TWM461117U

TWM461117U - 物聯物服務雲端系統

Info

Publication number: TWM461117U
Application number: TW102201246U
Authority: TW
Inventors: mao-rong Huang
Original assignee: Far Eastone Telecomm Co Ltd; Eai Technologies Inc
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2013-09-01

Description

物聯物服務雲端系統

本創作提供一種機械對機械(Machine To Machine)之物聯平台(Service Platform)，尤其是指可以全層級式(Fully N-tiers)之線上交易處理(On-Line Translation Process，OLTP)型的架構，以達快速且簡易存取控制或傳遞訊息遠端裝置的目的者。

機械對機械(Machine To Machine,M2M)通信，亦稱為物聯物通信或機器型通信，簡稱為MTC，為一種能實施”物聯網”的獨特通信技術，被定義為經由基站的核心網路中的用戶站或無線通信裝置與伺服器之間，或用戶站間的資訊交換，可在無人的機械環境下進行，一般適用於重複性高以及無需過度判斷的工作上，如醫療保健、安全接取與監視、公共安全及遠端維護控制等，惟以往此類的通信必須針對便用者介面以及應用程式所使用的形態與語言上的不同，而量身定製，無法無限的擴充，且流量亦受到極大的限制。

有鑑於此，本創作人潛心構思並更深入研究，終於創作出一種物聯物服務雲端系統。

本創作為一種物聯物服務雲端系統，其主要目的是提供該物聯平台的物聯物靈活度更高更廣的適用性以及更快速的反應速度，使得該物聯平台的擴充以及運用上更為方便而快速者。

為達前述目的，本創作提供一種物聯物服務雲端系統，該系統主要具有一物聯平台內部係具有至少一資料庫與至少一網路後端處理器設於一雲端網路介面內，該網路後端處理器藉以維護各項於該資料庫內的資料，包括：使用者的驗證與啟動、各伺服器及各項遠端裝置的狀態、各伺服器及各項裝置的認證控制與動作等，而該物聯平台內則具有複數的通訊伺服器及以應用伺服群組，經由該通訊伺服器將外部使用者透過複數網路應用單元與該網路應用單元對應之各項遠端裝置進行控制或建立關係，該遠端裝置可為連接雲端網路介面的中介器以及與該中介器連接的各項被控物，而該通訊伺服器則可將外界各遠端裝置傳入的封包訊息予以依序以訊息佇列方式暫存於訊息通道中，各訊息通道分別連接各應用伺服群組，該應用伺服群組即具有前述之該網路後端處理器以及該資料庫；其中，該網路後端處理器具有複數個應用伺服群組配合伺服器硬體部份，形成一自動化生產管線般的處理流程，依序針對該存在於訊息通道中的訊息進行分段處理且以複數伺服器分頭處理進行的方式，以形成全層級式(Fully N-tiers)之線上交易處理(On-Line Translation Process，OLTP)型的架構，藉由前述雲端網路介面內的網路後端處理器分配至各空閒的應用伺服群組進行處理，該應用伺服群組在應訊息的要求時即可先將與該訊息有關的資料事先送入前述的資料庫中以立即因應與該訊息有關的下一個動作要求，以達到立即反應的目的，且配合各式不同的應用伺服群組達到以因不同形態運用程式的需求，以跨大整體適用性的目的，且使該應用伺服群組可依實際的需要無限的擴充，直接聯接於該訊息通道上，以達到高擴充性的目的者；而該應用伺服群組則係包括有複數認證解析單元、訊息儲存單元、執行單元以及警示單元等配合對應該各單元的資料庫，而可達到傳入的訊息可被該全層級式(Fully N-tiers)之線上交易處理(On-Line Translation Process，OLTP)型的架構快速分析處理者。

有關本創作為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他之功效，茲舉一較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如后。

〔本創作〕

10‧‧‧物聯平台

20‧‧‧資料庫

30‧‧‧網路後端處理器

40‧‧‧雲端網路介面

50‧‧‧第一網路應用單元

60‧‧‧第二網路應用單元

51‧‧‧無線閘道

52‧‧‧被控物件

11‧‧‧訊息通道

12‧‧‧通訊伺服器

70‧‧‧應用伺服群組

120‧‧‧第一通訊伺服單元

121‧‧‧第二通訊伺服單元

122‧‧‧連接埠

71‧‧‧認證解析單元

72‧‧‧訊息儲存單元

73‧‧‧警示單元

730‧‧‧簡訊發送單元

731‧‧‧郵件發送單元

732‧‧‧網際網路服務提供者

740‧‧‧執行單元

80‧‧‧訊息流傳遞流程

82‧‧‧訊息佇列

83‧‧‧認證解封分析

85‧‧‧物聯媒合

84‧‧‧訊息佇列

86‧‧‧訊息佇列

87‧‧‧執行命令送出

741‧‧‧監視單元

75‧‧‧簡易物件存取協定伺服器

76‧‧‧網路伺服器

77‧‧‧使用者端

78‧‧‧使用者資料庫

79‧‧‧使用者端警示單元

第1圖為本創作實施例之架構圖。

第2圖為本創作實施例之物聯平台示意圖。

第3圖為本創作訊息流傳遞流程示意圖。

為使貴審查委員對本創作之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如后：本創作物聯物服務雲端系統，較佳實施例如第1圖及第2圖所示，係包括：一物聯平台10具有至少一資料庫20與至少一網路後端處理器30，係於一雲端網路介面40底層運作，該雲端網路介面40外部則分別與複數網路應用單元連接，以本圖例係具有第一網路應用單元50與複數第二網路應用單元60，以供操作者直接由該各網路應用單元50、60輸入各項條件資料或需求，至該物聯平台10的資料庫20內，並經由該網路後端處理器30分析運算後，傳出回應的訊息至該各對應的該各網路應用單元50、60控制連接該網路應用單元50、60的各項遠端的裝置與硬體，即與該雲端網路介面40連接的中介器與接於該中介器為使用者操作的被控物，其中，該中介器可為無線閘道51、61或其他通訊閘道，而該被控物則可為各類風力電控制裝置52以及控制儀表62等，以進行原操作者於該各對應的網路應用單元50、60上所預設的各項條件與動作，藉該物聯平台10的物聯物特性，而便各網路應用單元50、60可確實透過該物聯平台10控制或關連對應該各網路應用單元50、60所控制的裝置或硬體設備者；而該物聯平台10則以訊息通道11連接複數通訊伺服器12以及複數應用伺服群組70，而該應用伺服群組70內則具有一由復數認證解析單元71與訊息儲存號72配合一警示單元73與一執行單元740所組成的該網路後端處理器30以及該對應的資料庫20，各以利針對不同該網路應用單元50、60發出的訊息快速進行接收以及排序處理與回應，且該應用伺服群組70可依不同的需求而增加於訊息通道11末端達到高擴充性的目的，而各網路應用單元50、60則連接於雲端網路介面40外，可使該物聯平台10內部的各項硬體設備達到安全防駭的目的。

其中，該物聯平台10係為一全層級式(Fully N-tiers)之線上交易處理(On Line Transaction Processing,OLTP)型的架構系統；該資料庫20主要儲存的訊息，係包括：使用者的驗證與啟動、各伺服器及各項遠端裝置的狀態、各伺服器及各項裝置的認證控制與動作條件與資料；該訊息通道11(Message Pipe)連接於各該通訊伺服器12與該應用伺服群組70內各單元間，該訊息通道11具有訊息佇列(Message Queue)功能，即可防止因前述各單元有斷線或當機可能造成的資料損失，以達整體系統運作的安全性；該通訊伺服器12內具有至少具有一第一通訊伺服單元120以及至少一個第二通訊伺服單元121，其中，該第一通訊伺服單元120係為一使用者資料通訊協定(User Datagram Protocol,UDP)伺服器，其係接收來自連接埠122(UDP Port)的訊息，而該第一通訊伺服單元120主要功能係快速的接收由外部裝置發出之訊息，以免該訊息的流失；而第二通訊伺服單元121係將於該雲端網路介面40上各公開的連接埠122(UDP Port)以接收外部送入的訊息，以本圖例可知，該送入的訊息係由各網路應用單元50、60所發出，亦可於處理後的訊息由此回送至各網路應用單元50、60或為該各網路應用單元50、60所控制的物件；該應用伺服群組70則透過該訊息通道11將該通訊伺服器12接收到的訊息送入，該應用伺服群組70係藉由該訊息通道11往後依序這接複數個認證解析單元71(mmAckSvr)、複數個訊息儲存單元72(mmProcSvr)、一警示單元73(mmAltMgr)以及一執行單元740(mmCmdSvr)以形成該網路後端處理器30的運算組成，並將該各單元71、72、73、74所產生的訊息以訊息佇列(Message Queue)方式暫存，以達到快速處理安全執行不斷線的目的。

該應用伺服群組70接收訊息的第一站係由該複數個認證解析單元71(mmAckSvr)為之，其主要係在進行該訊息的解封包作業，並計算該訊息需求回應的認證金鑰，確認訊息的版本，且加以確認能成功的接收訊息事件的登錄記錄等，而將該認證金鑰以及該認證後的訊息往第二站送出；該應用伺服群組70接收該認證解析單元71送出的已認證訊息的則為複數個訊息儲存單元72(mmProcSvr)，該訊息儲存單元72係接收各外部裝置狀態與事件的登錄，該裝置包括前述各伺服器或伺服單元或各網路應用單元50、60的硬體或伺服器設備等，並將接收的資料暫存於該資料庫20中；該警示單元73(mmAltMgr)則監控該訊息儲存單元72(mmProcSvr)上訊息的狀態，即當該該訊息的傳遞失效或前述各單元有遺失部份或全部內容時，即發送一失效訊息至該警示單元73，並至儲存所有的事件記錄至資料庫20，且由簡訊發送單元730(mmSMS)以及郵件發送單元731(mmEmail)發送簡訊與郵件經由網際網路服務提供者(Internet Service Provider，ISP)送至該事件的發起人，並重新連接斷線後，將訊息重新送至該資料庫20；該執行單元740(mmCmdSvr)係將該認證金鑰於該資料庫20中對應的操作資料送出至各網路應用單元50、60對應之裝置或設備以進行控制作業，以達到快速回應的目的；而進入該應用伺服群組70的訊息流傳遞流程80，請配合第3圖所示，係經傳入訊息81經訊息通道11傳入並配合訊息佇列82暫存，再由該認證解析單元71以為複數個同時處理的形態對流入該應用伺服群組70的訊息進行認證解封分析83，且係以多個認證解析單元71以使傳入的訊息得以分段快速的由不同的認證解析單元71處理，同時處理以提高處理的效率，並可處理瞬間爆量的訊息，而不致有塞車的可能性，再由已認證的該訊息經該訊息通道11傳入該訊息儲存單元72進行物聯媒合85的作業，同時為已認證該訊息進行訊息佇列84，而該物聯媒合85則針對該認證後訊息以複數個裝置或伺服器同時進行處理儲存經該訊息通道11傳送並以訊息佇列86方式暫存，且由該資料庫20對應送出各項被控物件應產生的動作或後一程序的訊息，經由該執行單元740將進行執行命令送出87的步驟，而達到訊息爆量的快速處理以及確保訊息處理不漏失的目的。

前述訊息流傳遞流程80，該通訊伺服器12將外界各遠端裝置傳入的封包訊息予以依序積存於訊息通道11中同時進行訊息佇列的作業，各訊息通道11分別連接各應用伺服群組70，該應用伺服群組70中具有複數個認證解析單元71、訊息儲存單元72、警示單元73、執行單元740以形成一生產管線般的處理流程，並依序針對該積存於訊息通道11中的訊息進行處理，藉形成前述雲端網路介面40內的網路後端處理器30分配至各空閒的應用伺服群組70進行處理，該各單元在應訊息的要求時即可先將與該訊息有關的資料事先送入前述的資料庫20中以立即因應與該訊息有關的下一個動作要求，以達到立即反應的目的，且配合各式不同的應用伺服群組達到以因不同形態運用程式的需求，以擴大整體適用性的目的者。

而前述的資料庫20為避免其不正常的當機，因此另以一監視單元741(Watch Dog)，藉以監控該資料庫20是否有不正常的關閉，並在不正常關閉時將訊息送回警示單元73，發出錯誤簡訊與郵件警示，或重新連接資料庫20已中斷訊息通道11，另可週期性的巡弋確認各式的無線通訊機制的正常與否，以達到整體系統可正常運作的目標；另該第二通訊伺服單元121接收的訊息進入該應用伺服群組70係由一簡易物件存取協定伺服器75(Simple Object Access Protocol，SOAP)處理，透過一網路伺服器76送至使用者端77的硬體內藉以執行該對應的網路應用單元50、60，並存入使用者資料庫78，配合一使用者端警示單元79，以警示此一訊息流過程任何的錯誤或漏失，藉以完成由第二通訊伺服單元121傳入的訊息者。

該網路後端處理器30係以該物聯平台10內的應用伺服群組70各單元配合維護各項於該資料庫20內的資料，包括：使用者的驗證與啟動、各伺服器及各項遠端裝置的狀態、各伺服器及各項裝置的認證控制與動作，並完成各項資料存取以及執行命令的送出等，且此應用伺服群組70可視訊息的處理量或任務的不同，以堆疊的方式直接連接於由通訊伺服器12接收訊息後往下一端送的訊息通道11上，即可立即處理該訊息通道11上已認證的訊息。

藉前述的架構配合使本創作可確實達到快速處理訊息以及物聯可立即跨接擴大處理能量，符合「具有產業可利用性」、「新穎性」、「進步性」，爰依法提出新型專利申請，祈請惠予審查並早日賜准專利，實感德便。