服务器的变换无法完全保证量产服务器和开发服务器的运行时一样的结果，这就会极大的削弱了物联网系统的应用便捷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物联网系统，

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种物联网系统，其特征在于，系统包括：本地云电脑、硬件装置、软件系统、本地电脑、非本地云电脑，基础服务器；其中，

本地云电脑，由一个服务器集群或者单一服务器组成，在硬件上采用虚拟化传输系统，将硬件装置与服务器之间的连接如同实体传输线一样的分类，在软件上采用MVVM的剥离处理方式；

硬件装置发生触发事件，将触发事件根据传输规范发送给本地云电脑；软件系统通过执行载体启动后直接接入本地云电脑，并从本地云电脑上取得数据或事件推送通知；本地云电脑通过命名管道分别与硬件装置、软件系统、本地电脑、非本地云电脑、基础服务器连接；基础服务器可提供算法服务，但不能处理本地云电脑的数据；硬件装置包括非同步上传装置、非同步下载装置和同步装置。

进一步地，硬件装置为可以接入网络的硬件装置，带有传输功能，传输功能通过Wi-Fi、GPRS、3G、4G、LOAR、NB-IOT中的一种或其中几种的组合实现。

进一步地，硬件装置为不能直接接入网络的硬件装置，硬件装置与本地云电脑通过路由器连接。

进一步地，本地云电脑包括推送模块、接入数据层、事件解析层、动态载入业务处理层、事件缓存模块、功能模块；其中，

推送模块或者接入数据层将收到的信息通过命名管道传输给事件解析层，事件解析层将其处理后的信息直接传输给动态载入业务处理层或者经过事件缓存模块再传输给动态载入业务处理层，动态载入业务处理层将信息发送到功能模块中，再发送给非本地云电脑。

进一步地，云电脑通过推送模块主动发送数据给硬件装置，提供非同步运作装置通道，推送模块在发送数据后不需要等待处理时间，只需等云电脑处理好数据后主动发送。

进一步地，接入数据层为云电脑处理同步装置或非同步上传装置或非同步下载装置的上行数据通道，接入数据层将包括HTTP协议传输的数据，根据内容转换成为云电脑内部的数据，通过命名管道的方式提供后续使用。

进一步地，命名管道为一种方法，在管道的一端是提供方，另一端是消费方，提供方提供处理的方法和数据格式，消费方根据方法和数据格式使用，无需提供方的真实物理IP地址，也无需要处理HTTP的传输协议。

进一步地，事件解析层根据传入的数据内容分类解析，将需要缓存的数据内容发送到事件缓存模块，将必须实时处理的数据内容直接发送给动态载入业务处理层。

进一步地，动态载入业务处理层和一般服务器不同，服务器的业务处理逻辑是服务器运行时从云端动态载入。

与现有技术相比，本发明提供的物联网系统具有如下有益效果：

云电脑系统采用命名管道分别与硬件装置、软件系统、本地电脑、非本地云电脑、基础服务器连接，命名管道的对象是数据和方法，对于服务器的变化完全不需要知道。所以不管是业务逻辑修改，或是底层连接方式修改，都不需要从新迁移服务器。而且根据不同的流量需求可以分开调整业务逻辑服务器或是底层服务器的容量。

硬件装置发生触发事件，将事件根据传输规范发送给云电脑，而不是根据服务上的业务逻辑的需求发送不同的请求，所以一个硬件装置不论服务器端的业务如何变更，硬件装置不需要改变。这样的处理方式增加了系统迭代开发的可能性。

本发明简化了物联网中的终端装置连接云端服务器的方法，增加了云端服务器在终端装置物联后的云计算能力，也扩大物联网系统的扩展性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的物联网系统框架结构示意图；

图2为本发明实施例提供的云电脑构架示意图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明实施例提供的物联网系统，下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图1，本发明实施例提供的物联网系统包括本地云电脑、硬件装置1、硬件装置2、硬件装置3、软件系统、本地电脑、非本地云电脑，基础服务器；其中，

本地云电脑，由一个服务器集群或者单一服务器组成，在硬件上采用虚拟化传输系统，将硬件装置与服务器之间的连接如同实体传输线一样的分类，在软件上采用MVVM的剥离处理方式；

硬件装置发生触发事件，将事件根据传输规范发送给本地云电脑；

所述软件系统通过执行载体启动后直接接入所述本地云电脑，并从所述本地云电脑上取得数据或事件推送通知；

本地云电脑通过命名管道分别与硬件装置、软件系统、本地电脑、非本地云电脑、基础服务器连接。

所述基础服务器可提供算法服务，但不能处理所述本地云电脑的数据；所述硬件装置包括非同步上传装置、非同步下载装置和同步装置。

进一步地，硬件装置为可以接入网络的硬件装置，带有传输功能。传输功能通过Wi-Fi、GPRS、3G、4G、LOAR、NB-IOT中的一种或其中几种的组合实现。由此，可以直接将硬件装置获取的数据实时传送给给服务器，提高了获取有效信息的效率。这一类的硬件装置可以是：智能插座，智能开关，智能音箱，智能摄像头，家居中控等。

同样地，硬件装置2，硬件装置3为不能直接接入网路的硬件装置，必须透过路由器或是网关才能接入网路的装置，如键盘、LCD荧幕、传统工厂机台、控制开关等。硬件装置发生事件是将数据先传输给路由器，然后通过路由器上传到本地云电脑，本地云电脑处理后，推送通知给路由器，路由器获取通知后传输给硬件装置。

云电脑系统在软件上，采用MVVM(Model–View-View-Model)的剥离处理方式。大幅降低单一软件处理逻辑时的复杂度，同时增加的软件的扩展性。View为呈现给用户看软件，网页或是嵌入式硬件，View从云电脑服务器上取得数据，用不同的图像，文字方式展示。View-Model为云电脑内部的动态载入业务处理逻辑层。将云电脑内大量的数据结合内部的服务，处理后提供VIew需要展示的数据。Model为云电脑内部机制，包含了数据接入口，其他服务器连接入口，或是本身在云电脑内执行的程序库，提供各种不同的数据和处理方式。

进一步地，软件系统可以是网页或是一般执行于手机或是电脑上的软件。当网页打开的时候接入云电脑，可以从云电脑上取得数据或是事件推送通知，将其呈现给用户看，是云电脑系统的一个表现层。

另外，本地电脑可以运行软件提供云端服务器计算能力，也可以是本地硬件的接入口或是数据的展示口，将本地电脑透过本系统的虚拟连接线方式连接。本地电脑可以变成本地云电脑的一部分，真正做到分布式计算和云计算。为将来云计算提供了更方便的实现方式。

非本地云电脑与本地云电脑直接地连接，彼此认为是一个硬件装置或是软件服务提供装置，没有固定的从属关系，彼此之间的相互连接扩大了服务的内容和数据处理能力。

基础服务器无法处理云电脑系统内的装置数据，但是可以提供强大的服务和现成的算法，云电脑透过命名管道和服务器管理的方式，将这些服务融合变成云电脑的一个数据处理库，提供运行在云电脑内的业务逻辑软件强大而多样的服务。

请参阅图2，进一步地，本地云电脑包括推送模块、接入数据层、命名管道、事件解析层、动态载入业务处理层、事件缓存模块、功能模块；其中，

推送模块或者接入数据层将接受到的信息通过命名管道传输给事件解析层，事件解析层将其处理后的信息传直接传输给动态载入业务处理层或者经过所述事件缓存模块再传输给动态载入业务处理层，动态载入业务处理层将信息发送到功能模块中，再发送给非本地云电脑。

其中，所述云电脑通过推送模块主动发送数据给硬件装置，提供非同步运作装置通道。数据可以通过这个服务器推送，硬件装置在发送数据后不需要等待处理时间，只需等云电脑处理好数据后主动发送。

接入数据层的作用是，云电脑处理同步装置或是非同步上传装置或非同步下载装置的上行数据通道，所述接入数据层将HTTP协议传输的数据，根据内容转换成为本地云电脑内部的数据，通过命名管道的方式提供后续使用。

命名管道为一种方法，在管道的一般是提供方，另外一般是消费方,提供方将处理的方法和数据格式提供出来，消费方只需要根据这样的方法使用，不需要知道提供方的真实物理IP地址，也不需要处理HTTP的传输协议，这样消费方就像本地电脑调用内部程序库的方式可以使用服务器的架构。

事件解析层根据传入的数据内容分类解析，将需要缓存的数据内容发送到事件缓存模块，将必须实时处理的数据内容直接发送给动态载入业务处理层。

所述事件缓存模块的缓存事件等待业务处理层来提取，或是一段时间后抛弃。

动态载入业务处理层和一般服务器最大的不同，服务器的业务处理逻辑是服务器运行时从云端动态载入，而不像其他服务器架构时写入在服务器内部处理逻辑里面，必须开机载入。所以变更业务逻辑的时候，云电脑只需要暂停，上传动态载入程序，就可以变更服务器处理流程，大幅降低了服务器迁移应用时的不确定性。

功能模块，通过利用命名管道的方式管理模块，动态载入业务处理层可以调用不用的服务器模块，处理数据。其他服务器发生变化的时候只需要修改这些功能模块，而不需要变更动态载入的层序。

本发明还提出一种物联网控制方法，包括以下步骤：

S1：硬件装置将数据发送至本地云电脑；所述硬件装置分别为非同步上传装置、非同步下载和同步装置；

S2：本地云电脑处理收到的数据，调用基础服务器的算法服务进行处理；

S3：基础服务器将处理结果发送至本地云电脑；

S4：本地云电脑将处理数据发送至同一个硬件装置，也可发送至其他硬件装置。

所述步骤S2：

所述硬件装置为非同步上传装置时，非同步上传装置将数据包装成为含有表头的数据内容；所述表头内容包含数据分类、数据内容大小、数据内容格式、数据发生时间等；根据连接方法的不同可以是HTTP或是TCP的数据包；然后发送给本地云电脑；

所述步骤S2：

所述硬件装置为非同步下载装置时，当非同步下载装置平时处于待机状态，接受本地云电脑的推送内容通知后启动，从本地云电脑取得数据(如果数据量不大，直接包含在推送内容中)，然后处理这个数据，接着回到待机状态等待下次触发。

所述步骤S2：

当同步装置利用HTTP协议的等待方式，同步装置发生事件后；将数据包装成为含有表头的数据内容；所述表头内容包含数据分类、数据内容大小、数据内容格式、数据发生时间等；利用HTTP传送给虚拟云电脑，然后等待虚拟云电脑上HTTP的回复，回复的HTTP内容为结果，根据结果发起下一次的HTTP请求，或是直接执行。

装置运作流程：

装置可以分成非同步上传装置(如传感器，键盘，摄像头),非同步下载(如开关，控制器，荧幕等)和同步装置(智能音箱，网页，电脑)这些装置的运作流程说明如下：

非同步上传装置：硬件发生事件后，将数据包装成为含有“表头”(数据分类，数据内容大小，数据内容格式，数据发生时间等)，数据内容的方式。根据连接方法的不同可以时HTTP或是TCP的数据包。发送给本地云电脑。然后就不管数据的流向。

非同步下载装置：装置平时处于待机状态，接受本地云电脑的推送通知后启动，从本地云电脑取得数据(如果数据量不大，直接包含在推送内容中)，让后处理这个数据，接着回到待机状态等待下次触发。

同步装置：利用HTTP协议的等待方式，装置发生事件后。将数据包装成为含有“表头”(数据分类，数据内容大小，数据内容格式，数据发生时间等)，数据内容的方式。利用HTTP传送给本地云电脑，让后等待本地云电脑上HTTP的回复，回复的HTTP内容为结果，根据结果发起下一次的HTTP请求，或是直接执行。

实施例一

本发明实施例提供的物联网系统：

包括依次连接的智能音箱、本地云电脑、基础服务器、其他硬件装置，所述本地云电脑与基础服务器相互连接；基础服务器用于向本地云电脑提供服务和算法；本地云电脑控制智能音箱和其他硬件装置；基础服务器包括至少一个云端服务器；本地云电脑包括推送单元、接入数据单元、动态业务处理单元和功能单元，其他硬件装置包括空调、冰箱、开关等，此处的智能音箱也可以是智能机器人。

当用户需要通过智能音箱控制其他硬件装置时：

具体操作包括以下步骤：

S1：将智能音箱与本地云电脑连接；

S2：智能音箱接受用户的语音输入；

S3：智能音箱将接受的数据传输到本地云电脑；

S4：本地云电脑经内部整理后，将整理后的数据分配到云端服务器进行处理运算；

S5：云端服务器将处理后的数据发送给本地云电脑，然后经本地云电脑发送给其他硬件装置。

通过这样的结构，使得智能音箱收到用户的指令后，通过本地云电脑的判断，并通过云端服务器的计算从而直接将用户指令发送至其他硬件装置并执行。比如通过智能音箱可以执行“开灯”“关灯”的用户指令。

Claims (10)

1.一种物联网系统，其特征在于，所述系统包括：本地云电脑、硬件装置、软件系统、非本地云电脑、基础服务器；其中，

所述本地云电脑，由一个服务器集群或者单一服务器组成，在硬件上采用虚拟化传输系统，将所述硬件装置与所述服务器之间的连接根据传输内容进行分类，在软件上采用MVVM的剥离处理方式；

所述硬件装置发生触发事件，将触发事件根据传输规范发送给所述本地云电脑；所述硬件装置包括非同步上传装置、非同步下载装置和同步装置。

所述软件系统通过执行载体启动后直接接入所述本地云电脑，并从所述本地云电脑上取得数据或事件推送通知；

所述本地云电脑通过命名管道分别与所述硬件装置、所述软件系统、所述基础服务器连接；

所述基础服务器可提供算法服务，但不能处理所述本地云电脑的数据。

2.根据权利要求1所述的物联网系统，其特征在于，所述硬件装置为可以接入网络的硬件装置，带有传输功能，所述传输功能通过Wi-Fi、GPRS、3G、4G、LOAR、NB-IOT中的一种或其中几种的组合实现。

3.根据权利要求1所述的物联网系统，其特征在于，所述硬件装置为不能直接接入网络的硬件装置，所述硬件装置与所述本地云电脑通过路由器连接。

4.根据权利要求1所述的物联网系统，其特征在于，所述本地云电脑包括推送模块、接入数据层、事件解析层、动态载入业务处理层、事件缓存模块、功能模块；其中，

所述推送模块或者所述接入数据层将收到的信息通过所述命名管道传输给所述事件解析层，所述事件解析层将其处理后的信息直接传输给所述动态载入业务处理层或者经过所述事件缓存模块再传输给所述动态载入业务处理层，所述动态载入业务处理层将信息发送到所述功能模块中，再发送给所述非本地云电脑。

5.根据权利要求4所述的物联网系统，其特征在于，

所述本地云电脑通过推送模块主动发送数据给硬件装置，提供非同步运作装置通道，推送模块在发送数据后不需要等待处理时间，只需等本地云电脑云电脑处理好数据后主动发送。

6.根据权利要求4所述的物联网系统，其特征在于，所述接入数据层为本地云电脑处理同步装置或非同步上传装置或非同步下载装置的上行数据通道，所述接入数据层将包括HTTP协议传输的数据，根据内容转换成为本地云电脑内部的数据，通过命名管道的方式提供后续使用。

7.根据权利要求4所述的物联网系统，其特征在于，所述命名管道为一种方法，在命名管道的一端是提供方，另一端是消费方，提供方提供处理的方法和数据格式，消费方根据所述方法和所述数据格式使用，无需提供方的真实物理IP地址，也无需要处理HTTP的传输协议。

8.根据权利要求4所述的物联网系统，其特征在于，所述事件解析层根据传入的数据内容分类解析，将需要缓存的数据内容发送到事件缓存模块，将必须实时处理的数据内容直接发送给动态载入业务处理层。

9.根据权利要求4所述的物联网系统，其特征在于，所述动态载入业务处理层所在的服务器的业务处理逻辑是服务器运行时从云端动态载入。

10.根据权利要求1所述的物联网系统，其特征在于，还包括本地电脑和非本地云电脑，所述本地电脑可以提供云端服务器计算能力，也可以是硬件装置的接入口或是数据的展示口，本地电脑与本地云电脑连接，可属于本地云电脑的一部分；所述非本地云电脑与本地云电脑连接，彼此互认是一个硬件装置或是软件服务提供装置，没有固定的从属关系，可扩大服务内容和数据处理能力。