[发明专利]一种面向存储完整性的智能网关系统、装置及其控制方法

说明书

本发明属于智能网关技术领域，公开了一种面向存储完整性的智能网关系统、装置及其控制方法，所述面向存储完整性的智能网关系统包括：WebApp模块、综合管理模块、故障恢复模块、数据管理模块和云模块；所述面向存储完整性的智能网关装置包括：网关树莓派、设备树莓派、传感器如镜头与雷达、智能手表以及云存储。本发明以Java为主开发语言，实现了智能网关系统，用于老人健康信息系统中的数据管理与设备管理。本发明数据完整性的实现依靠线程安全的队列设计以及多项故障恢复机制；对于多线程的性能优化也提升了系统的稳定性，保障了数据的安全；通过环境模拟与实地应用的方式，对智能网关系统进行了系统测试，测试结果符合预期。

技术领域

本发明属于智能网关技术领域，尤其涉及一种面向存储完整性的智能网关系统、装置及其控制方法。

背景技术

目前，随着物联网的发展，物联网开始深入到人类生活的方方面面，小至一盏灯，都可能作为网络的一个节点。人们可以通过终端设备去控制物联网设备以及随时随地获取信息。而物联网网关在整个物联网体系中，扮演着重要的角色，它是沟通感知网络和通信网络的桥梁。在家庭环境中，网关是管理整个家庭物联网的中枢系统。网关下属的节点只需负责数据的获取、将数据传输至网关以及提供控制的接口，通过网关获取整个家庭物联网的数据以及控制所有物联网设备。

社会正越来越关注老人的健康问题。得益于深度学习与智能穿戴设备的发展，我们可以通过传感器获取特定的数据，再使用工具从数据中获取有关老人健康相关的信息。如通过深度镜头获取深度图像数据，识别出老人姿态；通过雷达获取点云数据，再提取出老人的步态、步速等信息；通过智能手表获取心率、加速度和气压等数据，综合分析后获取老人的健康信息。

云服务与云存储的应用越来越广泛，将算力从本地转移到云上正成为趋势。这降低了本地的性能需求，本地只需负责将数据完整地上传至云端，并在数据完成处理后下载数据至本地。在这个过程中，数据的存储完整性至关重要。数据不完整，数据获取间隔不稳定，将导致后续数据处理时无法得到正确的健康信息。严重地，可能导致大范围的数据丢失，从而无法进行数据分析。

物联网在全球范围内得到了广泛应用。而随着物联网的扩展，企业发现自己面临着集成众多设备和协议的挑战，其中许多设备和协议具有不同的电源和连接要求。这种混合可能还包括传统技术。物联网网关正在成为构建强大的物联网以及在边缘计算场景中提供计算能力的重要组成部分。作为典型应用场景的家庭物联网网关，也已经有了不少市场化的产品。

1984年，世界上第一栋智能建筑诞生。其后，世界各国都提出了各种智能家居的方案，其核心就是家庭物联网。家庭物联网网关作为连接各设备的枢纽，可以完成家庭网络设备于外部设备的信息交换。早在几年以前，Intel就提出“数字家庭”的概念。“数字家庭”其中一个目标就是要把PC域和CE域有机的结合起来，充分利用PC强大的管理、存储和处理能力，并结合CE的舒适性和易用性。使数字化的媒体内容可以灵活方便的在众多的设备上进行分享，达到“任何地方、任何时间、任何设备”的目标。这时PC就是物联网的网关。有些物联网设备由于其本身没有支持IP协议，不具备直接接入物联网的能力，需要通过网关进行协议转换，比如蓝牙设备和Bigbee设备。

国外的几家科技巨头公司已经发布了自己的家庭物联网控制中心设备和陪配套服务，如谷歌发布的Google Home，由该设备控制联动家庭物联网设备，其本身还具有显示屏幕，可以代替手机的部分功能，可以通过语音控制设备；苹果发布的智能家居平台HomeKit，开发者通过该套件开发能够使用iPhone控制家庭物联网设备的软件，将手机作为一个家庭物联网网关。三星发布的智能网关，提供了WiFi以及有线双网接入，用户可以通过智能网关控制多品类的智能家居设备。