CN116633958A - 物联网边缘计算设备 - Google Patents

Abstract

本申请适用于物联网技术领域，提供了一种物联网边缘计算设备。本申请提供的物联网边缘计算设备包括传输模块、转换模块、运算模块以及通讯模块，转换模块分别与传输模块和运算模块通信连接，通讯模块与运算模块通信连接，其中，传输模块用于与前端设备进行数据传输；转换模块用于对前端设备和物联网云平台之间传输的数据进行数据转换；运算模块用于对前端设备上传的数据进行数据处理；通讯模块用于与物联网云平台进行通信。本申请提供的物联网边缘计算设备具备边缘计算能力，无须将前端设备数据上传到物联网云平台进行处理，有效减弱了物联网云平台的数据处理负担，提高了物联网数据的处理效率。

Description

物联网边缘计算设备

技术领域

本申请属于物联网技术领域，尤其涉及一种物联网边缘计算设备。

背景技术

随着物联网技术的快速发展，各行各业开始进行数字化转型，越来越多的设备连接到互联网中。当海量数据迁移到云端进行处理时，云端难以集中部署和管理众多的物联网设备、应用程序以及多样化的接口和协议，导致云端的数据处理负担过大。

目前，主要依托于工业网关作为主要接入点，但是传统的工业网关仅仅是作为物联网数据的汇聚中心，承担计算和存储能力的依然是云服务器和异地的数据中心，这种模式已经无法满足当前物联网应用对响应速度的高要求。

因此，如何实现物联网数据的精准快速处理成为了亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种物联网边缘计算设备，该物联网边缘计算设备具备边缘计算能力，无须将前端设备数据上传到物联网云平台进行处理，有效减弱了物联网云平台的数据处理负担，提高了物联网数据的处理效率。

第一方面，本申请提供一种物联网边缘计算设备，所述物联网边缘计算设备包括传输模块、转换模块、运算模块以及通讯模块，所述转换模块分别与所述传输模块和所述运算模块通信连接，所述通讯模块与所述运算模块通信连接；所述传输模块，用于与前端设备进行数据传输；所述转换模块，用于对所述前端设备和物联网云平台之间传输的数据进行数据转换；所述运算模块，用于对所述前端设备上传的数据进行数据处理；所述通讯模块，用于与所述物联网云平台进行通信。

在一种可能的实现方式中，所述传输模块，具体用于上传所述前端设备发送的上行数据；所述转换模块，具体用于对所述上行数据按照通讯协议进行解析，得到解析后的数据；所述运算模块，具体用于将所述解析后的数据进行数值计算，得到数值计算后的数据，所述数值计算方式包括聚合分析、计算平均值以及计算特征值中的一种或多种；所述通讯模块，具体用于将所述数值计算后的数据传输至所述物联网云平台。

在一种可能的实现方式中，所述运算模块，还用于根据预设阈值，对所述解析后的数据生成控制指令；所述转换模块，还用于对所述控制指令进行数据转换，得到数据转换后的控制指令；所述传输模块，还用于将所述数据转换后的控制指令传输至所述前端设备。

在一种可能的实现方式中，所述通讯模块，具体用于上传所述物联网云平台发送的下行数据；所述转换模块，具体用于对所述下行数据按照通讯协议进行编码，得到二进制数据；所述传输模块，具体用于将所述二进制数据传输至所述前端设备。

在一种可能的实现方式中，所述物联网边缘计算设备还包括缓存模块，所述缓存模块与所述通讯模块通信连接，所述缓存模块用于进行数据保存。

在一种可能的实现方式中，所述缓存模块具体用于：当所述通讯模块与所述物联网云平台通讯断开时，保存所述前端设备上传的数据。

在一种可能的实现方式中，所述缓存模块还用于：当所述通讯模块与所述物联网云平台通讯恢复时，将保存的所述前端设备上传的数据上传至所述物联网云平台。

在一种可能的实现方式中，所述物联网边缘计算设备还包括控制模块，所述控制模块分别与所述传输模块、转换模块、通讯模块、运算模块以及缓存模块通信连接；所述控制模块，用于对所述传输模块、转换模块、通讯模块、运算模块以及缓存模块的运行状态进行监测，并根据所述传输模块、转换模块、通讯模块、运算模块以及缓存模块的运行状态生成日志。

在一种可能的实现方式中，所述传输模块还用于检测与所述前端设备的连接状态。

在一种可能的实现方式中，所述通讯模块使用消息队列遥测传输MQTT协议与所述物联网云平台进行通信。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

1、本申请提供的物联网边缘计算设备拥有边缘计算能力，无须将前端设备数据上传到物联网云平台进行处理，有效避免了前端设备数据在远程传送过程中由于通信传输不畅通导致的传送数据较慢或数据传送失败的风险，同时降低了前端设备数据在传送过程中的时间成本，提高了数据传输和数据处理的效率。

2、本申请提供的物联网边缘计算设备拥有边缘计算能力，分担了部署在物联网云平台的计算资源，减轻了云端的数据处理负担，在物联网边缘节点实现实现了数据优化处理、实时响应以及敏捷连接等功能，提高了对前端设备数据处理的针对性，同时提高了前端数据的处理效率。

3、本申请提供的物联网边缘计算设备能够适配多样化的物理接口和协议，使物联网终端能够快速、流畅地接入互联网，并且实现了对大量前端设备的统一管理，提高了对前端数据的处理效率，满足了当前物联网应用对响应速度的高要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请一实施例提供的一种物联网边缘计算设备的架构示意图；

图2为本申请一实施例提供的另一种物联网边缘计算设备的架构示意图；

图3为本申请一实施例提供的又一种物联网边缘计算设备的架构示意图；

图4为本申请一实施例提供的一种物联网数据传输系统的架构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”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。

还应当理解，在本申请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。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

随着物联网技术的快速发展，各行各业开始进行数字化转型，越来越多的设备连接到互联网，诸如智慧城市业务场景中部署的用来收集城市数据的各种传感器。据统计权威机构预测，到2025年，全球物联网设备连接数将达到1000亿。

目前，主要依托于工业网关作为主要接入点，但是传统工业网关仅仅是作为物联网数据的汇聚中心，承担计算和存储能力的依然是云服务器和异地的数据中心，这种模式已经无法满足物联网应用对响应速度的高要求。云计算带来的高时延和数据中心带来的资源获取速度慢等缺陷已经成为阻碍很多新兴物联网应用发展的绊脚石。

云计算的架构模型已经相对固定，即使在硬件性能上有所突破，也很难高效的完成任务，只有另外寻求一种高效的计算架构和计算优化方案来辅助云计算才是治标又治本的解决方案。受云计算架构模型相对固定的影响，服务于物联网的网络体系架构也欠缺一些灵活性。未来的网络应该是随着业务需求和环境的变化自适应的改变，这种智能性才是物联网场景所需要的。在这一趋势下，若再将海量设备数据需要迁移到云端进行处理，将大大增加云端的数据处理负担。同时当设备数据传送到云端时，难以集中部署和管理众多的物联网设备和应用程序以及多样化的接口和协议，导致云端不能快速准确地进行数据处理。

为解决上述云端的数据处理负担、难以集中部署和管理众多的物联网设备和应用程序以及多样化的接口和协议，导致云端不能快速准确的处理数据等问题，本申请提出了一种可将边缘计算与物联网相结合的物联网边缘计算设备。

边缘计算与物联网技术的结合催生了边缘计算物联网。边缘计算物联网将边缘计算架构引入物联网领域。在靠近设备或数据源的网络边缘部署集网络、计算、存储和应用能力为一体的边缘计算设备，可以在网络边缘节点上提供设备管控服务。边缘计算物联网解决了工业物联网通信的“最后一公里”问题，实现了物联网设备的智能连接和高效管理。

边缘计算是在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。

边缘计算是一种使计算机数据存储更接近需要的位置的分布式计算模式。计算主要或完全在分布式设备节点上执行。边缘计算将促进应用程序、数据和计算能力(服务)更靠近用户，而不是更靠近集中点。边缘计算的目标是需要更接近分布式系统技术与物理世界交互的动作源的应用程序或一般功能。与云计算不同，边缘计算指的是网络边缘的分散数据处理。边缘应用服务减少了必须移动的数据量、随之而来的流量以及数据必须传输的距离。这提供了更低的延迟并降低了传输成本。

本申请提供的物联网边缘计算设备，通过物联网与边缘计算相结合，将前端设备采集的数据直接在网络边缘本地实时分析处理，无须上传到云端进行处理，消除了前端设备数据远程传送过程中由于通信传输不畅通导致的传送数据较慢或数据传送失败的风险；同时，物联网边缘计算设备分担了部署在云端的计算资源，在物联网边缘节点实现了数据优化处理、实时响应以及敏捷连接等功能，提高了对前端设备数据处理的处理效率。

为了便于理解，下面将结合附图对本申请的技术方案进行详细介绍。

图1为本申请一实施例提供的一种物联网边缘计算设备的架构示意图。如图1所示，物联网边缘计算设备100包括传输模块110、转换模块120、运算模块130以及通讯模块140，转换模块120分别与传输模块110和运算模块130通信连接，通讯模块140与运算模块130通信连接。

在一种可能的实现方式中，传输模块110用于与前端设备进行数据传输；转换模块120用于对前端设备和物联网云平台之间传输的数据进行数据转换；运算模块130用于对前端设备上传的数据进行数据处理；通讯模块140用于与物联网云平台进行通信。

在一种可能的实现方式中，传输模块110能够实现物理接口的读写，将通过串口或网口接入的设备封装成抽象接口供转换模块120使用。

在一种可能的实现方式中，传输模块110还可用于检测与前端设备的连接情况，管理与前端设备的连接和断开，实现对前端设备的断线检测和自动重连。

在一种可能的实现方式中，转换模块120通过对前端设备的上行数据按照设备协议进行解析，将该上行数据转换为统一的格式化数据供运算模块130进行进一步处理。

在另一种可能的实现方式中，转换模块120还可按照通讯协议，将运算模块130或通讯模块140发送的控制指令编码为二进制数据，并将编码后的二进制数据通过传输模块110发送给前端设备。

在一种可能的实现方式中，运算模块130对前端设备数据的处理可以包括：对前端设备数据进行聚合分析、计算平均值或计算特征值等。经运算模块130处理完成后的数据可由通讯模块140传输至物联网云平台。

在一种可能的实现方式中，通讯模块140可通过使用消息队列遥测传输(MessageQueuing Telemetry Transport，MQTT)协议与物联网边缘计算设备100进行通讯。

在一种可能的实现方式中，通讯模块140可采用移远BC20，使用第四代移动通信技术(the 4th generation mobile communication technology，4G)并支持商业物联网(B-lot)，使物联网边缘计算设备100能够远程接入物联网云平台，极大拓展了部署范围。

作为一种示例，传输模块110上传前端设备发送的上行数据；转换模块120对该上行数据按照通讯协议进行解析，得到解析后的数据；运算模块130将该解析后的数据进行数值计算，得到数值计算后的数据；通讯模块140将该数值计算后的数据传输至物联网云平台。

示例性的，上述示例性的数值计算方式包括聚合分析、计算平均值以及计算特征值中的一种或多种。

作为另一种示例，传输模块110上传前端设备发送的上行数据；转换模块120对该上行数据按照通讯协议进行解析，得到解析后的数据；运算模块130根据预设阈值，对该解析后的数据生成控制指令；转换模块120对该控制指令进行数据转换，得到数据转换后的控制指令；传输模块110将该数据转换后的控制指令传输至前端设备。

作为一种示例，通讯模块140上传物联网云平台发送的下行数据；转换模块120对该下行数据按照通讯协议进行编码，得到二进制数据；传输模块110将该二进制数据传输至前端设备。

可以理解的是，图1所示的架构示意图仅为本申请提供的物联网边缘计算设备的一种示例，在本申请另一些实施例中，物联网边缘计算设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置，本申请对此不作限定。

本申请提供的技术方案中，物联网边缘计算设备拥有边缘计算能力，无须将前端设备数据上传到物联网云平台进行处理，分担了部署在物联网云平台的计算资源，减轻了云端的数据处理负担，在物联网边缘节点实现了数据优化处理、实时响应以及敏捷连接等功能，提高了对前端设备数据处理的针对性，同时提高了前端数据的处理效率；进一步地，本申请提供的物联网边缘计算设备有效避免了前端设备数据在远程传送过程中由于通信传输不畅通导致的传送数据较慢或数据传送失败的风险，同时降低了前端设备数据在传送过程中的时间成本，提高了数据传输和数据处理的效率；另外，本申请提供的物联网边缘计算设备能够适配多样化的物理接口和协议，使物联网终端能够快速、流畅地接入互联网，并且实现了对大量前端设备的统一管理，提高了对前端数据的处理效率，满足了当前物联网应用对响应速度的高要求。

图2为本申请一实施例提供的另一种物联网边缘计算设备的架构示意图。如图2所示，物联网边缘计算设备200包括传输模块210、转换模块220、运算模块230、通讯模块240以及缓存模块250，转换模块220分别与传输模块210和运算模块230通信连接，通讯模块240分别与运算模块230和缓存模块250通信连接。

在一种可能的实现方式中，缓存模块250用于进行数据保存。

作为一种示例，当通讯模块240与物联网云平台通讯断开时，缓存模块250保存前端设备上传的数据。

作为另一种示例，当通讯模块240与物联网云平台通讯恢复时，缓存模块250将保存的前端设备上传的数据传输至物联网云平台。

作为一种示例，缓存模块250对前端设备数据进行合并处理，采用优化数据结构进行数据传输，有效降低网络传输包数量和网络流量消耗，提升网络带宽利用率。

需要说明的是，图2所示的传输模块210、转换模块220、运算模块230以及通讯模块240可以参考图1中的传输模块110、转换模块120、运算模块130以及通讯模块140，此处不再进行赘述。

可以理解的是，图2所示的架构示意图仅为本申请提供的物联网边缘计算设备的一种示例，在本申请另一些实施例中，物联网边缘计算设备200可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置，本申请对此不作限定。

本申请提供的技术方案中，在物联网边缘计算设备原有的传输模块、转换模块、运算模块以及通讯模块的基础上增加了缓存模块，用于在物联网边缘计算设备与物联网云平台出现网络连接异常时，存储前端设备数据；并在网络连接恢复后进行前端数据的自动补发，优化了设备内部存储空间，避免了因网络连接故障出现的数据丢失等问题，提升了数据传输的稳定性，并有效节约了数据传输资源。

图3为本申请一实施例提供的又一种物联网边缘计算设备的架构示意图。如图3所示，物联网边缘计算设备300包括传输模块310、转换模块320、运算模块330、通讯模块340、缓存模块350以及控制模块360。其中，传输模块310、转换模块320、运算模块330、通讯模块340以及缓存模块350依次通信连接，控制模块360分别与传输模块310、转换模块320、运算模块330、通讯模块340以及缓存模块350通信连接。

在一种可能的实现方式中，传输模块310负责与前端设备进行通讯，实现物理接口的读写，将通过串口或网口接入的前端设备封装成抽象接口供转换模块320使用。

作为一种示例，传输模块310还可以管理前端设备的连接和断开，实现设备断线检测和自动重连。

在一种可能的实现方式中，转换模块320能够实现前端设备与物联网云平台之间的数据转换。

作为一种示例，转换模块320通过对前端设备发送的上行数据进行协议解析，转换为统一的格式化数据供运算模块330进行进一步处理后上传给物联网云平台。

作为另一种示例，转换模块320将物联网云平台发送的下行数据按照设备通讯协议编码为二进制数据，再通过传输模块310发送给前端设备。

在一种可能的实现方式中，运算模块330负责对前端设备的采集数据进行处理，并根据不同的业务类型编写不同的处理逻辑。

作为一种示例，运算模块330先对前端设备上传的原始数据进行聚合分析、计算平均值或计算特征值后再将得到的计算结果通过通讯模块340发送给物联网云平台。

作为另一种示例，运算模块330根据设置的阈值，将前端设备上传的数据生成相应的控制命令，再经过转换模块320转换后直接发送到前端设备，实现前端设备的快速响应。

在一种可能的实现方式中，通讯模块340使用MQTT协议与物联网云平台进行通讯。通讯模块340封装了和物联网云平台之间的交互，提供了连接管理、数据传输以及配置下发等功能。

在一种可能的实现方式中，通讯模块340可采用移远BC20，使用4G网络并支持B-lot，使物联网边缘计算设备300能够远程接入物联网云平台，极大拓展了部署范围。

在一种可能的实现方式中，缓存模块350能够对数据进行保存。

作为一种示例，当物联网边缘计算设备300与物联网云平台通讯断开时，数据通过缓存模块350保存在物联网边缘计算设备300本地。

作为另一种示例，当物联网边缘计算设备300和物联网云平台的通讯恢复后，缓存模块350内的保存的数据可重新上传给物联网云平台。

在一种可能的实现方式中，控制模块360负责管理物联网边缘计算设备300整个软件架构的运行，并监测传输模块310、转换模块320、运算模块330、通讯模块340以及缓存模块350中各个模块的运行状态，提供日志服务。

作为一种示例，控制模块360中记录有传输模块310、转换模块320、运算模块330、通讯模块340以及缓存模块350中每个模块的故障判断规则，当任一模块出现故障时，控制模块360能够根据故障判断规则进行故障提示，并能够通过日志快速进行故障定位。

可以理解的是，图3所示的架构示意图仅为本申请提供的物联网边缘计算设备的一种示例，在本申请另一些实施例中，物联网边缘计算设备300可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置，本申请对此不作限定。

本申请提供的技术方案中，在物联网边缘计算设备原有的传输模块、转换模块、运算模块、通讯模块以及缓存模块的基础上增加了控制模块，用于对物联网边缘计算设备中的各个模块的运行状态进行监测，并生成日志；当物联网边缘计算设备中的各个模块的运行出现故障时，可以通过查阅日志来进行故障定位，使得故障能够得到及时解决，提高了物联网边缘计算设备的安全性和稳定性，同时保证了数据传输的稳定性。

图4为本申请一实施例提供的一种物联网数据传输系统的架构示意图。如图4所示，物联网数据传输系统400包括前端设备410、边缘计算设备420以及物联网云平台430。

在一种可能的实现方式中，物联网云平台430向边缘计算设备420发送数据采集指令，边缘计算设备420根据该数据采集指令对前端设备410进行数据采集，前端设备410将采集数据发送至边缘计算设备420，边缘计算设备420将采集数据经过转换和运算处理后，发送至物联网云平台430。

在另一种可能的实现方式中，物联网云平台430向边缘计算设备420发送数据采集指令，边缘计算设备420根据该数据采集指令对前端设备410进行数据采集，前端设备410将采集数据发送至边缘计算设备420后，边缘计算设备420根据预设阈值和采集数据生成控制指令，并将该控制指令发送至前端设备410。

在又一种可能的实现方式中，物联网云平台430直接向前端设备410发送数据采集指令，前端设备410直接将采集数据发送至物联网云平台430进行处理。

在一种可能的实现方式中，边缘计算设备420可以为图1中的物联网边缘计算设备100、图2中的物联网边缘计算设备200或图3中的物联网边缘计算设备300中的任意一种。

在一种可能的实现方式中，边缘计算设备420可采用Cortex-A7ARM架构的iMX6UL处理器，可配备512兆字节(MByte，MB)同步动态随机存取内存(Synchronous DynamicRandom-Access Memory，SDRAM)和8吉字节(Gigabyte，GB)闪存(Flash EEPROM，Flash)存储，该配置可在保证有足够的硬件资源运行Linux Arm版系统的情况下不增加过多的硬件成本。

在一种可能的实现方式中，边缘计算设备420为前端设备410提供物理接口可以是通过通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)总线扩展出4路RS485接口和2路RS232接口。

可以理解的是，图4所示的架构示意图仅为本申请提供的物联网数据传输系统的一种示例，在本申请另一些实施例中，物联网数据传输系统400可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置，例如，物联网数据传输系统中可以包括多个前端设备和多个边缘计算设备，一个前端设备可以与多个边缘计算设备连接，一个边缘计算设备也可以连接多个前端设备，本申请对此不作限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

需要说明的是，以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物联网边缘计算设备，其特征在于，所述物联网边缘计算设备包括传输模块、转换模块、运算模块以及通讯模块，所述转换模块分别与所述传输模块和所述运算模块通信连接，所述通讯模块与所述运算模块通信连接；

所述传输模块，用于与前端设备进行数据传输；

所述转换模块，用于对所述前端设备和物联网云平台之间传输的数据进行数据转换；

所述运算模块，用于对所述前端设备上传的数据进行数据处理；

所述通讯模块，用于与所述物联网云平台进行通信。

2.根据权利要求1所述的物联网边缘计算设备，其特征在于，所述传输模块，具体用于上传所述前端设备发送的上行数据；

所述转换模块，具体用于对所述上行数据按照通讯协议进行解析，得到解析后的数据；

所述运算模块，具体用于将所述解析后的数据进行数值计算，得到数值计算后的数据，所述数值计算方式包括聚合分析、计算平均值以及计算特征值中的一种或多种；

所述通讯模块，具体用于将所述数值计算后的数据传输至所述物联网云平台。

3.根据权利要求2所述的物联网边缘计算设备，其特征在于，所述运算模块，还用于根据预设阈值，对所述解析后的数据生成控制指令；

所述转换模块，还用于对所述控制指令进行数据转换，得到数据转换后的控制指令；

所述传输模块，还用于将所述数据转换后的控制指令传输至所述前端设备。

4.根据权利要求1所述的物联网边缘计算设备，其特征在于，所述通讯模块，具体用于上传所述物联网云平台发送的下行数据；

所述转换模块，具体用于对所述下行数据按照通讯协议进行编码，得到二进制数据；

所述传输模块，具体用于将所述二进制数据传输至所述前端设备。

5.根据权利要求1所述的物联网边缘计算设备，其特征在于，所述物联网边缘计算设备还包括缓存模块，所述缓存模块与所述通讯模块通信连接，所述缓存模块用于进行数据保存。

6.根据权利要求5所述的物联网边缘计算设备，其特征在于，所述缓存模块具体用于：

当所述通讯模块与所述物联网云平台通讯断开时，保存所述前端设备上传的数据。

7.根据权利要求6所述的物联网边缘计算设备，其特征在于，所述缓存模块还用于：

当所述通讯模块与所述物联网云平台通讯恢复时，将保存的所述前端设备上传的数据上传至所述物联网云平台。

8.根据权利要求5所述的物联网边缘计算设备，其特征在于，所述物联网边缘计算设备还包括控制模块，所述控制模块分别与所述传输模块、转换模块、通讯模块、运算模块以及缓存模块通信连接；

所述控制模块，用于对所述传输模块、转换模块、通讯模块、运算模块以及缓存模块的运行状态进行监测，并根据所述传输模块、转换模块、通讯模块、运算模块以及缓存模块的运行状态生成日志。

9.根据权利要求1所述的物联网边缘计算设备，其特征在于，所述传输模块还用于检测与所述前端设备的连接状态。

10.根据权利要求1所述的物联网边缘计算设备，其特征在于，所述通讯模块使用消息队列遥测传输MQTT协议与所述物联网云平台进行通信。