CN112565323A - 智慧城市游离网系统及构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智慧城市游离网系统，所述游离网包括至少两个物联网，所述物联网根据物联网结构构建；所述物联网结构包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台；当游离网中任意两个或多个物联网之间进行数据交互时，通过节点平台进行数据交互；所述节点平台在所述两个或多个物联网内分别充当相同或不同的功能平台。本发明还公开了智慧城市游离网的构建方法。本发明智慧城市游离网系统及构建方法，实现了对游离网的标准化管理，避免了底层物联网的管理混乱，提高了组网效率，并且便于监管同时具有很强的适应性。

Description

智慧城市游离网系统及构建方法

技术领域

本发明涉及智慧城市物联网技术，具体涉及智慧城市游离网系统及构建方法。

背景技术

智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程，知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。

从技术发展的视角，智慧城市建设要求通过以移动技术为代表的物联网、云计算等新一代信息技术应用实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。从社会发展的视角，智慧城市还要求通过维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用，实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的知识社会环境下的可持续创新，强调通过价值创造，以人为本实现经济、社会、环境的全面可持续发展。

目前对于智慧城市底层的架构研究主要集中在对于技术实现方法的研究，而对于智慧城市底层物联网的整体架构缺乏相应技术支持，这就使得智慧城市底层物联网的组网过程各自为政颇为混乱，造成跨平台之间的组网过程难度很大并且不便监管。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的智慧城市底层架构管理混乱使得跨平台之间的组网过程难度很大并且不便监管，目的在于提供智慧城市游离网系统及构建方法，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

智慧城市游离网系统，所述游离网包括至少两个物联网，所述物联网根据物联网结构构建；所述物联网结构包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台；当游离网中任意两个或多个物联网之间进行数据交互时，通过节点平台进行数据交互；所述节点平台在所述两个或多个物联网内分别充当相同或不同的功能平台。

本发明应用时，提出游离网的概念，游离网相当于是支撑整个智慧城市物联网系统时最底层的一系列物联网，这些物联网彼此之间存在大量的数据交互从而形成了一种混合物联网从而构成了游离网。在游离网中，大量的底层物联网如工厂内的物联网、车联网、物流系统的物联网、教育系统的物联网平台以及移动支付系统的物联网等各种不同类型的物联网都汇聚在其中，这些物联网之间很多时候需要进行数据交互来实现整个游离网的完整功能，本发明正是基于这个方面对智慧城市的底层架构进行了设计。游离网中进行数据交互可能为一对一，也可以一对多，同样也可以为多对多，如果对每一此数据交互都通过构建一个平台或者重新建立一种连接的方式来进行，必然会产生对资源的严重浪费。

在本发明中，所述游离网包括至少两个物联网，并且这些物联网都是基于一种物联网结构来实现的，这种架构在现有技术中已经被公开了，也就是说现在这些物联网的工作过程可以视为一种标准化的过程。

在两个物联网交互时，建立一个节点平台，所述节点平台可以为用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台中的任意一种或多种；这里可以理解为节点平台为这两个物联网所共有的一个平台，这个节点平台在一个物联网中可以是用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台中一种，而在另一物联网中也可以是用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台中一种；这样数据的交互就可以在两个物联网内部的通信中完成，不需要额外进行平台搭建，避免了资源浪费。

对于一个节点平台可以在两个物联网中扮演不同的角色，举例来说：

假设现在存在两个物联网需要交互，分别是教育机构的物联网和大数据机构的物联网；教育机构的物联网在其管理平台的管理下向用户提供服务，但是教育机构的大量数据需要由大数据机构提供，此时教育机构物联网的对象平台需要获取数据，也就是说教育机构物联网的对象平台成为节点平台，并在大数据机构的物联网中的角色变为用户平台。

同时通过这种架构的设计，可以扩展到多个物联网互联的情况中，一个节点平台可以在多个物联网中扮演不同的角色，举例来说：

假设现在存在三个物联网需要进行交互，三个物联网分别是车联网、运营商管理下的通信网络和物流系统的物联网；对于运营商管理下的通信网络，服务的对象就是应用于用户平台，而运营商管理下通信网络的用户平台在车联网中对应于车联网的传感网络平台，车联网通过传感网络平台接受了运营商管理下通信网络的服务；而运营商管理下通信网络的用户平台又对应于物流系统物联网的服务平台，物流系统供应商需要通过服务平台向物流系统供应商的用户提供服务。

在这种情况下，为了实现这三个物联网之间的交互，将运营商管理下通信网络的用户平台作为节点平台，这个节点平台分别对应于运营商管理下通信网络的用户平台作为节点平台、车联网的传感网络平台和物流系统物联网的服务平台，通过这样的交互方式来完成游离网中的交互。同样的，这样的交互方式还可以进一步的扩展到四个物联网、五个物联网等中，通过这样一种简明的架构形式，就可以避免底层物联网相互组网时的混乱情况，提高资源利用率，并且明确的架构形式也可以为政府机构的监督提供完善的途径。

进一步的，所述节点平台在至少两个物联网中分别处于不同的物理层，并支撑不同信息域的信息运行从而构成不同功能的平台。

本发明应用时，为了实现节点平台在不同的物联网中成为不同功能的平台，需要将节点平台在不同的物联网中设置在不同的物理层，这个物理层是与有功能的平台本身对应的，数据信息的运行需要在不同的物理层运行，这样就可以将节点平台在不同的物联网中形成不同的功能。

进一步的，所述节点平台在物联网之间进行的数据交互发生变化时，可以根据物联网数据交互的变化改变自身在不同物联网中的物理层，并支撑的对应的信息域的信息运行从而构成对应的功能平台。

本发明应用时，作为智慧城市底层的物联网体系，游离网中的物联网是不可能一成不变的，当物联网之间的数据交互发生变化时，可以通过改变节点平台在物联网中的物理层变化，达成信息运行的变化，从而使得节点平台变化为对应功能的平台。

以两个物联网之间的交互为例来说，教育机构物联网和大数据机构物联网的数据交互已经在前文阐述过了，此时有一个工厂物联网需要被大数据机构物联网服务，而教育机构物联网已经脱网，这时候通过节点平台功能的变化，可以将节点平台作为工厂物联网的对象平台，实现对物联网变化的适应。

进一步的，所述物联网中：用户平台：接受该物联网的服务；服务平台：用于直接向用户平台提供物联网服务；管理平台：用于对整个物联网进行全面统筹管理；传感网络平台：用于获取对象平台提供的服务数据并经由管理平台和服务平台向用户平台提供服务；对象平台：用于提供感知信息并执行控制。

进一步的，所述游离网为智慧城市中底层物联网的组合体。

智慧城市游离网的构建方法，包括：所述游离网包括至少两个物联网，所述物联网根据物联网结构构建；所述物联网结构包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台；当游离网中任意两个及以上物联网之间进行数据交互时，通过节点平台进行数据交互；所述节点平台在所述两个及以上物联网内分别充当不同的功能平台。

进一步的，所述节点平台在物联网之间进行的数据交互发生变化时，可以根据物联网数据交互的变化改变自身在不同物联网中的物理层，并支撑的对应的信息域的信息运行从而构成对应功能的平台。

进一步的，所述物联网中：用户平台：接受该物联网的服务；服务平台：用于直接向用户平台提供物联网服务；管理平台：用于对整个物联网进行全面统筹管理；传感网络平台：用于获取对象平台提供的服务数据并经由管理平台和服务平台向用户平台提供服务；对象平台：用于提供感知信息并执行控制。

进一步的，所述游离网为智慧城市中底层物联网的组合体。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明智慧城市游离网系统及构建方法，通过将游离网的架构进行完整的设计，实现了对游离网的标准化管理，避免了底层物联网的管理混乱，提高了组网效率，并且便于监管同时具有很强的适应性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明系统细部结构示意图；

图3为本发明实施例示意图；

图4为本发明实施例示意图；

图5为本发明实施例示意图；

图6为本发明实施例示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，智慧城市游离网系统，所述游离网包括至少两个物联网，所述物联网根据物联网结构构建；所述物联网结构包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台；当游离网中任意两个或多个物联网之间进行数据交互时，通过节点平台进行数据交互；所述节点平台在所述两个或多个物联网内分别充当相同或不同的功能平台。

本实施例实施时，提出游离网的概念，游离网相当于是支撑整个智慧城市物联网系统时最底层的一系列物联网，这些物联网彼此之间存在大量的数据交互从而形成了一种混合物联网从而构成了游离网。在游离网中，大量的底层物联网如工厂内的物联网、车联网、物流系统的物联网、教育系统的物联网平台以及移动支付系统的物联网等各种不同类型的物联网都汇聚在其中，这些物联网之间很多时候需要进行数据交互来实现整个游离网的完整功能，本发明正是基于这个方面对智慧城市的底层架构进行了设计。游离网中进行数据交互可能为一对一，也可以一对多，同样也可以为多对多，如果对每一此数据交互都通过构建一个平台或者重新建立一种连接的方式来进行，必然会产生对资源的严重浪费。

在本实施例中，所述游离网包括至少两个物联网，并且这些物联网都是基于一种物联网结构来实现的，这种架构在现有技术中已经被公开了，也就是说现在这些物联网的工作过程可以视为一种标准化的过程。

在两个物联网交互时，建立一个节点平台，所述节点平台可以为用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台中的任意一种或多种；这里可以理解为节点平台为这两个物联网所共有的一个平台，这个节点平台在一个物联网中可以是用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台中一种，而在另一物联网中也可以是用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台中一种；这样数据的交互就可以在两个物联网内部的通信中完成，不需要额外进行平台搭建，避免了资源浪费。

对于一个节点平台可以在两个物联网中扮演不同的角色，举例来说：

假设现在存在两个物联网需要交互，分别是教育机构的物联网和大数据机构的物联网；教育机构的物联网在其管理平台的管理下向用户提供服务，但是教育机构的大量数据需要由大数据机构提供，此时教育机构物联网的对象平台需要获取数据，也就是说教育机构物联网的对象平台成为节点平台，并在大数据机构的物联网中的角色变为用户平台。

同时通过这种架构的设计，可以扩展到多个物联网互联的情况中，一个节点平台可以在多个物联网中扮演不同的角色，举例来说：

假设现在存在三个物联网需要进行交互，三个物联网分别是车联网、运营商管理下的通信网络和物流系统的物联网；对于运营商管理下的通信网络，服务的对象就是应用于用户平台，而运营商管理下通信网络的用户平台在车联网中对应于车联网的传感网络平台，车联网通过传感网络平台接受了运营商管理下通信网络的服务；而运营商管理下通信网络的用户平台又对应于物流系统物联网的服务平台，物流系统供应商需要通过服务平台向物流系统供应商的用户提供服务。

在这种情况下，为了实现这三个物联网之间的交互，将运营商管理下通信网络的用户平台作为节点平台，这个节点平台分别对应于运营商管理下通信网络的用户平台作为节点平台、车联网的传感网络平台和物流系统物联网的服务平台，通过这样的交互方式来完成游离网中的交互。同样的，这样的交互方式还可以进一步的扩展到四个物联网、五个物联网等中，通过这样一种简明的架构形式，就可以避免底层物联网相互组网时的混乱情况，提高资源利用率，并且明确的架构形式也可以为政府机构的监督提供完善的途径。

如图2所示，本实施例中物理实体79分别在物联网A、B、C、D、E中位于用户层、服务层、管理层、传感网络层和对象层，对应支撑用户域、服务域、管理域、传感域和对象域的信息，构成用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台。物联网A、B、C、D、E基于节点物理实体79，共同构成混合物联网。

为了进一步的说明本实施例的处理过程，所述节点平台在至少两个物联网中分别处于不同的物理层，并支撑不同信息域的信息运行从而构成不同功能的平台。

本实施例实施时，为了实现节点平台在不同的物联网中成为不同功能的平台，需要将节点平台在不同的物联网中设置在不同的物理层，这个物理层是与有功能的平台本身对应的，数据信息的运行需要在不同的物理层运行，这样就可以将节点平台在不同的物联网中形成不同的功能。

为了进一步的说明本实施例的处理过程，所述节点平台在物联网之间进行的数据交互发生变化时，可以根据物联网数据交互的变化改变自身在不同物联网中的物理层，并支撑的对应的信息域的信息运行从而构成对应的功能平台。

本实施例实施时，作为智慧城市底层的物联网体系，游离网中的物联网是不可能一成不变的，当物联网之间的数据交互发生变化时，可以通过改变节点平台在物联网中的物理层变化，达成信息运行的变化，从而使得节点平台变化为对应功能的平台。

以两个物联网之间的交互为例来说，教育机构物联网和大数据机构物联网的数据交互已经在前文阐述过了，此时有一个工厂物联网需要被大数据机构物联网服务，而教育机构物联网已经脱网，这时候通过节点平台功能的变化，可以将节点平台作为工厂物联网的对象平台，实现对物联网变化的适应。

为了进一步的说明本实施例的处理过程，所述物联网中：用户平台：接受该物联网的服务；服务平台：用于直接向用户平台提供物联网服务；管理平台：用于对整个物联网进行全面统筹管理；传感网络平台：用于获取对象平台提供的服务数据并经由管理平台和服务平台向用户平台提供服务；对象平台：用于提供感知信息并执行控制。

为了进一步的说明本实施例的处理过程，所述游离网为智慧城市中底层物联网的组合体。

智慧城市游离网的构建方法，包括：所述游离网包括至少两个物联网，所述物联网根据物联网结构构建；所述物联网结构包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台；当游离网中任意两个及以上物联网之间进行数据交互时，通过节点平台进行数据交互；所述节点平台在所述两个及以上物联网内分别充当不同的功能平台。

为了进一步的说明本实施例的处理过程，所述节点平台在物联网之间进行的数据交互发生变化时，可以根据物联网数据交互的变化改变自身在不同物联网中的物理层，并支撑的对应的信息域的信息运行从而构成对应功能的平台。

为了进一步的说明本实施例的处理过程，所述物联网中：用户平台：接受该物联网的服务；服务平台：用于直接向用户平台提供物联网服务；管理平台：用于对整个物联网进行全面统筹管理；传感网络平台：用于获取对象平台提供的服务数据并经由管理平台和服务平台向用户平台提供服务；对象平台：用于提供感知信息并执行控制。

为了进一步的说明本实施例的处理过程，所述游离网为智慧城市中底层物联网的组合体。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，现以两个物联网、三个物联网、四个物联网和五个物联网为例，对本实施例进行说明：

如图3所示，该示例是物理实体在某单体或复合物联网中支撑对象域信息构成对象平台，同时在另一单体或复合物联网中支撑传感域信息构成传感网络平台的混合物联网结构。示例中物理实体a是对象物理实体，支撑对象域信息构成对象平台，实现感知和控制功能；也是传感物理实体，支撑传感域信息构成传感网络平台，实现感知信息传感和控制信息传感功能。物理实体a在物联网1和物联网2中分别表现出不同的功能，是实现两个物联网相联系的共同物理实体。物理实体a支撑传感域信息构成传感网络平台时，参与形成的物联网2可能为单体物联网或复合物联网。物联网2中支撑各功能平台的物理实体可以在其它物联网中支撑不同于物联网2中的信息域信息，构成相应功能平台，实现混合物联网的进一步丰富扩展。

如图4所示，示例中物理实体a是物联网1的对象物理实体，支撑对象域信息构成对象平台，实现感知和控制功能；也是物联网2的管理物理实体，支撑管理域信息构成管理平台，实现感知信息管理和控制信息管理功能；还是物联网3的用户物理实体，支撑用户域信息构成用户平台，实现物联网体系的主导功能。物理实体a在物联网1、2、3中承担不同的功能角色，成为三个物联网相互联系的共同物理实体。物理实体a参与形成的物联网1和物联网3是单体物联网或复合物联网。物联网1和物联网3中支撑各功能平台的物理实体，也可以在其它物联网中支撑不同于物联网1或物联网3中的信息域信息，构成不同的功能平台，使混合物联网得到进一步丰富扩展。

如图5所示，示例中物理实体a分别在物联网1、2、3、4中是对象物理实体、传感物理实体、管理物理实体、服务物理实体，支撑对应信息域信息，分别实现感知和控制功能、感知信息传感和控制信息传感功能、感知信息管理和控制信息管理功能、感知信息服务和控制信息服务功能。物理实体a通过四种功能角色，使物联网1、2、3、4相互联系成为混合物联网。物理实体a参与形成的物联网1、2、3是单体物联网或复合物联网。物联网1、2、3中各功能平台的物理实体，也可以在其它不同物联网中支撑不同于物联网1、2、3中的信息域信息，构成不同的功能平台，混合物联网由此得以不断的丰富扩展。

如图6所示，物理实体a同时参与形成五个不同单体或复合物联网，在五个物联网中分别支撑对象域、传感域、管理域、服务域和用户域的信息，构成相应的对象平台、传感网络平台、管理平台、服务平台和用户平台。物理实体a的五种功能角色，使得物联网1、2、3、4、5以物理实体a为共同物理实体，形成混合物联网。物联网5中各物理实体在不同物联网中的功能角色转换，使混合物联网以物联网5为基础得到不断丰富扩展。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.智慧城市游离网系统，其特征在于，所述游离网包括至少两个物联网，所述物联网根据物联网结构构建；所述物联网结构包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台；

当游离网中任意两个或多个物联网之间进行数据交互时，通过节点平台进行数据交互；所述节点平台在所述两个或多个物联网内分别充当相同或不同的功能平台。

2.根据权利要求1所述的智慧城市游离网系统，其特征在于，所述节点平台在至少两个物联网中分别处于不同的物理层，并支撑不同信息域的信息运行从而构成不同功能的平台。

3.根据权利要求2所述的智慧城市游离网系统，其特征在于，所述节点平台在物联网之间进行的数据交互发生变化时，可以根据物联网数据交互的变化改变自身在不同物联网中的物理层，并支撑的对应的信息域的信息运行从而构成对应的功能平台。

4.根据权利要求1所述的智慧城市游离网系统，其特征在于，所述物联网中：

用户平台：接受该物联网的服务；

服务平台：用于直接向用户平台提供物联网服务；

管理平台：用于对整个物联网进行全面统筹管理；

传感网络平台：用于获取对象平台提供的服务数据并经由管理平台和服务平台向用户平台提供服务；

对象平台：用于提供感知信息并执行控制。

5.根据权利要求1所述的智慧城市游离网系统，其特征在于，所述游离网为智慧城市中底层物联网的组合体。

6.智慧城市游离网的构建方法，其特征在于，包括：

所述游离网包括至少两个物联网，所述物联网根据物联网结构构建；所述物联网结构包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台和对象平台；

当游离网中任意两个及以上物联网之间进行数据交互时，通过节点平台进行数据交互；所述节点平台在所述两个及以上物联网内分别充当不同的功能平台。

7.根据权利要求6所述的智慧城市游离网系统，其特征在于，所述节点平台在物联网之间进行的数据交互发生变化时，可以根据物联网数据交互的变化改变自身在不同物联网中的物理层，并支撑的对应的信息域的信息运行从而构成对应功能的平台。

8.根据权利要求6所述的智慧城市游离网系统，其特征在于，所述物联网中：

用户平台：接受该物联网的服务；

服务平台：用于直接向用户平台提供物联网服务；

管理平台：用于对整个物联网进行全面统筹管理；

传感网络平台：用于获取对象平台提供的服务数据并经由管理平台和服务平台向用户平台提供服务；

对象平台：用于提供感知信息并执行控制。

9.根据权利要求6所述的智慧城市游离网系统，其特征在于，所述游离网为智慧城市中底层物联网的组合体。

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