CN111614579B - 边缘设备的接入方法、接入装置和接入系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种边缘设备的接入方法、接入装置和接入系统。该接入方法包括：接收第一网关机发送的模型获取请求；模型获取请求携带有配置清单与第一模型文件的映射关系；判断在第二网关机控制的边缘设备的模型文件中，是否存在第二模型文件；第二模型文件为针对于目标边缘设备的能力描述文件；若不存在，基于映射关系，结合配置清单，查找第一模型文件并将第一模型文件转换为第二模型文件；将第二模型文件发送至第一网关机，以使第一网关机根据第二模型文件接入目标边缘设备。采用本方法能够节省边缘设备接入过程中的处理资源浪费。

Description

边缘设备的接入方法、接入装置和接入系统

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种边缘设备的接入方法、接入装置和接入系统。

背景技术

在当前分布式资源采集系统中，各类边缘设备独立按照各自的通信协议接入第一网关机机；如果新的边缘设备需要接入第一网关机机，则需要第一网关机机根据新的边缘设备发送的信息(如接入方式、通信协议和功能类型)，生成与边缘设备对应的文件，进而根据所生成的文件对边缘设备进行接入处理。在传统的边缘设备的接入方法中，各个第一网关机机独立生成与待接入的边缘设备对应的文件，实现边缘设备的接入，导致在边缘设备的接入过程中的处理资源浪费。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够节省边缘设备接入过程中的处理资源浪费的边缘设备的接入方法、接入装置和接入系统。

一种边缘设备的接入方法，应用于云端，所述云端控制第一网关机和第二网关机；所述接入方法，包括：

接收所述第一网关机发送的模型获取请求；所述模型获取请求携带有配置清单与第一模型文件的映射关系；所述配置清单由目标边缘设备发送给所述第一网关机；所述映射关系，由所述第一网关机在判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备后根据所述配置清单生成；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

若不存在，则根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；

将所述第二模型文件发送至所述第一网关机，以使所述第一网关机根据所述第二模型文件接入所述目标边缘设备。

在其中一个实施例中，在所述将所述第二模型文件发送至所述第一网关机的步骤之后，还包括：

在所述第二网关机控制的边缘设备中，确定与所述目标边缘设备的目标设备类型一致的关联边缘设备；

根据所述第二模型文件，对所述关联边缘设备的模型文件进行更新；

向所述第二网关机发送更新后的模型文件，以使所述第二网关机重新对所述关联边缘设备进行接入处理。

在其中一个实施例中，所述判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件的步骤，包括：

根据所述目标边缘设备的设备标识码，确定所述目标边缘设备的目标设备类型；

根据所述目标设备类型，判断模型文件集合中是否存在与所述目标设备类型对应的第二模型文件；所述模型文件集合存储有所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件。

在其中一个实施例中，在所述判断模型文件集合中是否存在与所述目标设备类型对应的第二模型文件的步骤之前，还包括：

对所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件进行校验；

若校验通过，根据所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件，生成所述模型文件集合。

一种边缘设备的接入方法，应用于第一网关机；所述接入方法，包括：

接收目标边缘设备发送的配置清单；

若判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备，根据所述配置清单，生成所述配置清单与第一模型文件的映射关系；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至云端；所述云端为控制所述第一网关机和第二网关机的设备；所述模型获取请求用于触发所述云端在判定所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中不存在第二模型文件后，根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备。

在其中一个实施例中，所述将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至云端的步骤，包括：

获取模型转换约束信息；所述模型转换约束信息用于表征对所述目标边缘设备的功能类型和所述第一网关机所控制的边缘设备配置的约束；

根据所述模型转换约束信息对所述映射关系进行约束，将携带有约束后的映射关系的模型获取请求发送至云端，以使所述云端生成包含有所述模型转换约束信息的第二模型文件；所述第二模型文件与所述目标边缘设备的功能类型、所述第一网关机所控制的边缘设备对应。

在其中一个实施例中，所述根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备的步骤，包括：

若所述第二模型文件与所述目标边缘设备的配置清单对应，判定对所述第二模型文件的功能性校验通过；

若所述第二模型文件符合所述模型转换约束信息，判定对所述第二模型文件的约束性校验通过；

在所述功能性校验通过和所述约束性校验通过后，根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备。

一种边缘设备的接入装置，应用于云端，所述云端控制第一网关机和第二网关机；所述接入装置，包括：

请求接收模块，用于接收所述第一网关机发送的模型获取请求；所述模型获取请求携带有配置清单与第一模型文件的映射关系；所述配置清单由目标边缘设备发送给所述第一网关机；所述映射关系，由所述第一网关机在判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备后根据所述配置清单生成；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

模型文件判断模块，用于判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

模型文件生成模块，用于若不存在，则根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；

模型文件发送模块，用于将所述第二模型文件发送至所述第一网关机，以使所述第一网关机根据所述第二模型文件接入所述目标边缘设备。

一种边缘设备的接入装置，应用于第一网关机；所述接入装置，包括：

配置清单接收模块，用于接收目标边缘设备发送的配置清单；

映射关系生成模块，用于若判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备，根据所述配置清单，生成所述配置清单与第一模型文件的映射关系；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

请求发送模块，用于将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至云端；所述云端为控制所述第一网关机和第二网关机的设备；所述模型获取请求用于触发所述云端在判定所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中不存在第二模型文件后，根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

边缘设备接入模块，用于根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备。

一种边缘设备的接入系统，包括云端、第一网关机和第二网关机，所述云端控制所述第一网关机和所述第二网关机；

所述第一网关机，用于接收目标边缘设备发送的配置清单，若判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备，根据所述配置清单，生成所述配置清单与第一模型文件的映射关系，将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至所述云端；其中，所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

所述云端，用于接收所述第一网关机发送的模型获取请求，判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件，若不存在，根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件，将所述第二模型文件发送至所述第一网关机；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

所述第一网关机，还用于接收所述云端发送的所述第二模型文件，根据所述第二模型文件接入所述目标边缘设备。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，包括以下步骤：

接收所述第一网关机发送的模型获取请求；所述模型获取请求携带有配置清单与第一模型文件的映射关系；所述配置清单由目标边缘设备发送给所述第一网关机；所述映射关系，由所述第一网关机在判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备后根据所述配置清单生成；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

若不存在，则根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；

将所述第二模型文件发送至所述第一网关机，以使所述第一网关机根据所述第二模型文件接入所述目标边缘设备。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，包括以下步骤：

接收目标边缘设备发送的配置清单；

若判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备，根据所述配置清单，生成所述配置清单与第一模型文件的映射关系；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至云端；所述云端为控制所述第一网关机和第二网关机的设备；所述模型获取请求用于触发所述云端在判定所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中不存在第二模型文件后，根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，包括以下步骤：

接收所述第一网关机发送的模型获取请求；所述模型获取请求携带有配置清单与第一模型文件的映射关系；所述配置清单由目标边缘设备发送给所述第一网关机；所述映射关系，由所述第一网关机在判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备后根据所述配置清单生成；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

若不存在，则根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；

将所述第二模型文件发送至所述第一网关机，以使所述第一网关机根据所述第二模型文件接入所述目标边缘设备。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，包括以下步骤：

接收目标边缘设备发送的配置清单；

若判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备，根据所述配置清单，生成所述配置清单与第一模型文件的映射关系；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至云端；所述云端为控制所述第一网关机和第二网关机的设备；所述模型获取请求用于触发所述云端在判定所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中不存在第二模型文件后，根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备。

上述边缘设备的接入方法、接入装置、接入系统、计算机设备和存储介质，第一网关机在判定目标边缘设备不属于第一网关机控制的边缘设备后，生成配置清单和第一模型文件的映射关系，并将映射关系发送至云端，云端在判定第二网关机控制的边缘设备的模型文件中，不存在针对目标边缘设备的第二模型文件后，根据映射关系和配置清单，查找第一模型文件并将第一模型文件转换为第二模型文件，进而使得第一网关机根据云端返回的第二模型文件接入目标边缘设备，实现双层级(第一层级为边缘设备和网关机，第二层级为网关机和云端)模型转换架构，使得网关机在接入边缘设备时，通过云端，和其他网关机联动(如果其他网关机存在对应的模型文件，则可以直接根据其他网关机管理的模型文件，接入边缘设备；如果不存在，则进一步通过云端生成对应的模型文件)，不仅可以提高边缘设备的接入效率，也可以节省在边缘设备接入过程中的处理资源。

附图说明

图1为一个实施例中边缘设备的接入系统的架构示意图；

图2为一个实施例中边缘设备的接入方法的流程示意图；

图3a为一个实施例中边缘设备的接入步骤的流程示意图；

图3b为一个实施例中边缘设备的接入步骤的架构示意图；

图4为一个实施例中边缘设备的接入装置的结构框图；

图5为另一个实施例中边缘设备的接入装置的结构框图；

图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1所示，本申请提供一种边缘设备的接入系统，包括云端、第一网关机和第二网关机。其中，云端和网关机之间进行通信交互，可以基于以太网实现，云端可以对网关机进行控制管理，由云端控制管理的网关机可以多个，如第一网关机和第二网关机；网关机可以对边缘设备进行控制管理，网关机和边缘设备之间的通信交互可以通过有线方式(如RS485接口、CAN总线)或无线方式(如LoRa无线接入)实现，由网关机控制管理的边缘设备可以有多个。

在本申请提供的边缘设备的接入系统中，云端、第一网关机和第二网关机之间的交互可以包括：第一网关机接收目标边缘设备发送的配置清单，第一网关机在判定目标边缘设备不属于第一网关机控制的边缘设备后，根据配置清单，生成配置清单与第一模型文件的映射关系，其中，第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；第一网关机将携带有映射关系的模型获取请求发送至云端，云端在接收到模型获取请求后，判断第二网关机控制的边缘设备的模型文件中，是否存在针对于所述目标边缘设备的第二模型文件，第二模型文件为针对于目标边缘设备的能力描述文件；若云端判定不存在第二模型文件，则根据映射关系和配置清单，查找第一模型文件并将第一模型文件转换为第二模型文件；云端将转换得到的第二模型文件发送至第一网关机，第一网关机根据接收到的第二模型文件接入目标边缘设备。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种边缘设备的接入方法，云端可以控制一个或多个网关机，以下以云端控制第一网关机和第二网关机为例进行介绍，并且第一网关机和第二网关机可以分别控制一个或多个边缘设备；本申请提供的边缘设备的接入方法。一种边缘设备的接入方法，包括以下步骤：

步骤S202，第一网关机接收目标边缘设备发送的配置清单，第一网关机在判定目标边缘设备不属于第一网关机控制的边缘设备后，根据配置清单，生成配置清单与第一模型文件的映射关系，将携带有映射关系的模型获取请求发送至云端；第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件。

其中，第一网关机可以控制一个或多个边缘设备，第一网关机和其控制的边缘设备可以形成一个局域网；配置清单携带有目标边缘设备的功能(如采集三相电流)相关的配置信息(如相关的参数)；可以理解的是，若目标边缘设备的功能发生更改，那么对应的配置信息以及配置清单会发生对应的更改。在一个实施例中，如果目标边缘设备的功能发生更改，那么，目标设备可以将对应更改的配置信息加载至配置清单中，并发送至第一网关机，进而实现第一网关机快速对边缘设备的更改做出响应。

第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议与功能类型的能力描述文件，类似于功能规约，可以存储有对边缘设备采集的数据进行处理的规则；在第一模型文件中，接入方式、通信协议与功能类型可以对应不同的信息位点，对于不同的边缘设备来说，其接入方式、通信协议和功能类型可以不同，因此，在第一模型文件中，每个信息位点的具体参数可以由边缘设备的配置清单决定，因此，在第一模型文件和配置清单之间存在一定的映射关系。

其中，第一模型文件与配置清单之间的映射关系可以以配置模型映射表的形式表征，配置模型映射表可以包括(1)在配置清单的信息位点和模型文件的信息位点之间的映射关系表和(2)功能参数映射表；其中，映射关系表按照功能类别划分，可以分为遥测配置映射表、遥信配置映射表、遥控配置映射表、遥调配置映射表；功能参数映射表可以包括与各种功能对应的控制参数和默认设定值。

若边缘设备接入第一网关机，第一网关机可以根据对应模型文件中的规则，对边缘设备采集的数据进行处理，处理可以是转发、根据运算规则进行计算/统计等；由于对于不同的边缘设备来说，其接入方式、通信协议和功能类型可以不同，因此，第一网关机在处理不同边缘设备的数据时，需要根据不同的模型文件进行。

第一网关机可以管理所控制的边缘设备的模型文件。若目标边缘设备需要接入第一网关机，那么第一网关机可以先判断目标边缘设备是否为第一网关机控制的边缘设备，若是，则说明第一网关机存储有与目标边缘设备对应的第二模型文件；若否，则需要获取与目标边缘设备对应的第二模型文件。第一网关机在确定目标边缘设备不是第一网关机控制的边缘设备后，可以根据配置清单，生成配置清单与第一模型文件的映射关系，将映射关系加载至模型获取请求中，通过向云端发送携带有映射关系的模型获取请求的方式，获取与目标边缘设备对应的第二模型文件。第一网关机在生成映射关系之后，还可以将目标边缘设备的设备标识码与映射关系进行关联，将关联的设备标识码和映射关系加载至模型获取请求中，以使云端可以根据设备标识码，确定与该映射关系对应的边缘设备和设备类型。其中，如果映射关系是以配置模型映射表的形式表征，那么将目标边缘设备的设备标识码与映射关系进行关联的方式可以是：将目标边缘设备的设备标识码写入配置模型映射表。

第一网关机在生成携带有映射关系的模型获取请求后，将模型获取请求发送至云端。其中，如果映射关系以配置模型映射表的形式表征，那么第一网关机可以将配置模型映射表加载至模型获取请求中，并发送至云端。

步骤S204，云端在接收到模型获取请求后，判断第二网关机控制的边缘设备的模型文件中，是否存在针对于所述目标边缘设备的第二模型文件。

第二网关机可以控制一个或多个边缘设备，第二网关机和其控制的边缘设备形成一个局域网，因此，第二网关机可以管理其控制的边缘设备的模型文件。具体地，为了使得云端可以准确判断在第二网关机管理的模型文件中是否存在针对目标边缘设备的第二模型文件，云端在接收到模型获取请求后，可以根据目标边缘设备的设备标识码，确定目标边缘设备的目标设备类型，判断在第二网关机管理的模型文件中，是否存在与目标设备类型对应的第二模型文件，若是，则说明在第二网关机控制的边缘设备的模型文件中，存在针对于目标边缘设备的第二模型文件。若云端判定在第二网关机控制的边缘设备的模型文件中，不存在与目标设备类型对应的第二模型文件，则进入步骤S206。

步骤S206，云端在判定不存在第二模型文件后，根据映射关系和配置清单，查找第一模型文件并将第一模型文件转换为第二模型文件，将转换得到的第二模型文件发送至第一网关机。

在本步骤中，若云端判定第二网关机控制的边缘设备的模型文件中，不存在与目标设备类型对应的第二模型文件，则根据模型获取请求中的映射关系和目标边缘设备的配置清单，查找第一模型文件，并基于映射关系，将配置清单中的参数写入至第一模型文件的信息位点中，形成转换的第二模型文件，并将第二模型文件发送至第一网关机，其中，转换得到的第二模型文件中包括目标边缘设备的相关参数，因此，第二模型文件是针对于目标边缘设备的模型文件。

步骤S208，第一网关机根据接收到的第二模型文件接入目标边缘设备。

在本步骤中，第一网关机在接收到云端发送的第二模型文件后，接入目标边缘设备，例如接收目标边缘设备采集的数据，并根据第二模型文件中的规则，对目标边缘设备采集的数据进行处理。

上述边缘设备的接入方法中，第一网关机在判定目标边缘设备不属于第一网关机控制的边缘设备后，生成配置清单和第一模型文件的映射关系，并将映射关系发送至云端，云端在判定第二网关机控制的边缘设备的模型文件中，不存在针对目标边缘设备的第二模型文件后，根据映射关系和配置清单，查找第一模型文件并将第一模型文件转换为第二模型文件，进而使得第一网关机根据云端返回的第二模型文件接入目标边缘设备，实现双层级(第一层级为边缘设备和网关机，第二层级为网关机和云端)模型转换架构，使得网关机在接入边缘设备时，通过云端，和其他网关机联动(如果其他网关机存在对应的模型文件，则可以直接根据其他网关机管理的模型文件，接入边缘设备；如果不存在，则进一步通过云端生成对应的模型文件)，不仅可以提高边缘设备的接入效率，也可以节省在边缘设备接入过程中的处理资源。

在步骤S204中，为了进一步提高云端对第二模型文件存在性的判断效率(即判断在第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件)，云端可以根据目标边缘设备的设备标识码，确定目标边缘设备的目标设备类型，获取模型文件集合，该模型文件集合包括第二网关机控制的边缘设备的模型文件，然后云端根据目标设备类型，判断在模型文件集合中是否存在第二模型文件。

其中，模型文件集合的生成可以是：云端在获取第二网关机控制的边缘设备的模型文件后，根据获取到的模型文件生成的。

在一个实施例中，云端还可以在获取到第二网关机控制的边缘设备的模型文件后，对获取到的模型文件进行校验，在校验通过后，根据第二网关机控制的边缘设备的模型文件，生成模型文件集合，其中，模型文件集合包括第二网关机控制的边缘设备的模型文件。

在本实施例中，云端可以对第二网关机控制的边缘设备的模型文件进行校验，并在校验通过后，生成对应的模型文件集合，可以避免形成错误的模型文件集合，保证模型文件集合中的模型文件的准确性。

在一个实施例中，云端在将第一模型文件转换为第二模型文件之后，确定与目标边缘设备的目标设备类型一致的关联边缘设备，其中关联边缘设备是第二网关机所控制的边缘设备；云端根据第二模型文件，对存储的关联边缘设备的模型文件进行更新，并向第二网关机发送更新后的模型文件，以使第二网关机重新对关联边缘设备进行接入处理。

在本实施例中，云端在生成接入第一网关机的目标边缘设备的第二模型文件后，同步更新第二网关机中设备类型一致的关联边缘设备的模型文件，提高对其他网关机控制的边缘设备的更新、维护效率。

在步骤S202中，第一网关机根据所述配置清单，生成配置清单与第一模型文件的映射关系的步骤，包括：第一网关机从目标边缘设备和自身的相关配置文件中，获取模型转换约束信息，其中，模型转换约束信息可以包括功能类型约束和边缘设备配置约束，分别表征对目标边缘设备的功能类型和第一网关机所控制的边缘设备配置的约束；第一网关机在得到模型转换约束信息后，根据模型转换约束信息对生成的映射关系进行约束，并将携带有约束后的映射关系的模型获取请求发送至云端；云端从模型获取请求中解析得到约束后的映射关系，并根据约束后的映射关系生成包含有模型转换约束信息的第二模型文件，其中，包含有模型转换约束信息的第二模型文件与目标边缘设备的功能类型、第一网关机所控制的边缘设备对应。

其中，携带有模型转换约束信息的第二模型文件与目标边缘设备的功能类型、第一网关机所控制的边缘设备对应，可以示例性理解为：边缘设备a的功能类型是采集三相电流数据，不包括采集三相电压数据，那么第二模型文件中相关信息和采集三相电流数据对应，并且不和三相电压数据对应；第一网关机控制边缘设备a、b和c，那么第二模型文件中相关信息和第一网关机控制的边缘设备a、b和c对应，不包括第一网关机没有控制的边缘设备d。

可以理解的是，第一网关机在对生成的映射关系进行约束时，还可以从云端获取云端所控制的网关机配置约束，将网关机配置约束、与目标边缘设备的功能类型约束和第一网关机所控制的边缘设备配置约束共同作为模型转换约束，并对映射关系进行约束。可以理解的是，云端根据约束后的映射关系生成的第二模型文件携带有网关机配置约束。网关机配置约束，示例性可以理解为：与云端所控制的网关机(如第一网关机和第二网关机)相关的配置信息。

在上述实施例中，对映射关系进行约束，使得云端可以根据约束后的映射关系生成第二模型文件，可以避免第二模型文件不满足第一网关机、和目标边缘设备的设备类型一致的关联边缘设备的功能要求的情况。

在一个实施例中，第一网关机接收到携带有模型转换约束信息的第二模型文件后，为了确保第二模型文件的可用性，可以对第二模型文件进行校验。具体地，第一网关机判断第二模型文件是否与目标边缘设备的配置清单对应，若对应，则确认对第二模型文件的功能性校验通过；第一网关机判断第二模型文件是否符合模型转换约束信息，若是，确认对第二模型文件的约束性校验通过；在功能性校验通过和约束性校验通过后，第一网关机根据云端返回的第二模型文件，接入目标边缘设备。

在本实施例中，对第二模型文件进行的功能性校验用于验证第二模型文件是否满足目标边缘设备本身的功能要求，对第二模型文件进行的约束性校验可以验证第二模型文件是否满足第一网关机、和目标边缘设备的设备类型一致的关联边缘设备的功能要求的情况。

为了更好地理解上述方法，以下结合图3a和图3b，详细阐述一个本申请边缘设备的接入方法的应用实例。

步骤S302，第一网关机检测到目标边缘设备的通信连接信号后，获取目标边缘设备的配置状态，根据配置状态判断目标边缘设备是否为第一网关机控制的边缘设备，若不是，则判定目标边缘设备为新的设备。

其中，通信连接信号可以是通过以太网、RS485接口、CAN总线、4G通信、LoRa无线接入等各类有线/无线通信方式发送的；目标边缘设备的配置状态可以包括目标边缘设备的设备标识码、状态信息和通信配置信息，设备标识码用于表征在同一通信网络下的目标边缘设备的唯一标志码。第一网关机在当前的局域网中查询不存在该设备标识码后，确定目标边缘设备为新的待接入的边缘设备。

步骤S304，第一网关机获取目标边缘设备的配置清单，生成配置模型映射表，并获取模型转换约束信息，对配置模型映射表进行约束。

其中，模型转换约束信息包括：第一网关机配置的通用约束(相当于第一网关机所控制的边缘设备配置约束)，目标边缘设备的功能类型约束和云端发送给第一网关机的网关机配置约束。

配置模型映射表可以包含：配置信息位点和模型信息位点的映射关系表、功能参数映射表。映射关系表按功能类别划分，包括遥测配置映射表、遥信配置映射表、遥控配置映射表、遥调配置映射表；功能参数映射包含与各种功能对应的控制参数和默认设定值。

步骤S306，第一网关机将约束后的配置模型映射表上传至云端，云端根据配置映射表包含的设备标识码，确定目标边缘设备的设备类型，判断在其他网关机控制的边缘设备中是否有与该设备类型一致的边缘设备；若不存在，则确定该目标边缘设备是新接入的边缘设备，并进入步骤S310；若存在，进入步骤S308。

步骤S308，云端在第二网关机控制的边缘设备中，确定与目标边缘设备的设备类型一致的边缘设备，并获取所确定的边缘设备的模型文件，将该模型文件作为目标边缘设备的第二模型文件。

云端获取所确定的边缘设备的模型文件时，可以从模型文件集合中获取，也可以向第二网关机发送模型传输指令的远程方式获取。

步骤S310，云端在步骤S306中获取到的配置模型映射表，携带有模型转换约束信息，根据约束后的配置模型映射表，生成目标边缘设备的第二模型文件。

步骤S312，云端将第二模型文件发送至第一网关机；并根据第二模型文件中的模型转换约束信息(网关机配置约束、边缘设备配置约束和功能类型约束)，确定云端控制的第二网关机中的关联边缘设备，该关联边缘设备的设备类型与目标边缘设备的设备类型一致，依次获取每个关联边缘设备的模型文件，并根据目标边缘设备的第二模型文件进行更新，将更新后的模型文件发送至第二网关机中，以使第二网关机重新对关联边缘设备进行接入处理。

步骤S314，第一网关机和第二网关机对云端发送的第二模型文件进行校验，如果校验成功，则根据第二模型文件，对对应的边缘设备进行接入处理(第一网关机对目标边缘设备进行接入处理，第二网关机对关联边缘设备重新进行接入处理)；如果校验失败，则返回步骤S306。

其中，第一网关机对第二模型文件的校验包括三个部分：第二模型文件的完整性校验、约束性校验和功能性校验；完整性校验用于防止第二模型文件的内容被篡改和丢失；约束性校验用于验证第二模型文件是否满足第一网关机、和目标边缘设备的设备类型一致的关联边缘设备的功能要求；功能性校验用于验证第二模型文件是否满足目标边缘设备本身的功能要求。

从以上介绍的实施例可以看出，本申请提供的边缘设备的接入方法，通过两个层级的功能架构来实现，第一个层级为边缘层(由边缘设备和网关机进行交互)，第二个层级为云端层(由网关机和云端进行交互)，使得网关机在接入边缘设备时，可以和其他网关机进行接入的联动交互，不仅可以提高边缘设备的接入效率，而且接收在接入过程中的处理资源。

在第一层级的边缘层中，可以包括三个单元：边缘设备生成配置清单、网关机生成配置模型映射表、以及网关机对云端发送的模型文件进行校验；这三种单元为云端层提供可靠的模型文件转换。

在第二个层级的云端层中，可以包括三个单元：获取网关机发送的配置模型映射表、模型文件的生成、以及对关联边缘设备的模型文件的更新。

本申请的边缘设备的接入方法利用边缘设备、网关机和云端的交互，实现边缘设备的模型文件的自动转换和更新，提高不同类型的边缘设备接入的灵活性和可靠性。在双层级的模型转换架构中，第一层级为边缘层，实现边缘设备的配置清单生成、配置/模型映射表的生成和对边缘设备模型进行校验；第二层级为云端层，基于获取配置模型映射表实现模型的动态生成，实现关联边缘设备模型的动态更新。可见，本申请的边缘设备的接入方法可以实现在不同类型的边缘设备接入网关机后，可以自动生成对应的模型文件，实现边缘设备的接入，提高不同类型的边缘设备的高效接入和便捷维护。

应该理解的是，虽然图2和图3a的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2和图3a中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种边缘设备的接入装置400，应用于云端，云端控制第一网关机和第二网关机；接入装置400包括：请求接收模块402、模型文件判断模块404、模型文件生成模块406和模型文件发送模块408；

请求接收模块402，用于接收第一网关机发送的模型获取请求；模型获取请求携带有配置清单与第一模型文件的映射关系；配置清单由目标边缘设备发送给第一网关机；映射关系，由第一网关机在判定目标边缘设备不属于第一网关机控制的边缘设备后根据配置清单生成；第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

模型文件判断模块404，用于判断在第二网关机控制的边缘设备的模型文件中，是否存在第二模型文件；第二模型文件为针对于目标边缘设备的能力描述文件；

模型文件生成模块406，用于若不存在，根据映射关系和配置清单，查找第一模型文件并将第一模型文件转换为第二模型文件；

模型文件发送模块408，用于将第二模型文件发送至第一网关机，以使第一网关机根据第二模型文件接入目标边缘设备。

在一个实施例中，接入装置400还包括：

关联边缘设备确定模块，用于在第二网关机控制的边缘设备中，确定与目标边缘设备的目标设备类型一致的关联边缘设备；

模型文件更新模块，用于根据第二模型文件，对关联边缘设备的模型文件进行更新；

更新模型文件发送模块，用于向第二网关机发送更新后的模型文件，以使第二网关机重新对关联边缘设备进行接入处理。

在一个实施例中，模型文件判断模块404，还用于根据目标边缘设备的设备标识码，确定目标边缘设备的目标设备类型；根据目标设备类型，判断模型文件集合中是否存在与目标设备类型对应的第二模型文件；模型文件集合存储有第二网关机控制的边缘设备的模型文件。

在一个实施例中，模型文件判断模块404，还用于对第二网关机控制的边缘设备的模型文件进行校验；若校验通过，根据第二网关机控制的边缘设备的模型文件，生成模型文件集合。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种边缘设备的接入装置500，应用于第一网关机；接入装置500包括：配置清单接收模块502、映射关系生成模块504、请求发送模块506和边缘设备接入模块508；

配置清单接收模块502，用于接收目标边缘设备发送的配置清单；

映射关系生成模块504，用于若判定目标边缘设备不属于第一网关机控制的边缘设备，根据配置清单，生成配置清单与第一模型文件的映射关系；第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

请求发送模块506，用于将携带有映射关系的模型获取请求发送至云端；云端为控制第一网关机和第二网关机的设备；模型获取请求用于触发云端在判定第二网关机控制的边缘设备的模型文件中不存在第二模型文件后，根据映射关系和配置清单，查找第一模型文件并将第一模型文件转换为第二模型文件；第二模型文件为针对于目标边缘设备的能力描述文件；

边缘设备接入模块508，用于根据云端返回的第二模型文件，接入目标边缘设备。

在一个实施例中，请求发送模块506，还包括：

约束信息获取模块，用于获取模型转换约束信息；模型转换约束信息表征对目标边缘设备的功能类型和第一网关机所控制的边缘设备配置的约束；

映射关系约束模块，用于根据模型转换约束信息对映射关系进行约束，将携带有约束后的映射关系的模型获取请求发送至云端，以使云端生成包含有模型转换约束信息的第二模型文件；第二模型文件与目标边缘设备的功能类型、第一网关机所控制的边缘设备对应。

在一个实施例中，边缘设备接入模块508，还用于若第二模型文件与目标边缘设备的配置清单对应，确认对第二模型文件的功能性校验通过；若第二模型文件符合模型转换约束信息，确认对第二模型文件的约束性校验通过；在功能性校验通过和约束性校验通过后，根据云端返回的第二模型文件，接入目标边缘设备。

关于边缘设备的接入装置的具体限定可以参见上文中对于边缘设备的接入方法的限定，在此不再赘述。上述边缘设备的接入装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是云端或第一网关机，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储边缘设备的接入数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种边缘设备的接入方法。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述各个方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。

需要说明的是，上述计算机设备中的处理器执行的步骤与本申请边缘设备的接入方法一一对应，上述边缘设备的接入方法实施例中阐述的内容及其对应的技术效果均适用于计算机设备的实施例中，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种边缘设备的接入方法，应用于云端，所述云端控制第一网关机和第二网关机；所述接入方法，包括：

接收所述第一网关机发送的模型获取请求；所述模型获取请求携带有配置清单与第一模型文件的映射关系；所述配置清单由目标边缘设备发送给所述第一网关机；所述映射关系，由所述第一网关机在判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备后根据所述配置清单生成；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

若不存在，则根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；

将所述第二模型文件发送至所述第一网关机，以使所述第一网关机根据所述第二模型文件接入所述目标边缘设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述第二模型文件发送至所述第一网关机的步骤之后，还包括：

在所述第二网关机控制的边缘设备中，确定与所述目标边缘设备的目标设备类型一致的关联边缘设备；

根据所述第二模型文件，对所述关联边缘设备的模型文件进行更新；

向所述第二网关机发送更新后的模型文件，以使所述第二网关机重新对所述关联边缘设备进行接入处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件的步骤，包括：

根据所述目标边缘设备的设备标识码，确定所述目标边缘设备的目标设备类型；

根据所述目标设备类型，判断模型文件集合中是否存在与所述目标设备类型对应的第二模型文件；所述模型文件集合存储有所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述判断模型文件集合中是否存在与所述目标设备类型对应的第二模型文件的步骤之前，还包括：

对所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件进行校验；

若校验通过，根据所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件，生成所述模型文件集合。

5.一种边缘设备的接入方法，应用于第一网关机；所述接入方法，包括：

接收目标边缘设备发送的配置清单；

若判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备，根据所述配置清单，生成所述配置清单与第一模型文件的映射关系；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至云端；所述云端为控制所述第一网关机和第二网关机的设备；所述模型获取请求用于触发所述云端在判定所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中不存在第二模型文件后，根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至云端的步骤，包括：

获取模型转换约束信息；所述模型转换约束信息用于表征对所述目标边缘设备的功能类型和所述第一网关机所控制的边缘设备配置的约束；

根据所述模型转换约束信息对所述映射关系进行约束，将携带有约束后的映射关系的模型获取请求发送至云端，以使所述云端生成包含有所述模型转换约束信息的第二模型文件；所述第二模型文件与所述目标边缘设备的功能类型、所述第一网关机所控制的边缘设备对应。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备的步骤，包括：

若所述第二模型文件与所述目标边缘设备的配置清单对应，判定对所述第二模型文件的功能性校验通过；

若所述第二模型文件符合所述模型转换约束信息，判定对所述第二模型文件的约束性校验通过；

在所述功能性校验通过和所述约束性校验通过后，根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备。

8.一种边缘设备的接入装置，应用于云端，所述云端控制第一网关机和第二网关机；所述接入装置，包括：

请求接收模块，用于接收所述第一网关机发送的模型获取请求；所述模型获取请求携带有配置清单与第一模型文件的映射关系；所述配置清单由目标边缘设备发送给所述第一网关机；所述映射关系，由所述第一网关机在判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备后根据所述配置清单生成；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

模型文件判断模块，用于判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

模型文件生成模块，用于若不存在，则根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；

模型文件发送模块，用于将所述第二模型文件发送至所述第一网关机，以使所述第一网关机根据所述第二模型文件接入所述目标边缘设备。

9.一种边缘设备的接入装置，应用于第一网关机；所述接入装置，包括：

配置清单接收模块，用于接收目标边缘设备发送的配置清单；

映射关系生成模块，用于若判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备，根据所述配置清单，生成所述配置清单与第一模型文件的映射关系；所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

请求发送模块，用于将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至云端；所述云端为控制所述第一网关机和第二网关机的设备；所述模型获取请求用于触发所述云端在判定所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中不存在第二模型文件后，根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

边缘设备接入模块，用于根据所述云端返回的所述第二模型文件，接入所述目标边缘设备。

10.一种边缘设备的接入系统，包括云端、第一网关机和第二网关机，所述云端控制所述第一网关机和所述第二网关机；

所述第一网关机，用于接收目标边缘设备发送的配置清单，若判定所述目标边缘设备不属于所述第一网关机控制的边缘设备，根据所述配置清单，生成所述配置清单与第一模型文件的映射关系，将携带有所述映射关系的模型获取请求发送至所述云端；其中，所述第一模型文件为表征边缘设备的接入方式、通信协议和功能类型的能力描述文件；

所述云端，用于接收所述第一网关机发送的模型获取请求，判断在所述第二网关机控制的边缘设备的模型文件中是否存在第二模型文件，若不存在，根据所述映射关系和所述配置清单，查找所述第一模型文件并将所述第一模型文件转换为所述第二模型文件，将所述第二模型文件发送至所述第一网关机；所述第二模型文件为针对于所述目标边缘设备的能力描述文件；

所述第一网关机，还用于接收所述云端发送的所述第二模型文件，根据所述第二模型文件接入所述目标边缘设备。

Images