[发明专利]一种基于微服务化架构的边缘计算网关

说明书

目前的物联网网关基本没有微服务化功能开发的机制和不停机升级维护的功能，本发明提出基于微服务化架构的边缘计算模块，使工业物联网网关具备微服务化功能开发、不停机升级维护的能力。一种基于微服务化架构的边缘计算网关，解决了目前的边缘计算物联网网关没有微服务化功能开发方法和系统不停机升级维护的问题。

技术领域

本发明创造涉及网关领域，尤其涉及到边缘计算机网关领域。

背景技术

目前工业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存在以下不足：1、网关功能模块开发周期长，各功能模块和OS底层关系复杂，调试时间长、bug多等；2、架构不灵活，传统的边缘计算物联网网关所有功能加载完成后，如果需要做改动，只能停机升级软件，但在工业场景中，生产过程往往要求连续不能中断。因此，需要实现按需加载功能，不停机安装、启动、停止、更新和卸载功能模块。

边缘计算是工业物联网的核心能力，为了满足制造过程的需求，许多工业物联网解决方案都需要进行实时的数据和事件处理，新功能的快速开发迭代；任何维护、更新、升级、都要求不停机或者尽量不停机。本发明是为了解决工业物联网中所需要的功能快速开发、业务快速上线、不停机升级维护而产生的基于微服务化架构的边缘计算网关。本发明主要解决两个问题：1、赋能工业物联网网关微服务化架构的功能，使工业物联网领域的软件功能开发模块化、插件化、微服务化，各服务可以独立开发、独立上线、独立运行，大大加速了新功能的开发进度，提升软件整体质量；2、赋能工业物联网网关不停机升级维护能力，使工业物联网网关可以在线升级微服务、微服务可以在不关闭整个系统的情况下被安装、启动、停止、更新和卸载；微服务模块可以实现按需加载而非计算资源的持续占用。

发明内容

目前的物联网网关基本没有微服务化功能开发的机制和不停机升级维护的功能，本发明提出基于微服务化架构的边缘计算模块，使工业物联网网关具备微服务化功能开发、不停机升级维护的能力。鉴于现有技术的缺陷，本发明创造提出一种新型的一种基于微服务化架构的边缘计算网关，本发明创造解决了目前的边缘计算物联网网关没有微服务化功能开发方法和系统不停机升级维护的问题。

采用的技术解决方案如下

一种基于微服务化架构的边缘计算网关，包含微服务、服务层、生命周期层，其特征在于工作步骤如下：

步骤1：初始化并启动微服务框架，微服务框架是插件程序逻辑的主要容器，框架的管理通过提供简单的API来标准化。插件首先通过标准的API实现框架的初始化和启动流程。

步骤2：获取上下文，上下文是框架内插件执行环境，用于授予对其他方法的访问权限，并与框架进行交互，使用上下文可以安装新的插件，并获得发布服务对象。插件是由激活器启动，激活器可以获取代表插件框架的上下文环境。

步骤3：安装微服务，服务注册表是一个动态的插件注册表，获取和监听服务。安装微服务就是上下文对象利用框架标准API把插件服务添加到注册表。

步骤4：启动微服务，激活器是一个接口，由框架的每个插件实现。启动微服务就是框架调用插件的激活器类，然后调用启动方法，使插件状态变为Active状态。

步骤5：获取服务引用，框架提供了插件间通信的动态服务模型，插件可以用过接口和过滤表达式可以从框架获得服务引用，作为调用微服务的手柄。

步骤6：调用微服务，调用微服务就是利用从框架获得的服务引用执行插件的功能函数，并处理返回结果的过程。