CN111131431A - 一种基于人工智能的物联网实现系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人工智能的物联网实现系统及方法，系统包括互联网、后台服务器、远程用户和软件服务器，互联网的输入端和输出端均和后台服务器连接，远程用户的输入端与互联网的输出端连接，软件服务器的输入端与互联网的输出端连接，软件服务器的输出端与远程用户的输入端连接。本发明中，对于一个具体的物联网场景，仅仅以上的通用功能往往不足以支撑这个场景中的基本需求，譬如，办公室环境还需要门禁和无线投屏的能力，酒店环境需要智能灯光调节、服务呼叫等功能。因此，物联网操作系统的定制和扩展能力非常重要，针对特定类型的场景，可以在基础系统之上叠加扩展包，形成针对场景的智能操作系统。
Description
技术领域
本发明涉及工智能技术领域，更具体地，涉及一种基于人工智能的物联网实现系统及方法。
背景技术
物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络，人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。
但是现有的安全监测物联网大数据系统在现场作业的时，单个设备的能力往往有限，甚至极端情况下现场作业是不可能做到的多服务器联动操作。为此，我们提出一种基于人工智能的物联网实现系统和方法。
发明内容
本发明提供一种基于人工智能的物联网实现系统，该系统可以远程读取状态数据，可以远程进行故障诊断。
本发明的又一目的在于提供一种基于人工智能的物联网实现方法。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种基于人工智能的物联网实现系统，包括互联网、后台服务器、远程用户和软件服务器，所述互联网的输入端和输出端均和后台服务器连接，所述远程用户的输入端与互联网的输出端连接，所述软件服务器的输入端与互联网的输出端连接，所述软件服务器的输出端与远程用户的输入端连接。
进一步地，所述物联网的核心是各种物体连接到互联网：互联网对互联网进行了扩展和延伸，允许各种用户设备通过互联网交换信息和通信。
进一步地，所述软件服务器的载体软件、远程用户的服务器上的软件和后台服务器的软件组成完整的信息交流平台，交流平台显示所需要的信息或者接受用户的指令。
进一步地，所述软件服务器通过操作系统来完成基本硬件的能力，包括连接网络的功能。
进一步地，所述后台服务器的服务软件，一方面与软件服务器进行连接与通信，另一方面允许远程用户连接上来并指定相应的软件服务器设备，以便查看信息或者对它进行控制，远程用户用浏览器不需要额外安装软件或者通过移动应用或者各种形态的小程序的形式来跟服务器通信。
进一步地，所述后台服务器把软件服务器的载体软件和远程用户的服务器上的软件两方面的软件功能都放在设备上完成，不需要后台服务器，客户端直接连接设备。
进一步地，所述后台服务器的系统对硬件功能进行抽象，做到各种应用软件无需直接跟硬件打交道就可以操控硬件，如果没有操作系统来支撑，那么所有的应用软件都需要操纵硬件接口来完成相应的功能。
优选地，所述物联网连接到计算机网络，进而连接到互联网，接入协议有ZigBee、蓝牙、WIFI、NB-IoT或RoLa。
优选地，所述物联网的操作系统采用嵌入式Linux系统。
一种基于人工智能的物联网实现的方法，包括以下步骤：
S1、设备接入，使得各种不同类型的设备通过局部的模块连接到操作系统中，从而操作系统可以获取设备的状态信息；
S2、反向控制设备，操作系统可以向设备发送命令，达到控制设备的目的；
S3、设备管理，对于连接到一个操作系统上的设备进行管理，包括查看它们的状态、设置报警条件、设置位置、诊断驱动程序；
S4、数据采集，采集来自于物联网设备的数据，可定制表结构和数据目录，作为系统完整性，也要有扩展能力，可接受外部的数据；
S5、数据分析和检索，操作系统提供功能对采集到的数据进行分析，并更新指标值，指标是一个业务相关的衡量单位或特征，有名称和值，指标子系统提供了对业务的数据计算支持，可以灵活定制，指标的计算既可以实时完成，也可以定时完成，或者通过事件或应用层命令来触发，操作系统也提供数据检索的能力，方便应用层引用或者搜索数据；
S6、数据展示，操作系统提供常见的数据展示能力，包括结构化和非结构化数据的图形化显示，各种指标的统计图表。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
(1)对于一个具体的物联网场景，仅仅以上的通用功能往往不足以支撑这个场景中的基本需求，譬如，办公室环境还需要门禁和无线投屏的能力，酒店环境需要智能灯光调节、服务呼叫等功能。因此，物联网操作系统的定制和扩展能力非常重要，针对特定类型的场景，可以在基础系统之上叠加扩展包，形成针对场景的智能操作系统。
(2)将设备与服务软件解除了耦合，不同类型或不同数量的设备可以动态链接进来，即使在不重新安装或启动操作系统的情况下，也能适应设备增删的变化，对于截然不同功能的场景，也可以使用同一个操作系统来提供基础服务，另一方面，从物联网应用的角度，应用开发可基于统一的一层服务，再辅助以操作系统的开发工具，可以极大地提高开发效率。随着物联网应用的不断丰富，物联网设备和技术有机会在各种现实场景中进一步发挥价值。
(3)设备联网以后，可以远程读取状态数据，可以远程进行故障诊断，甚至控制设备，这能够解决现场作业的痛点，但一组设备联合起来，能发挥的作用可能大大超过联网能力简单叠加的效果。
附图说明
图1为本发明系统原理示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种基于人工智能的物联网实现系统和方法，包括互联网、后台服务器、远程用户和软件服务器，所述互联网的输入端和输出端均和后台服务器连接，所述远程用户的输入端与互联网的输出端连接，所述软件服务器的输入端与互联网的输出端连接，所述软件服务器的输出端与远程用户的输入端连接。
物联网的核心是各种物体连接到互联网：互联网仍然是基础，物联网并没有再造出一个独立的网络，但是对互联网进行了扩展和延伸，允许各种物体通过互联网交换信息和通信。
软件服务器的载体软件、远程用户的服务器上的软件和后台服务器的软件组成完整的信息交流平台，交流平台显示所需要的信息或者接受用户的指令。
软件服务器需要一个操作系统来完成基本硬件的能力，包括连接网络的能力，用一个单片机就可以让软件服务器工作起来，或者也可以用一个嵌入式系统，功能更强大。
后台服务器的服务软件，一方面与软件服务器进行连接与通信，另一方面也允许远程用户连接上来并指定相应的软件服务器设备，以便查看信息或者对它进行控制，远程用户的功能通常用浏览器来完成，不需要额外安装软件，也可以用移动应用或者各种形态的小程序的形式来跟服务器通信。
后台服务器在特定情况下，可以把软件服务器的载体软件和远程用户的服务器上的软件两方面的软件功能都放在设备上完成，这样就不需要后台服务器，因而客户端可以直接连接设备，但这通常仅限于一些计算和存储能力较强的设备。
对于一个具体的物联网场景，仅仅以上的通用功能往往不足以支撑这个场景中的基本需求，譬如，办公室环境还需要门禁和无线投屏的能力，酒店环境需要智能灯光调节、服务呼叫等功能。因此，物联网操作系统的定制和扩展能力非常重要，针对特定类型的场景，可以在基础系统之上叠加扩展包，形成针对场景的智能操作系统。
将设备与服务软件解除了耦合，不同类型或不同数量的设备可以动态链接进来，即使在不重新安装或启动操作系统的情况下，也能适应设备增删的变化，对于截然不同功能的场景，也可以使用同一个操作系统来提供基础服务，另一方面，从物联网应用的角度，应用开发可基于统一的一层服务，再辅助以操作系统的开发工具，可以极大地提高开发效率。随着物联网应用的不断丰富，物联网设备和技术有机会在各种现实场景中进一步发挥价值。
后台服务器的系统对硬件的基本功能进行抽象，从而做到各种应用软件无需直接跟硬件打交道就可以操控硬件，如果没有操作系统来支撑，那么所有的应用软件都需要操纵硬件接口来完成相应的功能。
物联网的连接，是物联网设备的必要功能，以特定的方式连接到计算机网络，进而连接到互联网，常见的接入协议有ZigBee、蓝牙、WIFI、NB-IoT或RoLa等。
物联网的系统采用嵌入式Linux，是Linux操作系统的一个剪裁版本，它继承了Linux的优势和大量的社区资源，又具有嵌入式操作系统的特性，支持几乎所有的嵌入式CPU架构。
设备联网以后，可以远程读取状态数据，可以远程进行故障诊断，甚至控制设备，这能够解决现场作业的痛点，甚至极端情况下现场作业是不可能做到的，比如火星上的仪器一旦故障，现场修复目前根本做不到。单个设备的能力往往有限，但一组设备联合起来，能发挥的作用可能大大超过联网能力简单叠加的效果。
一种基于人工智能的物联网实现的方法，包括以下步骤：
S1、设备接入，使得各种不同类型的设备通过局部的模块连接到操作系统中，从而操作系统可以获取设备的状态信息；
S2、反向控制设备。操作系统可以向设备发送命令，达到控制设备的目的；
S3、设备管理，对于连接到一个操作系统上的设备进行管理，包括查看它们的状态、设置报警条件、设置位置、诊断驱动程序；
S4、数据采集，采集来自于物联网设备的数据，可定制表结构和数据目录，作为系统完整性，也要有扩展能力，可接受外部的数据；
S5、数据分析和检索，操作系统提供功能对采集到的数据进行分析，并更新指标值，指标是一个业务相关的衡量单位或特征，有名称和值。指标子系统提供了对业务的数据计算支持，可以灵活定制，指标的计算既可以实时完成，也可以定时完成，或者通过事件或应用层命令来触发。操作系统也提供数据检索的能力，方便应用层引用或者搜索数据；
S6、数据展示，操作系统提供常见的数据展示能力，包括结构化和非结构化数据的图形化显示，各种指标的统计图表。
工作原理：
设备接入，使得各种不同类型的设备通过局部的模块连接到操作系统中，从而操作系统可以获取设备的状态信息，反向控制设备。操作系统可以向设备发送命令，达到控制设备的目的，设备管理，对于连接到一个操作系统上的设备进行管理，包括查看它们的状态、设置报警条件、设置位置、诊断驱动程序，数据采集，采集来自于物联网设备的数据，可定制表结构和数据目录，作为系统完整性，也要有扩展能力，可接受外部的数据，数据分析和检索，操作系统提供功能对采集到的数据进行分析，并更新指标值，指标是一个业务相关的衡量单位或特征，有名称和值。指标子系统提供了对业务的数据计算支持，可以灵活定制，指标的计算既可以实时完成，也可以定时完成，或者通过事件或应用层命令来触发。操作系统也提供数据检索的能力，方便应用层引用或者搜索数据，数据展示，操作系统提供常见的数据展示能力，包括结构化和非结构化数据的图形化显示，各种指标的统计图表。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.其特征在于，包括互联网、后台服务器、远程用户和软件服务器，所述互联网的输入端和输出端均和后台服务器连接，所述远程用户的输入端与互联网的输出端连接，所述软件服务器的输入端与互联网的输出端连接，所述软件服务器的输出端与远程用户的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的物联网实现系统，其特征在于，所述物联网的核心是各种物体连接到互联网：互联网对互联网进行了扩展和延伸，允许各种用户设备通过互联网交换信息和通信。
3.根据权利要求2所述的基于人工智能的物联网实现系统，其特征在于，所述软件服务器的载体软件、远程用户的服务器上的软件和后台服务器的软件组成完整的信息交流平台，交流平台显示所需要的信息或者接受用户的指令。
4.根据权利要求3所述的基于人工智能的物联网实现系统，一种基于人工智能的物联网实现系统其特征在于，所述软件服务器通过操作系统来完成基本硬件的能力，包括连接网络的功能。
5.根据权利要求4所述的基于人工智能的物联网实现系统，其特征在于，所述后台服务器的服务软件，一方面与软件服务器进行连接与通信，另一方面允许远程用户连接上来并指定相应的软件服务器设备，以便查看信息或者对它进行控制，远程用户用浏览器不需要额外安装软件或者通过移动应用或者各种形态的小程序的形式来跟服务器通信。
6.根据权利要求5所述的基于人工智能的物联网实现系统，其特征在于，所述后台服务器把软件服务器的载体软件和远程用户的服务器上的软件两方面的软件功能都放在设备上完成，不需要后台服务器，客户端直接连接设备。
7.根据权利要求6所述的基于人工智能的物联网实现系统，其特征在于，所述后台服务器的系统对硬件功能进行抽象，做到各种应用软件无需直接跟硬件打交道就可以操控硬件，如果没有操作系统来支撑，那么所有的应用软件都需要操纵硬件接口来完成相应的功能。
8.根据权利要求7所述的基于人工智能的物联网实现系统，其特征在于，所述物联网连接到计算机网络，进而连接到互联网，接入协议有ZigBee、蓝牙、WIFI、NB-IoT或RoLa。
9.根据权利要求8所述的基于人工智能的物联网实现系统，其特征在于，所述物联网的操作系统采用嵌入式Linux系统。
10.一种基于人工智能的物联网实现的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：设备接入，使得各种不同类型的设备通过局部的模块连接到操作系统中，从而操作系统可以获取设备的状态信息；
S2：反向控制设备，操作系统可以向设备发送命令，达到控制设备的目的；
S3：设备管理，对于连接到一个操作系统上的设备进行管理，包括查看它们的状态、设置报警条件、设置位置、诊断驱动程序；
S4：数据采集，采集来自于物联网设备的数据，可定制表结构和数据目录，作为系统完整性，也要有扩展能力，可接受外部的数据；
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| CN110505312A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-26 | 合肥移瑞通信技术有限公司 | 一种可云端部署的物联网平台管理系统 |
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