CN113285825B - 一种设备接入系统及接入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种设备接入系统及接入方法,配置模块用于配置设备的接入协议、认证方式和数据转换结构;协议对接模块按照配置的接入协议与设备建立通信,接收设备发送的报文,并从报文中提取认证字段发送给认证模块;认证模块基于认证字段、按照配置的认证方式对设备进行认证;数据转换模块则在认证通过后,根据配置的数据转换结构将所述协议对接模块从设备接收的数据转换为目标结构数据;本发明通过配置界面使用户可为设备配置接入协议、认证方式和数据转换结构,系统会自动根据接入协议对接设备、进行认证、并根据数据转换结构对从设备接收的数据进行转换,对于海量设备的接入,本申请基于配置实现设备的快速接入、认证和数据转换,提高开发效率。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域,尤其涉及一种设备接入系统及接入方法。
背景技术
在物联网平台中,各种类型的物联网设备层出不穷,给人类社会生产生活带来便利。
但面临以下问题:将大量的设备连接到物联网平台时,每一种设备都有自己的协议、数据格式、认证方式等,这样就给向物联网系统中接入设备带来了对接容易出错 、工作量大等技术问题。
发明内容
为解决现有采用海量设备接入物联网存在接入工作量大、易出错等问题,本发明提出一种设备接入系统及接入方法,通过配置界面使用户可为设备配置接入协议、认证方式和数据转换结构,系统会自动根据接入协议对接设备、进行认证、并根据数据转换结构对从设备接收的数据进行转换,对于海量设备的接入,本申请基于配置实现设备的快速接入、认证和数据转换,提高开发效率,并使设备接入更稳定可靠。
本发明采用如下技术方案:
一种设备接入系统,其特征在于,包括:配置模块,用于配置设备的接入协议、认证方式和数据转换结构;协议对接模块,按照配置的接入协议与设备建立通信;接收设备发送的报文,并从报文中提取认证字段发送给认证模块;所述认证模块,基于认证字段、按照配置的认证方式对设备进行认证;数据转换模块,在认证通过后,根据配置的数据转换结构将所述协议对接模块从设备接收的数据转换为目标结构数据;数据中心,用于存储转换后的目标格式数据。
提出一种设备接入方法,包括:配置设备的接入协议、认证方式和数据转换结构;按照配置的接入协议与设备建立通信;接收设备发送的报文,从报文中提取认证字段;基于认证字段、按照配置的认证方式对设备进行认证;在认证通过后,根据配置的数据转换结构将从设备接收的数据转换为目标结构数据。
本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果:本发明提出的设备接入系统及接入方法中,提供配置界面,用户可通过配置界面为设备配置接入协议、认证方式和数据转换结构,系统会自动根据接入协议对接设备、根据配置的认证方式进行认证、并根据配置的数据转换结构对从设备接收的数据进行转换,对于海量设备的接入,本申请基于配置实现设备的快速接入、认证和数据转换,提高自动化水平、提升开发效率,并使设备接入更稳定、可靠、高效、安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的设备接入系统的系统架构图;
图2为本发明提出的设备接入方法的流程图。
图3 为本发明中告警模块相关的配置示意。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明提出的设备接入系统,如图1所示,包括设备1、配置模块2、协议对接模块3、认证模块4、数据转换模块5和数据中心6。
其中,设备1是指接入物联网平台的设备,不局限于单个设备,也可以是接入网关的多个设备,设备支持HTTP协议、MQTT协议或者其他协议。
本发明提供一种配置终端,例如电脑、智能移动终端等,其基于WEB界面、APP等方式为用户提供配置界面,用户可基于配置界面对设备接入实施配置,该配置界面支持用户输入方式,也支持菜单供用户选择输入的方式,本申请不予具体限定。
用户基于配置界面输入或选择要接入物联网设备的基本信息、接入协议、认证方式以及数据转换结构;基本信息包括但不限定于设备生产日期、生产厂家、类别、ID、归属关系、联网方式、描述等。
配置模块2则基于用户的输入配置设备1的接入协议、认证方式和数据转换结构。
协议对接模块3按照配置的接入协议与设备1建立通信,该模块支持HTTP、MQTT等主流协议,也可根据设计需求支持其他现行协议,其接收设备1发送的报文,并从报文中提取出认证字段发送给认证模块4。
具体的,协议对接模块3按照配置的接入协议将设备接入到系统中,例如用户配置了HTTP协议,则协议对接模块3按照HTTP协议将设备1接入到系统中,并按照HTTP协议要求为设备分配HTTP地址,若用户配置了MQTT协议,则协议对接模块3按照MQTT协议为设备分配MQTT的主题,其中都会包含设备ID,其中HTTP的地址URI部分和MQTT的主题保持一致,例如http://IP:PORT/sys/hzEpAmewhXU/2-19922/thing/property/set,其中sys/hzEpAmewhXU/2-19922/thing/property/set也是MQTT的主题。
认证模块4则基于认证字段,根据配置的认证方式对设备1进行认证;该模块支持clientid、令牌以及key、secret等认证,并将认证结果反馈给协议对接模块3。其中key和secret主要用于初次认证,之后主要对token进行校验。
协议对接模块3接收认证结果,在认证不通过时,不再接收设备1发送的报文,在认证通过后,数据转换模块5根据配置的数据转换结构对协议对接模块3从设备1接收的数据进行转换,转换为目标结构数据;这里的数据转换结构例如名称替换、数据变换、冗余数据删除、数据过滤、数据提取等,转换后的目标结构数据存储于数据中心6中,供其他模块读取使用。
在本发明一些实施例中,认证模块4包括缓存单元41,用于存储设备1的认证信息和认证结果,以使得述协议对接模块3在设定时间段内能够基于访问缓存单元41获取设备的认证结果,在认证结果为认证通过时,不再重复进行认证,只需对上次验证结果进行简单校验后,就可直接从设备1接收数据。这里的设定时间段一般设置的分钟级,可以根据不同设备类型和设备访问平台的频率进行调整和配置。
在本发明一些实施例中,设备接入系统还包括消息队列7,在认证通过后,将协议对接模块3从设备1接收的数据进行存储,可供数据转换模块5读取进行数据结构转换,也可供其他模块读取使用,具有高可用、可扩展、高可靠性的特点。
在本发明一些实施例中,数据转换结构通过配置模块2配置,在系统里,一种数据转换结构对应一个映射关系配置文件,以python、js脚本或者其他动态语言实现,以脚本形式预设于系统中,脚本支持热加载,重新编辑后即刻生效,数据转换模块5根据配置的数据转换结构查询系统里存储的相应映射关系配置文件,基于映射关系配置文件的执行,将协议对接模块3从设备1接收的数据转换为目标结构数据。
或者,在本发明一些实施例中,在配置模块2中包含一数据转换结构配置单元21,开发人员或用户可根据实际应用情况制作新的映射关系配置文件,通过数据转换结构配置单元21提交给系统,从而实现映射关系配置文件的动态加载,加载之后即刻生效。
例如,基于提交的映射关系配置文件,实现从报文中提取一个或多个设备属性DATA1、DATA2、…,根据设定的转换结构分别将设备属性进行转换和存储,从而能够满足不同数据的使用场景需求,例如场景A需要对DATA1进行展示,场景B需要对DATA2进行展示,场景C需要对DATA1和DATA2同时展示等。
在本发明一些实施例中,用户还可通过配置模块2对设备进行告警配置,对设备是否在线、是否正常使用进行配置,对应还包括告警模块8,在数据转换模块5进行数据转换时,根据设备的告警配置告警引擎对不符合告警配置、超过告警阈值的数据进行告警。其中,告警配置例如触发的频率、执行条件、执行的动作等,如图3所示 。
在本发明一些实施例中,设备接入系统还包括可视化模块9,对设备的状态、配置信息进行展示。
基于上述提出的设备接入系统,本发明还提出该系统的设备接入方法,运行于系统中,包括如下步骤:
步骤S21:配置设备的接入协议、认证方式和数据转换结构。
通过用户智能终端上提供的配置界面对要接入设备的接入协议、认证方式和数据转换结构和告警进行配置。
步骤S22:按照配置的接入协议与设备建立通信。
当存在海量设备要接入物联网平台时,不同的设备支持不同的接入协议,平台适配多种接入协议:HTTP、MQTT等,设备配置阶段配置了接入协议类型,平台根据配置的接入协议与设备建立通信,接收设备发送的报文。
步骤S23:接收设备发送的报文,从报文中提取认证字段。
设备与平台首次交互时,平台查询报文中的认证信息,得到clientid、key、secret或者token认证字段。
步骤S24:基于认证字段,按照配置的认证方式对设备进行认证。
根据clientid、key、secret或者token等认证字段对设备按照配置的认证方式进行认证,认证若不通过,则拒绝设备的请求。
步骤S25:在认证通过后,根据配置的数据转换结构将从设备接收的数据转换为目标结构数据。
若认证通过,平台将设备的clientid和认证结果进行缓存,缓存时间根据设备类型和设备访问平台的频率来设定,在设定时间段内,设备后续再次与平台通信时,可以使用clientid和token与平台交互,不需要进行数据库查询相关的认证,只需对token进行完整性验证,提取clientid上次验证结果进行简单校验即可,提高系统运行效率。
需要说明的是,在具体实现过程中,上述的设备接入方法可以通过硬件形式的处理器执行存储器中存储的软件形式的计算机执行指令实现,此处不予赘述,而上述系统所执行的动作所对应的程序均可以以软件形式存储于系统的计算机可读存储介质中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
上文中的计算机可读存储介质可以包括易失性存储器,例如随机存取存储器;也可以包括非易失性存储器,例如只读存储器、快闪存储器、硬盘或固态硬盘;还可以包括上述种类的存储器的组合。
上文所提到的处理器,也可以是多个处理元件的统称。例如,处理器可以为中央处理器,也可以为其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者可以是任何常规的处理器等等,还可以为专用处理器。
以上仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种设备接入系统,其特征在于,包括:
配置模块,用于配置设备的接入协议、认证方式和数据转换结构;
协议对接模块,按照配置的接入协议与设备建立通信;接收设备发送的报文,并从报文中提取认证字段发送给认证模块;
所述认证模块,基于认证字段、按照配置的认证方式对设备进行认证;
数据转换模块,在认证通过后,根据配置的数据转换结构将所述协议对接模块从设备接收的数据转换为目标结构数据;
数据中心,用于存储转换后的目标格式数据;
所述数据转换模块根据配置的数据转换结构将所述协议对接模块从设备接收的数据转换为目标格式数据,具体为:
根据配置的数据转换结构查询映射关系配置文件;
基于映射关系配置文件将所述协议对接模块从设备接收的数据转换为目标结构数据;
所述配置模块包括:
数据转换结构配置单元,用于提交数据转换结构对应的映射关系配置文件,实现映射关系配置文件的动态加载,加载之后即刻生效;
所述映射关系配置文件被设计为:提取所述协议对接模块从设备接收的数据得到多个设备属性,根据设定的转换结构分别将设备属性进行转换和存储以满足数据多种使用场景。
2.根据权利要求1所述的设备接入系统,其特征在于,所述系统还包括:
消息队列,用于在认证通过后,存储所述协议对接模块从设备接收的数据。
3.根据权利要求1所述的设备接入系统,其特征在于,所述协议对接模块按照配置的接入协议与设备建立通信,具体包括:
按照配置的接入协议将设备接入到系统中;
按照配置的接入协议为设备分配地址或主题。
4.根据权利要求1所述的设备接入系统,其特征在于,所述认证模块包括:
缓存单元,用于存储设备的认证信息和认证结果,以使得所述协议对接模块在设定时间段内能够基于访问所述缓存单元获取设备的认证结果,在认证结果为认证通过时直接从设备接收数据。
5.根据权利要求1所述的设备接入系统,其特征在于,所述配置模块,还用于对设备进行告警配置;
所述系统还包括:
告警模块,用于在所述数据转换模块进行数据转换时,根据设备的告警配置,在不符合告警配置时告警。
6.根据权利要求1所述的设备接入系统,其特征在于,所述系统还包括:
可视化模块,用于对设备的状态和配置信息进行显示。
7.一种设备接入方法,其特征在于,包括:
配置设备的接入协议、认证方式和数据转换结构;以及,提交数据转换结构对应的映射关系配置文件,实现映射关系配置文件的动态加载,加载之后即刻生效;所述映射关系配置文件被设计为:提取从设备接收的数据得到多个设备属性,根据设定的转换结构分别将设备属性进行转换和存储以满足数据多种使用场景;
按照配置的接入协议与设备建立通信;
接收设备发送的报文,从报文中提取认证字段;
基于认证字段、按照配置的认证方式对设备进行认证;
在认证通过后,根据配置的数据转换结构将从设备接收的数据转换为目标结构数据,包括:根据配置的数据转换结构查询映射关系配置文件;基于映射关系配置文件将协议对接模块从设备接收的数据转换为目标结构数据。
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