CN113542026A - 物联网设备故障定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了物联网设备故障定位方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取所有设备的历史数据，确定故障设备；查询故障设备的协议上传日志，若有协议，则进行软件故障定位，并将具体的软件故障反馈给运维人员，软件故障包括协议解析故障、kafka数据传输故障、数据入库故障；若无协议，则进行硬件故障定位，并将具体的硬件故障反馈给运维人员，硬件故障包括传感器故障、传输模块故障、供电故障、通讯故障、端口故障。本发明根据物联网设备的数据传输链路，通过判断故障设备是否上传协议，以确定故障是属于硬件故障或软件故障，再确定具体故障原因，提升了故障定位效率和准确性，从根源上解决了现有技术中无法实现快速准确地故障定位的技术问题。

Description

物联网设备故障定位方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明属于物联网领域，具体涉及一种物联网设备故障定位方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

自2008年起，智慧城市的概念提出，以及通讯技术的快速发展，物联网产品的应用也愈加广泛。为了实现智慧城市的部署，在地质、建筑监测的项目中，会部署大量传感器，这些传感器功能广泛，但部分设备所处环境恶劣，难以长期稳定的运行，一旦发生故障，故障难以被实时发现、准确定位以及快速修复。难免发生因传感器数据缺失，造成一定的经济损失以及人员伤亡。

然而，物联网设备的数据传输链路较复杂，传感器数据从采集到入库涉及多个环节，然而，现有技术无法做到对物联网设备进行高效快速的故障定位，无法高效准确地找到故障原因，导致其运维效率低，运维需要花费大量的时间与精力。

因此，如何实现一种高效快速的物联网设备故障定位方法，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种物联网设备故障定位方法、装置、设备及存储介质。本发明根据物联网设备的数据传输链路，通过判断故障设备是否上传协议，以确定故障是属于硬件故障或软件故障，再进行具体硬件故障或软件故障原因的查找，节省了故障定位时间，提高了故障定位效率及准确性，从而从根源上解决了现有技术中无法实现快速准确地对故障进行定位，导致运维效率低的技术问题。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种物联网设备故障定位方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获取所有设备的历史数据，确定故障设备；

S2、查询所述故障设备的协议上传日志，检查是否上传协议，若是，则进入步骤S3，否则进入步骤S4；

S3、定位数据传输链路中的软件故障，并将所述软件故障反馈给运维人员，所述软件故障包括协议解析故障、kafka数据传输故障、数据入库故障；

S4、定位数据传输链路中的硬件故障，并将所述硬件故障反馈给运维人员，所述硬件故障包括传感器故障、传输模块故障、供电故障、通讯故障、端口故障。

进一步地，所述步骤S1包括：从数据库中获取设备的历史数据，根据设备数据上传频率，筛选出最近三个频率无数据上传的设备编号以及项目组户名，确定该设备为故障设备。

进一步地，所述步骤S2包括：根据故障设备编号以及项目组户名查询所述故障设备的协议上传日志。

进一步地，所述步骤S3包括：根据故障设备编号以及项目组户名查询单协议生命周期管理日志，根据所述单协议生命周期管理日志定位所述故障为协议解析故障、kafka数据传输故障或数据入库故障；其中，所述单协议生命周期管理，是指在协议从解析到入库的过程中，使用程序监测，通过埋点的方式，查找单条协议无法最终入库的原因，并记录日志的过程。

进一步地，所述步骤S4包括：

S41、查询所述故障设备上传协议所采用的端口，连接所述端口，若无法正常连接，则通知运维人员维护所述端口，若能正常连接，则进入步骤S42；

S42、查询所述故障设备上传数据使用的通讯方式，若通讯异常，则通知运维人员通讯异常，若正常，则进入步骤S43；

S43、获取所述故障设备的供电方式，通过分析所述故障设备的历史电压数据，确定是否是由供电故障导致的设备掉线，若为供电不足导致掉线，则反馈给运维人员，否则进入步骤S44；

S44、获取传输模块在数据库中的电压数据或心跳包，若数据或心跳包不正常，且数据库中有传感器数据，则将传输模块故障反馈给运维人员，若传输模块和传感器皆无数据，则将传输模块故障和传感器故障均可能有故障反馈给运维人员。

进一步地，根据物联网设备的数据传输链路，以协议是否上传为分界点，将数据传输链路中存在的故障划分为：硬件故障与软件故障。

进一步地，根据故障设备编号以及项目组户名查询所述端口、通讯方式、供电方式、电压数据或心跳包以及传感器数据。

一种物联网设备故障定位装置，其特征在于，包括：

故障设备确定单元，获取所有设备的历史数据，确定故障设备；

协议判断单元，查询所述故障设备的协议上传日志，检查是否上传协议，若是，则运行软件故障定位单元，否则运行硬件故障定位单元；

软件故障定位单元，定位数据传输链路中的软件故障，并将所述软件故障反馈给运维人员，所述软件故障包括协议解析故障、kafka数据传输故障、数据入库故障；

硬件故障定位单元，定位数据传输链路中的硬件故障，并将所述硬件故障反馈给运维人员，所述硬件故障包括传感器故障、传输模块故障、供电故障、通讯故障、端口故障。

一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种物联网设备故障定位方法。

一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现一种物联网设备故障定位方法。

本发明公开的物联网设备故障定位方法、装置、设备及存储介质，与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明根据物联网设备的数据传输链路，以协议是否上传为分界点，确定故障为硬件故障或软件故障后，再进一步定位具体故障原因，并将故障准确的反馈给运维人员，辅助运维人员进行故障修复，提升了故障定位效率、准确性，以及运维效率；

2、本发明根据单协议生命周期管理日志准确定位具体的软件故障，即根据单协议生命周期管理日志能够准确定位故障为协议解析故障、kafka数据传输故障或数据入库故障，提高了故障定位的效率和准确性；

3、本发明通过查询故障设备所采用的端口、通讯方式、供电方式、传输模块、传感器，能够全方位、准确地定位具体故障原因，提升了故障定位准确性；

4、本发明通过从数据库中获取设备的历史数据，根据设备数据上传频率，筛选出故障设备，提升了故障设备的筛选效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，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为本发明实施例提供的物联网设备的数据传输链路图

图2为本发明实施例提供的物联网设备故障定位方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的物联网设备故障定位方法细化流程图。

图4为本发明实施例提供的物联网设备故障定位装置的各单元的示意性框图。

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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本实施例提出了一种物联网设备故障定位方法，本实例根据物联网设备的数据传输链路，以协议是否上传为分界点，将数据传输链路中可能存在的故障划分为：硬件故障与软件故障。

数据传输链路如图1所示，数据传输过程包括：通过传感器采集数据，并将数据发送给传输模块；传输模块通过端口将协议上传至生产服务器，生产服务器完成协议从解析到入库的过程；将数据库中的数据上传至云平台。其中，所述传输模块可采用DTU(DataTransfer unit)或RTU(Remote Terminal Unit)。

如图2所示，物联网设备故障定位方法包括以下步骤S1至S4：

S1、获取所有设备的历史数据，确定故障设备；

具体地，进行设备巡检，从数据库中获取设备的历史数据，根据设备数据上传频率，筛选出最近三个频率无数据上传的设备编号以及项目组户名，确定该设备为故障设备。

S2、查询所述故障设备的协议上传日志，检查是否上传协议，若是，则进入步骤S3，否则进入步骤S4；

本实例根据物联网设备的数据传输链路，以协议是否上传为分界点，将数据链路中可能存在的故障分为：硬件故障与软件故障，通过判断故障设备是否上传协议，以确定故障是属于硬件故障或软件故障，再进行具体硬件故障或软件故障原因的查找，节省了故障定位时间，提高了故障定位效率及准确性；

具体地，根据故障设备编号以及项目组户名查询所述故障设备的协议上传日志。

S3、定位数据传输链路中的软件故障，并将所述软件故障反馈给运维人员，所述软件故障包括协议解析故障、kafka数据传输故障、数据入库故障；

查询故障设备的协议上传日志，在确定有协议上传时，判定所述故障为软件故障，接下来进一步定位软件故障的具体原因。

本实施例根据故障设备编号以及项目组户名查询单协议生命周期管理日志，根据所述单协议生命周期管理日志准确定位所述故障为协议解析故障、kafka数据传输故障或数据入库故障。

其中，所述单协议生命周期管理，是指在协议从解析到入库的过程中，使用程序监测，通过埋点的方式，查找单条协议无法最终入库的原因，并记录日志的过程。

本实施例根据单协议生命周期管理日志准确定位具体的软件故障，即根据单协议生命周期管理日志能够准确定位故障为协议解析故障、kafka数据传输故障或数据入库故障，提高了故障定位的效率和准确性。

同时，在定位到具体故障原因后，将故障及时反馈给运维人员，辅助运维人员进行故障修复，提升了物联网设备的运维效率。

S4、定位数据传输链路中的硬件故障，并将所述硬件故障反馈给运维人员，所述硬件故障包括传感器故障、传输模块故障、供电故障、通讯故障、端口故障。

查询故障设备的协议上传日志，在确定无协议上传时，判定所述故障为硬件故障，接下来进一步定位硬件故障的具体原因。

具体地，所述步骤S4包括S41-S44，如图3所示，具体步骤如下：

S41、查询所述故障设备上传协议所采用的端口，连接所述端口，若无法正常连接，则通知运维人员维护所述端口，若能正常连接，则进入步骤S42；

具体地，可根据故障设备编号以及项目组户名查询此设备协议上传时所用的端口；使用telnet连接此端口，来判断端口是否能正常连接。

S42、查询所述故障设备上传数据使用的通讯方式，若通讯异常，则通知运维人员通讯异常，若正常，则进入步骤S43；

根据故障设备编号以及项目组户名查询此设备上传数据时使用的通讯方式。

在一实施例中，传输模块是以物联卡为通讯方式，则查询对应物联卡的剩余流量，当查询结果为无剩余流量时，通知运维人员物联卡无剩余流量，通讯不正常，如剩余流量充足，则进入下一步骤S43。

S43、获取所述故障设备的供电方式，通过分析所述故障设备的历史电压数据，确定是否是由供电故障导致的设备掉线，若为供电不足导致掉线，则反馈给运维人员，否则进入步骤S44；

根据故障设备编号以及项目组户名获取到此设备安装时所使用的供电方式，通过分析此设备的历史电压数据，得到是否是由供电故障导致的设备掉线，如分析结果为供电不足导致掉线，则反馈给运维人员；否则进入步骤S44。

S44、获取传输模块在数据库中的电压数据或心跳包，若数据或心跳包不正常，且数据库中有传感器数据，则将传输模块故障反馈给运维人员，若传输模块和传感器皆无数据，则将传输模块故障和传感器故障均可能有故障反馈给运维人员。

获取传输模块在数据库中的电压数据或心跳包，若数据或心跳包不正常，且数据库中有传感器数据，则表明传感器正常，传输模块故障，将传输模块故障反馈给运维人员。

若传输模块和传感器皆无数据，则将传输模块故障和传感器故障均可能有故障反馈给运维人员，需要运维人员进行现场排查。

运维人员在接收到故障原因后，进行分类并处理。

图4是本发明实施例提供的一种物联网设备故障定位装置的示意性框图。如图4所示，对应于以上物联网设备故障定位方法，本发明还提供一种物联网设备故障定位装置。该物联网设备故障定位装置包括用于执行上述物联网设备故障定位方法的单元，该装置可以被配置于服务器中。具体地，请参阅图4，该物联网设备故障定位装置包括故障设备确定单元、协议判断单元、软件故障定位单元、硬件故障定位单元。

故障设备确定单元，获取所有设备的历史数据，确定故障设备；

协议判断单元，查询所述故障设备的协议上传日志，检查是否上传协议，若是，则运行软件故障定位单元，否则运行硬件故障定位单元；

软件故障定位单元，定位数据传输链路中的软件故障，并将所述软件故障反馈给运维人员，所述软件故障包括协议解析故障、kafka数据传输故障、数据入库故障；

软件故障定位单元根据故障设备编号以及项目组户名查询单协议生命周期管理日志，根据所述单协议生命周期管理日志准确定位所述故障为协议解析故障、kafka数据传输故障或数据入库故障。

其中，所述单协议生命周期管理，是指在协议从解析到入库的过程中，使用程序监测，通过埋点的方式，查找单条协议无法最终入库的原因，并记录日志的过程。

本实施例根据单协议生命周期管理日志准确定位具体的软件故障，即根据单协议生命周期管理日志能够准确定位故障为协议解析故障、kafka数据传输故障或数据入库故障，提高了故障定位的效率和准确性。

硬件故障定位单元，定位数据传输链路中的硬件故障，并将所述硬件故障反馈给运维人员，所述硬件故障包括传感器故障、传输模块故障、供电故障、通讯故障、端口故障。

在一实施例中，所述硬件故障定位单元包括端口故障定位单元、通讯故障定位单元、供电故障定位单元、传感器和传输模块故障定位单元。

端口故障定位单元，查询所述故障设备上传协议所采用的端口，连接所述端口，若无法正常连接，则通知运维人员维护所述端口，若能正常连接，则执行通讯故障定位单元；

通讯故障定位单元，查询所述故障设备上传数据使用的通讯方式，若通讯异常，则通知运维人员通讯异常，若正常，则执行供电故障定位单元；

供电故障定位单元，获取所述故障设备的供电方式，通过分析所述故障设备的历史电压数据，确定是否是由供电故障导致的设备掉线，若为供电不足导致掉线，则反馈给运维人员，否则执行传感器和传输模块故障定位单元；

传感器和传输模块故障定位单元，获取传输模块在数据库中的电压数据或心跳包，若数据或心跳包不正常，且数据库中有传感器数据，则将传输模块故障反馈给运维人员，若传输模块和传感器皆无数据，则将传输模块故障和传感器故障均可能有故障反馈给运维人员。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述物联网设备故障定位装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

上述物联网设备故障定位装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在计算机设备上运行。

该计算机设备可以是服务器，其中，服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。

计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口，其中，存储器可以包括非易失性存储介质和内存储器。

该非易失性存储介质可存储操作系统和计算机程序。该计算机程序包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器执行一种物联网设备故障定位方法。

该处理器用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备的运行。

该内存储器为非易失性存储介质中的计算机程序的运行提供环境，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行一种物联网设备故障定位方法。

该网络接口用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，上述计算机设备结构仅仅是与本申请方案相关的部分结构，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

其中，所述处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序，该程序实现实施例一所述的一种物联网设备故障定位。

应当理解，在本申请实施例中，处理器可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)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。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。

本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中该计算机程序被处理器执行时使处理器执行实施例一所述的一种物联网设备故障定位方法。

所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。

该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种物联网设备故障定位方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获取所有设备的历史数据，确定故障设备；

S2、查询所述故障设备的协议上传日志，检查是否上传协议，若是，则进入步骤S3，否则进入步骤S4；

S3、定位数据传输链路中的软件故障，并将所述软件故障反馈给运维人员，所述软件故障包括协议解析故障、kafka数据传输故障、数据入库故障；

S4、定位数据传输链路中的硬件故障，并将所述硬件故障反馈给运维人员，所述硬件故障包括传感器故障、传输模块故障、供电故障、通讯故障、端口故障。

2.根据权利要求1所述的故障定位方法，其特征在于，所述步骤S1包括：从数据库中获取设备的历史数据，根据设备数据上传频率，筛选出最近三个频率无数据上传的设备编号以及项目组户名，确定该设备为故障设备。

3.根据权利要求1所述的故障定位方法，其特征在于，所述步骤S2包括：根据故障设备编号以及项目组户名查询所述故障设备的协议上传日志。

4.根据权利要求1所述的故障定位方法，其特征在于，所述步骤S3包括：根据故障设备编号以及项目组户名查询单协议生命周期管理日志，根据所述单协议生命周期管理日志定位所述故障为协议解析故障、kafka数据传输故障或数据入库故障；其中，所述单协议生命周期管理，是指在协议从解析到入库的过程中，使用程序监测，通过埋点的方式，查找单条协议无法最终入库的原因，并记录日志的过程。

5.根据权利要求1所述的故障定位方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S41、查询所述故障设备上传协议所采用的端口，连接所述端口，若无法正常连接，则通知运维人员维护所述端口，若能正常连接，则进入步骤S42；

S42、查询所述故障设备上传数据使用的通讯方式，若通讯异常，则通知运维人员通讯异常，若正常，则进入步骤S43；

S43、获取所述故障设备的供电方式，通过分析所述故障设备的历史电压数据，确定是否是由供电故障导致的设备掉线，若为供电不足导致掉线，则反馈给运维人员，否则进入步骤S44；

S44、获取传输模块在数据库中的电压数据或心跳包，若数据或心跳包不正常，且数据库中有传感器数据，则将传输模块故障反馈给运维人员，若传输模块和传感器皆无数据，则将传输模块故障和传感器故障均可能有故障反馈给运维人员。

6.根据权利要求1所述的故障定位方法，其特征在于，根据物联网设备的数据传输链路，以协议是否上传为分界点，将数据传输链路中存在的故障划分为：硬件故障与软件故障。

7.根据权利要求5所述的故障定位方法，其特征在于，根据故障设备编号以及项目组户名查询所述端口、通讯方式、供电方式、电压数据或心跳包以及传感器数据。

8.一种物联网设备故障定位装置，其特征在于，包括：

故障设备确定单元，获取所有设备的历史数据，确定故障设备；

协议判断单元，查询所述故障设备的协议上传日志，检查是否上传协议，若是，则运行软件故障定位单元，否则运行硬件故障定位单元；

软件故障定位单元，定位数据传输链路中的软件故障，并将所述软件故障反馈给运维人员，所述软件故障包括协议解析故障、kafka数据传输故障、数据入库故障；

硬件故障定位单元，定位数据传输链路中的硬件故障，并将所述硬件故障反馈给运维人员，所述硬件故障包括传感器故障、传输模块故障、供电故障、通讯故障、端口故障。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

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