WO2022002075A1 - 基于边缘计算的物联代理装置及数据决策方法 - Google Patents

基于边缘计算的物联代理装置及数据决策方法 Download PDF

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WO2022002075A1
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甄岩
贺金红
白晖峰
霍超
王立城
张港红
尹志斌
高建
苑佳楠
罗安琴
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北京智芯微电子科技有限公司
国网信息通信产业集团有限公司
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/10Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08Protocols for interworking; Protocol conversion

Definitions

  • the invention relates to the field of the Internet of Things, in particular to an edge computing-based IoT proxy device and an edge computing-based IoT proxy data decision method.
  • edge computing technology is widely used in the Internet of Things, especially in application scenarios with special business requirements such as low latency, high bandwidth, high reliability, massive connections, heterogeneous aggregation, and local security and privacy protection.
  • the intelligent IoT system of the Internet of Everything and the ubiquitous IoT requires that the network edge devices can cooperate with the cloud master station, and in addition to data collection and protocol conversion, functions such as edge computing and regional autonomy can also be realized. Decision analysis pressure, so as to adapt to the needs of various IoT application scenarios.
  • the IoT gateway (also known as the intelligent gateway) is the link between the wireless sensor network and the traditional communication network. data interconnection. Due to the incompatibility of various communication technology protocols, the existing IoT gateway usually adopts point-to-point protocol conversion in the operation and information exchange between heterogeneous networks, and it is difficult to realize the mutual conversion between multiple transmission protocols. On the other hand, the existing IoT gateway mainly collects and forwards data, and transmits the aggregated sensory source data (or simply preprocessed and cleaned data) to the background management system for analysis and processing through the background management system. and decision-making, while data localization processing and local decision-making capabilities are insufficient, that is, the gateway side has fewer local decisions and weaker regional autonomy, which increases the pressure of data analysis and decision-making in the background management system.
  • the purpose of the present invention is to provide an IoT proxy device and data decision method based on edge computing, so as to realize the unified conversion of multiple transmission protocols, the unified convergence and access of terminal side data, and realize the local analysis and decision-making of data.
  • one aspect of the present invention provides an IoT proxy device based on edge computing, which is applied in the Internet of Things, and the device includes:
  • the local communication module is used to receive the information collection source data sent by different terminal devices in the perception layer of the Internet of Things;
  • the protocol conversion module is used to analyze or convert the information collection source data sent by different terminal devices by using different preset communication protocol protocols
  • the data analysis module is used to analyze and make decisions on the parsed or transformed data, and generate decision data;
  • a remote communication module for converting the decision-making data using a communication protocol corresponding to the remote communication mode of the IoT management platform in the Internet of Things, and transmitting the converted decision-making data to the IoT management platform .
  • Analyze the transmission protocol used in the transmission process of the information collection source data sent by each terminal device screen out the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol from the preset different communication protocol protocols, and use the transmission protocol
  • the communication protocol protocol corresponding to the protocol parses or converts the information collection source data.
  • the device further includes an application program module, the application program module presets a variety of communication protocol protocol analysis programs;
  • the protocol parsing program parses or converts the information collection source data.
  • the device also includes:
  • the resource management module is used for orderly management of information collection source data sent by different terminal devices received by the local communication module, and scheduling the protocol conversion module to parse or convert the information collection source data in sequence.
  • the device also includes:
  • the security encryption module is used for encrypting the decision data that needs to be transmitted to the IoT management platform.
  • the IoT proxy device based on edge computing of the present invention uniformly aggregates and accesses the source data collected by different terminal devices of the IoT perception layer through the local communication module, and converts the source data using different transmission protocols through the protocol conversion module to realize Unified conversion of multiple transmission protocols; analyze and make decisions on the converted data through the data analysis module, and finally use the corresponding communication protocol to upload the decision data to the IoT management platform to achieve unified convergence and access to the edge data on the side of IoT terminal devices and standardized protocol upload; realize the intelligent IoT with smooth communication link between perception data and management platform, intelligent data analysis, and regional collaborative autonomy.
  • the IoT agent device realizes the unified convergence and access of local perception data through protocol adaptation, and realizes local analysis and decision-making of edge-side IoT access data through the data analysis module, without the need for back-end management systems such as the IoT management platform and the business master station. Requests to reduce the pressure of data analysis and decision-making in background management systems such as business master stations.
  • the present invention is applied to the Internet of Things, and the application mode of cloud-side collaboration (coordination between the cloud master station and the edge-side IoT agent device) greatly improves the effectiveness and intelligence level of the operation analysis of the edge-side terminal equipment, and can reduce remote data transmission.
  • the congestion degree of the channel improves the reliability of data delivery.
  • Another aspect of the present invention provides an edge computing-based IoT agent data decision method, the method comprising:
  • the decision data is converted using a communication protocol corresponding to the remote communication mode of the IoT management platform, and the converted decision data is transmitted to the IoT management platform.
  • Analyze the transmission protocol used in the transmission process of the information collection source data sent by each terminal device screen out the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol from the preset different communication protocol protocols, and use the transmission protocol
  • the communication protocol protocol corresponding to the protocol parses or converts the information collection source data.
  • the method also includes:
  • the communication protocol protocol analysis program corresponding to the transmission protocol is invoked to parse the information collection source data or convert.
  • the method also includes:
  • the received information collection source data sent by different terminal devices is managed in an orderly manner, and the information collection source data is parsed or converted in sequence.
  • transmitting the converted decision data to the IoT management platform includes:
  • the converted decision data is encrypted, and the encrypted decision data is transmitted to the IoT management platform.
  • the edge computing-based IoT proxy data decision method of the present invention through the unified aggregation and access of the source data collected by different terminal devices of the IoT perception layer, converts the source data using different transmission protocols into a unified data format and then analyzes it. and decision-making, and then use the corresponding communication protocol to upload the decision-making data to the IoT management platform, realize the unified convergence and access of the edge data on the side of the IoT terminal equipment and upload the standardized protocol; Intelligent IoT with analytical intelligence and regional collaborative autonomy.
  • This method realizes unified convergence and access of local perception data through protocol adaptation, and realizes local analysis and decision-making of IoT access data on the edge side, without requiring requests to background management systems such as the IoT management platform and the service master station, reducing the need for service masters. Data analysis and decision-making pressure of background management systems such as stations.
  • FIG. 1 is a connection diagram of the Internet of Things based on edge computing provided by an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a structural block diagram of an edge computing-based IoT proxy device provided by an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart of an edge computing-based IoT agent data decision method provided by an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a connection diagram of the Internet of Things based on edge computing provided by an embodiment of the present invention.
  • the network connection relationship of the Internet of Things provided by this embodiment is: the terminal device of the perception layer is connected to the Internet of Things proxy device, the Internet of Things proxy device is connected to the Internet of Things management platform, and the Internet of Things management platform is connected to the service master station (that is, the cloud master station for the Internet of Things application industry and field construction).
  • Perception layer terminal equipment is located at the IoT perception site, and is a component with data acquisition functions such as perception, exchange, measurement, etc., or a separate functional component, or a sensor, terminal, etc. that perform data perception and acquisition functions on the IoT site.
  • the IoT agent device is located at the IoT site, and is connected to the terminal device at the perception layer through local communication methods such as CAN, RS232/485, carrier, Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi and micro-power wireless.
  • Remote communication methods such as NB-IoT are connected to the IoT management platform to realize local communication methods of various perception layer terminal devices, protocol protocol adaptation and conversion functions, collect all data from perception layer terminal devices and perform protocol conversion.
  • the unified IoT protocol uploads information to the IoT management platform, while performing local analysis and decision-making functions of the data. Then, the data transmission protocols between different perception layer terminal devices and IoT proxy devices are also different. When different perception layer terminal devices may transmit the source data collected by themselves to the IoT proxy device at the same time, the IoT proxy device is required. It can collect point-to-multipoint data, convert various transmission protocols, analyze and make decisions based on the collected data, realize edge computing and regional autonomy, and cooperate with the IoT management platform to reduce the decision-making analysis pressure of the business master station.
  • FIG. 2 is a structural block diagram of an edge computing-based IoT proxy device provided by an embodiment of the present invention.
  • an embodiment of the present invention provides an IoT proxy device based on edge computing.
  • the device includes: a local communication module, a protocol conversion module, a data analysis module, and a remote communication module.
  • the local communication module is used for receiving information collection source data sent by different terminal devices in the perception layer of the Internet of Things.
  • the protocol conversion module is used for analyzing or converting the information collection source data sent by different terminal devices by adopting preset multiple communication protocol protocols. Specifically, analyzing the transmission protocol used in the transmission process of the information collection source data sent by each terminal device, filtering out the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol from the preset different communication protocol protocols, and adopting the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol.
  • the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol parses or converts the information collection source data.
  • the data analysis module is used for analyzing the parsed or transformed data and making decisions to generate decision data.
  • the data analysis module includes a main control chip and a corresponding data analysis unit.
  • the main control chip needs to have a certain data processing capability and data cache capability, for example, its main frequency is not lower than 1.2GHz, the processor is not less than 4 cores, and the data is not less than 4 cores.
  • the remote communication module is used to convert the decision data by using a communication protocol corresponding to the remote communication mode of the IoT management platform in the Internet of Things, and transmit the converted decision data to the IoT management platform,
  • a communication protocol corresponding to the remote communication mode of the IoT management platform in the Internet of Things
  • MQTT Message Queue Telemetry Transmission
  • the apparatus further includes: a resource management module, an application program module, and a security encryption module.
  • the resource management module is used for orderly management of the information collection source data sent by different terminal devices received by the local communication module, and dispatches the protocol conversion module to parse or convert the information collection source data in sequence.
  • the application program module presets a variety of communication protocol protocol analysis programs. If the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol is not selected from the different communication protocol protocols preset by the protocol conversion module, the communication protocol corresponding to the transmission protocol in the application program module is called The protocol parsing program parses or converts the information collection source data.
  • the security encryption module is used to encrypt the decision data that needs to be transmitted to the IoT management platform, so as to realize the security function of hardware-level encryption/decryption.
  • the IoT proxy device in this embodiment is configured with a clock module and a power module, adopts an industrial-grade clock circuit, has its own crystal oscillator, and supports high-speed I2C communication; the power module can realize wide-voltage input, regulated output, and support overcurrent protection. And support the normal power supply of each hardware function module in the IoT agent device.
  • the basic software platform used by this IoT agent device can provide a common software environment for stable operation, such as operating systems, edge computing frameworks and embedded virtualization technology applications. porting development.
  • the IoT proxy device based on edge computing provided by the embodiment of the present invention uniformly aggregates and accesses the source data collected by terminal devices with different IoT perception layers through the local communication module, and performs processing on the source data using different transmission protocols through the protocol conversion module. Conversion, realize the unified conversion of various transmission protocols; analyze and make decisions on the converted data through the data analysis module, and finally use the corresponding communication protocol to upload the decision data to the IoT management platform to realize the unified edge data on the side of the IoT terminal equipment Converged access and standardized protocol upload; realize the intelligent IoT with smooth communication link between perception data and management platform, intelligent data analysis, and regional collaborative autonomy.
  • the IoT agent device realizes the unified convergence and access of local perception data through protocol adaptation, and realizes local analysis and decision-making of edge-side IoT access data through the data analysis module, without the need for back-end management systems such as the IoT management platform and the business master station. Requests to reduce the pressure of data analysis and decision-making in background management systems such as business master stations.
  • the present invention is applied to the Internet of Things, and the application mode of cloud-side collaboration (coordination between the cloud master station and the edge-side IoT agent device) greatly improves the effectiveness and intelligence level of the operation analysis of the edge-side terminal equipment, and can reduce remote data transmission.
  • the congestion degree of the channel improves the reliability of data delivery.
  • FIG. 3 is a flowchart of an edge computing-based IoT agent data decision method provided by an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3 , an embodiment of the present invention provides an edge computing-based IoT proxy data decision method, the method includes the following steps:
  • analyzing the transmission protocol used in the transmission process of the information collection source data sent by each terminal device filtering out the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol from the preset different communication protocol protocols, and adopting the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol.
  • the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol parses or converts the information collection source data. If the communication protocol protocol corresponding to the transmission protocol is not selected from the preset different communication protocol protocols, the communication protocol protocol analysis program corresponding to the transmission protocol is invoked to parse the information collection source data or convert.
  • the converted decision data is encrypted, and the encrypted decision data is transmitted to the IoT management platform.
  • the edge computing-based IoT proxy data decision method provided by this embodiment further includes: orderly management of the received information collection source data sent by different terminal devices, and analyzing or converting the information collection source data in sequence .
  • the edge computing-based IoT proxy data decision method converts the source data using different transmission protocols into a unified data format through unified aggregation and access to the source data collected by different terminal devices in the IoT perception layer.
  • the decision-making data is uploaded to the IoT management platform by using the corresponding communication protocol, so as to realize the unified convergence and access of the edge data on the side of the IoT terminal equipment and the upload of standardized protocols; realize the communication link between the perception data and the management platform.
  • Smart IoT with smooth flow, intelligent data analysis, and regional collaborative autonomy.
  • This method realizes unified convergence and access of local perception data through protocol adaptation, and realizes local analysis and decision-making of IoT access data on the edge side, without requiring requests to background management systems such as the IoT management platform and the service master station, reducing the need for service masters. Data analysis and decision-making pressure of background management systems such as stations.

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Abstract

本发明提供一种基于边缘计算的物联代理装置及数据决策方法,属于物联网领域。所述装置包括:本地通信模块,用于接收物联网感知层的不同的终端设备发送的信息采集源数据;协议转换模块,用于采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换;数据分析模块,用于对解析或转换后的数据进行分析并作出决策,生成决策数据;远程通信模块,用于采用与物联管理平台的远程通信方式相对应的通信协议对决策数据进行转换,并将转换后的决策数据传送至物联管理平台。本发明通过协议适配实现本地感知数据的统一汇聚接入,通过数据分析模块实现边缘侧物联接入数据的本地分析和决策,减轻后台管理系统的数据分析决策压力。

Description

基于边缘计算的物联代理装置及数据决策方法 技术领域
本发明涉及物联网领域,具体地涉及一种基于边缘计算的物联代理装置以及一种基于边缘计算的物联代理数据决策方法。
背景技术
无线传感网络由于其应用场景的特殊性,主要应用于局部区域内,不能实现网与网之间的通信,更不适合远程数据传输。传感设备节点成为信息孤岛,无法实现真正的全面互联互通、协同感知。同时,物联网中感知技术多样,且采用不同的通信协议,提高了互联互通的难度。
目前,边缘计算技术在物联网中得到广泛应用,特别是在具有低时延、高带宽、高可靠、海量连接、异构汇聚和本地安全隐私保护等特殊业务要求的应用场景。而万物互联、泛在物联的智慧物联体系,要求网络边缘装置能与云主站协同,在数据收集与协议转换之外还能实现边缘计算、区域自治等功能,分散业务云主站的决策分析压力,从而适配各类物联网应用场景需求。
物联网网关(又称为智能网关),是连接无线传感网络与传统通信网络的纽带,完成无线传感网络、传统通信网络以及其它不同类型网络之间的协议转换,实现局域和广域的数据互联。由于各种通信技术协议的不兼容,而现有的物联网网关在异构网络之间的操作和信息交换中通常采用点对点的协议转换,难以实现多种传输协议之间的相互转换。另一方面,现有的物联网网关主要是数据收集和转发,将汇聚的感知源数据(或是简单的预处理、清洗后的数据)传输到后台管理系统,通过后台管理系统进行分析、处理和决策,而数据本地化处理、本地决策能力不足,即网关侧就地决策较少、区域自治能力较弱,增加了后台管理系统数据分析、决策的压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于边缘计算的物联代理装置及数据决策方法,以实现多种传输协议的统一转换,终端侧数据统一汇聚接入,实现数据的本地分析和决策。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种基于边缘计算的物联代理装置,应用于物联网中,所述装置包括:
本地通信模块,用于接收物联网感知层的不同的终端设备发送的信息采集源数据;
协议转换模块,用于采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换;
数据分析模块,用于对解析或转换后的数据进行分析并作出决策,生成决策数据;
远程通信模块,用于采用与所述物联网中的物联管理平台的远程通信方式相对应的通信协议对所述决策数据进行转换,并将转换后的决策数据传送至所述物联管理平台。
进一步地,所述采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换,包括:
分析每一终端设备发送的信息采集源数据在传输过程中所采用的传输协议,在预置的不同的通信协议规约中筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,采用与所述传输协议相对应的通信协议规约对所述信息采集源数据进行解析或转换。
进一步地,所述装置还包括应用程序模块,所述应用程序模块预置多种通信协议规约解析程序;
若在所述协议转换模块预置的不同的通信协议规约中未筛选出与所述 传输协议相对应的通信协议规约,则调用所述应用程序模块中的与所述传输协议相对应的通信协议规约解析程序对所述信息采集源数据进行解析或转换。
进一步地,所述装置还包括:
资源管理模块,用于对所述本地通信模块接收的不同的终端设备发送的信息采集源数据进行有序管理,并调度所述协议转换模块对所述信息采集源数据按序进行解析或转换。
进一步地,所述装置还包括:
安全加密模块,用于对需要传送至所述物联管理平台的决策数据进行加密。
本发明的基于边缘计算的物联代理装置,通过本地通信模块对物联网感知层不同的终端设备采集的源数据统一汇聚接入,通过协议转换模块对采用不同传输协议的源数据进行转换,实现多种传输协议的统一转换;通过数据分析模块对转换后的数据进行分析和决策,最后采用对应的通信协议将决策数据上传到物联管理平台,实现物联网终端设备侧边缘数据统一汇聚接入及标准化规约上传;实现感知数据与管理平台间的通信链路畅通、数据分析智能、区域协同自治的智慧物联。本物联代理装置通过协议适配实现本地感知数据的统一汇聚接入,通过数据分析模块实现边缘侧物联接入数据的本地分析和决策,无需向物联管理平台和业务主站等后台管理系统请求,减轻业务主站等后台管理系统的数据分析决策压力。
本发明应用于物联网中,通过云边协同(云端主站与边缘侧物联代理装置协调)的应用模式大幅提升边缘侧终端设备运行分析的实效性和智能化水平,并能够降低远程数据传输通道的拥塞度,提升数据送达的可靠性。
本发明另一方面提供一种基于边缘计算的物联代理数据决策方法,所述方法包括:
接收物联网感知层的不同的终端设备发送的信息采集源数据;
采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换;
对解析或转换后的数据进行分析并作出决策,生成决策数据;
采用与物联管理平台的远程通信方式相对应的通信协议对所述决策数据进行转换,并将转换后的决策数据传送至所述物联管理平台。
进一步地,所述采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换,包括:
分析每一终端设备发送的信息采集源数据在传输过程中所采用的传输协议,在预置的不同的通信协议规约中筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,采用与所述传输协议相对应的通信协议规约对所述信息采集源数据进行解析或转换。
进一步地,所述方法还包括:
若在预置的不同的通信协议规约中未筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,则调用与所述传输协议相对应的通信协议规约解析程序对所述信息采集源数据进行解析或转换。
进一步地,所述方法还包括:
对接收的不同的终端设备发送的信息采集源数据进行有序管理,按序对所述信息采集源数据进行解析或转换。
进一步地,所述将转换后的决策数据传送至所述物联管理平台,包括:
对转换后的决策数据进行加密,将加密后的决策数据传送至所述物联管理平台。
本发明的基于边缘计算的物联代理数据决策方法,通过对物联网感知层不同的终端设备采集的源数据统一汇聚接入,将采用不同传输协议的源数据转换为统一的数据格式之后进行分析和决策,再采用对应的通信协议将决策 数据上传到物联管理平台,实现物联网终端设备侧边缘数据统一汇聚接入及标准化规约上传;实现感知数据与管理平台间的通信链路畅通、数据分析智能、区域协同自治的智慧物联。本方法通过协议适配实现本地感知数据的统一汇聚接入,并实现边缘侧物联接入数据的本地分析和决策,无需向物联管理平台和业务主站等后台管理系统请求,减轻业务主站等后台管理系统的数据分析决策压力。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式,但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中:
图1是本发明一种实施方式提供的基于边缘计算的物联网的连接关系图;
图2是本发明一种实施方式提供的基于边缘计算的物联代理装置的结构框图;
图3是本发明一种实施方式提供的基于边缘计算的物联代理数据决策方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明实施方式提供的基于边缘计算的物联代理装置,应用于物联网中。图1是本发明一种实施方式提供的基于边缘计算的物联网的连接关系图。如图1所示,本实施方式提供的物联网的网络连接关系为:感知层终端设备连 接到物联代理装置,物联代理装置连接到物联管理平台,物联管理平台连接到业务主站(即物联网应用行业、领域建设的云端主站)。感知层终端设备位于物联网感知现场,是具备感知、交采、计量等数据采集功能的组件,或者是单独的功能组件,或者是物联网现场执行数据感知采集功能的传感器、终端等。物联代理装置位于物联网现场,通过CAN、RS232/485、载波、蓝牙、Zigbee、Wi-Fi及微功率无线等本地通信方式与感知层终端设备连接,通过光纤、以太网、4G/5G、NB-IoT等远程通信方式与物联管理平台连接,实现各种感知层终端设备的本地通信方式、协议规约的适配及转换功能,收集来自感知层终端设备的所有数据并进行协议转换,以统一的物联规约将信息上传到物联管理平台,同时执行数据的本地分析与决策功能。然后,不同的感知层终端设备与物联代理装置之间的数据传输协议也不同,不同的感知层终端设备可能同时向物联代理装置传送自身所采集的源数据时,因此需要物联代理装置能够进行点对多点的数据收集,进行多种传输协议的转换,基于收集的数据进行分析、决策,实现边缘计算和区域自治,与物联管理平台协同,减少业务主站的决策分析压力。
图2是本发明一种实施方式提供的基于边缘计算的物联代理装置的结构框图。如图2所示,本发明实施方式提供一种基于边缘计算的物联代理装置,所述装置包括:本地通信模块、协议转换模块、数据分析模块以及远程通信模块。所述本地通信模块用于接收物联网感知层的不同的终端设备发送的信息采集源数据。
所述协议转换模块用于采用预置的多种通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换。具体为,分析每一终端设备发送的信息采集源数据在传输过程中所采用的传输协议,在预置的不同的通信协议规约中筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,采用与所述传输协议相对应的通信协议规约对所述信息采集源数据进行解析或转换。
所述数据分析模块用于对解析或转换后的数据进行分析并作出决策,生成决策数据。所述数据分析模块包括主控芯片及相应的数据分析单元,主控芯片需具备一定的数据处理能力和数据缓存能力,例如其主频不低于1.2GHz且处理器不少于4核,数十GB的SDRAM和FLASH存储空间,以实现数据分析、处理及就地决策。
所述远程通信模块用于采用与物联网中的物联管理平台的远程通信方式相对应的通信协议对所述决策数据进行转换,并将转换后的决策数据传送至所述物联管理平台,例如利用MQTT(消息队列遥测传输)等统一规约上传到物联管理平台。
本实施方式中,所述装置还包括:资源管理模块、应用程序模块和安全加密模块。所述资源管理模块用于对所述本地通信模块接收的不同的终端设备发送的信息采集源数据进行有序管理,并调度所述协议转换模块对所述信息采集源数据按序进行解析或转换。所述应用程序模块预置多种通信协议规约解析程序。若在所述协议转换模块预置的不同的通信协议规约中未筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,则调用所述应用程序模块中的与所述传输协议相对应的通信协议规约解析程序对所述信息采集源数据进行解析或转换。通过应用程序模块预置通用的通信协议或动态扩展行业特定的通信协议,以尽可能兼容所有物联网的数据传输方式和通信协议,实现感知数据统一汇聚接入。所述安全加密模块用于对需要传送至所述物联管理平台的决策数据进行加密,实现硬件级加密/解密的安全功能。
本实施方式的物联代理装置配置有时钟模块和电源模块,采用工业级时钟电路,自有晶振,支持高速的I2C通信;通过电源模块能够实现宽压输入、稳压输出,支持过流保护,且支持该物联代理装置内各硬件功能模块的正常供电。另外,本物联代理装置采用的基础软件平台可提供稳定运行的共性软件环境,如操作系统、边缘计算框架和嵌入式虚拟化技术应用等,基于通用、 共性的软件框架/平台,定制化、裁剪式移植开发。
本发明实施方式提供的基于边缘计算的物联代理装置,通过本地通信模块对物联网感知层不同的终端设备采集的源数据统一汇聚接入,通过协议转换模块对采用不同传输协议的源数据进行转换,实现多种传输协议的统一转换;通过数据分析模块对转换后的数据进行分析和决策,最后采用对应的通信协议将决策数据上传到物联管理平台,实现物联网终端设备侧边缘数据统一汇聚接入及标准化规约上传;实现感知数据与管理平台间的通信链路畅通、数据分析智能、区域协同自治的智慧物联。本物联代理装置通过协议适配实现本地感知数据的统一汇聚接入,通过数据分析模块实现边缘侧物联接入数据的本地分析和决策,无需向物联管理平台和业务主站等后台管理系统请求,减轻业务主站等后台管理系统的数据分析决策压力。
本发明应用于物联网中,通过云边协同(云端主站与边缘侧物联代理装置协调)的应用模式大幅提升边缘侧终端设备运行分析的实效性和智能化水平,并能够降低远程数据传输通道的拥塞度,提升数据送达的可靠性。
图3是本发明一种实施方式提供的基于边缘计算的物联代理数据决策方法的流程图。如图3所示,本发明实施方式提供一种基于边缘计算的物联代理数据决策方法,所述方法包括以下步骤:
S1)接收物联网感知层的不同的终端设备发送的信息采集源数据。
S2)采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换。
具体为,分析每一终端设备发送的信息采集源数据在传输过程中所采用的传输协议,在预置的不同的通信协议规约中筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,采用与所述传输协议相对应的通信协议规约对所述信息采集源数据进行解析或转换。若在预置的不同的通信协议规约中未筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,则调用与所述传输协议相对应的通信协 议规约解析程序对所述信息采集源数据进行解析或转换。
S3)对解析或转换后的数据进行分析并作出决策,生成决策数据。
S4)采用与物联管理平台的远程通信方式相对应的通信协议对所述决策数据进行转换,并将转换后的决策数据传送至所述物联管理平台。
为了保证数据传输安全性,对转换后的决策数据进行加密,将加密后的决策数据传送至所述物联管理平台。
本实施方式提供的基于边缘计算的物联代理数据决策方法,还包括:对接收的不同的终端设备发送的信息采集源数据进行有序管理,按序对所述信息采集源数据进行解析或转换。
本发明实施方式提供的基于边缘计算的物联代理数据决策方法,通过对物联网感知层不同的终端设备采集的源数据统一汇聚接入,将采用不同传输协议的源数据转换为统一的数据格式之后进行分析和决策,再采用对应的通信协议将决策数据上传到物联管理平台,实现物联网终端设备侧边缘数据统一汇聚接入及标准化规约上传;实现感知数据与管理平台间的通信链路畅通、数据分析智能、区域协同自治的智慧物联。本方法通过协议适配实现本地感知数据的统一汇聚接入,并实现边缘侧物联接入数据的本地分析和决策,无需向物联管理平台和业务主站等后台管理系统请求,减轻业务主站等后台管理系统的数据分析决策压力。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式,但是,本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施方式的技术构思范围内,可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施方式的思想,其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (10)

  1. 一种基于边缘计算的物联代理装置,应用于物联网中,其特征在于,所述装置包括:
    本地通信模块,用于接收物联网感知层的不同的终端设备发送的信息采集源数据;
    协议转换模块,用于采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换;
    数据分析模块,用于对解析或转换后的数据进行分析并作出决策,生成决策数据;
    远程通信模块,用于采用与所述物联网中的物联管理平台的远程通信方式相对应的通信协议对所述决策数据进行转换,并将转换后的决策数据传送至所述物联管理平台。
  2. 根据权利要求1所述的基于边缘计算的物联代理装置,其特征在于,所述采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换,包括:
    分析每一终端设备发送的信息采集源数据在传输过程中所采用的传输协议,在预置的不同的通信协议规约中筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,采用与所述传输协议相对应的通信协议规约对所述信息采集源数据进行解析或转换。
  3. 根据权利要求2所述的基于边缘计算的物联代理装置,其特征在于,所述装置还包括应用程序模块,所述应用程序模块预置多种通信协议规约解析程序;
    若在所述协议转换模块预置的不同的通信协议规约中未筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,则调用所述应用程序模块中的与所述传输 协议相对应的通信协议规约解析程序对所述信息采集源数据进行解析或转换。
  4. 根据权利要求1所述的基于边缘计算的物联代理装置,其特征在于,所述装置还包括:
    资源管理模块,用于对所述本地通信模块接收的不同的终端设备发送的信息采集源数据进行有序管理,并调度所述协议转换模块对所述信息采集源数据按序进行解析或转换。
  5. 根据权利要求1所述的基于边缘计算的物联代理装置,其特征在于,所述装置还包括:
    安全加密模块,用于对需要传送至所述物联管理平台的决策数据进行加密。
  6. 一种基于边缘计算的物联代理数据决策方法,其特征在于,所述方法包括:
    接收物联网感知层的不同的终端设备发送的信息采集源数据;
    采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信息采集源数据进行解析或转换;
    对解析或转换后的数据进行分析并作出决策,生成决策数据;
    采用与物联管理平台的远程通信方式相对应的通信协议对所述决策数据进行转换,并将转换后的决策数据传送至所述物联管理平台。
  7. 根据权利要求6所述的基于边缘计算的物联代理数据决策方法,其特征在于,所述采用预置的不同的通信协议规约对不同的终端设备发送的信 息采集源数据进行解析或转换,包括:
    分析每一终端设备发送的信息采集源数据在传输过程中所采用的传输协议,在预置的不同的通信协议规约中筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,采用与所述传输协议相对应的通信协议规约对所述信息采集源数据进行解析或转换。
  8. 根据权利要求7所述的基于边缘计算的物联代理数据决策方法,其特征在于,所述方法还包括:
    若在预置的不同的通信协议规约中未筛选出与所述传输协议相对应的通信协议规约,则调用与所述传输协议相对应的通信协议规约解析程序对所述信息采集源数据进行解析或转换。
  9. 根据权利要求6所述的基于边缘计算的物联代理数据决策方法,其特征在于,所述方法还包括:
    对接收的不同的终端设备发送的信息采集源数据进行有序管理,按序对所述信息采集源数据进行解析或转换。
  10. 根据权利要求6所述的基于边缘计算的物联代理数据决策方法,其特征在于,所述将转换后的决策数据传送至所述物联管理平台,包括:
    对转换后的决策数据进行加密,将加密后的决策数据传送至所述物联管理平台。
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