CN114124466B - 一种面向物联网的轻量级应用生态开发系统 - Google Patents

一种面向物联网的轻量级应用生态开发系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种面向物联网的轻量级应用生态开发系统，包括设备接入层、数据和设备管理层及应用层；所述设备接入层，用于感知和控制设备，兼容若干种网络协议，屏蔽底层设备异构性，对上层形成统一的接口，并将设备信息和数据上传到数据和设备管理层，同时根据来自于数据和设备管理层的设备控制指令对设备进行远程控制；所述数据和设备管理层，用于将数据和设备信息按照统一标准进行存储，接收来自应用层的数据分析指令并对数据和设备信息进行分析；所述应用层，用于给用户提供应用开发平台和应用服务平台，提供物联网应用开发模块给物联网应用开发人员，并对应用、应用模块和用户进行管理；本发明能够将各类底层设备信息与数据进行统一调度。

Description

一种面向物联网的轻量级应用生态开发系统
技术领域
本发明属于物联网技术领域，具体涉及一种面向物联网的轻量级应用生态开发系统。
背景技术
物联网是继互联网后世界信息产业的又一次重大变革。随着物联网技术的发展，越来越多的“物”被感知。现如今，物联网技术被广泛应用于交通、消防、医疗、能源、工业生产、智能家居、智慧城市等领域。
随着物联网技术渗透到各个行业当中，物联网应用也逐渐变得繁复多样起来，在各种应用中，有许多应用模块是共通的。然而，在当前开发模式当中，开发一套物联网应用需要开发人员从底层开始重新搭建，开发效率很低，没有形成一个完整的针对物联网轻量级应用的生态。同时，物联网使用人员在使用物联网产品时需要安装各类不同的物联网应用，十分的不方便。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种面向物联网的轻量级应用生态开发系统，将各类底层设备信息与数据按照同一标准进行存储和管理，进行统一调度。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种面向物联网的轻量级应用生态开发系统，包括设备接入层、数据和设备管理层以及应用层；
所述设备接入层，用于感知和控制设备，兼容若干种网络协议，屏蔽底层设备异构性，对上层形成统一的接口，并将设备信息和数据上传到数据和设备管理层，同时根据来自于数据和设备管理层的设备控制指令对设备进行远程控制；
所述数据和设备管理层，用于对数据和设备进行管理，将数据和设备信息按照统一标准进行存储，接收来自应用层的数据分析指令并根据需求对数据和设备信息进行分析，通过设备接入层对设备进行远程控制；
所述应用层，用于给用户提供应用开发平台和应用服务平台，提供物联网应用开发模块给物联网应用开发人员，并对应用、应用模块和用户进行管理；所述用户包括物联网应用开发人员和物联网应用使用人员。
进一步的，所述数据和设备管理层包括：
设备管理模块：用于从设备接入层获取设备信息，并通过向设备接入层发送设备控制指令对设备进行远程监控、状态查看和配置更新；
数据管理模块：用于将从设备接入层获取的设备信息和数据按照统一标准进行存储，并根据来自于应用层的用户指令对数据存储模块的数据和设备信息进行操作；
数据存储模块：用于分区域存储数据和设备信息；
数据分析模块：用于根据应用需求对数据进行分析。
进一步的，所述应用层包括：
应用数据库：用于存储用户开发的物联网应用和应用模块；
用户管理模块：用于按照应用开发者和应用使用者两大类进行用户信息的管理，用户信息包含用户的账户密码和用户权限；
应用开发平台：用于物联网应用开发人员注册开发者身份，并调取已有应用或应用模块进行新的应用或应用模块的创建、开发和测试；也用于物联网应用开发人员创建或添加新的设备；
应用服务平台：用于用户注册用户身份，并调用已开发的物联网应用；
应用调度平台：用于接收来自应用开发平台或应用服务平台指令，并根据所述指令为应用开发平台和应用服务平台提供连接到应用数据库和用户管理模块的通道；同时根据需求发送数据分析指令到数据分析模块，并将数据分析结果返回到应用开发平台或应用服务平台；发送指令到数据管理模块，控制数据管模块对数据进行操作。
进一步的，物联网应用使用人员注册为物联网应用使用人员身份的步骤如下：
步骤301：用户打开面向物联网应用使用人员的应用服务平台；
步骤302：用户根据提示输入账号、密码以及身份信息；
步骤303：应用服务平台调取用户管理模块中的用户信息查看是否已有该账号，若已被注册，则重复步骤302，若账号不重复，则进行步骤304；
步骤304：用户再次确认账号密码以及身份信息；
步骤305：注册成功，应用服务平台将用户信息存入用户管理模块，用户管理模块根据用户信息分配用户权限。
进一步的，物联网应用开发人员注册为物联网应用开发人员身份的步骤如下：
步骤401：用户打开面向物联网应用开发人员的应用开发平台；
步骤402：用户根据提示输入账号、密码以及身份信息；
步骤403：应用开发平台调取用户管理模块中的用户信息查看是否已有该账号，若已被注册，则重复步骤402，若账号不重复，则进行步骤404；
步骤404：用户再次确认账号密码以及身份信息；
步骤405：注册成功，应用开发平台将用户信息存入用户管理模块，用户管理模块根据用户信息分配用户权限。
进一步的，物联网应用开发人员在物联网应用开发平台上进行应用开发的步骤如下：
步骤501：用户登录物联网应用开发平台，应用开发平台将用户账号密码通过应用调度平台与用户管理模块中的用户信息进行验证，验证成功则登录成功；
步骤502：创建一个新的应用或应用模块；
步骤503：应用开发平台调取应用数据库中的应用模块；
步骤504：用户将应用模块进行组合，或者对应用模块进行修改，生成新的应用或应用模块；
步骤505：用户将新的应用或应用模块上传进行审核，审核通过后应用调度平台将新的应用或应用模块存入应用数据库。
进一步的，物联网应用开发人员在物联网应用中接入新的设备的步骤如下：
步骤601：用户登录物联网应用开发平台，应用开发平台将用户账号密码通过应用调度平台与用户管理模块中的用户信息进行验证，验证成功则登录成功；
步骤602：从应用列表中选取一个已有应用或创建一个新的应用；
步骤603：选择加入新的设备；
步骤604：应用调度平台通过设备管理模块获取能被当前用户所调用的设备信息，并形成设备列表展示出来；
步骤605：用户搜索需要的设备加入到应用当中。
进一步的，物联网应用开发人员在本系统构建的物联网应用生态中加入新的设备的步骤如下：
步骤701：用户登录物联网应用开发平台，应用开发平台将用户账号密码通过应用调度平台与用户管理模块中的用户信息进行验证，验证成功则登录成功；
步骤702：选择创建新的设备；
步骤703：将设备接入网络；
步骤704：设备与设备接入模块连接；
步骤705：设备管理模块检测到有新的设备接入，将设备信息上传到应用调度平台；
步骤706：应用调度平台将设备信息在应用开发平台上展示；
步骤707：用户确认设备信息并分配设备使用权限；
步骤708：数据管理模块根据应用调度平台的指令，将新设备的设备信息和数据分区域存储到数据储存模块当中；
步骤709：完成新设备创建。
进一步的，物联网应用使用人员在调取应用的步骤如下：
步骤801：用户登录物联网应用服务平台，应用服务平台将用户账号密码通过应用调度平台与用户管理模块中的用户信息进行验证，验证成功则登录成功；
步骤802：用户搜索所需应用；
步骤803：应用服务平台根据用户搜索指令向应用调度平台发起请求，应用调度平台根据请求从应用数据库中获取相应的应用列表并展示在应用服务平台中；
步骤804：用户根据需求选取相应的物联网应用。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益的技术效果：
本发明能够兼容多种协议的底层设备，同时对数据和设备信息按照统一标准进行存储和管理。本发明能够提供开放的物理网轻量级应用开发平台，开发人员能够通过应用开发平台获取应用开发模块，并能够对已有应用进行二次开发，还能够随时随地的在应用中添加新的设备且无需重构系统。使用人员能够在应用服务平台通过简单检索调取所需应用，无需下载，即插即用。本发明大大降低了物联网轻量级应用的开发成本，增加了开发效率，同时简化了物联网应用的调取使用过程，更加人性化。
附图说明
图1是本发明的一种总体架构图；
图2是本发明的一种具体架构图；
图3是物联网应用使用人员身份注册步骤图；
图4是物联网应用开发人员身份注册步骤图；
图5是物联网应用开发人员创建新应用或应用模块步骤图；
图6是物联网应用开发人员在应用中添加新设备的步骤图；
图7是物联网应用开发人员在应生态中加入新设备的步骤图；
图8是物联网应用使用人员在调取应用的步骤图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明所述的面向物联网的轻量级应用生态开发系统，总体架构如图1所示，包括设备接入层、数据和设备管理层以及应用层；
所述设备接入层，用于感知和控制设备，兼容若干种网络协议，屏蔽底层设备异构性，对上层形成统一的接口，并将设备信息和数据上传到数据和设备管理层，同时根据来自于数据和设备管理层的设备控制指令对设备进行远程控制；
所述数据和设备管理层，用于对数据和设备进行管理，将数据和设备信息按照统一标准进行存储，接收来自于应用层的数据分析指令并根据需求对数据和设备信息进行分析，通过设备接入层对设备进行远程控制；
所述应用层，用于给用户提供应用开发平台和应用服务平台，提供物联网应用开发模块给物联网应用开发人员，并对应用、应用模块和用户进行管理；所述用户包括物联网应用开发人员和物联网应用使用人员。
具体架构如图2所示。
所述数据和设备管理层包括：
设备管理模块：用于从设备接入层获取设备信息，并通过向设备接入层发送设备控制指令对设备进行远程监控、状态查看和配置更新；
数据管理模块：用于将从设备接入层获取的设备信息和数据按照统一标准进行存储，并根据用户来自于应用层的用户指令对数据存储模块的数据和设备信息进行操作；
数据存储模块：用于分区域存储数据和设备信息；
数据分析模块：用于根据应用需求对数据进行分析。
所述应用层包括：
应用数据库：用于存储用户开发的物联网应用和应用模块；
用户管理模块：用于按照应用开发者和应用使用者两大类进行用户信息的管理，用户信息包含用户的账户密码和用户权限；
应用开发平台：用于物联网应用开发人员注册开发者身份，并调取已有应用或应用模块进行新的应用或应用模块的创建、开发和测试；也用于物联网应用开发人员创建或添加新的设备；
应用服务平台：用于用户注册用户身份，并调用已开发的物联网应用；
应用调度平台：用于接收来自应用开发平台或应用服务平台指令，并根据所述指令为应用开发平台和应用服务平台提供连接到应用数据库和用户管理模块的通道；同时根据需求发送数据分析指令到数据分析模块，并将数据分析结果返回到应用开发平台或应用服务平台；发送指令到数据管理模块，控制数据管模块对数据进行操作。
作为本发明的一种实施例，物联网应用使用人员注册为物联网应用使用人员身份的步骤如图3所示，具体如下：
步骤301：用户打开面向物联网应用使用人员的应用服务平台；
步骤302：用户根据提示输入账号、密码以及身份信息；
步骤303：应用服务平台调取用户管理模块中的用户信息查看是否已有该账号，若已被注册，则重复步骤302，若账号不重复，则进行步骤304；
步骤304：用户再次确认账号密码以及身份信息；
步骤305：注册成功，应用服务平台将用户信息存入用户管理模块，用户管理模块根据用户信息分配用户权限。
作为本发明的一种实施例，物联网应用开发人员注册为物联网应用开发人员身份的步骤如图4所示，具体如下：
步骤401：用户打开面向物联网应用开发人员的应用开发平台；
步骤402：用户根据提示输入账号、密码以及身份信息；
步骤403：应用开发平台调取用户管理模块中的用户信息查看是否已有该账号，若已被注册，则重复步骤402，若账号不重复，则进行步骤404；
步骤404：用户再次确认账号密码以及身份信息；
步骤405：注册成功，应用开发平台将用户信息存入用户管理模块，用户管理模块根据用户信息分配用户权限。
作为本发明的一种实施例，物联网应用开发人员在物联网应用开发平台上进行应用开发的步骤如图5所示，具体如下：
步骤501：用户登录物联网应用开发平台，应用开发平台将用户账号密码通过应用调度平台与用户管理模块中的用户信息进行验证，验证成功则登录成功；
步骤502：创建一个新的应用或应用模块；
步骤503：应用开发平台调取应用数据库中的应用模块；
步骤504：用户将应用模块进行组合，或者对应用模块进行修改，生成新的应用或应用模块；
步骤505：用户将新的应用或应用模块上传进行审核，审核通过后应用调度平台将新的应用或应用模块存入应用数据库。
作为本发明的一种实施例，物联网应用开发人员在物联网应用中接入新的设备的步骤如图6所示，具体如下：
步骤601：用户登录物联网应用开发平台，应用开发平台将用户账号密码通过应用调度平台与用户管理模块中的用户信息进行验证，验证成功则登录成功；
步骤602：从应用列表中选取一个已有应用或创建一个新的应用；
步骤603：选择加入新的设备；
步骤604：应用调度平台通过设备管理模块获取能被当前用户所调用的设备信息，并形成设备列表展示出来；
步骤605：用户搜索需要的设备加入到应用当中。
作为本发明的一种实施例，物联网应用开发人员在本系统构建的物联网应用生态中加入新的设备的步骤如图7所示，具体如下：
步骤701：用户登录物联网应用开发平台，应用开发平台将用户账号密码通过应用调度平台与用户管理模块中的用户信息进行验证，验证成功则登录成功；
步骤702：选择创建新的设备；
步骤703：将设备接入网络；
步骤704：设备与设备接入模块连接；
步骤705：设备管理模块检测到有新的设备接入，将设备信息上传到应用调度平台；
步骤706：应用调度平台将设备信息在应用开发平台上展示；
步骤707：用户确认设备信息并分配设备使用权限；
步骤708：数据管理模块根据应用调度平台的指令，将新设备的设备信息和数据分区域存储到数据储存模块当中；
步骤709：完成新设备创建。
作为本发明的一种实施例，物联网应用使用人员在调取应用的步骤如图8所示，具体如下：
步骤801：用户登录物联网应用服务平台，应用服务平台将用户账号密码通过应用调度平台与用户管理模块中的用户信息进行验证，验证成功则登录成功；
步骤802：用户搜索所需应用；
步骤803：应用服务平台根据用户搜索指令向应用调度平台发起请求，应用调度平台根据请求从应用数据库中获取相应的应用列表并展示在应用服务平台中；
步骤804：用户根据需求选取相应的物联网应用。
本发明能够将各类底层设备信息与数据按照同一标准进行存储和管理，进行统一调度。在物联网应用开发人员开发物联网应用时提供开发模块。物联网应用开发人员还可以自己创建应用模块并分享给其他物联网应用开发人员。物联网应用开发人员能够随时在生态中创建新的设备也能够在已有的应用中添加新的设备。同时，物联网应用使用人员还能按照自己所需随时随地调取应用。

Claims (4)

1.一种面向物联网的轻量级应用生态开发系统，其特征在于：所述系统包括设备接入层、数据和设备管理层以及应用层；
所述设备接入层，用于感知和控制设备，兼容若干种网络协议，屏蔽底层设备异构性，对上层形成统一的接口，并将设备信息和数据上传到数据和设备管理层，同时根据数据和设备管理层的设备控制指令对设备进行远程控制；
所述数据和设备管理层，用于对数据和设备进行管理，将数据和设备信息按照统一标准进行存储，接收来自应用层的数据分析指令并根据需求对数据和设备信息进行分析，通过设备接入层对设备进行远程控制；
所述数据和设备管理层包括：
设备管理模块：用于从设备接入层获取设备信息，并通过向设备接入层发送设备控制指令对设备进行远程监控、状态查看和配置更新；
数据管理模块：用于将从设备接入层获取的设备信息和数据按照统一标准进行存储，并根据来自于应用层的用户指令对数据存储模块的数据和设备信息进行操作；
数据存储模块：用于分区域存储数据和设备信息；
数据分析模块：用于根据应用需求对数据进行分析；
所述应用层，用于给用户提供应用开发平台和应用服务平台，提供物联网应用开发模块给物联网应用开发人员，并对应用、应用模块和用户进行管理；所述用户包括物联网应用开发人员和物联网应用使用人员；
所述应用层包括：
应用数据库：用于存储用户开发的物联网应用和应用模块；
用户管理模块：用于按照应用开发者和应用使用者两大类进行用户信息的管理，用户信息包含用户的账户密码和用户权限；
应用开发平台：用于物联网应用开发人员注册开发者身份，并调取已有应用或应用模块进行新的应用或应用模块的创建、开发和测试；也用于物联网应用开发人员创建或添加新的设备；
应用服务平台：用于用户注册用户身份，并调用已开发的物联网应用；
应用调度平台：用于接收来自应用开发平台或应用服务平台指令，并根据所述指令为应用开发平台和应用服务平台提供连接到应用数据库和用户管理模块的通道；同时根据需求发送数据分析指令到数据分析模块，并将数据分析结果返回到应用开发平台或应用服务平台；发送指令到数据管理模块，控制数据管理模块对数据进行操作；
物联网应用开发人员在物联网应用开发平台上进行应用开发，将新的应用或应用模块上传进行审核，审核通过后应用调度平台将新的应用或应用模块存入应用数据库；
物联网应用开发人员在物联网应用中接入新的设备，从应用列表中选取一个已有应用或创建一个新的应用；应用调度平台通过设备管理模块获取能被当前用户所调用的设备信息，并形成设备列表展示出来；用户搜索需要的设备加入到应用当中；
物联网应用开发人员在本系统构建的物联网应用生态中加入新的设备，选择创建新的设备；将设备接入网络；设备与设备接入模块连接；设备管理模块检测到有新的设备接入，将设备信息上传到应用调度平台；应用调度平台将设备信息在应用开发平台上展示；用户确认设备信息并分配设备使用权限；数据管理模块根据应用调度平台的指令，将新设备的设备信息和数据分区域存储到数据储存模块当中；完成新设备创建。
2.根据权利要求1所述的面向物联网的轻量级应用生态开发系统，其特征在于：物联网应用使用人员注册为物联网应用使用人员身份的步骤如下：
步骤301：用户打开面向物联网应用使用人员的应用服务平台；
步骤302：用户根据提示输入账号、密码以及身份信息；
步骤303：应用服务平台调取用户管理模块中的用户信息查看是否已有该账号，若已被注册，则重复步骤302，若账号不重复，则进行步骤304；
步骤304：用户再次确认账号密码以及身份信息；
步骤305：注册成功，应用服务平台将用户信息存入用户管理模块，用户管理模块根据用户信息分配用户权限。
3.根据权利要求1所述的面向物联网的轻量级应用生态开发系统，其特征在于：物联网应用开发人员注册为物联网应用开发人员身份的步骤如下：
步骤401：用户打开面向物联网应用开发人员的应用开发平台；
步骤402：用户根据提示输入账号、密码以及身份信息；
步骤403：应用开发平台调取用户管理模块中的用户信息查看是否已有该账号，若已被注册，则重复步骤402，若账号不重复，则进行步骤404；
步骤404：用户再次确认账号密码以及身份信息；
步骤405：注册成功，应用开发平台将用户信息存入用户管理模块，用户管理模块根据用户信息分配用户权限。
4.根据权利要求1所述的面向物联网的轻量级应用生态开发系统，其特征在于：物联网应用使用人员在调取应用的步骤如下：
步骤801：用户登录物联网应用服务平台，应用服务平台将用户账号密码通过应用调度平台与用户管理模块中的用户信息进行验证，验证成功则登录成功；
步骤802：用户搜索所需应用；
步骤803：应用服务平台根据用户搜索指令向应用调度平台发起请求，应用调度平台根据请求从应用数据库中获取相应的应用列表并展示在应用服务平台中；
步骤804：用户根据需求选取相应的物联网应用。
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