CN114666366A - 基于边缘计算的物联网数据采集系统、方法、介质及设备 - Google Patents
基于边缘计算的物联网数据采集系统、方法、介质及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114666366A CN114666366A CN202210264254.9A CN202210264254A CN114666366A CN 114666366 A CN114666366 A CN 114666366A CN 202210264254 A CN202210264254 A CN 202210264254A CN 114666366 A CN114666366 A CN 114666366A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- internet
- things
- edge
- edge computing
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
- H04Q2209/80—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Computer And Data Communications (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于边缘计算的物联网数据采集系统、方法、介质及设备，包括：物联网传感器：实时采集物联网数据；物联网边缘计算设备：收集与其相连的各物联网传感器上报的物联网数据，并进行边缘计算，然后将计算结果上报到物联网中心平台；物联网中心平台：下发边缘计算规则到物联网边缘计算设备，收集来自物联网边缘计算设备根据边缘计算规则所得的结果数据，并对边缘计算结果进行进一步计算和存储处理。本发明采用边缘计算技术结合物联网中心平台与物联网边缘计算设备的交互，解决了物联网数据传输占用带宽高，物联网中心平台的数据处理压力大、处理效率低、数据冗余度高、占用存储空间大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及物联网数据采集技术领域，具体地，涉及一种基于边缘计算的物联网数据采集系统、方法、介质及设备。
背景技术
目前物联网网关基本功能包括数据的采集、透传、监测以及设备控制，基本流程是通过标准的物理接口连接设备，解析协议进行数据采集，并使用MQTT等标准协议将数据透传到云平台，云平台根据预定规则下发指令控制设备。因此目前的物联网网关基本没有边缘计算和数据存储的功能，仅仅进行数据透传，无法满足物联网所需要的高频度数据采集、实时数据处理、低延迟反馈响应的能力。
专利文献CN111132386A(申请号：CN201911230918.4)公开了一种基于窄带物联网的边缘计算网关。所述边缘计算网关包括电源模块、分别与所述电源模块连接的无线数据通信模块、处理模块、窄带物联网通信模块和储存模块。所述边缘计算网关通过窄带无线远传技术接收数据采集终端收集的数据，经过处理、汇总及加密过后通过无线网络传送至远程监控中心。所述边缘计算网关与所述数据采集终端通过双向AES128加密传输。所述边缘计算网关还包括主动数据轮询机制和离线监测机制。然而该专利无法解决物联网数据传输占用带宽高，物联网中心平台的数据处理压力大、处理效率低、数据冗余度高、占用存储空间大的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于边缘计算的物联网数据采集系统、方法、介质及设备。
根据本发明提供的基于边缘计算的物联网数据采集系统，包括：
物联网传感器：实时采集物联网数据，并将采集到的数据传输给物联网边缘计算设备；
物联网边缘计算设备：收集与其相连的各物联网传感器上报的物联网数据，并进行边缘计算，然后将计算结果上报到物联网中心平台；
物联网中心平台：下发边缘计算规则到物联网边缘计算设备，收集来自物联网边缘计算设备根据边缘计算规则所得的结果数据，并对边缘计算结果进行进一步计算和存储处理。
优选的，所述物联网边缘计算设备监听由物联网中心平台下发的边缘计算规则，并根据边缘计算规则对收集的物联网数据进行计算。
优选的，所述物联网边缘计算设备将计算结果和规则索引压缩加密后上报到物联网中心平台。
优选的，所述物联网中心平台管理物联网传感器设备、物联网边缘计算设备，并提供边缘计算规则管理功能。
根据本发明提供的基于边缘计算的物联网数据采集方法，包括：
步骤1：在物联网中心平台上创建并管理所有物联网设备、物联网边缘计算设备、物联网边缘计算设备与物联网设备的关系；
步骤2：在物联网中心平台自定义边缘计算规则，并下发至物联网边缘计算设备；
步骤3：物联网边缘计算设备根据边缘计算规则，获取该规则指定的所有设备的物联网数据，将物联网数据根据计算规则进行计算并获得计算结果，然后将结果上报给物联网中心平台；
步骤4：物联网中心平台获取上报的结果，并进行进一步处理。
优选的，在边缘计算规则中指定具体的物联网边缘计算设备、物联网边缘计算设备关联的物联网设备、物联网设备采集的数据种类，以及设定计算方法。
优选的，在物联网边缘计算设备端，将计算结果和对应的规则索引按照指定的格式压缩加密后再上报给物联网中心平台。
优选的，在物联网中心平台，根据边缘计算的结果和和边缘计算规则索引进行进一步计算和存储处理。
根据本发明提供的存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
根据本发明提供的基于边缘计算的物联网数据采集设备，包括：控制器；
所述控制器包括所述的存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于边缘计算的物联网数据采集方法的步骤；或者，所述控制器包括所述的基于边缘计算的物联网数据采集系统。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明采用边缘计算技术结合物联网中心平台与物联网边缘计算设备的交互，解决了物联网数据传输占用带宽高，物联网中心平台的数据处理压力大、处理效率低、数据冗余度高、占用存储空间大的问题；同时使计算靠近数据产生处，减少了数据传输、数据转换对数据完整性、正确性的影响；也解决了物联网中心平台只能被动接收原始数据的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为物联网数据采集系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例：
本发明结合了边缘计算、物联网数据采集技术，物联网中心平台向物联网边缘计算设备下发边缘计算规则，物联网边缘计算设备根据规则对具体设备的相关数据进行边缘计算后，再将所得结果上报到物联网中心平台，将原本需要中心平台对大量原始数据进行的复杂计算的一部分转移到由物联网边缘计算设备进行，而物联网中心平台对计算结果进行下一步的处理；改变原理的单向被动接收数据的现状为根据需要获取满足要求的数据；物联网中心平台根据需要以合适的频率获取想要的数据。
如图1，本发明提供了一种基于边缘计算的物联网数据采集系统，包括：
1)物联网传感器
A.实时采集物联网数据；
例如具有自动定时采集被检测物体的温度，实时监测超过设定值的高温温度值或低于设定值的低温温度值的温度传感器；并将定时测定值、实时高温温度值或低温温度值通过与物联网边缘计算设备相连的以太网发送给网联网边缘计算设备。
B.将采集到的数据传输给物联网边缘计算设备。
例如将采集到的数据通过以太网发送给物联网边缘计算设备。
2)物联网边缘计算设备
A.监听由物联网中心平台下发的边缘计算规则；
例如设定一个每两小时上报一次健康数据、及时上传告警数据到物联网中心平台的边缘计算规则；
B.收集与其相连的各物联网传感器上报的物联网数据；
C.根据边缘计算规则对收集的物联网数据进行计算；
D.将计算结果和规则索引压缩加密后上报到物联网中心平台。
3)物联网中心平台
A.管理物联网传感器设备、物联网边缘计算设备；
支持设备的注册、激活、属性修改、删除等物联网传感器设备、物联网边缘计算设备的全生命周期管理。
B.提供边缘计算规则管理功能；
选择边缘计算设备和物联网传感器设备，指定物联网传感器设备的如温度、湿度数据作为计算规则的参数，定义设备规则的计算算法，完成边缘计算规则的创建；进行计算规则的激活、关闭、修改、删除、下发等操作。
C.下发边缘计算规则到物联网边缘计算设备；
D.收集来自物联网边缘计算设备根据边缘计算规则所得的结果数据；
E.对边缘计算结果进行进一步的计算和存储处理。
本发明提供了一种基于边缘计算的物联网数据采集方法，包括：
步骤1：在物联网中心平台上创建并管理所有物联网设备、物联网边缘计算设备、物联网边缘计算设备与物联网设备的关系。
步骤2：在物联网中心平台自定义边缘计算规则，并在规则中指定具体的物联网边缘计算设备、物联网边缘计算设备关联的物联网设备、物联网设备的采集某类或某几类数据，设定计算方法；将定义好的规则下发至指定的物联网边缘计算设备。
步骤3：物联网边缘计算设备根据边缘计算规则，获取该规则指定的所有设备的物联网数据，将物联网数据根据计算规则进行计算并获得计算结果，将结果和对应的规则索引按照指定的格式压缩加密后上报给物联网中心平台。
步骤4：物联网中心平台获取上报的结果和边缘计算规则索引进行计算和存储处理。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于边缘计算的物联网数据采集系统，其特征在于，包括：
物联网传感器：实时采集物联网数据，并将采集到的数据传输给物联网边缘计算设备；
物联网边缘计算设备：收集与其相连的各物联网传感器上报的物联网数据，并进行边缘计算，然后将计算结果上报到物联网中心平台；
物联网中心平台：下发边缘计算规则到物联网边缘计算设备，收集来自物联网边缘计算设备根据边缘计算规则所得的结果数据，并对边缘计算结果进行进一步计算和存储处理。
2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的物联网数据采集系统，其特征在于，所述物联网边缘计算设备监听由物联网中心平台下发的边缘计算规则，并根据边缘计算规则对收集的物联网数据进行计算。
3.根据权利要求1所述的基于边缘计算的物联网数据采集系统，其特征在于，所述物联网边缘计算设备将计算结果和规则索引压缩加密后上报到物联网中心平台。
4.根据权利要求1所述的基于边缘计算的物联网数据采集系统，其特征在于，所述物联网中心平台管理物联网传感器设备、物联网边缘计算设备，并提供边缘计算规则管理功能。
5.一种基于边缘计算的物联网数据采集方法，其特征在于，采用权利要求1所述的基于边缘计算的物联网数据采集系统，包括：
步骤1：在物联网中心平台上创建并管理所有物联网设备、物联网边缘计算设备、物联网边缘计算设备与物联网设备的关系；
步骤2：在物联网中心平台自定义边缘计算规则，并下发至物联网边缘计算设备；
步骤3：物联网边缘计算设备根据边缘计算规则，获取该规则指定的所有设备的物联网数据，将物联网数据根据计算规则进行计算并获得计算结果，然后将结果上报给物联网中心平台；
步骤4：物联网中心平台获取上报的结果，并进行进一步处理。
6.根据权利要求5所述的基于边缘计算的物联网数据采集方法，其特征在于，在边缘计算规则中指定具体的物联网边缘计算设备、物联网边缘计算设备关联的物联网设备、物联网设备采集的数据种类，以及设定计算方法。
7.根据权利要求5所述的基于边缘计算的物联网数据采集方法，其特征在于，在物联网边缘计算设备端，将计算结果和对应的规则索引按照指定的格式压缩加密后再上报给物联网中心平台。
8.根据权利要求5所述的基于边缘计算的物联网数据采集方法，其特征在于，在物联网中心平台，根据边缘计算的结果和和边缘计算规则索引进行进一步计算和存储处理。
9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至8中任一项所述的方法的步骤。
10.一种基于边缘计算的物联网数据采集设备，其特征在于，包括：控制器；
所述控制器包括权利要求9所述的存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至8中任一项所述的基于边缘计算的物联网数据采集方法的步骤；或者，所述控制器包括权利要求1至4中任一项所述的基于边缘计算的物联网数据采集系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210264254.9A CN114666366A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 基于边缘计算的物联网数据采集系统、方法、介质及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210264254.9A CN114666366A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 基于边缘计算的物联网数据采集系统、方法、介质及设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114666366A true CN114666366A (zh) | 2022-06-24 |
Family
ID=82028513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210264254.9A Pending CN114666366A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 基于边缘计算的物联网数据采集系统、方法、介质及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114666366A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115373325A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-11-22 | 苏芯物联技术(南京)有限公司 | 一种高速无线数据采集周期控制方法及系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109657003A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-19 | 深圳市玛尔仕文化科技有限公司 | 一种将硬件数据直接接入大数据平台的方法 |
| CN110650084A (zh) * | 2019-08-26 | 2020-01-03 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种工业物联网智能网关、联网系统及数据处理方法 |
| CN111770014A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-10-13 | 上海乾隆节能科技有限公司 | 数据信息处理方法，边缘网关，以及处理数据信息的系统 |
| CN113472862A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-10-01 | 广州鲁邦通物联网科技有限公司 | 一种智能网关、数据采集方法和物联网系统 |
| WO2022002075A1 (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-06 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 基于边缘计算的物联代理装置及数据决策方法 |
-
2022
- 2022-03-17 CN CN202210264254.9A patent/CN114666366A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109657003A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-19 | 深圳市玛尔仕文化科技有限公司 | 一种将硬件数据直接接入大数据平台的方法 |
| CN110650084A (zh) * | 2019-08-26 | 2020-01-03 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种工业物联网智能网关、联网系统及数据处理方法 |
| CN111770014A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-10-13 | 上海乾隆节能科技有限公司 | 数据信息处理方法，边缘网关，以及处理数据信息的系统 |
| WO2022002075A1 (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-06 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 基于边缘计算的物联代理装置及数据决策方法 |
| CN113472862A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-10-01 | 广州鲁邦通物联网科技有限公司 | 一种智能网关、数据采集方法和物联网系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115373325A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-11-22 | 苏芯物联技术(南京)有限公司 | 一种高速无线数据采集周期控制方法及系统 |
| CN115373325B (zh) * | 2022-10-20 | 2023-01-31 | 苏芯物联技术(南京)有限公司 | 一种高速无线数据采集周期控制方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109040261A (zh) | 一种智能冰箱的物联网管理平台和管理方法 | |
| CN109669406A (zh) | 一种工业设备的远程在线监测系统及其工作流程 | |
| JP2019530084A (ja) | アクティブブラックボックスを利用した工場設備モニタリングシステム及び方法 | |
| CN105352542B (zh) | 一种换流站全景状态监测系统 | |
| CN108762210A (zh) | 一种基于物联网的工业智能制造数据采集装置及方法 | |
| EP3440349B1 (en) | Data collection system for wind turbine data | |
| CN109657003A (zh) | 一种将硬件数据直接接入大数据平台的方法 | |
| CN108566369B (zh) | 基于工业大数据的数据采集系统及方法 | |
| CN106899498A (zh) | 基于SoC的嵌入式工业智能网关及其实时数据采集方法 | |
| CN106685774B (zh) | 一种智能家居的管理方法、装置及系统 | |
| CN110995859A (zh) | 一种基于泛在物联网的变电站智能支撑平台系统 | |
| CN204287908U (zh) | 流量计算机 | |
| CN114666366A (zh) | 基于边缘计算的物联网数据采集系统、方法、介质及设备 | |
| CN108769169B (zh) | 电力系统测控装置的远程故障诊断方法 | |
| CN112596928A (zh) | 工业机器人数据管理方法、装置、设备及计算机存储介质 | |
| CN109696883A (zh) | 一种基于云存储的数控机床状态监控和预警系统 | |
| CN110362055A (zh) | 一种终端可扩展的工业数据采集系统及方法 | |
| CN107453954A (zh) | 一种网络调试方法、系统以及设备 | |
| KR101716582B1 (ko) | 데이터 중심 통신 기반의 통합 처리 시스템 및 그 동작 방법 | |
| CN108540304B (zh) | 基于工业大数据的远程采集监视系统及方法 | |
| CN114095311A (zh) | 电力物联网网关、电力系统及配置新增电力设备的方法 | |
| CN106707838A (zh) | 基于Linux架构的建筑能源数据采集系统及方法 | |
| CN109347207A (zh) | 一种基于变电站的远动机状态监测装置及方法 | |
| CN114167820A (zh) | 一种物联网终端快速调测系统及方法 | |
| CN108243231B (zh) | 一种基于网络监听的工业网络信息互联方法与系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |