[发明专利]一种构建物联网设备高性能监控平台的方法

说明书

本发明公开了一种构建物联网设备高性能监控平台的方法，包括步骤：1)构建负载均衡层；2)构建协议解析层；3)构建消息转发层；4)构建实时计算中心。本发明通过分层的架构设计结合Nginx、Netty、Kafka、Flink技术构建具备高性能特性的物联网设备监控平台，高性能具体表现为高并发性、高可用性、高可伸缩性和高可拓展性。

技术领域

本发明涉及物联网、软件体系结构的技术领域，尤其是指一种构建物联网设备高性能监控平台的方法。

背景技术

随着“中国制造2025”中两化融合理论的推进和智慧城市的发展建设，物联网技术被推向了一个新的高峰。在工业上，小到一个车间大到一个工业园区存在着许多大小不等的工业设备。在城市中，各个区域遍布着功能各异的基础设施包括传感监测设备、公共照明设备、公共交通工具等。在物联网体系结构中，这些都属于物联网设备。随着工业的发展与城市的建设，物联网设备的规模会越来越大。同时，大规模设备会产生大规模的数据。在这样的条件下，如何对大规模的物联网设备进行有效的监控是本发明要解决的核心问题。

传统的物联网设备监控平台集中在具体业务功能的实现上，保证了对设备的远程监控，避免了人工现场巡查，在管理效率上得到了很大的提升。但是传统的物联网监控平台只能应用于小规模的设备，无法对大规模设备进行监控。在大规模物联网设备的应用场景下，设备产生的海量数据会造成传统的物联网监控平台超负载工作甚至崩溃。

利用现有的开源物联网平台与商业物联网平台来构建物联网监控平台存在着许多的问题。开源物联网平台存在着较多的局限性，如DeviceHive不支持设备管理，并且在以往相关的研究与实践中没有提及开源物联网平台在大规模设备条件下的性能表现。因此无法证明基于开源物联网平台构建的监控平台在性能上优于传统的监控平台。商业物联网平台包括阿里云IoT、百度天工等，由于各大厂商的技术支撑，基于商业物联网平台构建的监控平台能够解决性能上的问题。但是仍然存在着以下几点问题：

1)灵活性不足。由于其商业性代码无法开源，开发者无法了解其内部的实现原理，只能按着平台提供商的开发文档进行流程式操作配置。因此企业不得不面对平台无法自主可控的尴尬境地，很多情况下无法灵活进行符合自身业务需求的配置。

2)价格昂贵。各个平台提供商的平台计算资源都是按需收费的，企业需要更好的性能支持就需要支付更多的费用。比如某厂商的物联网平台，最低月收费高达17143.20元。在长期使用的情况下，对中小企业将产生一笔不小的开支。

3)数据泄漏。由于平台提供商以公有云的方式支撑物联网平台，所有的数据都存储在云端，对于数据保密性强的企业来说，存在一定的数据泄漏风险。

本发明提供一种构建物联网设备高性能监控平台的方法，采用分层的架构设计思路，结合Nginx、Netty、Kafka、Flink等技术构建具备高性能特性的物联网设备监控平台，使其能够应用于大规模物联网设备的监控场景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种构建物联网设备高性能监控平台的方法，突破传统物联网监控平台在性能上的不足以及开源物联网平台与商业物联网平台的局限性，让开发者在面对不同的物联网设备时能够快速构建起高性能的监控平台，从而完成对大规模设备的监控。高性能具体表现为高并发性、高可用性、高可伸缩性与高可拓展性。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种构建物联网设备高性能监控平台的方法，包括：

1)构建负载均衡层

通过Nginx框架构建负载均衡层，保证负载均衡层的高并发性；通过负载均衡的作用，协议解析层能够构建服务器集群，使其具备高可用性和高可伸缩性，同时为了保证负载均衡层具备高可用性，搭建主从双机Nginx服务器模式；