CN111787049A - 一种基于设备对象的物联网设备管理方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于设备对象的物联网设备管理方法与系统，涉及设备管理技术领域。该基于设备对象的物联网设备管理方法，将物联网设备进行抽象建模为设备对象模型，用于实现物理设备与系统中虚拟设备实体的关联与映射，设备对象模型定义数据结构与操作控制方法。本发明，通过插件化的物联网设备接入适配方式，对象化的设备信息管理，标准化的设备管理与数据访问接口，并充分重用共性设备管理功能模块，为物联网应用提供一套成熟可靠的开发方法，能够在一定程度上降低物联网应用开发成本，缩短项目交付周期，降低系统复杂度，增强系统可扩展性。
Description
技术领域
本发明涉及设备管理技术领域，具体为一种基于设备对象的物联网设备管理方法与系统。
背景技术
在物联网设备接入方面，接入的传感器及智能仪表种类繁多，物理通信链路多样，通信协议也各有不同，包括485、422、以太网、WIFI、蓝牙、GPRS、NB-IoT、LoRa、CAN、MODBUS以及各类私有传输方式与传输协议。
由于物联网设备种类繁多，异构性强，在现有的解决方案中，平台上应用需要针对不同类型物联网设备进行单独适配，上层业务应用与设备适配与管理代码强耦合，导致业务应用中引入了大量与物联网设备相关的功能与逻辑，一方面增加了业务应用的复杂度与开发维护成本，另一方面降低了系统的灵活性与可扩展性。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于设备对象的物联网设备管理方法与系统，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于设备对象的物联网设备管理方法，所述方法为将物联网设备进行抽象建模为设备对象模型，用于实现物理设备与系统中虚拟设备实体的关联与映射，设备对象模型定义数据结构与操作控制方法。
优选的，所述数据结构包括但不限于设备产品信息、设备部署信息、设备配置信息、设备实时数据、设备历史数据等。
优选的，所述操作控制方法包括但不限于设备工作参数配置与获取、设备状态查询、设备数据采集、执行器控制、设备控制策略配置、设备固件管理等。
优选的，所述设备对象可以与物理实体对象进行绑定，设备对象数据可以自动映射到其相关联的物理实体对象。
优选的，针对不同种类及型号的设备进行对象建模，形成相对应的设备对象模型，对象模型定义的数据结构包括但不限于：
a)设备基础数据，包括设备产品信息、出厂数据、用户自定义属性等；
b)设备部署数据，包括位置信息、归属信息等；
c)设备配置数据，包括设备及各组件的参数配置；
d)设备状态数据，设备上报的状态数据，包括传感器实时数据，执行器实时状态，设备工作状态等；
e)设备历史数据，设备状态数据的历史记录。
优选的，针对不同种类及型号的设备进行对象建模，形成相对应的设备对象模型，对象模型定义并实现的操作控制方法包括但不限于：
a)设备基础数据的增删查改；
b)设备部署数据的增删查改；
c)设备配置数据的增删查改；
d)设备状态数据的增删查；
e)设备历史数据的增删查；
f)设备控制方法，控制设备执行特定控制指令；
g)设备参数配置方法，向设备发送配置参数；
h)设备数据采集方法，从设备采集数据。
一种基于设备对象的物联网设备管理系统，所述系统包括设备接入适配代理模块、设备对象模型模块、数据处理引擎模块、消息引擎模块、设备管理模块、设备对象数据管理模块、设备安全管理模块与设备对象访问接口模块，其中，各模块之间通过消息或远程过程调用方式进行通信；
所述设备接入适配代理模块用于对接各类型物联网终端设备通信协议，与系统内部设备管理协议进行适配转换；
所述设备对象模型模块用于对不同类型和型号物联网设备对象进行操作控制；
所述数据处理引擎模块用于对设备上报数据进行实时处理，并执行预设的操作，如数据转发、事件生成等；
所述消息引擎模块为消息系统基础架构，面向系统内部提供可靠消息通信服务；
所述设备管理模块用于实现设备注册、在线状态管理、通信网络管理、固件管理等通用管理功能；
所述设备对象数据管理模块用于负责设备对象数据的存取，包括设备基础数据、实时数据、历史数据等；
所述设备安全管理模块用于管理设备密钥，提供设备身份认证服务；
所述设备对象访问接口模块用于面向应用提供标准化的设备对象访问接口。
优选的，所述设备接入适配代理模块采用插件式架构，可以运行在云端也可以运行在设备端，应该实现的功能包括并不限于设备连接管理、设备数据传输管理、设备数据加解密、设备协议适配等。
优选的，所述设备对象模型模块实现为插件式架构，所述设备注册、在线状态管理、通信网络管理、固件管理等通用设备管理功能在设备管理模块实现，可以被所有设备对象复用。
优选的，所述设备接入适配代理模块接收的设备状态数据，可以通过数据处理引擎模块基于预设的规则进行预处理，形成设备事件，或直接由设备对象模型模块进行处理；所述设备对象访问接口模块提供标准的设备管理与设备数据访问接口，同时也支持扩展，以提供特定设备相关功能。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于设备对象的物联网设备管理方法与系统。具备以下有益效果：
本发明，通过插件化的物联网设备接入适配方式，对象化的设备信息管理，标准化的设备管理与数据访问接口，并充分重用共性设备管理功能模块，为物联网应用提供一套成熟可靠的开发方法，能够在一定程度上降低物联网应用开发成本，缩短项目交付周期，降低系统复杂度，增强系统可扩展性。
附图说明
图1为本发明原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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：
如图1所示，本发明实施例提供一种基于设备对象的物联网设备管理方法，该方法为将物联网设备进行抽象建模为设备对象模型，用于实现物理设备与系统中虚拟设备实体的关联与映射，设备对象模型定义数据结构与操作控制方法；
数据结构包括但不限于设备产品信息、设备部署信息、设备配置信息、设备实时数据、设备历史数据等；操作控制方法包括但不限于设备工作参数配置与获取、设备状态查询、设备数据采集、执行器控制、设备控制策略配置、设备固件管理等；设备对象可以与物理实体对象进行绑定，设备对象数据可以自动映射到其相关联的物理实体对象。
本发明中，针对不同种类及型号的设备进行对象建模，形成相对应的设备对象模型，对象模型定义的数据结构包括但不限于：
a)设备基础数据，包括设备产品信息、出厂数据、用户自定义属性等；
b)设备部署数据，包括位置信息、归属信息等；
c)设备配置数据，包括设备及各组件的参数配置；
d)设备状态数据，设备上报的状态数据，包括传感器实时数据，执行器实时状态，设备工作状态等；
e)设备历史数据，设备状态数据的历史记录。
本发明中，针对不同种类及型号的设备进行对象建模，形成相对应的设备对象模型，对象模型定义并实现的操作控制方法包括但不限于：
a)设备基础数据的增删查改；
b)设备部署数据的增删查改；
c)设备配置数据的增删查改；
d)设备状态数据的增删查；
e)设备历史数据的增删查；
f)设备控制方法，控制设备执行特定控制指令；
g)设备参数配置方法，向设备发送配置参数；
h)设备数据采集方法，从设备采集数据。
一种基于设备对象的物联网设备管理系统，该系统包括设备接入适配代理模块、设备对象模型模块、数据处理引擎模块、消息引擎模块、设备管理模块、设备对象数据管理模块、设备安全管理模块与设备对象访问接口模块，其中，各模块之间通过消息或远程过程调用方式进行通信；
设备接入适配代理模块用于对接各类型物联网终端设备通信协议，与系统内部设备管理协议进行适配转换；
设备对象模型模块用于对不同类型和型号物联网设备对象进行操作控制；
数据处理引擎模块用于对设备上报数据进行实时处理，并执行预设的操作，如数据转发、事件生成等；
消息引擎模块为消息系统基础架构，面向系统内部提供可靠消息通信服务；
设备管理模块用于实现设备注册、在线状态管理、通信网络管理、固件管理等通用管理功能；
设备对象数据管理模块用于负责设备对象数据的存取，包括设备基础数据、实时数据、历史数据等；
设备安全管理模块用于管理设备密钥，提供设备身份认证服务；
设备对象访问接口模块用于面向应用提供标准化的设备对象访问接口。
设备接入适配代理模块采用插件式架构，可以运行在云端也可以运行在设备端，应该实现的功能包括并不限于设备连接管理、设备数据传输管理、设备数据加解密、设备协议适配等；设备对象模型模块实现为插件式架构，设备注册、在线状态管理、通信网络管理、固件管理等通用设备管理功能在设备管理模块实现，可以被所有设备对象复用；设备接入适配代理模块接收的设备状态数据，可以通过数据处理引擎模块基于预设的规则进行预处理，形成设备事件，或直接由设备对象模型模块进行处理；设备对象访问接口模块提供标准的设备管理与设备数据访问接口，同时也支持扩展，以提供特定设备相关功能。
本发明中，1、对物联网设备进行建模与抽象，形成设备对象模型，定义设备对象模型的数据与基本方法，实现物联网应用与物联网设备接入管理的隔离；2、通过插件式设备接入适配代理实现不同种类物联网设备的适配接入；3、通过插件式的设备对象模型实现不同种类物联网设备的访问与管理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于设备对象的物联网设备管理方法，其特征在于：所述方法为将物联网设备进行抽象建模为设备对象模型，用于实现物理设备与系统中虚拟设备实体的关联与映射，设备对象模型定义数据结构与操作控制方法。
2.根据权利要求1所述的一种基于设备对象的物联网设备管理方法，其特征在于：所述数据结构包括但不限于设备产品信息、设备部署信息、设备配置信息、设备实时数据、设备历史数据等。
3.根据权利要求1所述的一种基于设备对象的物联网设备管理方法，其特征在于：所述操作控制方法包括但不限于设备工作参数配置与获取、设备状态查询、设备数据采集、执行器控制、设备控制策略配置、设备固件管理等。
4.根据权利要求1所述的一种基于设备对象的物联网设备管理方法，其特征在于：所述设备对象可以与物理实体对象进行绑定，设备对象数据可以自动映射到其相关联的物理实体对象。
5.根据权利要求1所述的一种基于设备对象的物联网设备管理方法，其特征在于：针对不同种类及型号的设备进行对象建模，形成相对应的设备对象模型，对象模型定义的数据结构包括但不限于：
a)设备基础数据，包括设备产品信息、出厂数据、用户自定义属性等；
b)设备部署数据，包括位置信息、归属信息等；
c)设备配置数据，包括设备及各组件的参数配置；
d)设备状态数据，设备上报的状态数据，包括传感器实时数据，执行器实时状态，设备工作状态等；
e)设备历史数据，设备状态数据的历史记录。
6.根据权利要求1所述的一种基于设备对象的物联网设备管理方法，其特征在于：针对不同种类及型号的设备进行对象建模，形成相对应的设备对象模型，对象模型定义并实现的操作控制方法包括但不限于：
a)设备基础数据的增删查改；
b)设备部署数据的增删查改；
c)设备配置数据的增删查改；
d)设备状态数据的增删查；
e)设备历史数据的增删查；
f)设备控制方法，控制设备执行特定控制指令；
g)设备参数配置方法，向设备发送配置参数；
h)设备数据采集方法，从设备采集数据。
7.一种基于设备对象的物联网设备管理系统，其特征在于：所述系统包括设备接入适配代理模块、设备对象模型模块、数据处理引擎模块、消息引擎模块、设备管理模块、设备对象数据管理模块、设备安全管理模块与设备对象访问接口模块，其中，各模块之间通过消息或远程过程调用方式进行通信；
所述设备接入适配代理模块用于对接各类型物联网终端设备通信协议，与系统内部设备管理协议进行适配转换；
所述设备对象模型模块用于对不同类型和型号物联网设备对象进行操作控制；
所述数据处理引擎模块用于对设备上报数据进行实时处理，并执行预设的操作，如数据转发、事件生成等；
所述消息引擎模块为消息系统基础架构，面向系统内部提供可靠消息通信服务；
所述设备管理模块用于实现设备注册、在线状态管理、通信网络管理、固件管理等通用管理功能；
所述设备对象数据管理模块用于负责设备对象数据的存取，包括设备基础数据、实时数据、历史数据等；
所述设备安全管理模块用于管理设备密钥，提供设备身份认证服务；
所述设备对象访问接口模块用于面向应用提供标准化的设备对象访问接口。
8.根据权利要求7所述的一种基于设备对象的物联网设备管理系统，其特征在于：所述设备接入适配代理模块采用插件式架构，可以运行在云端也可以运行在设备端，应该实现的功能包括并不限于设备连接管理、设备数据传输管理、设备数据加解密、设备协议适配等。
9.根据权利要求7所述的一种基于设备对象的物联网设备管理系统，其特征在于：所述设备对象模型模块实现为插件式架构，所述设备注册、在线状态管理、通信网络管理、固件管理等通用设备管理功能在设备管理模块实现，可以被所有设备对象复用。
10.根据权利要求7所述的一种基于设备对象的物联网设备管理系统，其特征在于：所述设备接入适配代理模块接收的设备状态数据，可以通过数据处理引擎模块基于预设的规则进行预处理，形成设备事件，或直接由设备对象模型模块进行处理；所述设备对象访问接口模块提供标准的设备管理与设备数据访问接口，同时也支持扩展，以提供特定设备相关功能。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20211215 Address after: 215000 station 08, room 1701, 17th floor, smart information industrial park, No. 100 Jiancun Road, East Taihu Lake ecotourism Resort (Taihu new town), Wujiang District, Suzhou City, Jiangsu Province (cluster registration) Applicant after: Zhongke Haolin (Suzhou) Technology Co.,Ltd. Address before: 215300 4th floor, science and Technology Plaza, Qianjin East Road, Kunshan Development Zone, Kunshan City, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: Suzhou Zhongke Zhonglin Electronic Technology Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201016 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |