CN113992733A - 边缘网关接入物联网设备的方法、装置、电子设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种边缘网关接入物联网设备的方法、装置、电子设备和存储介质,该方法包括:定义通信层帧结构和业务层协议;通信层协议和业务层协议完全解耦;边缘网关与物联网设备建立连接;物联网设备通过通信层向边缘网关发送请求消息;边缘网关的通信层将请求消息推入消息队列;请求消息从消息队列出队后,根据通信层帧结构中主题ID将请求消息分发给对应的业务层的业务服务进行处理。本申请将通信层协议和业务层协议分层,实现了通信协议的灵活支持和扩展,方便协议的接入与维护,通信层协议与业务层协议解耦开,可以分开迭代灵活配合,物联网设备通过不同的通信协议向边缘网关发送请求消息,从而把请求消息分发给业务层不同的业务服务进行处理。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,具体涉及一种边缘网关接入物联网设备的方法、装置、电子设备和介质。
背景技术
目前,现有的边缘网关接入协议,倾向于选择最通用的协议栈,如http,mqtt等,以支持大多数终端设备的接入需求;为了便于实现或考虑市面上终端接入的需要,也可能会支持多种协议,但不同协议针对的业务类型各不相同,如http协议支持终端控制请求、mqtt协议支持设备心跳等。
存在如下问题:物联网设备或第三方平台种类繁多,支持的通讯接口也不尽相同,单一通信协议要么无法满足现场需求,要么需要硬件更新,成本较高;通信协议栈和上层业务耦合紧密,不支持不同协议和不同业务直接灵活地拆分和配合。
发明内容
本发明提供一种边缘网关接入物联网设备的方法、装置、电子设备和存储介质,能够解决上述边缘网关对不同物联网设备支持的通讯协议的接入及适配问题的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供一种边缘网关接入物联网设备的方法,包括:
定义通信层帧结构和业务层协议;通信层协议和所述业务层协议完全解耦;
边缘网关与物联网设备建立连接;
物联网设备通过通信层向边缘网关发送请求消息;
边缘网关接收到所述请求消息,边缘网关的通信层将所述请求消息推入消息队列;
请求消息从消息队列出队后,根据通信层帧结构中主题ID将请求消息分发给对应的业务层的业务服务进行处理。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,边缘网关与所述物联网设备建立连接包括:
物联网设备通过协议发送广播信息到所述边缘网关;
边缘网关接收到所述广播信息后,将边缘网关的单播地址发送至物联网设备;
物联网设备通过单播地址与边缘网关建立长连接。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,请求消息从所述消息队列出队后,方法还包括:
对请求消息做帧解析和参数检查。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,定义通信层帧结构包括定义帧头、数据和帧尾。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,帧头包括:开始位、主题ID、序列号、版本号、消息ID、保留和数据长度;
帧尾包括:校验和结束。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,定义业务层协议至少包括以下格式中的其中一种:
字符串,json、xml结构,字节流。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法,还包括:
业务层数据被填充在通信层帧结构的数据中;
数据长度的值为所述业务层数据的字节数。
第二方面,本发明实施例还提供一种边缘网关接入物联网设备的装置,包括:
定义模块:用于定义通信层帧结构和业务层协议;通信层协议和业务层协议完全解耦;
建立连接模块:用于边缘网关与物联网设备建立连接;
发送模块:用于物联网设备通过通信层向所述边缘网关发送请求消息;
接收模块和推入模块:用于边缘网关接收到请求消息,边缘网关的通信层将请求消息推入消息队列;
分发模块:用于请求消息从消息队列出队后,根据通信层帧结构中主题ID将请求消息分发给对应的业务层的业务服务进行处理。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括:处理器和存储器;
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行如上所述任一项所述一种边缘网关接入物联网设备的方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如上所述任一项所述一种边缘网关接入物联网设备的方法。
本发明的有益效果是:本发明涉及一种边缘网关接入物联网设备的方法、装置、电子设备和存储介质,该方法包括:定义通信层帧结构和业务层协议;通信层协议和所述业务层协议完全解耦;边缘网关与物联网设备建立连接;物联网设备通过通信层向边缘网关发送请求消息;边缘网关接收到请求消息,边缘网关的通信层将请求消息推入消息队列;请求消息从消息队列出队后,根据通信层帧结构中主题ID将请求消息分发给对应的业务层的业务服务进行处理。本申请将通信层协议和业务层协议分层,从而将业务层协议和通信层协议分开,实现了通信协议的灵活支持和扩展,方便协议的接入与维护,通信层协议与业务层协议解耦开,可以分开迭代,灵活配合,物联网设备通过不同的通信协议向边缘网关发送请求,通信层将接收到的请求消息推入消息队列,消息出队后根据通信层帧结构中的主题ID将请求消息分发给不同的业务服务进行处理。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的方法图一;
图2为本发明实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的方法图二;
图3为本发明实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的装置图;
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的示意性框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点,下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开,而非对本申请的限定。基于所描述的本申请的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
图1为本发明实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的方法图一。
第一方面,本发明实施例提供一种边缘网关接入物联网设备的方法,结合图1,包括S101至S105五个步骤:
S101:定义通信层帧结构和业务层协议;通信层协议和业务层协议完全解耦。
具体的,本申请实施例中,将通信层协议和业务层协议分层,从而将业务层协议和通信层协议分开,两层协议可以分别设计和更新,从而实现了通信协议的灵活支持和扩展,方便协议的接入与维护,通信层协议与业务层协议解耦开,可以分开迭代,灵活配合。
S102:边缘网关与物联网设备建立连接。
具体的,本申请实施例中,物联网设备可以是多个物联网设备,例如电梯、视频报警设备等,边缘网关与电梯、视频报警设备等建立连接关系。
S103:物联网设备通过通信层向边缘网关发送请求消息。
具体的,本申请实施例中,在边缘网关与电梯、视频报警设备等物联网设备建立连接关系后物联网设备通过不同的通信协议向边缘网关发送请求消息,如电梯通过TCP协议向边缘网关发送请求消息,视频报警设备通过MQTT协议向边缘网关发送请求消息。
S104:边缘网关接收到请求消息,边缘网关的通信层将请求消息推入消息队列。
S105:请求消息从消息队列出队后,根据通信层帧结构中主题ID将请求消息分发给对应的业务层的业务服务进行处理。
具体的,本申请实施例中,边缘网关接收到请求消息后,边缘网关的通信层将接收到的请求消息推入消息队列,请求消息从消息队列出队后根据通信层帧结构中的主题ID将请求消息分发给不同的业务服务进行处理。
应理解,本申请将通信层协议和业务层协议分层,从而将业务层协议和通信层协议分开,实现了通信协议的灵活支持和扩展,方便协议的接入与维护,通信层协议与业务层协议解耦开,可以分开迭代,灵活配合,如通信层的UDP协议对应业务层的网关发现协议,如通信层的TCP协议对应业务层的设备控制协议,如通信层的http(s)协议对应业务层的通行协议,物联网设备通过不同的通信协议向边缘网关发送请求,通信层将接收到的请求消息推入消息队列,消息出队后根据通信层帧结构中的主题ID将请求消息分发给不同的业务服务进行处理。
图2为本发明实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的方法图二;
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,结合图2,边缘网关与所述物联网设备建立连接包括S201至S203三个步骤:
S201:物联网设备通过协议发送广播信息到边缘网关。
具体的,本申请实施例中,物联网设备通过广播型如udp广播或总线型如485总线协议,发送广播信息到边缘网关。
S202:边缘网关接收到广播信息后,将边缘网关的单播地址发送至物联网设备。
具体的,本申请实施例中,边缘网关接收到广播信息后,将其单播地址如ip地址返回给物联网设备。
S203:物联网设备通过单播地址与边缘网关建立长连接。
具体的,本申请实施例中,物联网设备通过单播地址如ip地址与边缘网关建立长连接。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,请求消息从所述消息队列出队后,还包括:
对请求消息做帧解析和参数检查。
具体的,本申请实施例中,通过对消息队列出队后的请求消息做帧解析和参数检查,对请求消息进行筛选,提高了业务层收到的请求消息的准确率。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,定义通信层帧结构包括定义帧头、数据和帧尾。
具体的,本申请实施例中,通信层帧结构包括:帧头、数据和帧尾,在另外一些实施例中,通信层帧结构只包括:帧头和帧尾。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,帧头包括:开始位、主题ID、序列号、版本号、消息ID、保留和数据长度;
帧尾包括:校验和结束。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法中,定义业务层协议至少包括以下格式中的其中一种:
字符串,json、xml结构,字节流。
具体的,本申请实施例中,业务层协议的定义与通信层协议完全解耦,可以灵活地定义为字符串,json、xml结构,字节流等,应理解,也可以包括其它格式的业务层协议,并不以此限定本申请的保护范围。
在一些实施例中,上述一种边缘网关接入物联网设备的方法,还包括:
业务层数据被填充在通信层帧结构的数据中;
数据长度的值为所述业务层数据的字节数。
具体的,本申请实施例中,结合上述表格业务层数据被填充在通信层帧结构的数据部分,此时帧头数据长度的值为Data的字节数。
在一些实施例中,业务层数据不包括数据部分,即只有帧头和帧尾,则帧头的数据长度的值为0。
图3为本发明实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的装置图。
第二方面,本发明实施例还提供一种边缘网关接入物联网设备的装置,包括定义模块301、建立连接模块302、发送模块303、接收模块304、推入模块305和分发模块306,下文将依次介绍这6个模块。
定义模块301:用于定义通信层帧结构和业务层协议;所述通信层协议和业务层协议完全解耦;
具体的,本申请实施例中,通过定义模块301定义通信层帧结构和业务层协议,将通信层协议和业务层协议分层,从而将业务层协议和通信层协议分开,两层协议可以分别设计和更新,从而实现了通信协议的灵活支持和扩展,方便协议的接入与维护,通信层协议与业务层协议解耦开,可以分开迭代,灵活配合。
建立连接模块302:用于边缘网关与物联网设备建立连接;
具体的,本申请实施例中,物联网设备可以是多个物联网设备,例如电梯、视频报警设备等,建立连接模块302用于边缘网关与电梯、视频报警设备等建立连接关系。
发送模块303:用于物联网设备通过通信层向所述边缘网关发送请求消息;
具体的,本申请实施例中,在边缘网关与电梯、视频报警设备等物联网设备建立连接关系后物联网设备的发送模块303通过不同的通信协议向边缘网关发送请求消息,如电梯通过TCP协议向边缘网关发送请求消息,视频报警设备通过MQTT协议向边缘网关发送请求消息。
接收模块304和推入模块305:用于边缘网关接收到请求消息,边缘网关的通信层将请求消息推入消息队列;
具体的,本申请实施例中,边缘网关的接收模块304接收到请求消息后,边缘网关的通信层的推入模块304将接收到的请求消息推入消息队列。
分发模块306:用于请求消息从消息队列出队后,根据通信层帧结构中主题ID将请求消息分发给对应的业务层的业务服务进行处理。
具体的,本申请实施例中,消息出队后分发模块306根据通信层帧结构中的主题ID将请求消息分发给不同的业务服务进行处理。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括:处理器和存储器;
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行如上所述任一项所述一种边缘网关接入物联网设备的方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如上所述任一项所述一种边缘网关接入物联网设备的方法。
图4是本公开实施例提供的一种电子设备的示意性框图。
如图4所示,电子设备包括:至少一个处理器401、至少一个存储器402和至少一个通信接口403。电子设备中的各个组件通过总线系统404耦合在一起。通信接口403,用于与外部物联网设备之间的信息传输。可理解,总线系统404用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统404除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但为了清楚说明起见,在图4中将各种总线都标为总线系统404。
可以理解,本实施例中的存储器402可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。
在一些实施方式中,存储器402存储了如下的元素,可执行单元或者数据结构,或者他们的子集,或者他们的扩展集:操作系统和应用程序。
其中,操作系统,包含各种系统程序,例如框架层、核心库层、驱动层等,用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序,包含各种应用程序,例如媒体播放器(Media Player)、浏览器(Browser)等,用于实现各种应用业务。实现本申请实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的方法中任一方法的程序可以包含在应用程序中。
在本申请实施例中,处理器401通过调用存储器402存储的程序或指令,具体的,可以是应用程序中存储的程序或指令,处理器401用于执行本申请实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的方法各实施例的步骤。
定义通信层帧结构和业务层协议;通信层协议和所述业务层协议完全解耦;
边缘网关与物联网设备建立连接;
物联网设备通过通信层向边缘网关发送请求消息;
边缘网关接收到所述请求消息,边缘网关的通信层将所述请求消息推入消息队列;
请求消息从消息队列出队后,根据通信层帧结构中主题ID将请求消息分发给对应的业务层的业务服务进行处理。
本申请实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的方法中任一方法可以应用于处理器401中,或者由处理器401实现。处理器401可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器401中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器401可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,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。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。
本申请实施例提供的一种边缘网关接入物联网设备的方法中任一方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器402,处理器401读取存储器402中的信息,结合其硬件完成一种边缘网关接入物联网设备的方法的步骤。
本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。
本领域的技术人员能够理解,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
虽然结合附图描述了本申请的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本申请的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内以上,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,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改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。
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,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改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 (10)
1.一种边缘网关接入物联网设备的方法,其特征在于,包括:
定义通信层帧结构和业务层协议;通信层协议和所述业务层协议完全解耦;
边缘网关与物联网设备建立连接;
所述物联网设备通过通信层向所述边缘网关发送请求消息;
所述边缘网关接收到所述请求消息,所述边缘网关的通信层将所述请求消息推入消息队列;
所述请求消息从所述消息队列出队后,根据所述通信层帧结构中主题ID将所述请求消息分发给对应的业务层的业务服务进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种边缘网关接入物联网设备的方法,其特征在于,所述边缘网关与所述物联网设备建立连接包括:
所述物联网设备通过协议发送广播信息到所述边缘网关;
所述边缘网关接收到所述广播信息后,将所述边缘网关的单播地址发送至所述物联网设备;
所述物联网设备通过单播地址与所述边缘网关建立长连接。
3.根据权利要求1所述的一种边缘网关接入物联网设备的方法,其特征在于,所述请求消息从所述消息队列出队后,所述方法还包括:
对所述请求消息做帧解析和参数检查。
4.根据权利要求1所述的一种边缘网关接入物联网设备的方法,其特征在于,所述定义通信层帧结构包括定义帧头、数据和帧尾。
5.根据权利要求4所述的一种边缘网关接入物联网设备的方法,其特征在于,
所述帧头包括:开始位、主题ID、序列号、版本号、消息ID、保留和数据长度;
所述帧尾包括:校验和结束。
6.根据权利要求4所述的一种边缘网关接入物联网设备的方法,其特征在于,所述定义业务层协议至少包括以下格式中的其中一种:
字符串,json、xml结构,字节流。
7.根据权利要求6所述的一种边缘网关接入物联网设备的方法,其特征在于,所述方法还包括:
业务层数据被填充在所述通信层帧结构的数据中;
所述数据长度的值为所述业务层数据的字节数。
8.一种边缘网关接入物联网设备的装置,其特征在于,包括:
定义模块:用于定义通信层协议和业务层协议;所述通信层协议和业务层协议完全解耦;
建立连接模块:用于边缘网关与物联网设备建立连接;
发送模块:用于所述物联网设备通过通信层向所述边缘网关发送请求消息;
接收模块和推入模块:用于所述边缘网关接收到所述请求消息,所述边缘网关的通信层将所述请求消息推入消息队列;
分发模块:用于所述请求消息从所述消息队列出队后,根据通信层帧结构中主题ID将所述请求消息分发给对应的业务层的业务服务进行处理。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器;
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行如权利要求1至7任一项所述一种边缘网关接入物联网设备的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至7任一项所述一种边缘网关接入物联网设备的方法。
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