CN111586120A - 物联网网关设备、数据传输方法、存储介质及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种物联网网关设备、数据传输方法、存储介质及安装方法，物联网网关设备包括数据采集模块、主控模块、通信模块、存储模块以及本地回传控制模块、电量计量模块和电源管理模块，是一种基于无线公网的物联网设备汇聚、数据采集和数据流量本地回传的网关设备，能够对周边设备进行协议层的集中对接和统一管理，从而减少接入云端管理平台的设备数量和节约数据流量的消耗，降低云端服务器的负荷，提高物联网设备在网络构架里的区块化管理；电源管理模块具备防浪涌能力，能够提高物联网设备的工作环境适应性，支持分路输出接口的电量计量，方便统计用电量。

Description

物联网网关设备、数据传输方法、存储介质及安装方法

技术领域

本发明涉及物联网设备领域，尤其涉及一种物联网网关设备、数据传输方法、存储介质及安装方法。

背景技术

随着物联网技术的快速发展，物联网设备越来越成为人们工作和生活不可或缺的重要组成部分。现有技术中，物联网设备接入到网络的方式主要有两种，一种是物联网设备具备联网能力直接接入网络，另一种是物联网设备不具备入网能力，需要通过网关再接入到网络。传统的网关设备是基于设备物理连接和协议转换的网间连接器，主要作用是在网络层以上实现网络互连，仅用于两个高层协议不同的网络互连，能够用于广域网互连和局域网互连。在网络层面，传统网关设备可以认为是一种带有物理通信接口的用于网络互通和协议转换的计算机设备并且充当翻译器和对通信数据重新打包以适应目的系统的需求。但是随着物联网设备的大范围普及和应用，传统的网关设备基于有线网络的局限性变得越来越突出，相应地存在以下缺陷：

一、越来越多的物联网设备并不配置有线网络通信的物理接口，譬如RJ45、光纤接口等；

二、在物联网设备越来越大范围使用的情况下，即使物联网设备本身配置有物理网络接口，在实际部署物联网设备时，也会遇到布线施工的施工量占比上升、很难通过集中路由实施布线、导致布线散乱不仅无法保持环境美观甚至无法满足消防安全等基本要求；

三、大部分物联网设备属于低功耗设备，本身可以依靠大容量电池进行长时间的工作，像传统设备一样借助电力供电线路布放通信线缆的办法也难以采用；

四、物联网设备本身采用云端控制的方式，传统的网关设备因自身也不具备云服务属性，难以满足现在的管理需求。

进一步地，物联网设备普遍具有外观相比传统设备小型化、分布范围广、部署密度高、工作功耗低、采用无线网络通信、采用云端管理的属性。因此物联网设备具有无线通信、网络结构扁平化、易于集中管理的特征。这种属性和特征与传统网络设备架构非常不同，如附图1所示，在传统网络设备的构架里，一个建设项目的部署实施依赖于综合布线施工来搭建网络构架，网络设备也通过路由器、网桥、网关等设备来进行相互连接、相互通信和逐层汇聚收敛。但是随着NB-IOT网络和5G覆盖的提速，现有技术的物联网设备的网络构架上，普遍都是物联网设备(终端)与云端管理平台直接连接，除需要在本地由传动装置或动力驱动装置进行自身功能实现的设备外，对综合布线的依赖度相比以往大大降低。因而导致云端管理平台的物联网设备的连接数量和流量开销大幅增加，这显然会增加云端管理平台的负担。

因此，如何控制接入云端管理平台的物联网设备的连接数量，降低云端服务器的负荷，进一步提高物联网设备在网络构架里的区块化管理，日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

在能够获取的公开资料上，还没有发现解决上述技术问题相关的技术方案。

需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种物联网网关设备、控制方法及其安装方法，用以减少云端管理平台的设备接入数量，减少物联网设备和云端服务器之间传输的数据量，降低带宽开销。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种物联网网关设备，包括处理器和存储器，还包括若干个分别连接物联网设备和云端管理平台的网络接口以及边缘汇聚系统，所述边缘汇聚系统被配置为由所述处理器执行并从所述存储器上存取数据；

所述边缘汇聚系统包括数据采集模块、主控模块、通信模块、存储模块和所述网络路由交换模块，所述主控模块分别与所述数据采集模块、所述存储模块、所述通信模块和所述网络路由交换模块连接，所述数据采集模块被配置为适配若干个物联网设备的若干种第一通信协议；

所述数据采集模块用于接收来自所述物联网设备的第一数据，并用于根据所述第一通信协议将所述第一数据转换为第二数据，其中，所述第二数据包括所述物联网设备的身份标识和数据类型，以及工况信息、警告信息和/或媒体数据中的至少一种；

所述主控模块被配置为根据所述第二数据中的所述数据类型，用于将所述第二数据发送给所述存储模块和/或所述通信模块；

所述通信模块被配置为与云端管理平台通信连接，用于将所述第二数据转换为所述云端管理平台可识别的第三数据，并用于将所述第三数据发送至所述云端管理平台；

所述通信模块还被配置为接收来自所述云端管理平台的第四数据，并用于对所述第四数据解析得到第五数据并将所述第五数据发送至所述主控模块，其中，所述第五数据包括所述物联网设备的身份标识和控制指令；

所述主控模块还被配置为根据所述控制指令的类型，用于将所述第五数据发送给所述存储模块和/或所述数据采集模块；

所述数据采集模块还被配置为接收来自所述主控模块的第五数据，用于根据第二通信协议将所述第五数据转换为第六数据，并用于将所述第六数据传送给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备；

所述存储模块用于存储所述第二数据和/或所述第五数据；

所述网络路由交换模块被配置通过所述网络接口将上传与下达的数据转发至物联网设备或云端管理平台。

可选地，所述边缘汇聚系统还包括本地回传控制模块，所述本地回传控制模块与所述主控模块和所述通信模块以及所述网络路由交换模块连接，所述本地回传控制模块被配置为接收所述第二数据和所述第五数据；

当所述第二数据的数据类型为请求第一媒体数据时，所述本地回传控制模块用于借由所述主控模块判断所述存储模块中是否存在所述第一媒体数据，若存在，则所述主控模块用于将所述第一媒体数据通过所述数据采集模块返回至发出请求的所述物联网设备；否则，所述本地回传控制模块用于通过所述通信模块从所述云端管理平台请求所述第一媒体数据或借由所述主控模块通过所述数据采集模块从拥有所述第一媒体数据的物联网设备获取；

当所述第五数据的数据类型为接收第二媒体数据，且当所述主控模块判断所述存储模块中没有保存对应的所述第二媒体数据时，所述本地回传控制模块用于通过所述主控模块将所述第二媒体数据发送给所述存储模块以存储所述第二媒体数据；

所述本地回传控制模块还用于将接收到的所述第二媒体数据借由所述主控模块通过所述数据采集模块返回给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备。

可选地，所述边缘汇聚系统还包括电源管理模块、电量计量模块以及若干个电源输出接口，所述电源管理模块和所述电量计量模块连接，所述电量计量模块和所述主控模块连接，所述电源管理模块被配置为采集各个所述电源输出接口的电量信息并将所述电量信息传输至所述电量计量模块。

可选地，所述第一通信协议和所述第二通信协议分别包括透明传输、ModBus-RTU转TCP和/或MQTT协议。

可选地，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，其中，所述有线通信模块包括RJ45 LAN模块、POE模块和/或光纤接口模块；所述无线通信模块包括GPRS、4G/5G、NB-IOT模块、蓝牙模块和/或WIFI模块。

可选地，还包括壳体，所述处理器和所述存储器设置于所述壳体的空腔内；

所述网络接口设置在所述壳体上；

所述壳体的长度包括250mm～500mm，宽度包括80mm～200mm，高度包括45mm～100mm。

可选地，所述物联网设备包括摄像设备、道闸设备、考勤设备、烟感设备、对讲设备、门禁设备和/或视频安防设备。

本发明还提供了一种物联网网关设备的数据传输方法，用于控制上述任一项所述的物联网网关设备的数据传输，包括控制数据上传至所述云端管理平台和控制从所述云端管理平台获取数据，其中，

所述控制数据上传至所述云端管理平台的方法包括以下步骤，

S110：接收来自所述物联网设备的第一数据，并根据所述第一通信协议将所述第一数据转换为第二数据，其中，所述第二数据包括所述物联网设备的身份标识和数据类型，以及工况信息、警告信息和/或媒体数据中的至少一种；

S120：根据所述第二数据中的所述数据类型，用于将所述第二数据发送给所述存储模块和/或所述通信模块；

S130：将所述第二数据转换为所述云端管理平台可识别的第三数据，并将所述第三数据发送至所述云端管理平台；

控制从所述云端管理平台获取数据的方法包括以下步骤，

S210：接收来自所述云端管理平台的第四数据，并对所述第四数据解析得到第五数据，其中，所述第五数据包括所述物联网设备的身份标识和控制指令；

S220：根据所述控制指令的类型，将所述第五数据发送给所述存储模块和/或所述数据采集模块；

S230：根据第二通信协议将所述第五数据转换为第六数据，并用于将所述第六数据传送给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备。

可选地，在步骤S130之前还包括以下步骤，

当所述第二数据的数据类型为请求第一媒体数据时，判断所述存储模块中是否存在所述第一媒体数据，若存在，则将所述第一媒体数据返回至发出请求的所述物联网设备；否则，从所述云端管理平台请求所述第一媒体数据或从拥有所述第一媒体数据的物联网设备获取；

和/或

在步骤S230之前，还包括以下步骤，

当所述第五数据的数据类型为接收第二媒体数据，且当所述存储模块中没有保存对应的所述第二媒体数据时，存储所述第二媒体数据；

将接收到的所述第二媒体数据返回给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备。

可选地，还包括采集各个电源输出接口的电量信息，并对所述电量信息进行统计。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可执行的指令，当所述计算机可执行的指令被执行时实现上述任意一项所述的物联网网关设备的数据传输方法。

本发明还提供了一种物联网网关设备的安装方法，包括以下步骤：

步骤S310：将三防室外柜靠近若干个物联网终端放置，其中，所述三防室外柜内放置上述任一项所述的物联网网关设备；

步骤S320：将所述物联网网关设备接入供电线路；

步骤S330：将若干个所述物联网终端接入所述物联网网关设备的网络接口；

步骤S340：将所述物联网网关设备接入互联网；

步骤S350：设置所述物联网网关设备的配置管理信息；

步骤S360：部署所述云端管理平台，设置所述物联网网关设备和所述云端管理平台之间的控制参数及交互的数据类型。

与现有技术相比，本发明提供一种物联网网关设备和控制方法的具有以下有益效果：

本发明提供的一种物联网网关设备，包括处理器和存储器，以及若干个分别连接物联网设备和云端管理平台的网络接口以及边缘汇聚系统，所述边缘汇聚系统被配置为由所述处理器执行并从所述存储器上存取数据；所述边缘汇聚系统包括数据采集模块、主控模块、通信模块、存储模块和网络路由交换模块，所述主控模块分别与所述数据采集模块、所述存储器模块、所述通信模块以及所述网络路由交换模块连接，所述数据采集模块被配置为适配若干个物联网设备的若干种第一通信协议。所述物联网网关设备包括若干个网络接口，适用于作为物联网设备的汇聚网关和管理节点。

运用本发明提供的物联网网关设备的安装方法(部署)后，具备如下有益效果：

1.本发明实施例提供的物联网网关设备就近接入物联网设备进行管理后，对于上联云端管理平台而言，自然形成了网络上的区块化管理节点；

2.对上联云端管理平台，支持全网通，兼容移动、电信、联通的4G/5G、NB-IOT网络，符合网络建设趋势；

3.对下联物联网设备，能通过多种制式的有线/无线通信方式进行互联互通，本身也能作为WIFI的AP节点来使用，而且本发明提供的物联网网关设备为物联网设备提供的多种接入方式，接入方式更灵活；

4.本发明提供的物联网网关设备具有一定的分路供电能力，更适合物联网时代的设备部署需求；

5.本发明提供的物联网网关设备的电源管理模块具备防浪涌能力，能提高物联网设备的工作环境适应性，并且支持分路输出接口的电量计量，方便统计物联网设备的用电量，也方便统计所述物联网网关设备的总用电量；

6.在物联网设备接入本发明实施例提供的所述物联网网关设备后，对于需要进行媒体数据交互的业务需求，能通过本地回传控制模块将媒体数据在本地进行互通，避免直接将媒体数据上传到云端经过管理信号处理后再下发，能大大节省上联云端管理平台的流量需求和工作负荷。

由此可见，与组网结构冗长、逐级有线传输、需要大量的布线施工来保证网络连接和互联互通，已经很难适合物联网时代的设备组网需求的传统网关设备相比，本发明提供的一种物联网网关设备安装方法利用现有安装环境，易于实施、组网建构简单；进一步地，无线回传的方式适用于云平台的管理构架、物联网设备接入方式灵活；更进一步地，接入后以本设备为节点，自然的形成区块化的物联网设备管理架构。

附图说明

图1为现有技术的网关设备组网结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种物联网关设备结构示意图；

图3为图2的壳体结构示意图；

图4为利用图2的物联网网关设备的组网结构示意图；

图5A为本发明实施例二提供的一种物联网网关设备的数据传输方法之控制数据上传至所述云端管理平台的方法流程示意图；

图5B为本发明实施例二提供的一种物联网网关设备的数据传输方法之控制从所述云端管理平台获取数据的方法流程示意图；

图6为本发明实施例四提供的一种物联网网关设备的安装方法流程示意图；

其中，附图标记说明如下：

100-数据采集模块，200-主控模块，300-通信模块，400-存储模块，500-网络路由交换模块；

600-网络接口，610-LAN1接口，620-LAN2接口，630-LAN3接口，640-WAN接口，650-光纤接口，660-WIFI模块，670-4G/5G/NB-IOT模块；

700-本地回传控制模块，810-电源管理模块，820-电量计量模块；

900-壳体，910-AC220V第一输出接口，920-AC220V第二输出接口，930-AC220V输入接口，940-电源输入开关，950-显示器接口，960-USB接口。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的物联网网关设备、数据传输方法、存储介质及安装方法作进一步详细说明。显然地，本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。进一步地，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

<实施例一>

本发明实施例提供了一种物联网网关设备，用于若干个物联网设备的边缘汇聚和媒体数据本地回传，是一种新型的物联网网关设备，包括处理器和存储器，还包括若干个分别连接物联网设备和云端管理平台的网络接口以及边缘汇聚系统，所述边缘汇聚系统包括数据采集模块、主控模块、通信模块、存储模块和网络路由交换模块，配合物联网设备管理平台进行系统性的管理和工作。

本发明提供的一种物联网网关设备基于物联网技术架构设计，满足物联网设备的数据收集和智能控制，对于媒体数据能进行本地回传处理以降低对上联带宽的开销，同时具备一定的扩展性。

具体地，本发明实施例提供的一种物联网网关设备，包括处理器和存储器，作为优选，所述处理器可以采用32位高性能处理器，本发明对此不作限制。请参见附图2、附图3和附图4，还包括若干个分别连接物联网设备和云端管理平台的网络接口600以及边缘汇聚系统，所述边缘汇聚系统被配置为由所述处理器执行并能够从所述存储器上存取数据；所述边缘汇聚系统包括数据采集模块100、主控模块200、通信模块300、存储模块400和网络路由交换模块500，所述主控模块200分别与所述数据采集模块100、所述存储模块400、所述通信模块300以及所述网络路由交换模块500连接。

具体地，所述数据采集模块100被配置为适配若干个物联网设备的若干种第一通信协议；所述数据采集模块100用于接收来自所述物联网设备的第一数据，并用于根据所述第一通信协议将所述第一数据转换为第二数据，其中，所述第二数据包括所述物联网设备的身份标识和数据类型，以及工况信息、警告信息和/或媒体数据中的至少一种。其中，所述第一通信协议包括但不限于透明传输、ModBus-RTU转TCP和/或MQTT协议。所述主控模块200被配置为根据所述第二数据中的所述数据类型，用于将所述第二数据发送给所述存储模块400和/或所述通信模块300。所述通信模块300被配置为与云端管理平台通信连接，用于将所述第二数据转换为所述云端管理平台可识别的第三数据，并用于将所述第三数据发送至所述云端管理平台。

进一步地，所述通信模块300还被配置为接收来自所述云端管理平台的第四数据，并用于对所述第四数据解析得到第五数据并将所述第五数据发送至所述主控模块200，其中，所述第五数据包括所述物联网设备的身份标识和控制指令。

所述主控模块200还被配置为根据所述控制指令的类型，用于将所述第五数据发送给所述存储模块400和/或所述数据采集模块100；所述数据采集模块100还被配置为接收来自所述主控模块200的第五数据，用于根据第二通信协议将所述第五数据转换为第六数据，并用于将所述第六数据传送给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备；所述存储模块400用于存储所述第二数据和/或所述第五数据；所述网络路由交换模块500被配置通过所述网络接口600将上传与下达的数据转发至物联网设备或云端管理平台。其中，所述第二通信协议包括但不限于透明传输、ModBus-RTU转TCP和/或MQTT协议。

优选地，在其中一种示例性实施方式中，所述边缘汇聚系统还包括本地回传控制模块700，所述本地回传控制模块700与所述主控模块200和所述通信模块300以及网络路由交换模块500连接，所述本地回传控制模块700被配置为接收所述第二数据和所述第五数据。较佳地，当所述第二数据的数据类型为请求第一媒体数据时，所述本地回传控制模块700用于借由所述主控模块200判断所述存储模块400中是否存在所述第一媒体数据，若存在，则所述主控模块200用于将所述第一媒体数据通过所述数据采集模块100返回至发出请求的所述物联网设备；否则，所述本地回传控制模块700用于通过所述通信模块300从所述云端管理平台请求所述第一媒体数据或借由所述主控模块200通过所述数据采集模块100从拥有所述第一媒体数据的物联网设备获取；当所述第五数据的数据类型为接收第二媒体数据，且当所述主控模块200判断所述存储模块400中没有保存对应的所述第二媒体数据时，所述本地回传控制模块700用于通过所述主控模块200将所述第二媒体数据发送给所述存储模块400以存储所述第二媒体数据。

进一步地，所述本地回传控制模块700还用于将接收到的所述第二媒体数据借由所述主控模块200通过所述数据采集模块100返回给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备。

优选地，所述边缘汇聚系统还包括电源管理模块810、电量计量模块820以及电源输出接口(图中未标示)，所述电源管理模块810和所述电量计量模块820和若干个所述电源输出接口连接，所述电量计量模块820和所述主控模块200连接，所述电源管理模块810被配置为采集各个所述电源输出接口的电量信息并将所述电量信息传输至所述电量计量模块820。较佳地，所述电源管理模块810具备防浪涌能力，能提高物联网设备的工作环境适应性。

优选地，所述通信模块300包括有线通信模块和无线通信模块，其中，所述有线通信模块包括但不限于RJ45 LAN模块、POE模块和/或光纤接口模块；所述无线通信模块包括但不限于GPRS、4G/5G、NB-IOT模块、蓝牙模块和/或WIFI模块中的其中一种，支持多网同时在线，有线和无线相互备份，能保证数据正常稳定传输，多网之间可以智能切换。进一步地，具备光纤二层组网能力，再进一步地，可以通过增加或删减嵌入式通信模块300来灵活满足不同业务对网络端口使用的数量要求。

可选地，参见附图3，在其中一种示例性实施方式中，所述物联网网关设备还包括壳体900，所述处理器(图中未标示)和所述存储器(图中未标示)设置于所述壳体900的空腔内；所述网络接口600设置在所述壳体900上；所述壳体900的长度包括250mm～500mm，宽度包括80mm～200mm，高度包括45mm～100mm。在本实施例中，所述壳体900的长度为383mm，宽度为139mm，高度为67mm。作为优选，工业设计的金属外壳在各种室外环境下可稳定7×224小时无间断工作。进一步地，设置在所述壳体900上的网络接口600包括LAN1接口610、LAN2接口620、LAN3接口630、WAN接口640、光纤接口650、WIFI模块660、4G/5G/NB-IOT模块670，除此之外，所述壳体900上还设置AC220V第一输出接口910、AC220V第二输出接口920以及AC220V输入接口930、电源输入开关940、显示器接口950以及USB接口960。

优选地，所述物联网设备包括摄像设备、道闸设备、考勤设备、烟感设备、对讲设备、门禁设备和/或视频安防设备。

本发明实施例提供的一种物联网网关设备是一种基于无线公网的物联网设备汇聚、数据采集和数据流量本地回传的网关设备，能够对周边设备进行协议层的集中对接和统一管理，从而减少接入云端管理平台的设备数量和节约数据流量的消耗，降低云端服务器的负荷，提高物联网设备在网络构架里的区块化管理；电源管理模块具备防浪涌能力，能够提高物联网设备的工作环境适应性，支持分路输出接口的电量计量，方便统计用电量。

如附图4所示，为利用上述任一实施方式提供的一种物联网网关设备的组网结构示意图，图1为现有技术中的传统网关设备组网结构。相互对比不难发现，现有技术的网关设备组网结构冗长、逐级有线传输、需要大量的布线施工来保证网络连接和互联互通，而本实施例提供的一种物联网网关设备安装方法利用现有安装环境，易于实施、组网建构简单；进一步地，无线回传的方式适用于云平台的管理构架、物联网设备接入方式灵活；更进一步地，接入后以所述物联网网关设备为节点，自然的形成区块化的物联网设备管理架构。因此，现有技术的传统网关设备已经很难适合物联网时代的设备组网需求，而本发明实施例提供的一种物联网网关设备更适应物联网时代的设备特征和云端管理的网络特征。

<实施例二>

本发明实施例提供了一种物联网网关设备的数据传输方法，用于控制上述任一实施方式所述的物联网网关设备的数据传输，包括控制数据上传至所述云端管理平台和控制从所述云端管理平台获取数据，其中，参见附图5A，为所述控制数据上传至所述云端管理平台的方法流程示意图，附图5B，为控制从所述云端管理平台获取数据的方法流程示意图。需要特别说明的是，很多时候，所述控制数据上传至所述云端管理平台的方法与所述控制从所述云端管理平台获取数据的方法并不是相互孤立存在的，也不暗示二者之间的先后关系。某些情况，所述物联网设备需要从所述云端管理平台请求数据，因此先执行控制数据上传至所述云端管理平台的方法，当所述云端管理平台将所述数据返回时，则执行控制从所述云端管理平台获取数据的方法，相反的情况也会时常发生，不再一一展开。因此，可以理解地，仅仅是处于描述和理解方便的目的，将所述控制所述控制数据上传至所述云端管理平台的方法与所述控制从所述云端管理平台获取数据的方法分开介绍，以下，先对所述控制所述控制数据上传至所述云端管理平台的方法，再对控制从所述云端管理平台获取数据的方法予以说明。

一，控制所述控制数据上传至所述云端管理平台的方法，参见附图5A，包括以下步骤，

S110：接收来自所述物联网设备的第一数据，并根据所述第一通信协议将所述第一数据转换为第二数据，其中，所述第二数据包括所述物联网设备的身份标识和数据类型，以及工况信息、警告信息和/或媒体数据中的至少一种。

S120：根据所述第二数据中的所述数据类型，用于将所述第二数据发送给所述存储模块和/或所述通信模块。

S130：将所述第二数据转换为所述云端管理平台可识别的第三数据，并将所述第三数据发送至所述云端管理平台。

进一步地，在步骤S130之前还包括以下步骤，当所述第二数据的数据类型为请求第一媒体数据时，判断所述存储模块中是否存在所述第一媒体数据，若存在，则将所述第一媒体数据返回至发出请求的所述物联网设备；否则，从所述云端管理平台请求所述第一媒体数据或从拥有所述第一媒体数据的物联网设备获取。

二，控制从所述云端管理平台获取数据的方法，参见附图5B，包括以下步骤：

S210：接收来自所述云端管理平台的第四数据，并对所述第四数据解析得到第五数据，其中，所述第五数据包括所述物联网设备的身份标识和控制指令；

S220：根据所述控制指令的类型，将所述第五数据发送给所述存储模块和/或所述数据采集模块；

当所述第五数据的数据类型为接收第二媒体数据，且当所述存储模块中没有保存对应的所述第二媒体数据时，存储所述第二媒体数据；

将接收到的所述第二媒体数据返回给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备。

S230：根据第二通信协议将所述第五数据转换为第六数据，并用于将所述第六数据传送给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备。

进一步地，在其中一种示例性实施方式中，本发明实施例提供的一种物联网网关设备的数据传输方法，还包括采集各个电源输出接口的电量信息，并对所述电量信息进行统计。

<实施例三>

本发明实施例还进一步提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可执行的指令，当所述计算机可执行的指令被执行时实现如上文所述的物联网网关设备的数据传输方法的步骤，具体的步骤上文已经详述，此处不再赘述。

通过以上实施方式的描述，本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为系统、方法、或计算机程序产品。因此，本发明可采用全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，但很多情况下，结合软件和硬件方面的实施例是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对现有技术做出贡献的部分能以计算机软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等。

本发明是参照根据本发明实施例的设备(系统)、方法、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

<实施例四>

在其中一种示例性实施方式中，如附图6所示，提供了一种物联网网关设备的安装方法，包括以下步骤。

步骤S310：将三防室外柜靠近若干个物联网终端放置，其中，所述三防室外柜内放置有上述任一项所述的物联网网关设备。在其中一种实施方式中，可以选择一款智慧灯杆(多功能灯杆)或环境集成监测站，通过抱箍或固定支架安装三防小型室外柜，所述三防小型室外柜能够容纳下本发明提供的一种多功能物联网网关设备。特别地，智慧灯杆或环境集成监测站具备视频监控设备、温湿度传感设备、可控照明灯头等物联网设备(监测模块)。可以理解地，这仅是较佳实施方式的描述，并非本发明的限制。

步骤S320：将所述物联网网关设备接入供电线路。具体地，可以通过所述智慧灯杆或所述环境检测站的供电箱将所述物联网网关设备接入供电线路。

步骤S330：将若干个所述物联网设备接入所述物联网网关设备的网络接口。具体地，将所述视频监控设备和所述温湿度传感设备等物联网设备的网线或光纤通过对应的网络接口与所述物联网网关设备连接。较佳地，所述视频监控设备和所述温湿度传感设备等物联网设备可通过所述物联网网关设备供电，进一步地，由于本发明实施例提供的物联网网关设备具备防浪涌模块和电量计量模块，通过本发明实施例提供的物联网网关设备供电的物联网设备在提高工作环境电源适应性的同时，能分别统计电量消耗，而接入所述物联网网关设备的网络通信口以后，这些接入的所述物联网设备在所述物联网网关设备内部经由网络交换层协议组成内部通信网络能够实现互联互通；更进一步地，本发明实施例提供的物联网网关设备具备WIFI功能，可作为AP接入节点使用，可控照明灯头的控制模块可通过WIFI接入所述物联网网关设备的通信网络。

步骤S340：将所述物联网网关设备接入互联网。较佳地，将开通数据流量业务的移动/电信/联通的4G/5G、NB-IOT SIM卡插入所述物联网网关设备对应的通信卡槽，使所述物联网网关设备能够连接到互联网，同时获得移动/电信/联通分配的IP地址。

步骤S350：设置所述物联网网关设备的配置管理信息。远程登录网关自身的管理页面后，除能够查看到已接入所述物联网网关设备的物联网设备和已对接完成的控制协议参数外，将能够为网关配置管理信息，所述管理信息包括但不限于所述物联网网关设备所在地点、接入所述物联网网关设备的物联网设备信息、云端管理平台的地址信息等。

步骤S360：部署所述云端管理平台，设置所述物联网网关设备和所述云端管理平台之间的控制参数及交互的数据类型。具体地，由企业租用云服务或购买服务器自组网等方式部署云端管理平台，本发明对此不作任何限制。所述云端管理平台能基于GIS地图的地理信息对所述物联网网关设备进行监测和管理，登陆所述云端管理平台，通过所述物联网网关设备分配到的IP地址添加所述物联网网关设备，由所述云端管理平台的统一登录模块记录所述物联网网关设备的登录信息；所述物联网网关设备内支持的通信协议用于对接通过有线/无线方式接入的物联网设备，当协议层对接完成后，通过所述物联网网关设备与所述物联网设备已完成协议对接的控制参数，设置需在所述物联网网关设备内部进行交互的数据类型；将能够远程通过所述物联网网关设备向这些物联网设备发出控制指令，所述物联网网关设备也能够通过所述物联网网关设备向所述云端管理平台发送采集并经分析后的结果数据。

以上设置完成后，所述云端管理平台将所述物联网网关设备作为物联网设备的一个组态节点来进行管理和控制，同时接入所述物联网网关设备的物联网设备，也能通过所述物联网网关设备向所述云端管理平台发送其设备工况信息、采集的数据信息、经过分析后的异常告警信息等结果数据，而消耗数据流量较大的媒体类数据将根据需要保存在所述物联网网关设备的存储器内，从而减少了所述云端管理平台的设备连接数量和流量开销。较佳地，在其中一种实施方式中，可以设置一定的保存周期供调阅。

综上所述，在本发明实施例提供的物联网网关设备安装(部署)后，具备如下有益效果：

1.本发明实施例提供的物联网网关设备就近接入物联网设备进行管理后，对于上联云端管理平台而言，自然形成了网络上的区块化管理节点；

2.对上联云端管理平台，支持全网通，兼容移动、电信、联通的4G/5G、NB-IOT网络，符合网络建设趋势；

3.对下联物联网设备，能通过多种制式的有线/无线通信方式进行互联互通，本身也能作为WIFI的AP节点来使用，而且本发明提供的物联网网关设备为物联网设备提供的多种接入方式，接入方式更灵活；

4.本发明提供的物联网网关设备具有一定的分路供电能力，更适合物联网时代的设备部署需求；

5.本发明提供的物联网网关设备的电源管理模块具备防浪涌能力，能提高物联网设备的工作环境适应性，并且支持分路输出接口的电量计量，方便统计物联网设备的用电量，也方便统计所述物联网网关设备的总用电量；

6.在物联网设备接入本发明实施例提供的所述物联网网关设备后，对于需要进行媒体数据交互的业务需求，能通过本地回传控制模块将媒体数据在本地进行互通，避免直接将媒体数据上传到云端经过管理信号处理后再下发，能大大节省上联云端管理平台的流量需求和工作负荷。

可以理解地，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非对本发明范围的任何限定，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型。对于本领域的技术人员来说，以根据上述实施例的内容举一反三，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种物联网网关设备，包括处理器和存储器，其特征在于，还包括若干个分别连接物联网设备和云端管理平台的网络接口以及边缘汇聚系统，所述边缘汇聚系统被配置为由所述处理器执行并从所述存储器上存取数据；

所述边缘汇聚系统包括数据采集模块、主控模块、通信模块、存储模块和网络路由交换模块，所述主控模块分别与所述数据采集模块、所述存储器模块、所述通信模块以及所述网络路由交换模块连接，所述数据采集模块被配置为适配若干个物联网设备的若干种第一通信协议；

所述数据采集模块用于接收来自所述物联网设备的第一数据，并用于根据所述第一通信协议将所述第一数据转换为第二数据，其中，所述第二数据包括所述物联网设备的身份标识和数据类型，以及工况信息、警告信息和/或媒体数据中的至少一种；

所述主控模块被配置为根据所述第二数据中的所述数据类型，用于将所述第二数据发送给所述存储模块和/或所述通信模块；

所述通信模块被配置为与云端管理平台通信连接，用于将所述第二数据转换为所述云端管理平台可识别的第三数据，并用于将所述第三数据发送至所述云端管理平台；

所述通信模块还被配置为接收来自所述云端管理平台的第四数据，并用于对所述第四数据解析得到第五数据并将所述第五数据发送至所述主控模块，其中，所述第五数据包括所述物联网设备的身份标识和控制指令；

所述主控模块还被配置为根据所述控制指令的类型，用于将所述第五数据发送给所述存储模块和/或所述数据采集模块；

所述数据采集模块还被配置为接收来自所述主控模块的第五数据，用于根据第二通信协议将所述第五数据转换为第六数据，并用于将所述第六数据传送给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备；

所述存储模块用于存储所述第二数据和/或所述第五数据；

所述网络路由交换模块被配置通过所述网络接口将上传与下达的数据转发至物联网设备或云端管理平台。

2.根据权利要求1所述的物联网网关设备，其特征在于，所述边缘汇聚系统还包括本地回传控制模块，所述本地回传控制模块与所述主控模块和所述通信模块以及所述网络路由交换模块连接，所述本地回传控制模块被配置为接收所述第二数据和所述第五数据；

当所述第二数据的数据类型为请求第一媒体数据时，所述本地回传控制模块用于借由所述主控模块判断所述存储模块中是否存在所述第一媒体数据，若存在，则所述主控模块用于将所述第一媒体数据通过所述数据采集模块返回至发出请求的所述物联网设备；否则，所述本地回传控制模块用于通过所述通信模块从所述云端管理平台请求所述第一媒体数据或借由所述主控模块通过所述数据采集模块从拥有所述第一媒体数据的物联网设备获取；

当所述第五数据的数据类型为接收第二媒体数据，且当所述主控模块判断所述存储模块没有保存对应的所述第二媒体数据时，所述本地回传控制模块用于通过所述主控模块将所述第二媒体数据发送给所述存储模块以存储所述第二媒体数据；

所述本地回传控制模块还用于将接收到的所述第二媒体数据借由所述主控模块通过所述数据采集模块返回给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备。

3.根据权利要求1所述的物联网网关设备，其特征在于，所述边缘汇聚系统还包括电源管理模块、电量计量模块以及若干个电源输出接口，所述电源管理模块和所述电量计量模块连接，所述电量计量模块和所述主控模块连接，所述电源管理模块被配置为采集各个所述电源输出接口的电量信息并将所述电量信息传输至所述电量计量模块。

4.根据权利要求1所述的物联网网关设备，其特征在于，所述第一通信协议和所述第二通信协议分别包括透明传输、ModBus-RTU转TCP和/或MQTT协议。

5.根据权利要求1所述的物联网网关设备，其特征在于，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，其中，所述有线通信模块包括RJ45LAN模块、POE模块和/或光纤接口模块；所述无线通信模块包括GPRS、4G/5G、NB-IOT模块、蓝牙模块和/或WIFI模块。

6.根据权利要求1所述的物联网网关设备，其特征在于，还包括壳体，所述处理器和所述存储器设置于所述壳体的空腔内；

所述网络接口设置在所述壳体上；

所述壳体的长度包括250mm～500mm，宽度包括80mm～200mm，高度包括45mm～100mm。

7.根据权利要求1所述的物联网网关设备，其特征在于，所述物联网设备包括摄像设备、道闸设备、考勤设备、烟感设备、对讲设备、门禁设备和/或视频安防设备。

8.一种物联网网关设备的数据传输方法，其特征在于，用于控制权利要求1-7任一项所述的物联网网关设备的数据传输，包括控制数据上传至所述云端管理平台和控制从所述云端管理平台获取数据，其中，

所述控制数据上传至所述云端管理平台的方法包括以下步骤，

S110：接收来自所述物联网设备的第一数据，并根据所述第一通信协议将所述第一数据转换为第二数据，其中，所述第二数据包括所述物联网设备的身份标识和数据类型，以及工况信息、警告信息和/或媒体数据中的至少一种；

S120：根据所述第二数据中的所述数据类型，用于将所述第二数据发送给所述存储模块和/或所述通信模块；

S130：将所述第二数据转换为所述云端管理平台可识别的第三数据，并将所述第三数据发送至所述云端管理平台；

控制从所述云端管理平台获取数据的方法包括以下步骤，

S210：接收来自所述云端管理平台的第四数据，并对所述第四数据解析得到第五数据，其中，所述第五数据包括所述物联网设备的身份标识和控制指令；

S220：根据所述控制指令的类型，将所述第五数据发送给所述存储模块和/或所述数据采集模块；

S230：根据第二通信协议将所述第五数据转换为第六数据，并用于将所述第六数据传送给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备。

9.根据权利要求8所述的物联网网关设备的数据传输方法，其特征在于，在步骤S130之前还包括以下步骤，

当所述第二数据的数据类型为请求第一媒体数据时，判断所述存储模块中是否存在所述第一媒体数据，若存在，则将所述第一媒体数据返回至发出请求的所述物联网设备；否则，从所述云端管理平台请求所述第一媒体数据或从拥有所述第一媒体数据的物联网设备获取；

和/或

在步骤S230之前，还包括以下步骤，

当所述第五数据的数据类型为接收第二媒体数据，且当所述存储模块中没有保存对应的所述第二媒体数据时，存储所述第二媒体数据；

将接收到的所述第二媒体数据返回给所述第五数据的身份标识对应的所述物联网设备。

10.根据权利要求8所述的物联网网关设备的数据传输方法，其特征在于，还包括采集各个电源输出接口的电量信息，并对所述电量信息进行统计。

11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可执行的指令，其特征在于，当所述计算机可执行的指令被执行时实现如权利要求8至10任意一项所述的物联网网关设备的数据传输方法。

12.一种物联网网关设备的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S310：将三防室外柜靠近若干个物联网终端放置，其中，所述三防室外柜内放置有权利要求1-7任一项所述的物联网网关设备；

步骤S320：将所述物联网网关设备接入供电线路；

步骤S330：将若干个所述物联网终端接入所述物联网网关设备的网络接口；

步骤S340：将所述物联网网关设备接入互联网；

步骤S350：设置所述物联网网关设备的配置管理信息；

步骤S360：部署所述云端管理平台，设置所述物联网网关设备和所述云端管理平台之间的控制参数及交互的数据类型。

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