CN114548776A - 一种基于微服务的物联网称重管理系统 - Google Patents

一种基于微服务的物联网称重管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及称重管理领域,特别涉及一种基于微服务的物联网称重管理系统,面向服务的架构的特殊实现,允许提供分配在不同设备、网关或容器,促进它们之间的互动并使之标准化;包括称重管理系统,边缘计算网关,API网关和称重现场;称重现场内设有称重仪表、附件设备和内含应用客户端的现场操作计算机;称重管理系统包括管理系统后台和物联网平台,其中管理系统后台内含称重管理应用微服务模块;物联网平台内含设备管理微服务模块和网络通信微服务模块;称重仪表和附件设备通过边缘计算网关与称重管理系统的物联网平台通信,物联网平台与管理系统后台通信;现场操作计算机通过API网关与称重管理系统的管理系统后台通信。

Description

一种基于微服务的物联网称重管理系统
技术领域
本发明涉及称重管理领域,特别涉及一种基于微服务的物联网称重管理系统。
背景技术
以汽车衡为主要品类的称重设备主要用于工业、农业等场合。目前主流的称重管理系统正在逐渐取代手动输入称量结果的人工记录方式,进入计算机辅助信息管理的阶段。传统的称重管理系统安装在机房的计算机,通过与工控机连接来采集和监测现场称重设备的数据,并根据需要对设备发出控制命令。通常为特定平台开发,适合操作现场附近的离线使用,但是它的模块耦合程度过高,且系统扩展性较差,更无法满足日益增长的数据访问需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于微服务的物联网称重管理系统,面向服务的架构的特殊实现,允许提供分配在不同设备、网关或容器,促进它们之间的互动并使之标准化,有效解決传统称重管理系統的以上所述问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于微服务的物联网称重管理系统,包括称重管理系统,边缘计算网关,API网关和称重现场;
所述称重现场内设有称重仪表、附件设备和内含应用客户端的现场操作计算机;
所述称重管理系统包括管理系统后台和物联网平台,其中管理系统后台内含称重管理应用微服务模块;物联网平台内含设备管理微服务模块和网络通信微服务模块;
称重仪表和附件设备通过边缘计算网关与称重管理系统的物联网平台通信,物联网平台与管理系统后台通信;
现场操作计算机通过API网关与称重管理系统的管理系统后台通信。
作为优选,所述物联网平台还内含规则引擎微服务,事件通知微服务和平台服务插件。
作为优选,所述边缘计算网关包含网关核心微服务模块,网络通信微服务模块,数据遥测微服务模块,安全访问微服务模块和网关服务插件模块。
作为优选,所述API网关内包含负载均衡器和应用路由器。
作为优选,所述称重仪表和附件设备包含地磅设备,仪表屏显,交通控制,验证设备和防护设施。
作为优选,所述边缘计算网关通过板载操作系统分别与网关核心微服务模块,网络通信微服务模块,数据遥测微服务模块,安全访问微服务模块和网关服务插件模块通信;其中板载操作系统内搭载服务配置文件以及微服务容器与编排环境。
作为优选,所述物联网平台通过本地/云基础设施与设备管理微服务模块,网络通信微服务模块,规则引擎微服务模块,事件通知微服务模块和平台服务插件模块,其中本地/云基础设施内含服务配置文件和微服务容器与编排环境,所述平台服务插件模块内含经过时间序列分析的热数据以及机器学习的冷数据。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的基于微服务的物联网称重管理系统的数据管理相比传动操作更及时、更持久、更稳健,且业务响应迅速、合格,并能有效简化称重工作流程,质量追踪更有保障,可有效实现数据驱动的称重全过程闭环管理;松散耦合的模块更有利于独立部署组件或服务,对汽车衡实际应用场景的不同组合有着较好的适应性,系统升级更方便;环境隔离的部署更进一步降低对基础设施的依赖,可根据汽车衠客户的不同安全部署需求进行配置,一定程度上可以提高系统安全性;灵活有效的计算更能发挥组件的弹性和可扩展性,无论是云、本地计算机还是边缘网关都能根据计算资源调整汽车衡的工作方式;本发明所提出的系统可应用于工业和农业部门的称重设备和称重流程的管理需要,尤其是矿山、治金、仓储、施工、运输等行业。
附图说明
图1为本发明的总体架构图;
图2为本发明的边缘计算网关服务的示意图;
图3为本发明的物联网平台微服务的示意图;
图4为本发明的应用示意图。
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。
参见图1,本发明的基于微服务的物联网称重管理系统具有四个组成部分,分别是现场设备、边缘计算网关、API网关、称重管理系统,其中现场设备与称重管理系统是必须的组成部分,边缘计算网关与API网关是可选的组成部分,现场设备包括称重仪表和附件设备,可以划分为传感器和执行器,它们构成称量数据的来源和控制执行的实体;现场设备包括现场操作计算机,在传统的称重部门,它放置在称重仪表附件的机房,但在本发明中,现场操作计算机和称重仪表的地理联系是非强制要求,称重管理系统包括物联网平台和管理系统后台,构成称量数据的摄入、存储和分析的主要功能载体,可选部分之一是边缘计算网关,它负责将现场称重仪表和附件设备的数据、状态或命令,通过通信协议传输到物联网平台,应用通信协议包括但不限于MQTT、HTTP、WebSockets,设备通信协议包括但不限于OPCUA、Modbus、ZigBee
参见图2,本发明提出的可选包括边缘计算网关,要求在网关上运行基础操作系统,部署微服务容器与编排环境,边缘计算网关微服务包括但不限于网关核心微服务、网络通信微服务、数据遥测微服务、安全访问微服务,并提供可扩展的插件接口。
参见图3,本发明提出的物联网平台,要求在平台上部署微服务容器与编排环境,平台部署可选项为:云部署、本地部署、云/本地混合部署根据实施例,物联网平台包括但不限于设备管理微服务、网络通信微服务、规则引擎微服务、事件通知微服务,并提供可扩展的插件接口;物联网平台具备基本的数据的存储和分析功能,根据数据的冷、热性质不同,选择不同的对应方式处理;频繁更新的热数据使用时间序列数据库存储,使用时间序列分析方法处理。
非频繁更新的冷数据使用常规数据库存储,并且可选地,用于机器学习作进一步分析处理;本发明提出的称重管理系统,要求在平台上部署微服务容器与编排环境,平台部署可选项为:云部署、本地部署、云/本地混合部署;称重管理系统微服务包括但不限于网络通信微服务、数据处理微服务、安全访问微服务、系统监测微服务。
称重管理系统中的各微服务分别配置独立的数据存储,通过消息代理传递业务逻辑,通过服务管理维持微服务生命周期,可选地,通过远程服务补充系统微服务的功能;称重管理系统允许不同的客户端访问方式,包括但不限于桌面计算机和手机/平台移动端,因此称重管理允许不限定在称重设备附近活动。
本发明的称重管理系统的功能还可以包括系统维护、称量信息、磅单查询、报表制作、司磅配置、质量控制、客户分配、设备管理、扩展API;称重管理系统的客户端和服务端解耦,客户端使用视图-模型-控制(MVC)的前端设计模式,服务端使用微服务架构,客户端和服务端通过API网关实现交互。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于微服务的物联网称重管理系统,其特征在于:包括称重管理系统,边缘计算网关,API网关和称重现场;
所述称重现场内设有称重仪表、附件设备和内含应用客户端的现场操作计算机;
所述称重管理系统包括管理系统后台和物联网平台,其中管理系统后台内含称重管理应用微服务模块;物联网平台内含设备管理微服务模块和网络通信微服务模块;
称重仪表和附件设备通过边缘计算网关与称重管理系统的物联网平台通信,物联网平台与管理系统后台通信;
现场操作计算机通过API网关与称重管理系统的管理系统后台通信。
2.根据权利要求1所述的基于微服务的物联网称重管理系统,其特征在于:所述物联网平台还内含规则引擎微服务,事件通知微服务和平台服务插件。
3.根据权利要求1所述的基于微服务的物联网称重管理系统,其特征在于:所述边缘计算网关包含网关核心微服务模块,网络通信微服务模块,数据遥测微服务模块,安全访问微服务模块和网关服务插件模块。
4.根据权利要求1所述的基于微服务的物联网称重管理系统,其特征在于:所述API网关内包含负载均衡器和应用路由器。
5.根据权利要求1所述的基于微服务的物联网称重管理系统,其特征在于:所述称重仪表和附件设备包含地磅设备,仪表屏显,交通控制,验证设备和防护设施。
6.根据权利要求1所述的基于微服务的物联网称重管理系统,其特征在于:所述边缘计算网关通过板载操作系统分别与网关核心微服务模块,网络通信微服务模块,数据遥测微服务模块,安全访问微服务模块和网关服务插件模块通信;其中板载操作系统内搭载服务配置文件以及微服务容器与编排环境。
7.根据权利要求1所述的基于微服务的物联网称重管理系统,其特征在于:所述物联网平台通过本地/云基础设施与设备管理微服务模块,网络通信微服务模块,规则引擎微服务模块,事件通知微服务模块和平台服务插件模块,其中本地/云基础设施内含服务配置文件和微服务容器与编排环境,所述平台服务插件模块内含经过时间序列分析的热数据以及机器学习的冷数据。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115060350A (zh) * 2022-06-23 2022-09-16 河南省计量科学研究院 一种动态汽车衡检定用智能终端装置及其控制系统

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