[发明专利]一种主从协商多网关智能Zigbee网络系统

说明书

本发明提供一种主从协商多网关智能Zigbee网络系统，包括：感知层、传输层以及网关层；所述感知层由智能终端节点分布式组成，智能终端节点采集/发布数据，并将数据转发给网关层；所述传输层用于连接网关层和物联网平台，实现终端和云端的双向鉴权以及数据加密传输；所述网关层包括至少一个边缘网关，每个边缘网关实时收集其所管理的智能终端节点的数据，并对大量数据进行数据清洗和运算，然后对多种不同数据计算转换成统一的数据模型，然后再将计算后的数据一方面用于本地流通存储或直接响应，另一方根据特定规则通过传输层上传到云端并实现与云端交互；通过一主多从自协商，提高系统运行的健壮性。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种主从协商多网关智能Zigbee网络系统。

背景技术

随着物联网的发展，家庭的智能设备变得更加丰富且活跃。仅将这些智能设备连接到网络是不够的。我们需要更好地利用这些智能设备产生的数据来为当前的家庭进行服务。考虑到网络带宽、响应速度、用户体验等问题，我们通常需要部署家庭边缘网关，实时采集现场智能设备的数据，同时需要在边缘节点对大量数据进行数据清洗、计算和存储然后，再将计算后的数据根据特定规则上传到云端并实现与云端交互，如果系统只存在一个边缘网关，不仅对此边缘网关的方案性能要求高，系统子设备数量有严格限制，而且影响整个系统的稳定性和可用性，网关一出故障，整个系统将无法正常运行。

目前智能家居场景和多控控制完全依赖于中心节点边缘网关，此方案一方面网关若出故障将无法执行场景或多控，另一方面信号经过多级传递，控制实时性低，用户体验较差。

如果边缘网关出现损坏需要替换，现有是需要对所属子设备进行重新退网组网和配置等一系列施工操作，大大增加了厂家的售后维护成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种主从协商多网关智能Zigbee网络系统，提高系统运行健壮性。

第一方面，本发明提供了一种主从协商多网关智能Zigbee网络系统，包括：感知层、传输层以及网关层；

所述感知层由智能终端节点分布式组成，智能终端节点采集/发布数据，并将数据转发给网关层；

所述传输层用于连接网关层和物联网平台，实现终端和云端的双向鉴权以及数据加密传输；

所述网关层包括至少一个边缘网关，每个边缘网关实时收集其所管理的智能终端节点的数据，并对大量数据进行数据清洗和运算，然后对多种不同数据计算转换成统一的数据模型，然后再将计算后的数据一方面用于本地流通存储或直接响应，另一方根据特定规则通过传输层上传到云端并实现与云端交互；

所述网关层采用自协商主从模式，即一个核心网关，或者一个核心网关和至少一个从网关，核心网关是网关层与物联网平台的数据管道，它将与物联网平台建立一条连接，实时订阅/发布感知层与物联网平台的数据；从网关实时收集其所管理的智能终端节点的数据进行一系列的运算后，若需与平台交互，则通过核心网关所建立的数据管道进行通信。

进一步地，所述自协商主从模式采用哨兵模式；所述边缘网关组成哨兵系统，通过哨兵系统监视每个边缘网关的状态；若监视到核心网关进入下线状态，则将某一个从网关升级为新的主网关。

进一步地，所述哨兵系统通过心跳机制进行监视每个边缘网关的状态。

进一步地，所述自协商采用选举算法，当主网关下线后，被一从网关视为下线状态后，该从网关与其他从网关协商选出，该网关要求其他从网关选则其为主网关，根据先到先得原则，该网关被选举为新的主网关，进行切换主网关操作。

进一步地，当主网关正常运行时，主网关收集备份主网关和从网关下的所有zigbee协调器参数信息，并上传云端；