[发明专利]一种工业物联网智能云网关及其通信方法

权利要求书

1.一种工业物联网智能云网关，其特征在于，包括：

数据采集模块，具体用于获取异构网络中的网络设备采集的工业数据；

协议解析与转换模块，具体用于对所述工业数据进行协议解析，并将具备不同通信协议的所述工业数据转换为OPC UA标准数据；并进一步将得到的所述OPC UA标准数据转换为MQTT协议数据；

云端传输模块，具体用于将所述MQTT协议数据发送给云平台；

所述云端传输模块还用于接收所述云平台发送的控制指令，所述控制指令为MQTT协议格式；

所述协议解析与转换模块还用于将所述控制指令转换为OPC UA标准数据，并进一步转换为符合目标网络设备协议格式的指令数据；

所述数据采集模块还用于将所述指令数据发送给所述目标网络设备；

所述智能云网关还包括加密模块；在网络层，所述加密模块用于通过加密隧道技术实现所述云端传输模块与所述云平台数据传输的安全性；

在传输层，所述加密模块还用于采用非对称加密技术实现所述云端传输模块与所述云平台的握手认证；

在应用层，所述加密模块还用于采用通用唯一识别码配合实现所述云平台对所述云端传输模块的权限校验；

在应用层，所述加密模块还用于：使用对称算法生成对称密钥，并利用所述对称密钥加密所述MQTT协议数据，用非对称公钥对所述对称密钥进行非对称加密；将加密后的所述MQTT协议数据和所述对称密钥通过所述云端传输模块传送至所述云平台，以供所述云平台利用非对称私钥解密得到所述对称密钥，并利用所述对称密钥对所述MQTT协议数据进行解密从而获取明文数据。

2.根据权利要求1所述的智能云网关，其特征在于，所述云端传输模块还用于：

向所述云平台发送心跳信号，若在预设的心跳间隔内未接收到所述云平台的响应消息，则获知连接中断，从而触发所述云端传输模块与所述云平台重新建立连接；并同时采取断点续传，即将数据包进行临时本地存储，待通信恢复后再将所述数据包上传给所述云平台。

3.根据权利要求1所述的智能云网关，其特征在于，所述网络设备与所述数据采集模块之间的通信以及所述云端传输模块与所述云平台之间的通信通过在预设多类通信方式中进行选择实现；

所述预设多类通信方式包括WiFi、以太网、3G、4G以及GSM/GPRS通信。

4.根据权利要求1所述的智能云网关，其特征在于，还包括web人机交互模块；所述web人机交互模块用于配置所述网络设备、显示所述网络设备的接入状态、数据传输状态以及管理所述云平台下发的所述控制指令。

5.一种工业物联网智能云网关的通信方法，其特征在于，包括：

获取异构网络中的网络设备采集的工业数据；

对所述工业数据进行协议解析，并将具备不同通信协议的所述工业数据转换为OPC UA标准数据；并进一步将得到的所述OPC UA标准数据转换为MQTT协议数据；

将所述MQTT协议数据发送给云平台；

其中，在所述将所述MQTT协议数据发送给云平台的过程中，在网络层，通过加密隧道技术实现智能云网关与所述云平台数据传输的安全性；

所述将所述MQTT协议数据发送给云平台具体包括：

在传输层，采用非对称加密技术实现所述智能云网关与所述云平台的握手认证；

在所述握手认证通过后，在应用层，采用通用唯一识别码配合实现所述云平台对所述智能云网关的权限校验；

在所述权限校验通过后，在应用层，使用对称算法生成对称密钥，并利用所述对称密钥加密所述MQTT协议数据，用非对称公钥对所述对称密钥进行非对称加密；将加密后的所述MQTT协议数据和所述对称密钥传送至所述云平台，以供所述云平台利用非对称私钥解密得到所述对称密钥，并利用所述对称密钥对所述MQTT协议数据进行解密从而获取明文数据。