CN112437154A - 一种基于开源组件的物联网管理系统及方法 - Google Patents

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段梅梅
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易永仙
季欣荣
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徐鹏程
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Abstract

一种基于开源组件的物联网管理系统，采用分布式集群构建，并且所述系统中包括数据汇聚节点、消息处理节点、数据存储节点和数据展示节点；以及，所述数据汇聚节点，用于接收来自物联网设备的消息并存储；所述消息处理节点，用于接收来自数据汇聚节点的消息，并根据至少一个微服务分发所述消息；所述数据存储节点，用于接收来自所述至少一个微服务分发的所述消息，并对所述消息进行处理后存储；所述数据展示节点，用于利用数据可视化组件，以弹性负载均衡方式实现数据展示。基于本发明，能够提供适合于物联网设备企业业务本身的管理系统，提供定制化的数据处理服务。

Description

一种基于开源组件的物联网管理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种物联网管理系统，更具体地，涉及一种基于开源组件的物联网管理系统。
背景技术
随着传感器技术、边缘计算技术、5G等核心关键技术逐渐走向成熟，物联网迎来黄金发展阶段。物联网是具有低延时、高可靠、广覆盖特点的网络基础设施，在制造业、物流和交通运输业、能源和公用电力事业领域有广泛应用。然而，企业如何管理海量物联网设备，已经成为一项重要的挑战。
目前，各大互联网、IT企业纷纷推出物联网管理平台，然而现存平台均存在着费用高昂、软硬件绑定、与业务脱节等问题。在当前的电力系统或其他各个行业的物联网系统中，仍然不具备符合业务特性的适合且可用的定制化的物联网平台。
因此，打造一款适合于物联网设备企业业务本身的物联网管理系统是每一个物联网设备企业亟需解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于开源组件的物联网管理系统及方法，能够提供适合于物联网设备企业业务本身的管理系统，提供定制化的数据处理服务。
本发明采用如下的技术方案。本发明第一方面涉及一种基于开源组件的物联网管理系统，系统采用分布式集群构建，并且系统中包括数据汇聚节点、消息处理节点、数据存储节点和数据展示节点；以及，数据汇聚节点，用于接收来自物联网设备的消息并存储；消息处理节点，用于接收来自数据汇聚节点的消息，并根据至少一个微服务分发消息；数据存储节点，用于接收来自至少一个微服务分发的消息，并对所述消息进行处理后存储；数据展示节点，用于利用数据可视化组件，以弹性负载均衡方式实现数据展示。
优选地，数据汇聚节点采用开源物联网服务器作为消息中间件，提供API接口和多终端连接。
优选地，API接口用于实现节点与终端之间的消息转发。
优选地，消息处理节点中包括至少一个微服务，并且每一微服务对应一个对象实例。
优选地，对象实例中还包括消息处理功能、业务计算功能和终端管理功能。
优选地，数据存储节点采用开源数据平台以实现对物联网设备的数据处理。
优选地，数据展示节点采用开源数据可视化组件以实现对设备数据的可视化展示。
本发明第二方面涉及一种基于开源组件的物联网管理方法，方法包括：步骤1，接收来自物联网设备的消息，并存储至数据汇聚节点中；步骤2，转发数据汇聚节点中的消息至消息处理节点，并根据消息处理节点中至少一个微服务分发消息；步骤3，接收来自至少一个微服务分发的消息，并对消息进行处理后存储至数据存储节点；步骤4，利用数据可视化组件，以弹性负载均衡方式实现数据展示。
优选地，一种基于开源组件的物联网管理方法，能够实现如本发明第一方面中所述的一种基于开源组件的物联网管理系统。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中一种基于开源组件的物联网管理系统及方法，采用开源软件进行系统构建，具备了开发成本低、开发周期短、可用性高等特点。另外，本发明中采用的开源设备具备轻量级、高可靠、高性能的系统架构能力，能够满足主流企业的物联网终端管理要求。
附图说明
图1为本发明中一种基于开源组件的物联网管理系统的模块示意图；
图2为本发明中一种基于开源组件的物联网管理方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
图1为本发明中一种基于开源组件的物联网管理系统的模块示意图。如图1所示，本发明第一方面，提供了一种基于开源组件的物联网管理系统100，采用分布式集群构建。系统中包括数据汇聚节点101、消息处理节点102、数据存储节点103和数据展示节点104。
本发明中，将物联网消息中间件、时序数据库、微服务、数据可视化组件等技术应用到物联网管理系统架构设计中，全部采用开源软件，能够简洁高效地提供物联网设备的管理。
数据汇聚节点101，用于接收来自物联网设备的消息并存储。
具体的，数据汇聚节点采用开源物联网服务器作为消息中间件，提供API接口和多终端连接。其中，API接口用于实现节点与终端之间的消息转发。
本公开一实施例中，采用MEQX开源物联网消息中间件作为数据汇聚节点设备，该中间件仅需要通过简单的部署和配置来实现百万级连接和消息的管理。
消息处理节点102，用于接收来自数据汇聚节点的消息，并根据至少一个微服务分发消息。
优选地，消息处理节点中包括至少一个微服务，并且每一微服务对应一个对象实例。消息处理节点中包括至少一个微服务，并且每一微服务对应一个对象实例。
本公开一实施例中，每个节点对应于一个对象实例，包括消息处理、业务计算以及终端管理三个主要操作，微服务之间可以采用标准的方式来进行交互。
数据存储节点103，用于接收来自至少一个微服务分发的所述消息，并对消息进行处理后存储。
优选地，数据存储节点采用开源数据平台以实现对物联网设备的数据处理。
本公开一实施例中，可以采用TDengine这一开源的大数据平台对物联网设备数据进行处理。利用该数据平台能够满足信息数据的高并发写入、低时延查询和低成本存储等基本的数据管理要求。
数据展示节点104，用于利用数据可视化组件，以弹性负载均衡方式实现数据展示。
优选地，数据展示节点采用开源数据可视化组件以实现对设备数据的可视化展示。
本公开一实施例中，可以采用开源的跨平台数据可视化组件Gephi作为网络分析软件，提供动态图和分层图的交互可视化。同时，还可以采用Nginx实现物联网设备的弹性负载均衡。
以上的各个节点中的设备均采用分布式集群构建，将每一个节点封装成一个沙箱，从而为运行中的各个微服务提供安全的隔离环境。同时，该系统能够部署在不同的虚拟化环境中，做到即插即用，并且易于扩展。
本发明第二方面，提供一种基于开源组件的物联网管理方法。图2为本发明中一种基于开源组件的物联网管理方法的步骤流程图。如图2所示，该方法包括步骤1至步骤4。
步骤1，接收来自物联网设备的消息，并存储至数据汇聚节点中；
步骤2，转发数据汇聚节点中的消息至消息处理节点，并根据消息处理节点中至少一个微服务分发消息；
步骤3，接收来自至少一个微服务分发的消息，并对消息进行处理后存储至数据存储节点；
步骤4，利用数据可视化组件，以弹性负载均衡方式实现数据展示。
优选地，本发明中的一种基于开源组件的物联网管理方法能够实现如本发明第一方面中所述的一种基于开源组件的物联网管理系统。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中一种基于开源组件的物联网管理系统及方法，采用开源软件进行系统构建，具备了开发成本低、开发周期短、可用性高等特点。另外，本发明中采用的开源设备具备轻量级、高可靠、高性能的系统架构能力，能够满足主流企业的物联网终端管理要求。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于开源组件的物联网管理系统，其特征在于：
所述系统采用分布式集群构建，并且所述系统中包括数据汇聚节点、消息处理节点、数据存储节点和数据展示节点；以及，
所述数据汇聚节点，用于接收来自物联网设备的消息并存储；
所述消息处理节点，用于接收来自数据汇聚节点的消息，并根据至少一个微服务分发所述消息；
所述数据存储节点，用于接收来自所述至少一个微服务分发的所述消息，并对所述消息进行处理后存储；
所述数据展示节点，用于利用数据可视化组件，以弹性负载均衡方式实现数据展示。
2.根据权利要求1中所述的一种基于开源组件的物联网管理系统，其特征在于：
所述数据汇聚节点采用开源物联网服务器作为消息中间件，提供API接口和多终端连接。
3.根据权利要求2中所述的一种基于开源组件的物联网管理系统，其特征在于：
所述API接口用于实现所述节点与所述终端之间的消息转发。
4.根据权利要求1中所述的一种基于开源组件的物联网管理系统，其特征在于：
所述消息处理节点中包括至少一个微服务，并且每一微服务对应一个对象实例。
5.根据权利要求4中所述的一种基于开源组件的物联网管理系统，其特征在于：
所述对象实例中还包括消息处理功能、业务计算功能和终端管理功能。
6.根据权利要求1中所述的一种基于开源组件的物联网管理系统，其特征在于：
所述数据存储节点采用开源数据平台以实现对物联网设备的数据处理。
7.根据权利要求1中所述的一种基于开源组件的物联网管理系统，其特征在于：
所述数据展示节点采用开源数据可视化组件以实现对设备数据的可视化展示。
8.一种基于开源组件的物联网管理方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，接收来自物联网设备的消息，并存储至数据汇聚节点中；
步骤2，转发所述数据汇聚节点中的消息至消息处理节点，并根据所述消息处理节点中至少一个微服务分发所述消息；
步骤3，接收来自所述至少一个微服务分发的所述消息，并对所述消息进行处理后存储至所述数据存储节点；
步骤4，利用数据可视化组件，以弹性负载均衡方式实现数据展示。
9.根据权利要求1中所述的一种基于开源组件的物联网管理方法，其特征在于，能够实现如权利要求1-7中所述的一种基于开源组件的物联网管理系统。
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