CN109450786B - 一种基于规则引擎的边缘网关 - Google Patents
一种基于规则引擎的边缘网关 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109450786B CN109450786B CN201811588847.0A CN201811588847A CN109450786B CN 109450786 B CN109450786 B CN 109450786B CN 201811588847 A CN201811588847 A CN 201811588847A CN 109450786 B CN109450786 B CN 109450786B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- layer
- edge gateway
- rule engine
- local area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/66—Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于规则引擎的边缘网关，边缘网关设置在局域网系统中，该边缘网关包括依次连接的应用层、系统层和硬件层，硬件层包括微处理器和分别都与微处理器连接的存储单元、语音模块、电源模块、通信模块、预留接口，系统层设有系统内核和控制终端设备工作的驱动程序，应用层设有规则引擎，规则引擎负责局域网系统中产生的事件与规则的匹配，并根据匹配结果产生控制终端设备的指令以及发送至用户终端的推送信息。与现有技术相比，本发明将来自边缘网络环境中不同类型的传感器数据与相关的规则进行匹配，最终得出对当前环境情况的准确判断，并产生控制指令完成对终端设备的控制或产生推送信息提醒用户，提高智能系统的智慧化程度。
Description
技术领域
本发明涉及网络网关技术领域，尤其是涉及一种基于规则引擎的边缘网关。
背景技术
规则引擎是由推理引擎发展而来，其最初的开发背景是企业管理者为提高管理效率，使IT系统能够依据业务规则的变化快速的更新。随着时间的发展，技术的不断演进，规则引擎也开始应用于诸如人工智能、嵌入式系统开发等领域。使用规则引擎可以降低实现复杂业务逻辑组件的复杂性，降低应用程序的维护和可扩展性成本。目前国内外相关机构研究的规则引擎主要包括开源规则引擎：Drools、Mandarax、OpenRules、JEOPS、InfoSapient、Roolie、Apache Camel，以及商业规则引擎：Ilog Jrules、Oracle BusinessRules、Visual Rules、Jess。
网关在数据采集系统中主要充当管理者和信息传输枢纽的角色，网关处在边缘系统的核心位置，向外作为负责接收来自智慧城市云平台的信息以及将内部相关数据传送至智慧社区服务器；在内部网关又是整个边缘环境的“大脑”，不仅负责对局域网内部环境信息的处理、终端设备的控制，同时还要与用户终端通信。目前网关具有终端功能单一、智慧化程度不高、终端设备之间无法互联互通等问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于规则引擎的边缘网关。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于规则引擎的边缘网关，所述边缘网关设置在局域网系统中，所述局域网系统中包括分别都与边缘网关连接的用户终端、多个终端设备和多个信息采集装置，该边缘网关包括依次连接的应用层、系统层和硬件层，所述硬件层包括微处理器和分别都与微处理器连接的存储单元、语音模块、电源模块、通信模块、预留接口，所述系统层设有系统内核和控制终端设备工作的驱动程序，所述应用层设有规则引擎，所述规则引擎负责局域网系统中产生的事件与规则的匹配，并根据匹配结果产生控制终端设备的指令以及发送至用户终端的推送信息。
优选的，所述应用层具有多通信方式数据转发功能：将局域网系统中终端设备发送至边缘网关的数据解析后供应用层使用，以及将边缘网关产生的控制指令和推送信息以不同的通信方式转发。
优选的，所述局域网系统中的事件是信息采集装置的数据经过整理、有效数据提取处理后形成。
优选的，所述系统层还包括存放应用数据的嵌入式数据库。
优选的，所述系统层还包括为应用层提供服务的文件系统、内存管理、进程调度、网络应用以及各类接口函数的程序。
优选的，所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块。
优选的，所述无线通信模块包括蓝牙模块、Wi-Fi模块、3/4G模块和ZigBee模块中的一种或多种。
优选的，所述有线通信模块包括以太网模块、CAN总线模块。
与现有技术相比，本发明在网关设计中运用规则引擎技术结合多传感器数据联合检测技术，将来自边缘网络环境中不同类型的传感器数据与相关的规则进行匹配，最终得出对当前环境情况的准确判断，并产生控制指令完成对终端设备的控制或产生推送信息提醒用户，丰富了终端设备的功能，提高智能系统的智慧化程度，使终端设备之间互联互通。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的规则引擎工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本申请提出一种基于规则引擎的边缘网关，边缘网关设置在局域网系统中，局域网系统中包括分别都与边缘网关连接的用户终端、多个终端设备和多个信息采集装置。边缘网关能够依据信息采集装置，一般是多种传感器的数据对环境情况做出准确判断并实现对终端设备综合控制，运用规则引擎技术结合多传感器数据联合检测技术，将终端设备控制、环境管理、安防报警等多项功能融为一体。
本实施例中，局域网系统以智慧家居系统为例说明。如图1所示，该边缘网关包括依次连接的应用层、系统层和硬件层。
硬件层设计采用模块化思想，包括微处理器和分别都与微处理器连接的存储单元、语音模块、电源模块、通信模块以及用于后期功能扩展的预留接口。通信模块包括有线通信模块和无线通信模块。本实施例中，无线通信模块包括蓝牙模块、Wi-Fi模块、3/4G模块和ZigBee，有线通信模块包括以太网模块和CAN总线模块。
系统层设有：系统内核，控制终端设备工作的驱动程序，初始化程序BootLoader，为应用层提供服务的文件系统、内存管理、进程调度、网络应用以及各类接口函数的程序，存放应用数据(规格引擎中的规则和事件)的嵌入式数据库，
应用层设有规则引擎，规则引擎主要负责智慧家居系统中产生的事件与规则的匹配，并根据匹配结果产生控制终端设备的指令以及发送至用户终端的推送信息。应用层具有多通信方式数据转发功能：将局域网系统中终端设备发送至边缘网关的数据解析后供应用层使用，以及将边缘网关产生的控制指令和推送信息以不同的通信方式转发。应用层中的应用数据则是对不同通信方式的应用层数据进行规范，方便系统中所有设备对数据的解析和使用。
边缘网关的工作原理包括：
1)管理控制：负责管理智慧家居系统中的所有设备，包括信息采集装置、终端设备和用户终端，实现设备入网、信息查询、数据发送、家电设备启停和调节等功能。
2)数据处理：对来自布置于不同信息采集节点的传感器数据进行整理、有效数据提取等预处理后，将传感器数据形成事件，执行规则引擎，完成事件与规则的匹配，得出对前家庭环境情况的准确判断，生成控制指令和推送信息。
3)消息路由：边缘网关负责与智慧社区服务器、家庭终端设备以及用户终端等通信，因此需要网关能够兼容多种常见的通信方式，能够将应用数据按照统一的封装格式通过以太网、ZigBee、Wi-Fi、蓝牙、CAN总线等不同的通信方式转发。
4)告警和信息推送：当家庭内部出现“火灾”、“非法入侵”等异常情况时，网关负责及时将相关异常信息推送至用户终端，并发出报警信号。
如图2所示，规则引擎的工作过程如下：
S1、系统初始化完成后，首先规则引擎中的规则处理模块和事件处理模块分别与规则库和事件库建立连接，通过读取运行参数决定是否执行规则引擎；
S2、其次从规则库中提取规则，经规则处理模块解析和编译后形成可执行推理网络；
S3、接着将待匹配事件送入规则引擎中，由事件处理模块解析后在推理网络中与规则进行匹配；
S4、然后得到匹配结果，执行终端节点中相应的操作；
S5、由规则引擎管理模块决定是否需要更新规则库和事件库，如果需要更新，由规则引擎运行模块完成更新内容；
S6、重复上述步骤S1～S5，直到事件库中的所有事件都已经匹配完毕，规则引擎运行结束。
Claims (4)
1.一种基于规则引擎的边缘网关，所述边缘网关设置在局域网系统中，所述局域网系统中包括分别都与边缘网关连接的用户终端、多个终端设备和多个信息采集装置，其特征在于，该边缘网关包括依次连接的应用层、系统层和硬件层，所述硬件层包括微处理器和分别都与微处理器连接的存储单元、语音模块、电源模块、通信模块、预留接口，所述系统层设有系统内核和控制终端设备工作的驱动程序，所述应用层设有规则引擎，所述规则引擎负责局域网系统中产生的事件与规则的匹配，并根据匹配结果产生控制终端设备的指令以及发送至用户终端的推送信息；
所述应用层具有多通信方式数据转发功能：将局域网系统中终端设备发送至边缘网关的数据解析后供应用层使用，以及将边缘网关产生的控制指令和推送信息以不同的通信方式转发；
所述局域网系统中的事件是信息采集装置的数据经过整理、有效数据提取处理后形成；
所述系统层还包括存放应用数据的嵌入式数据库；
所述系统层还包括为应用层提供服务的文件系统、内存管理、进程调度、网络应用以及各类接口函数的程序。
2.根据权利要求1所述的一种基于规则引擎的边缘网关，其特征在于，所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于规则引擎的边缘网关，其特征在于，所述无线通信模块包括蓝牙模块、Wi-Fi模块、3/4G模块和ZigBee模块中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种基于规则引擎的边缘网关，其特征在于，所述有线通信模块包括以太网模块、CAN总线模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811588847.0A CN109450786B (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种基于规则引擎的边缘网关 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811588847.0A CN109450786B (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种基于规则引擎的边缘网关 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109450786A CN109450786A (zh) | 2019-03-08 |
| CN109450786B true CN109450786B (zh) | 2021-03-23 |
Family
ID=65535350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811588847.0A Active CN109450786B (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种基于规则引擎的边缘网关 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109450786B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110032106A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-19 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种用于细纱机的智能网关系统及管理方法 |
| CN109951574A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-06-28 | 广州市技安电子科技有限公司 | 基于边缘计算的物联网设备联动方法及系统 |
| CN110413591A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-05 | 广州博依特智能信息科技有限公司 | 一种工业数据采集方法及边缘计算网关 |
| CN110995846A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-10 | 北京数知科技股份有限公司 | 物联网采集数据处理装置、方法及系统 |
| CN112723505A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-30 | 上海上实龙创智能科技股份有限公司 | 一种污水处理智慧加药系统 |
| CN115802193B (zh) * | 2023-01-29 | 2023-04-28 | 航信德利信息系统(上海)有限公司 | 一种信息处理一体机 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9110904B2 (en) * | 2011-09-21 | 2015-08-18 | Verizon Patent And Licensing Inc. | Rule-based metadata transformation and aggregation for programs |
| CN107918300A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-04-17 | 普扬潍（南京）电子技术有限公司 | 基于动态内存控制芯片的边缘计算工业控制系统 |
| CN107992949A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-05-04 | 北京许继电气有限公司 | 工业数据分析方法和系统 |
| CN108768843A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-06 | 安徽国讯芯微科技有限公司 | 一种多网融合边缘计算网关 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003083737A1 (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-09 | Amsoft Systems | System and method for detecting card fraud |
| US8964763B2 (en) * | 2009-02-09 | 2015-02-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Inter-router communication method and module |
| CN103377252B (zh) * | 2012-04-28 | 2018-03-27 | 国际商业机器公司 | 在物联网中进行数据过滤的方法和装置 |
| CN102932475A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-02-13 | 广东物联天下物联网应用研发中心有限公司 | 一种物联网网关的软件设计框架 |
| CN103458033B (zh) * | 2013-09-04 | 2016-05-11 | 北京邮电大学 | 事件驱动、面向服务的物联网服务提供系统及其工作方法 |
| CN104506596A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-08 | 活点信息技术有限公司 | 一种基于事件驱动机制的物联网运行系统 |
| CN108667924B (zh) * | 2018-04-18 | 2020-04-28 | 大连理工大学 | 一种提供边缘计算服务的网关设备建立方法 |
-
2018
- 2018-12-25 CN CN201811588847.0A patent/CN109450786B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9110904B2 (en) * | 2011-09-21 | 2015-08-18 | Verizon Patent And Licensing Inc. | Rule-based metadata transformation and aggregation for programs |
| CN107918300A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-04-17 | 普扬潍（南京）电子技术有限公司 | 基于动态内存控制芯片的边缘计算工业控制系统 |
| CN107992949A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-05-04 | 北京许继电气有限公司 | 工业数据分析方法和系统 |
| CN108768843A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-06 | 安徽国讯芯微科技有限公司 | 一种多网融合边缘计算网关 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109450786A (zh) | 2019-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109450786B (zh) | 一种基于规则引擎的边缘网关 | |
| Vermesan et al. | Internet of things strategic research and innovation agenda | |
| Wan et al. | Toward dynamic resources management for IoT-based manufacturing | |
| US10880362B2 (en) | Virtual electrical networks | |
| Borgia | The Internet of Things vision: Key features, applications and open issues | |
| Ning | Unit and ubiquitous internet of things | |
| Fazio et al. | Cloud4sens: a cloud-based architecture for sensor controlling and monitoring | |
| Song et al. | Networking systems of AI: On the convergence of computing and communications | |
| Lan et al. | An IoT unified access platform for heterogeneity sensing devices based on edge computing | |
| Cristea et al. | Context-aware environments for the internet of things | |
| Chen et al. | Context-oriented data acquisition and integration platform for internet of things | |
| Poniszewska-Maranda et al. | Selected methods of artificial intelligence for Internet of Things conception | |
| EP2665020A2 (en) | Incremental reasoning under data source availability constraints | |
| Al-Rahamneh et al. | Enabling customizable services for multimodal smart mobility with city-platforms | |
| Chen et al. | OPNET IoT simulation | |
| Chen et al. | Emerging trends of ml-based intelligent services for industrial internet of things (iiot) | |
| Lynggaard | Artificial intelligence and Internet of Things in a “smart home” context: A Distributed System Architecture | |
| Akanksha et al. | Extensive review of cloud based Internet of Things architecture and current trends | |
| Misra et al. | Knowledge discovery for enabling smart Internet of Things: A survey | |
| Willner | The industrial internet of things | |
| Bhandari et al. | An internet-of-things system architecture based on services and events | |
| Singh et al. | Developing novagenesis architecture for internet of things services: Observation, challenges and itms application | |
| CN105725991B (zh) | 基于智能代理的健康监护系统 | |
| Mihailovic et al. | A strategy for deploying diverse sensor-based networks as an evolution towards integrated Internet of Things and Future Internet | |
| Bakhit et al. | Smart home applications based on internet of things: current scenario, issues and proposed solutions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 200436 5th floor, 1198 Wanrong Road, Jing'an District, Shanghai Patentee after: Shanghai Shangshi longchuang Intelligent Technology Co., Ltd Address before: 200436 5th floor, 1198 Wanrong Road, Jing'an District, Shanghai Patentee before: SHANGHAI SIIC-LONGCHUANG SMARTER ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |