CN110941677B - 基于边缘计算的网关装置、控制方法及物联控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于边缘计算的网关装置、控制方法及物联控制系统，网关装置，包括电源模块、通信模块、测试模块及接口模块，还包括控制模块及运维模块，控制模块包括：管理单元，通过接口模块接收本地装置的数据；数据分析单元，形成清洁数据；数据处理单元，通过接口模块下发至本地装置；数据上传单元，上传操作指令及清洁数据至云端设备；数据分析单元对采集的数据作极值预处理、均值预处理及错误值预处理中的任意一种或多种，并压缩采集的数据中的重复数据或删除采集的数据中的空值数据；运维模块包括：调用模块，采集本地装置的参数；控制单元，初始化一运维通道，以响应运维请求。采用上述技术方案后，可加快了数据分析处理的速度。

Description

基于边缘计算的网关装置、控制方法及物联控制系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种基于边缘计算的网关装置、控制方法及物联控制系统。

背景技术

随着工业设备的发展，在不同的工业现场中，使用了越来越多的工业设备。且这些工业设备对于联网控制的需求也越发增多。由于联网需求的增多，而工业现场中使得用的联网设备接口种类繁多，并不具有可兼容所有设备的通信协议以及硬件设备，从而造成了这些设备无法直接进入云端平台进行数据分析和统计，需要有中间设备进行转换。

面对上述问题，在不少工业现场中，提供有了网关作为中间设备连接工业设备与云端平台，但由于网关作为数据转发的媒介，无法做出控制性的指令，一旦遇到无外网，或无法与云端平台连接的情况时，便无法向工业设备下发指令，导致工业设备的物联网瘫痪。

由此，一些智能网关设备运行而生，这些智能网关可对本地装置或云端设备的数据作分布式处理，一方面节省本地装置或云端设备的负载，另一方面可提高网关设备的智能化。但这些网关设备由于对数据的运算能力不够，一旦数据量过多、数据清洁度不够、重复数据过多时，网关设备的输出效率降低，将影响本地装置或云端设备的数据接收和处理能力。

因此，需要一种新型的网关装置，一方面可支持远程运维，又可提供多种方式接入云端设备，方便用户直接通过网络技术进行运维操作。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种基于边缘计算的网关装置、控制方法及物联控制系统，加快了数据分析处理的速度。

本发明公开了一种基于边缘计算的网关装置，包括用于提供电能的电源模块、与云端设备通信连接的通信模块、用于性能自检的测试模块及与本地装置连接的接口模块，

网关装置还包括控制模块及运维模块，其中

控制模块，与通信模块连接，接收控制数据，控制模块包括：

- 管理单元，根据接收到的数据连接请求，建立与本地装置的数据连接通道，通过接口模块接收本地装置的数据或向本地装置发送数据；

- 数据分析单元，对本地装置的数据作处理，形成清洁数据；

- 数据处理单元，形成针对清洁数据的操作指令，并通过接口模块下发至本地装置；

- 数据上传单元，上传操作指令及清洁数据至云端设备；

且数据分析单元包括：

预处理元，对采集的数据作极值预处理、均值预处理及错误值预处理中的任意一种或多种；

数据清洗元，压缩采集的数据中的重复数据或删除采集的数据中的空值数据；

运维模块，与接口模块连接，接收运维请求，运维模块包括：

- 调用模块，向控制模块发送调用请求，以采集本地装置的参数；

- 控制单元，当本地装置的参数指示本地装置处于空闲状态时，初始化一运维通道，并将运维通道与一云端接口连接，以响应运维请求。

优选地，预处理元内预设有极大阈值及极小阈值，对采集的每一点位的数据，将数据值与极大阈值及极小阈值比较，以过滤位于极小阈值及极大阈值的区间外的数据。

优选地，预处理元包括待过滤数据及采集待过滤数据的过滤时间，并针对过滤时间在时域上的前一时长内的前数据和后一时长的后数据作均值处理；

当待过滤数据的数值大于均值的一比例阈值，或小于均值的一比例阈值时，定义待过滤数据为异常数据并过滤。

优选地，预处理元内预设有包括至少一个错误值的错误值模板，当采集的每一点位的数据与任一错误值匹配时，过滤数据。

优选地，数据清洗元对采集的数据处理，当一采集时长内的数据保持不变时，记录采集时长的起始时刻和结束时刻，压缩形成一数据条，数据条包括起始时刻、结束时刻及数据值。

优选地，数据清洗元对采集的数据处理，当一采集时长内的数据为空值时，采集空值数据前的最后一个非空值数据，并判断非空值数据的类型；

当非空值数据为运行状态数据时，填充均值或非空值数据至空值数据；

当非空值数据为空闲或报警状态数据时，定义网关装置为正常关机中断。

优选地，调用单元根据所接收的运维请求，采集本地装置的参数以判断本地装置的运行状态；

当运行状态为正常运行时，调用单元告知控制控制单元以断开运维请求的连接。

优选地，控制单元于初始化一运维通道前，具有一心跳机制，以实时检测发出云端接口的网络状态。

本发明公开了一种网关装置的控制方法，包括以下步骤：

网关装置的控制模块根据接收到的数据连接请求，建立与一本地装置的数据连接通道，以接收本地装置的数据或向本地装置发送数据；

控制模块对采集的数据作极值预处理、均值预处理及错误值预处理中的任意一种或多种，并压缩采集的数据中的重复数据或删除采集的数据中的空值数据；

控制模块形成针对清洁数据的操作指令，下发至本地装置，并上传操作指令及清洁数据至一云端设备；

网关装置的运维模块向控制模块发送调用请求，以采集本地装置的参数，当本地装置的参数指示本地装置处于空闲状态时，初始化一运维通道，并将运维通道与云端接口连接，以响应运维请求。

本发明又公开了一种物联控制系统，包括云端设备、如上所述的网关装置及本地装置。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1. 数据经清洁后在网关装置处作数据处理和分析，可加快整个系统的数据处理速度；

2. 解决了网关装置的远程运维问题，用户可直接通过网络技术进行远程运维；

3. 系统支持多种方式传输，无论是有线还是无线的方式均可建立与本地装置的通信连接；

4. 极大降低需处理的数据量，减少系统负载。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例中网关装置的结构示意图；

图2为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的工作流程示意图；

图3为符合本发明一优选实施例中运维模块的运行流程示意图；

图4为符合本发明一优选实施例中数据分析的流程示意图；

图5为符合本发明一优选实施例中网关装置的底板的电源电路的电路设计示意图；

图6为符合本发明一优选实施例中网关装置的底板的网卡电路的电路设计示意图；

图7为符合本发明一优选实施例中网关装置的底板的USB接口电路的电路设计示意图；

图8为符合本发明一优选实施例中网关装置的底板的时钟电路的电路设计示意图；

图9为符合本发明一优选实施例中网关装置的底板的重启电路的电路设计示意图；

图10为符合本发明一优选实施例中网关装置的底板的网口电路的电路设计示意图；

图11为符合本发明一优选实施例中网关装置的底板的TF卡电路的电路设计示意图；

图12为符合本发明一优选实施例中网关装置的底板的wifi电路的电路设计示意图；

图13为符合本发明一优选实施例中网关装置的底板的引导电路的电路设计示意图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参阅图1，为符合本发明一优选实施例中网关装置的运行原理图，并参阅图2，为符合本发明一优选实施例中网关装置的结构示意图。网关装置，包括用于提供电能的电源模块、与云端设备通信连接的通信模块、用于性能自检的测试模块及与本地装置连接的接口模块，此外，网关装置还包括控制模块及运维模块，随着控制模块的设置，在网关装置启动后，初始地将作软件初始化，以对网络初始化，并从云端设备获取网关配置、网络配置参数，同时初始化与云端设备的远程连接通道。而后，管理单元开始通过接口模块获取本地装置的数据，如与智能网关装置连接的本地服务器、终端等的运行状态、操作状态、操作需求等，以及，接收到一用户发来的数据连接请求，与发来数据连接请求的本地装置建立数据连接通道，从而本地装置可将数据发送至网关装置，或是从网关装置处接收后续需向云端设备。管理单元继而将接收到的数据发送至数据分析单元，由于控制模块在初始化时已向云端设备获取了相关的数据处理命令和操作方式，因此，将对该数据进行清洗和过滤，以形成符合后续处理需要的清洁数据。进一步地，数据处理单元将根据初始化的配置对清洁数据进行分析和处理，形成操作指令，举例来说，当终端为用户手持的手机，智能网关装置为微型基站内的网关时，用户通过手机响网关发送知晓余额的请求，由于云端设备已将相关的数据预先下发至智能网关装置处，因此数据处理单元根据用户的请求，选择直接从本地数据库中调取该用户的余额数据，并下发至本地装置，无需再从云端设备获取，当省略了智能网关装置与云端设备的来回通信路径的步骤时，便可对用户的请求作出快速的响应。再者，当数据处理单元完成上述操作指令后，将该包含操作指令和清洁数据的操作日志上传至云端设备，供云端设备存储备案。通过上述步骤的循环，可实现在智能网关装置处的分布计算和边缘化处理，节省云端设备的负载。

进一步地，当数据分析单元采集数据后，将对数据作处理和清洁，具体地，数据分析单元包括有预处理元和数据清洁元，其中预处理元可根据极值过滤、均值过滤和错误值过滤的方式对数据清洁。例如，预处理元内预设有极大阈值及极小阈值，如数据的类型为机床主轴倍率，其极大阈值为150，极小阈值为0，对于预处理元每个采集的点位上的数据，将该数据的数据值与极大阈值及极小阈值比较，当数据落在极小阈值和极大阈值的区间内时，则该数据可视为正常数据；当数据小于极小阈值和大于极大阈值，即数据为负值或超过150时，该数据为异常数据，可将其提前过滤。

再例如，预处理元包括对历史数据的采集和学习。具体地，为过滤连续数据中出现的异常值，将采用均值预处理的方式将异常值过滤。考虑到这类异常值可能是在设备运行过程中产生的正常峰值，如机床加工过程中转速恒为5000转/分，当加工到倒角部分时，虽然速度可能未发生改变，但由于主轴离开工件时，负载将瞬间变低，这样的数据突变是正常且可以理解的，因此不应对这些数据过滤。且若采用极值预处理的方式，这些数据必然会被过滤。因而，为对待过滤数据，如N个采集点所采集的数据，作识别，将采集该待过滤数据的过滤时间，该过滤时间为开始采集待过滤数据的时刻及结束采集待过滤数据的时刻，两时刻间的时长。为学习历史数据及结合未来数据的工作状态，将该过滤时间的前一时长，和后一时长内的各M个采集点（前一时长和后一时长的采集点的总量可相同或不同）取均值，同时，也对待过滤数据的N个采集点所采集的数据作均值，分别记录为比较均值及待过滤均值，当待过滤均值与比较均值的差值过大，例如大于比较均值的某一比例阈值（10%、20%、30%等），或小于比较均值的某一比例阈值（10%、20%、30%等），才将定义这些N个采集点为异常数据，将其过滤。否则，这些数据均为正常采集数据。

再例如，除均值和极值可以作为预处理判断对象外，还可在预处理元内预设有错误值模板，错误值模板内包括至少一个错误值，这些错误值可以是用户根据自身经验预先输入，如机床转速高于10000转/分的情况是在任何时候都不会发生的，则错误值可定义为10000转/分及大于10000转/分的任意数据，当采集的每一点位的数据与任一错误值匹配时，定义这些数据为异常数据，需过滤。

通过在网关装置侧对数据的预处理和过滤，一方面通过减少需上传的数据量，可节省网关装置与云端设备间的数据传输带宽，另一方面，由于数据量大的减少，也节省云端设备的负载资源。

此外，网关装置包括的运维模块，通过与接口模块的连接，接收用户通过远程设备发来的对网关设备的运维请求，对网关设备进行运维操作。在本实施例中，运维模块包括有调用模块及控制单元，调用模块用以向控制模块发送调用请求，从而对本地装置或网关装置的参数，如状态、报警信息等参数，提前获知本地装置或网关装置的运行状态。控制单元根据调用模块所获取的参数，判断本地装置的工作状态，只有本地装置的参数指示其自身在空闲状态，即非工作状态时，才可对运维请求响应，允许用户通过远程操作对本地装置或网关装置运维。这样配置下，一方面有利于运维人员在远程运维前了解设备情况，作出提前诊断，另一方面，若本地装置或网关装置处于非空闲状态，此时远程运维的接入，易导致设备损坏或人员事故。

参阅图4，在数据处理过程中，还将对正常数据作清洗，清洗的逻辑可主要包括重复值清洗和空值清洗。具体地，对于重复值清洗而言，由于数据采集为时序数据，前后数据互不影响，未作任何处理，采集到的数据会出现大量的重复值，这些重复值的出现原因，不外乎单值重复和全值重复。单值重复为采集过程中某一数据值恒定不变，而其他数据的数据随时间变化；全值重复则为一段时间内，所有的数据值均恒定不变。对这类数据清洁时，将采用压缩的方式，一方面可节省数据上传所需贷款和云端设备的数据处理负载，另一方面也不会影响数据的准确性，保证系统的处理效率。对此，数据清洗元对采集的数据，如单值重复数据，提取出该不变的数据存储为一字段，并记录该数据从哪一时刻开始保持不变，及从哪一时刻开始又再次变化，分别记录为起始时刻和结束时刻存储；对于全值重复数据，则将全部数据开始保持不变的起始时刻和再次变化的结束时刻的中间数据进行压缩，形成一条数据存储，如一台设备从上午8点至上午10点均处于空闲状态，则将其时序数据压缩成一条具有起始时刻和结束时刻的过程数据。

对于空值清洗而言，当在一段时间内，未采集到数据或因为网络问题数据采集短暂中断时，所采集的数据将为空值。此时，数据清洗元将首先判断数据是否为控制，若确在一段时长（采集时长）内采集的数据为控制时，将采集出现该空值数据的第一数据前的最后一个非空值数据，以判断其类型，也就是说，通过对出现空值数据前的数据分析以判断产生空值数据的原因。当非空值数据为运行状态数据时，则可能是数据采集异常中断，而非设备本身运行问题，便可填充均值或非空值数据至空值数据，以在网关装置侧预分析可能出现的问题；而当非空值数据为空闲或报警状态数据时，定义网关装置为正常关机中断，上报该情况分别是本地装置和云端设备即可。

参阅图3，用户发起远程运维请求后，调用单元采集设备参数以判断设备是否运行时，当设备处于空闲状态，则初始化运维通道，在运维通道保持时，调用网络接口运维，直至用户关闭通道。

另一优选实施例中，控制单元在初始化运维通道前，将预设有一心跳机制。心跳的实现有很多种方式，心跳的发起可以由本地装置发起也可以由云端设备发起，只需完成确认存活这一基本功能即可。但是在一般的实现中，倾向于本地装置主动向云端设备进行报告，因为当本地装置逐渐增加，单纯通过云端设备的轮询会导致云端设备的压力，影响性能。心跳机制的设置，一方面也可实时掌握当前网络状态，以免网络较差时影响运维，另一方面心跳机制也将作为判断依据，确认运维程序是否正常运行。

本发明还公开了一种网关装置的控制方法，包括以下步骤：网关装置的控制模块根据接收到的数据连接请求，建立与一本地装置的数据连接通道，以接收本地装置的数据或向本地装置发送数据；控制模块对采集的数据作极值预处理、均值预处理及错误值预处理中的任意一种或多种，并压缩采集的数据中的重复数据或删除采集的数据中的空值数据；控制模块形成针对清洁数据的操作指令，下发至本地装置，并上传操作指令及清洁数据至一云端设备；网关装置的运维模块向控制模块发送调用请求，以采集本地装置的参数，当本地装置的参数指示本地装置处于空闲状态时，初始化一运维通道，并将运维通道与云端接口连接，以响应运维请求。

具有上述任一实施例中的智能网关装置后，可将该智能网关装置安设在一物联控制系统内，该物联控制系统还包括有如放置在远程、云端或数据中心的云端设备，以及用户使用和操作的本地装置，智能网关装置布设在云端设备与本地装置的数据链路间。本地装置采集用户的操作并向智能网关装置发送本地数据，智能网关装置在空闲时或基于用户指令从云端设备处下载对应于本地装置发出的各类操作指令所对应的控制数据。当智能网关装置接收到本地装置的本地数据时，将不再转发该本地数据至云端设备，而是自行地根据预设要求，过滤、清洁、处理该本地数据，并反馈操作指令至本地装置。而后，当本地装置执行对应的操作指令，改变自身状态或成功执行用户的需求操作时，将更新数据发送至智能网关装置，智能网关装置将转发该更新数据至云端设备，向云端设备告知在该控制系统的边界处，本地装置所接收的数据及执行的操作，存储并记录以供后续调取。通过智能网关装置的边缘化计算和处理，可将原本应当在云端设备执行和数据的数据分散至中间设备，大大降低了云端设备的运行负载，且由于更加靠近用户侧，还可为用户提供更快的响应，将需求在边缘端解决。

为实现如上文所述的网关装置，其内的底板集成电路在设计时可包括：电源电路、网卡电路、USB接口电路、时钟电路、重启电路、网口电路、TF卡电路、wifi电路及引导电路。

参阅图5，示出了底板上的电源电路的电路设计示意图，运用ACT4070B芯片、RT8251芯片既保证了宽电压的输入，又可为网关装置提供大电流（如最高3A），外部输入12V电压经板载 DC-DC 高效降压芯片转为 3.3V 和 5V。而5V电源经1N4007二极管给核心板提供电源。

参阅图6，示出了底板上的网卡电路的电路设计示意图，网卡电路可包括以太网PHY层芯片LAN8720，该芯片是一款低功耗百兆网络芯片，支持100/10自适应。最大支持两路独立的MAC，本电路只引出一路，接口为标准的RJ45以太网接口（J6）。LAN8720比同类芯片省电百分之40以上，可以降低硬件的功耗，也降低硬件的使用温度，并提供了硬件网络加速功能，能够更加快速的处理一般的网络协议，例如 IP、ICMP 、UDP、TCP 协议等，降低软件实现的开销。更加适用于边缘计算场景。

参阅图7，示出了底板上的USB接口电路的电路设计示意图，USB接口电路在硬件预留2路 Host，如需将USB1配置为Device，可选地，可去除R65和R29电阻，可实现采用mfgtools工具USB烧写等功能。

参阅图8，示出了底板上的时钟电路的电路设计示意图，时钟电路包括RX8025SA芯片，其是内置高精度调整的32.768kHz晶振的I2C总线接口方式的实时计时器，是一款既能够用I2C进行数据通信的芯片，又能够用GPIO模拟I2C总线进行。RX-8025是一款工业场景常用的RTC芯片。因为RX-8025没有VBAT引脚，所以只能用类似于BAT54C的导流二极管来切换备份电源。因此使用此芯片能够有效的保证网关时间的准确。

参阅图9，示出了底板上的重启电路的电路设计示意图，其复位按键是K1，低电平有效，按下后，电路将进行复位重启。

参阅图10，示出了底板上的网口电路的电路设计示意图，包括232、485、can总线电路，就串口上而言，硬件设计了8路串口：UART1~UART8，这些串口同时具有中断模式和DMA模式。其中UART1为232电平的DEBUG调试串口，UART2、UART3、UART5通过RS485进行了电平的转换，能够和外部RS485电平相连接，余下的4路通过RS232电平转换直接和外部RS232电平相连接。最大速率可达3.6Mbps。综上硬件有3路RS485串口，5路RS232串口（1路RS232用于调试串口J19）。Can总线电路硬件设计了2路CAN口J22、J16，支持CAN2.0PartA和2.0PartB，最大传输速率可达1Mbit/S，完全适用于工业需求。

参阅图11，示出了底板上的TF卡的电路设计示意图，TF卡采用SD/MMC卡，SD/MMC卡是一种体积小、访问接口简单、大容量、性价比高的数据存储装置。SD卡接口向下兼容MMC卡，访问SD卡的SPI协议及部分命令也适用于MMC卡。SD/MMC卡可以采用SD总线模式访问，也可以采用SPI总线模式访问。硬件CPU内部自带SD/MMC卡控制器，因此设计此接口电路时，只需将对应接口接到SD/MMC座。4位数据线接TF卡座，支持大容量存储(最大支持2TB)，设计了热插拔检测，支持eMMC协议4.3和SDMemoryCard协议v2.0。

参阅图12，示出了底板上的wifi电路的电路设计示意图，其使用了用于软启动电源开关。参阅图13，示出了底板上的引导电路的电路设计示意图，用于系统引导，系统刷机等不同启动模式的区分，工作时，用三位拨码开关来处理不同模式启动。最多可以处理16种启动模式。在此硬件模块中涉及到三种模式：TF卡启动、NAND_FLASH启动、EMMC启动。

不同拨码开关的状态启动不同的模式，参阅下表。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于边缘计算的网关装置，包括用于提供电能的电源模块、与云端设备通信连接的通信模块、用于性能自检的测试模块及与本地装置连接的接口模块，其特征在于，

所述网关装置还包括控制模块及运维模块，其中

控制模块，与所述通信模块连接，接收控制数据，所述控制模块包括：

- 管理单元，根据接收到的数据连接请求，建立与本地装置的数据连接通道，通过所述接口模块接收所述本地装置的数据或向所述本地装置发送数据；

- 数据分析单元，对所述本地装置的数据作处理，形成清洁数据；

- 数据处理单元，形成针对所述清洁数据的操作指令，并通过所述接口模块下发至所述本地装置；

- 数据上传单元，上传所述操作指令及清洁数据至所述云端设备；

且所述数据分析单元包括：

预处理元，对采集的数据作极值预处理、均值预处理及错误值预处理中的任意一种或多种；

数据清洗元，压缩采集的数据中的重复数据或删除采集的数据中的空值数据；

运维模块，与所述接口模块连接，接收运维请求，所述运维模块包括：

- 调用模块，向所述控制模块发送调用请求，以采集所述本地装置的参数；

- 控制单元，当本地装置的参数指示本地装置处于空闲状态时，初始化一运维通道，并将所述运维通道与一云端接口连接，以响应所述运维请求。

2.如权利要求1所述的网关装置，其特征在于，

所述预处理元内预设有极大阈值及极小阈值，对采集的每一点位的数据，将数据值与所述极大阈值及极小阈值比较，以过滤位于极小阈值及极大阈值的区间外的数据。

3.如权利要求2所述的网关装置，其特征在于，

所述预处理元包括待过滤数据及采集所述待过滤数据的过滤时间，并针对过滤时间在时域上的前一时长内的前数据和后一时长的后数据作均值处理；

当所述待过滤数据的数值大于所述均值的一比例阈值，或小于所述均值的一比例阈值时，定义所述待过滤数据为异常数据并过滤。

4.如权利要求3所述的网关装置，其特征在于，

所述预处理元内预设有包括至少一个错误值的错误值模板，当采集的每一点位的数据与任一错误值匹配时，过滤所述数据。

5.如权利要求1所述的网关装置，其特征在于，

所述数据清洗元对采集的数据处理，当一采集时长内的数据保持不变时，记录所述采集时长的起始时刻和结束时刻，压缩形成一数据条，所述数据条包括所述起始时刻、结束时刻及数据值。

6.如权利要求5所述的网关装置，其特征在于，

所述数据清洗元对采集的数据处理，当一采集时长内的数据为空值时，采集空值数据前的最后一个非空值数据，并判断所述非空值数据的类型；

当所述非空值数据为运行状态数据时，填充所述均值或非空值数据至空值数据；

当所述非空值数据为空闲或报警状态数据时，定义所述网关装置为正常关机中断。

7.如权利要求1所述的网关装置，其特征在于，

所述调用单元根据所接收的运维请求，采集本地装置的参数以判断所述本地装置的运行状态；

当所述运行状态为正常运行时，所述调用单元告知所述控制单元以断开运维请求的连接。

8.如权利要求7所述的网关装置，其特征在于，

控制单元于初始化一运维通道前，具有一心跳机制，以实时检测发出云端接口的网络状态。

9.一种网关装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

网关装置的控制模块根据接收到的数据连接请求，建立与一本地装置的数据连接通道，以接收所述本地装置的数据或向所述本地装置发送数据；

控制模块对采集的数据作极值预处理、均值预处理及错误值预处理中的任意一种或多种，并压缩采集的数据中的重复数据或删除采集的数据中的空值数据；

控制模块形成针对所述清洁数据的操作指令，下发至所述本地装置，并上传所述操作指令及清洁数据至一云端设备；

网关装置的运维模块向所述控制模块发送调用请求，以采集所述本地装置的参数，当本地装置的参数指示本地装置处于空闲状态时，初始化一运维通道，并将所述运维通道与云端接口连接，以响应所述运维请求。

10.一种物联控制系统，其特征在于，包括云端设备、如权利要求1-8任一项所述的网关装置及本地装置。

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