CN112333227B - 一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台 - Google Patents

一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台 Download PDF

Info

Publication number
CN112333227B
CN112333227B CN202010952788.1A CN202010952788A CN112333227B CN 112333227 B CN112333227 B CN 112333227B CN 202010952788 A CN202010952788 A CN 202010952788A CN 112333227 B CN112333227 B CN 112333227B
Authority
CN
China
Prior art keywords
protocol
data
rule
rule engine
equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010952788.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112333227A (zh
Inventor
王涌
左楚涵
陆卫
鲍明月
张琪
张豪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN202010952788.1A priority Critical patent/CN112333227B/zh
Publication of CN112333227A publication Critical patent/CN112333227A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112333227B publication Critical patent/CN112333227B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y30/00—IoT infrastructure
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/30—Control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/08—Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/56—Provisioning of proxy services
    • H04L67/565—Conversion or adaptation of application format or content
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/56—Provisioning of proxy services
    • H04L67/568—Storing data temporarily at an intermediate stage, e.g. caching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/22—Parsing or analysis of headers

Abstract

一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台，该平台的总体架构自下而上包括接入层、持久层、服务层和应用层四个部分；接入层以MQTT协议和以LoRaWAN协议为代表的低功耗广域网LPWAN协议实现混合型协议接入，通过MQTT协议和LoRaWAN协议接入的设备，将采集到的设备上行数据上传到上层，同时也接收上层传递的下行数据并将下行数据转发给设备；应用层主要是面对用户的应用服务，通过超本文传输协议HTTP接口为用户提供平台功能，该功能包括用户管理、产品管理、设备管理、规则引擎配置、在线调试。本发明提供了一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台，旨在为中小型创业企业提供一个能够快速开发物联网应用、降低物联网开发成本、提高设备管理能力的解决方案。

Description

一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台
技术领域
本发明涉及工业物联网技术领域，尤其是涉及一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台。
背景技术
随着移动互联网和移动智能终端的普及，我们见证及感受着信息与通信科技对于我们生活方式的改变。随着物联网技术的广泛推广和应用，连接感知层和应用层的物联网平台也在其中发挥着越来越重要的作用。目前物联网的应用场景多种多样，主要将物联网场景分为三类：第一类移动性较强，需进行时常切换，上行数据量小，如车辆等移动设备的位置管理；第二类是不需要移动，上行数据量较大，需要较宽的频率段，如继电器控制；第三类不需要进行移动，上行数据量小，长时间采集一次数据，如智能抄表。其中第一类与第二类物联网设备逐渐以MQTT代表的物联网通信协议进行传输数据，而第三类物联网设备由于场景的原因，主要使用低功耗广域网LPWAN(Low Power Wide Area Network)。然而,通常物联网接入端无法广泛应用于不同应用场景。用户也无法方便地根据一些暂时的、特定的需求作出任何个性化设置,而为用户提供个性化定制规则的服务,导致目前仍然缺少能够覆盖大部分物联网场景的解决方案。
目前物联网平台的发展现状，只支持主流物联网协议MQTT的物联网平台不足以支持物联网应用的发展。
发明内容
为了克服目前通信协议无法适应大部分场景的缺陷，本发明提供了一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台，旨在为中小型创业企业提供一个能够快速开发物联网应用、降低物联网开发成本、提高设备管理能力的解决方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台，该平台的总体架构自下而上包括接入层、持久层、服务层和应用层四个部分；
接入层以MQTT协议和以LoRaWAN协议为代表的低功耗广域网LPWAN协议实现混合型协议接入，通过MQTT协议和LoRaWAN协议接入的设备，将采集到的设备上行数据上传到上层，同时也接收上层传递的下行数据并将下行数据转发给设备；
持久层提供平台基本的数据服务，包括关系型数据库MySQL、缓存数据库Redis、时序数据库InfluxDB；
服务层包括规则引擎和告警服务，通过规则引擎技术的Rete算法对逻辑规则进行处理；
应用层主要是面对用户的应用服务，通过超本文传输协议HTTP接口为用户提供平台功能，该功能包括用户管理、产品管理、设备管理、规则引擎配置、在线调试。
进一步，所述接入层的MQTT协议接入端包括设备接入的SDK包、权限校验模块以及数据收发模块，设备接入的SDK包提供了MQTT协议的连接功能，对外上传和接收上下行数据；
权限校验模块以Mosquitto代理服务器鉴权插件为载体，在插件中进行设备接入和上下行数据的校验，同时插件还需要支持应用层的在线调试功能，该模块通过GO语言的CGO特性重新改写了鉴权插件，使得鉴权插件加入了RESTful结构的超文本传输协议HTTP权限校验和MQTT协议权限校验；
数据收发模块同时接收设备上传的数据以及上层下发的控制指令，是MQTT协议接入端对外的出入口，同时数据收发模块还要对接规则引擎的入口，将设备的上传数据通过消息队列MQ的方式推送到规则引擎。
再进一步，所述接入层的LoRaWAN协议接入端能够支持LoRaWAN协议，通过用户数据报协议UDP的方式向LoRa网关传递上层下发的数据信息以及接受LoRa网关上传的数据；
该接入端包括网桥以及LoRaServer，网桥在LoRaWAN协议接入端承担着承上启下的作用，能够将远距离无线传输LoRa调频技术传递的节点数据传递到配置好的网桥的用户数据报协议UDP端口上完成数据传递，同时网桥监听用户数据报协议UDP端口，订阅来自LoRaServer的消息队列MQ消息；
LoRaServer作为LoRaWAN协议接入端的主体部分，是LoRaWAN网络中连接网桥至网关和云平台的协议处理器，实现了LoRa设备的入网，处理上行数据、支持LoRaWAN ClassA与ClassC两种下行类型、处理介质访问控制MAC网络指令、对接规则引擎。
再进一步，所述服务层中规则引擎的架构包括规则解析器、数据转换模块以及应用规则引擎，
规则解析器采用了递归向下解析，找到每个点的记号后，进行各自的模块的解析，到了新的点又根据记号进行解析，如此往复，直到完成整个查询的解析节点；
数据转换模块能够将不同协议上传的轻量级数据交换格式JSON数据按规则进行转换，并且调用相应的应用规则引擎的接口，对转换后的数据进行规则匹配和流转；
应用规则引擎收到数据转换模块传递的转换后的设备数据，根据Topic进入对应的Rete网络进行规则匹配。
再进一步，所述规则引擎的流程包括以下步骤：
1)规则引擎启动时会获取数据库中已经缓存的规则，通过规则解析器将用户配置的规则解析成Topic、属性转换规则和触发条件，应用规则引擎根据规则触发条件递归形成规则推理网络；并且采用Redis Hash类型，添加“productKey|topic”为Hash表Key，规则的主键ID作为Field，属性转换规则为Value的缓存；
2)规则引擎订阅到消息队列MQ的消息，首先会先到缓存数据库Redis缓存获取所有“ProductKey|Topic”下的属性转换规则，将获取到的属性转换规则与订阅到的消息队列MQ消息通过数据转换模块并行处理得到转换后的设备数据，并将转换后的设备数据推入规则推理网络，经过应用规则引擎的规则匹配校验，过滤出成功匹配的规则的主键ID，并在数据库中获取到规则配置好的数据目的地，将转换好的数据推送出去，完成设备数据流转。
更进一步，所述规则引擎的流程还包括以下步骤：在规则引擎运行的过程中，某个产品添加了一条新的规则，规则引擎会同步更新规则推理网络、数据库和缓存数据库Redis缓存。
本发明的有益效果主要表现在：该平台能够同时接入包括消息队列遥测传输协议MQTT和以LoRaWAN协议为代表的低功耗广域网LPWAN协议的物联网设备，通过规则引擎的转化将LoRaWAN协议的物联网数据转化为普通物联网数据，不仅可以对设备上传的数据进行存储和处理，也可以下发应用层的控制指令给设备，实现设备控制功能。
附图说明
图1为本发明的混合型协议的物联网平台的总体架构图。
图2为本发明的MQTT协议接入端结构图。
图3为本发明的LoRaWAN协议接入端结构图。
图4为本发明的规则引擎架构图。
图5为本发明的规则引擎流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图5，一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台，该平台的总体架构自下而上包括接入层、持久层、服务层和应用层四个部分；
接入层以MQTT协议和以LoRaWAN协议为代表的低功耗广域网LPWAN协议实现混合型协议接入，通过MQTT协议和LoRaWAN协议接入的设备，将采集到的设备上行数据上传到上层，同时也接收上层传递的下行数据并将下行数据转发给设备；
持久层提供平台基本的数据服务，包括关系型数据库MySQL、缓存数据库Redis、时序数据库InfluxDB；
服务层包括规则引擎和告警服务，通过规则引擎技术的Rete算法对逻辑规则进行处理；
应用层主要是面对用户的应用服务，通过超本文传输协议HTTP接口为用户提供平台功能，该功能包括用户管理、产品管理、设备管理、规则引擎配置、在线调试。
本发明设计主要包括以下步骤：
(1)、混合型物联网平台总体架构设计；
(2)、以消息队列遥测传输协议MQTT和以LoRaWAN协议为代表的低功耗广域网LPWAN协议为主进行混合型物联网平台接入层的实现；
(3)、混合型物联网平台规则引擎的设计与实现；
为了便于理解，本实施对于用到一些专业术语与技术术语进行如下解释：
MQTT协议：MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议)协议是一种应用于机器与机器通信的轻量级通信协议。该协议由IBM在1999年发布。MQTT协议以TCP/IP协议簇上，因为其简约、轻量、易于使用的特点，已经成为目前物联网领域主流协议。
Mosquitto：一款实现了消息推送协议MQTTv3.1的开源消息代理软件，提供轻量级的，支持可发布/可订阅的的消息推送模式，使设备对设备之间的短消息通信变得简单。
LoRa(Long Range Radio,远距离无线电)是美国semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。
LoRaWAN协议：LoRaWAN是一套由LoRa联盟推出的通讯协议和系统框架，专为LoRa远距离通信网络而设计的。
LoRaServer是LoRaWAN网络中连接网关和云平台的协议处理器，提供终端节点接入鉴权、网关接入控制、LoRaWAN协议解析、数据传输、数据加解密、数据格式转换等功能。
规则引擎：通过规则进行任务的决策。用于描述业务的执行逻辑或策略的业务规则，其中的过程语句一般包含一系列的操作步骤。规则引擎将业务规则和其他系统部分拆分，用户可以在直接修改业务规则而不会影响系统的主流程。
MQ(Message Queue)消息队列，是基础数据结构中“先进先出”的一种数据结构。一般用来解决应用解耦，异步消息，流量削锋等问题，实现高性能，高可用，可伸缩和最终一致性架构。
RPC(Remote Procedure Call)远程过程调用，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。
GRPC是一个高性能、开源和通用的RPC框架，面向移动和HTTP/2设计。目前提供C、Java和Go语言版本。定义一个服务，指定其能够被远程调用的方法，包含参数和返回类型。
Rete算法是卡内基梅隆大学的Charles L.Forgy博士在1974年发表的论文中所阐述的算法。Rete在拉丁语中译为“Net”(即网络)。Rete网络是一种进行大量模式集合和大量对象集合间比较的高效方法，通过网络筛选的方法找出所有匹配各个模式的对象和规则。
RESTful是一种网络应用程序的设计风格和开发方式，基于HTTP，可以使用XML格式定义或JSON格式定义。
JSON(JavaScript Object Notation,JS对象简谱)是一种轻量级的数据交换格式。
Topic:在物联网平台中，服务端和设备端通过Topic来实现消息通信。Topic是针对设备的概念，Topic类是针对产品的概念。产品的Topic类会自动映射到产品下的所有设备中，生成用于消息通信的具体设备Topic。
Class类别：LoRaWAN一共有三种设备类型：A类、B类和C类。可以应用在不用的应用场景。Class A该类别的设备终端在每次完成上行传输后，会打开两个比较短暂的下行传输接收窗口，实现双向传输。Class B该类别的终端设备要求开一个固定的同步接收窗口。Class C该类别的设备终端会一直打开下行传输的接收窗口。
Topic:在物联网平台中，服务端和接入端通过Topic来实现消息通信。Topic是针对设备的概念，Topic类是针对产品的概念。产品的Topic类会自动映射到产品下的所有设备中，生成用于消息通信的具体设备Topic。
ProductKey：表示产品的标识符。
如图1所示，本发明总体架构主要体现分层和分类的思想。主要分为应用层、服务层、持久层和接入层四个部分。
接入层提供对不同的设备根据物联网协议实现相应的接入服务。首先在接入层以MQTT协议和LoRaWAN协议为主接入的设备，将采集到的设备上行数据上传到上层，同时也接收上层传递的下行数据并将下行数据转发给设备。
其次，持久层中存储整个混合型物联网平台的关系型数据库MySQL、缓存数据库Redis、时序数据库InfluxDB.
服务层包括规则引擎和告警服务，通过规则引擎技术的Rete算法对逻辑规则进行处理。
应用层主要是面对用户的应用服务，通过超本文传输协议HTTP接口为用户提供用户管理、产品管理、设备管理、规则引擎配置、在线调试等功能。
如图2所示，本发明的MQTT协议接入端结构图。MQTT协议接入端是接入层的一个重要组成部分，这部分的设计主要包含三个部分：设备接入的SDK包、权限校验模块以及数据收发模块。
设备接入的SDK包提供了消息队列遥测协议MQTT的连接功能，对外上传和接收上下行数据。同时设备接入的SDK包为了防止设备断网时的数据丢失以及高并发时的下行指令冲突，设计了一层数据缓存层，并且在缓存层进行数据上传时，根据采集间隔自动到数据缓存层采集数据，并且根据采集时间进行过滤，防止已经上传的数据再次上传。同时在接收到下行控制指令时，设置了下行数据的回调函数，在调用设备接入的SDK包之前设置回调函数，并且根据回调函数返回的值对数据缓存值进行更新。
权限校验模块以Mosquitto代理服务器鉴权插件为载体，在插件中进行设备接入和上下行数据的校验，同时还需要支持应用层的在线调试功能，本发明通过GO语言的CGO特性重新改写了鉴权插件，使得鉴权插件加入了RESTful结构的超文本传输协议HTTP权限校验和消息队列遥测传输协议MQTT权限校验；
数据收发模块同时接收设备上传的数据以及上层下发的控制指令，是MQTT协议接入端对外的出入口，同时数据收发模块还要对接规则引擎的入口，将设备的上传数据通过MQ的方式推送到规则引擎。
如图3所示，本发明的LoRaWAN协议接入端结构图。LoRaWAN协议接入端能够支持LoRaWAN协议，能够通过用户数据报协议UDP的方式向LoRa网关传递上层下发的数据信息以及接受LoRa网关上传的数据。LoRaWAN协议接入端包括两个部分：网桥以及LoRaServer。网桥在LoRaWAN协议接入端承担着承上启下的作用。
首先网桥对接的是由Semtch公司提供的packet_forward，packet_forward能够将LoRa调频技术传递的节点数据传递到配置好的网桥的用户数据报协议UDP端口上完成数据传递，同时网桥监听用户数据报协议UDP端口，订阅来自LoRaServer的MQ消息。
LoRaServer作为LoRaWAN协议接入端的主体部分，是LoRaWAN网络中连接网桥至网关和云平台的协议处理器。功能上主要实现LoRa设备的入网，处理上行数据、支持LoRaWAN协议的ClassA与ClassC两种下行类型、处理介质访问控制MAC网络指令、对接规则引擎。
如图4所示，本发明的规则引擎架构图。包括三个部分：规则解析器、数据转换模块以及应用规则引擎。
规则解析器解析过程中，采用了递归向下解析，找到每个点的记号后，进行各自的模块的解析，到了新的点又根据记号进行解析。这样如此往复，直到完成整个查询的解析节点。
数据转换模块能够将不同协议上传的JSON数据按规则进行转换，并且调用相应的应用规则引擎的接口，对转换后的数据进行规则匹配和流转。首先，需要订阅MQ消息，订阅到MQ消息之后，数据转换模块根据上传数据的ProductKey以及Topic获取到相对应的属性转换规则。将设备上传的数据转换为JSON结构。其次，数据转换模块将该数据Productkey|Topic和转换的Item数据传入应用规则引擎获取到规则匹配结果，假如规则匹配成功，则将数据流转到规则配置的位置，假如匹配失败则只存储上传数据。
应用规则引擎收到数据转换模块传递的转换后的设备数据，根据Topic进入对应的Rete网络进行规则匹配。
如图5所示，本发明的规则引擎流程图。
1)规则引擎启动时会获取数据库中已经缓存的规则，通过规则解析器将用户配置的规则解析成Topic、属性转换规则和触发条件，应用规则引擎根据规则触发条件递归形成规则推理网络。并且采用Redis Hash类型，添加“productKey|topic”为Hash表Key，规则的主键ID作为Field，属性转换规则为Value的缓存。
在规则引擎运行的过程中，某个产品添加了一条新的规则，规则引擎会同步更新规则推理网络、数据库和缓存数据库Redis缓存。
2)规则引擎订阅到MQ的消息，首先会先到Redis缓存获取所有“ProductKey|Topic”下的属性转换规则，将获取到的属性转换规则与订阅到的MQ消息通过数据转换模块并行处理得到转换后的设备数据，并将转换后的设备数据推入规则推理网络，经过应用规则引擎的规则匹配校验，过滤出成功匹配的规则的主键ID，并在数据库中获取到规则配置好的数据目的地，将转换好的数据推送出去，完成设备数据流转。

Claims (4)

1.一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台，其特征在于：该平台的总体架构自下而上包括接入层、持久层、服务层和应用层四个部分；
接入层以MQTT协议和以LoRaWAN协议为代表的低功耗广域网LPWAN协议实现混合型协议接入，通过MQTT协议和LoRaWAN协议接入的设备，将采集到的设备上行数据上传到上层，同时也接收上层传递的下行数据并将下行数据转发给设备；
持久层提供平台基本的数据服务，包括关系型数据库MySQL、缓存数据库Redis、时序数据库InfluxDB；
服务层包括规则引擎和告警服务，通过规则引擎技术的Rete算法对逻辑规则进行处理；
应用层主要是面对用户的应用服务，通过超本文传输协议HTTP接口为用户提供平台功能，该功能包括用户管理、产品管理、设备管理、规则引擎配置、在线调试；
所述服务层中规则引擎的架构包括规则解析器、数据转换模块以及应用规则引擎，
规则解析器采用了递归向下解析，找到每个点的记号后，进行各自的模块的解析，到了新的点又根据记号进行解析，如此往复，直到完成整个查询的解析节点；
数据转换模块能够将不同协议上传的轻量级数据交换格式JSON数据按规则进行转换，并且调用相应的应用规则引擎的接口，对转换后的数据进行规则匹配和流转；
应用规则引擎收到数据转换模块传递的转换后的设备数据，根据设备Topic进入对应的Rete网络进行规则匹配；
所述规则引擎的流程包括以下步骤：
1)规则引擎启动时会获取数据库中已经缓存的规则，通过规则解析器将用户配置的规则解析成设备Topic、属性转换规则和触发条件，应用规则引擎根据规则触发条件递归形成规则推理网络；并且采用Redis Hash类型，添加“ProductKey|Topic”为Hash表Key，ProductKey表示产品的标识符，规则的主键ID作为Field，属性转换规则为Value的缓存；
2)规则引擎订阅到消息队列MQ的消息，首先会先到缓存数据库Redis缓存获取所有“ProductKey|Topic”下的属性转换规则，将获取到的属性转换规则与订阅到的消息队列MQ消息通过数据转换模块并行处理得到转换后的设备数据，并将转换后的设备数据推入规则推理网络，经过应用规则引擎的规则匹配校验，过滤出成功匹配的规则的主键ID，并在数据库中获取到规则配置好的数据目的地，将转换好的数据推送出去，完成设备数据流转。
2.如权利要求1所述的一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台，其特征在于：所述接入层的MQTT协议接入端包括设备接入的SDK包、权限校验模块以及数据收发模块，设备接入的SDK包提供了MQTT协议的连接功能，对外上传和接收上下行数据；
权限校验模块以Mosquitto代理服务器鉴权插件为载体，在插件中进行设备接入和上下行数据的校验，同时插件还需要支持应用层的在线调试功能，该模块通过GO语言的CGO特性重新改写了鉴权插件，使得鉴权插件加入了RESTful结构的超文本传输协议HTTP权限校验和MQTT协议权限校验；
数据收发模块同时接收设备上传的数据以及上层下发的控制指令，是MQTT协议接入端对外的出入口，同时数据收发模块还要对接规则引擎的入口，将设备的上传数据通过消息队列MQ的方式推送到规则引擎。
3.如权利要求1或2所述的一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台，其特征在于：所述接入层的LoRaWAN协议接入端能够支持LoRaWAN协议，通过用户数据报协议UDP的方式向LoRa网关传递上层下发的数据信息以及接受LoRa网关上传的数据；
该接入端包括网桥以及LoRaServer，网桥在LoRaWAN协议接入端承担着承上启下的作用，能够将远距离无线传输LoRa调频技术传递的节点数据传递到配置好的网桥的用户数据报协议UDP端口上完成数据传递，同时网桥监听用户数据报协议UDP端口，订阅来自LoRaServer的消息队列MQ消息；
LoRaServer作为LoRaWAN协议接入端的主体部分，是LoRaWAN网络中连接网桥至网关和云平台的协议处理器，实现了LoRa设备的入网，处理上行数据、支持LoRaWAN ClassA与ClassC两种下行类型、处理介质访问控制MAC网络指令、对接规则引擎。
4.如权利要求1所述的一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台，其特征在于：所述规则引擎的流程还包括以下步骤：在规则引擎运行的过程中，某个产品添加了一条新的规则，规则引擎会同步更新规则推理网络、数据库和缓存数据库Redis缓存。
CN202010952788.1A 2020-09-11 2020-09-11 一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台 Active CN112333227B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010952788.1A CN112333227B (zh) 2020-09-11 2020-09-11 一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010952788.1A CN112333227B (zh) 2020-09-11 2020-09-11 一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112333227A CN112333227A (zh) 2021-02-05
CN112333227B true CN112333227B (zh) 2022-07-15

Family

ID=74303772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010952788.1A Active CN112333227B (zh) 2020-09-11 2020-09-11 一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112333227B (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113091825A (zh) * 2021-04-16 2021-07-09 上海城建信息科技有限公司 桥梁安全监测数据的边缘侧处理方法
CN115412269A (zh) * 2021-05-26 2022-11-29 腾讯云计算（北京）有限责任公司 业务处理方法、装置、服务器及存储介质
CN113282350B (zh) * 2021-05-26 2023-01-13 重庆零壹空间科技集团有限公司 遥测数据判读方法、装置、计算机设备和可读存储介质
CN113805867B (zh) * 2021-08-24 2024-03-19 中通服咨询设计研究院有限公司 一种基于可视化静态脚本引擎的物联网平台
CN113726762A (zh) * 2021-08-27 2021-11-30 四川长虹网络科技有限责任公司 基于配置文件的物联网设备协议解析方法
CN113873011A (zh) * 2021-08-30 2021-12-31 上海威派格智慧水务股份有限公司 一种物联网消息通知系统及方法
CN113890878A (zh) * 2021-09-30 2022-01-04 河北云智慧信息科技有限公司 一种用于变电站监测数据的边缘计算系统
CN113852509B (zh) * 2021-09-30 2023-06-27 重庆紫光华山智安科技有限公司 一种设备接入方法、系统、介质及电子终端
CN113992712A (zh) * 2021-10-21 2022-01-28 国药控股上海生物医药有限公司 具有淘汰数据功能的物联网平台及数据淘汰方法
CN113965399B (zh) * 2021-10-29 2023-01-24 重庆忽米网络科技有限公司 基于mqtt协议的物联网设备数据传输方法
CN113765777A (zh) * 2021-11-08 2021-12-07 通号通信信息集团有限公司 设备控制方法、消息中转方法、设备、可读介质和物联网
CN113821361B (zh) * 2021-11-24 2022-05-17 中节能晶和智慧城市科技(浙江)有限公司 一种基于流式处理的物联网平台消息处理方法和系统
CN114157692A (zh) * 2021-11-30 2022-03-08 广东电网有限责任公司广州供电局 多源多态海量异构终端泛接入互联协议转换方法及系统
CN114244706B (zh) * 2021-11-30 2022-07-29 慧之安信息技术股份有限公司 基于规则式协议转换引擎的边缘设备接入方法和系统
CN114567650B (zh) * 2021-12-29 2022-12-27 西安天和防务技术股份有限公司 一种数据处理方法及物联网平台系统
CN114257623A (zh) * 2022-03-02 2022-03-29 中节能晶和智慧城市科技(浙江)有限公司 一种基于流式处理的物联网设备通信方法
CN114745364A (zh) * 2022-03-28 2022-07-12 重庆长安汽车股份有限公司 基于mqtt协议的车联网数据分发系统及方法
CN114422555B (zh) * 2022-03-28 2022-07-12 成都柔水科技有限公司 一种基于CIM平台可自定义配置IoT数据解析的方法
CN114745433B (zh) * 2022-04-21 2023-11-03 杭州指令集智能科技有限公司 海量设备数据接入物联网操作的方法及系统
CN115002148A (zh) * 2022-04-21 2022-09-02 浪潮云信息技术股份公司 一种物联网云边通信方法及系统
CN115314569B (zh) * 2022-05-10 2023-11-28 浙江大学 一种基于udp的轻量级mqtt设计方法
CN115174613B (zh) * 2022-06-15 2024-04-12 苏州思萃工业互联网技术研究所有限公司 基于物联网的园区能流图设计系统及方法
CN115037811B (zh) * 2022-08-12 2022-11-25 中达安股份有限公司 设备数据交互方法、装置、设备及存储介质
CN115550464B (zh) * 2022-12-01 2023-03-24 北京安帝科技有限公司 基于工业互联网云平台的系统监控方法、电子设备与介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105763426A (zh) * 2016-04-12 2016-07-13 北京理工大学 一种基于多协议即时通信系统的物联网业务处理系统
CN110278617A (zh) * 2019-06-21 2019-09-24 浙江理工大学 一种基于时分多址的LoRaWAN信道冲突规避方法
CN110430219A (zh) * 2019-08-24 2019-11-08 深圳旦倍科技有限公司 多种协议物联网设备自适配的方法及系统
CN110661820A (zh) * 2019-12-02 2020-01-07 武汉慧联无限科技有限公司 一种物联网数据处理方法及装置、设备、存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200026787A1 (en) * 2018-07-23 2020-01-23 Wipro Limited METHOD, SYSTEM, AND FRAMEWORK FOR IMPLEMENTING INTERNET OF THINGS (IoT) APPLICATIONS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105763426A (zh) * 2016-04-12 2016-07-13 北京理工大学 一种基于多协议即时通信系统的物联网业务处理系统
CN110278617A (zh) * 2019-06-21 2019-09-24 浙江理工大学 一种基于时分多址的LoRaWAN信道冲突规避方法
CN110430219A (zh) * 2019-08-24 2019-11-08 深圳旦倍科技有限公司 多种协议物联网设备自适配的方法及系统
CN110661820A (zh) * 2019-12-02 2020-01-07 武汉慧联无限科技有限公司 一种物联网数据处理方法及装置、设备、存储介质

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于LoRa的水质监测系统设计;罗璇;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》;20200215(第2期);第15-16页、第24页、图2.7、图3.5 *
基于边云框架的物联网平台设计与实现;谭武;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》;20200215(第2期);第16-19页、图4.1、图4.2、图4.3 *
谭武.基于边云框架的物联网平台设计与实现.《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》.2020,(第2期),I136-1612. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112333227A (zh) 2021-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112333227B (zh) 一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台
Zhou et al. Design and implementation of open LoRa for IoT
Wang et al. Internet of things
US10572312B2 (en) Method and apparatus for the virtualization of resources using a virtualization broker and context information
CN109818868B (zh) 一种实现边缘网络能力开放的方法、装置、设备及存储介质
CN110933146A (zh) 一种数据转换方法、装置和服务器
Efremov et al. An integrated approach to common problems in the Internet of Things
WO2014182706A1 (en) Semantics support and management in m2m systems
Bekri et al. Internet of things management based on software defined networking: a survey
CN103220292A (zh) 跨安全区数据传输方法和系统
Kovatsch Scalable Web technology for the Internet of Things
WO2012152132A1 (zh) 一种实现应用平台适配的方法和系统
CN109347950A (zh) 一种基于Kaa Project的物联网智慧服务系统及其实现方法
CN102368716A (zh) 一种网络配置协议的数据获取方法及网络配置服务器
CN101557426A (zh) 基于Web Service的统一管理接口机、Web Service组件及方法
CN114157537A (zh) 一种通用设备网关实现多源异构数据接入的系统及方法
Ahn et al. Development of an oneM2M-compliant IoT platform for wearable data collection
Zhao Presents the technology, protocols, and new innovations in Industrial Internet of Things (IIoT)
US11677858B2 (en) Optimizing interaction between applications and devices in a communications network
KR102094041B1 (ko) IoT 단말 간 실시간으로 자율적인 상호작용을 위한 RDF 그래프 기반의 Semantic 엔진을 구비한 시스템
Iglesias-Urkia et al. IEC 61850 meets CoAP: towards the integration of smart grids and IoT standards
Zyane et al. IoTScal‐H: hybrid monitoring solution based on cloud computing for autonomic middleware‐level scalability management within IoT systems and different SLA traffic requirements
Ziegler et al. Scalable integration framework for heterogeneous smart objects, applications and services
Wagh et al. Web service provisioning on android mobile host
EP3718288A1 (en) Cross-domain discovery between service layer systems and web of things systems

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant