[发明专利]一种基于异构设备的远程物联网平台的构建方法在审
申请号: | 202110386609.7 | 申请日: | 2021-04-12 |
公开(公告)号: | CN113114760A | 公开(公告)日: | 2021-07-13 |
发明(设计)人: | 董玮;高艺;杨光 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | H04L29/08 | 分类号: | H04L29/08;H04L12/28 |
代理公司: | 杭州天正专利事务所有限公司 33201 | 代理人: | 王兵 |
地址: | 310058 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 设备 远程 联网 平台 构建 方法 | ||
一种基于异构设备的远程物联网平台的构建方法应用于一种基于异构设备的远程物联网平台,该平台按照功能划分包含命令行工具、运行在云服务器上的云端服务、以及运行在树莓派上的设备管理客户端三个模块。命令行工具用于和云服务器的用户服务进行交互,调用云服务器的用户服务提供的网络接口。云服务器上的云端服务包括用户服务、任务分配服务、设备服务、消息队列、数据库、MQTT消息服务器、以及内存缓存。本发明方法包括:步骤1.异构物联网设备的配置、部署以及接入平台,并实时更新接入设备的状态;步骤2.开发人员通过命令行工具使用远程物联网设备,包括上传设备固件文件、提交设备使用请求、获取设备运行日志以及发送设备串口命令。
技术领域
本发明提供一种基于异构设备的远程物联网平台的构建方法。
背景技术
近年来,全球范围内的物联网设备数量高速增长。全球移动通信协会预测,2025年全球物联网设备连接数量将达到250亿。物联网产业的持续投入、物联网技术的持续进步会产生大量且异构的物联网设备的使用需求。
一般情况下,在进行一种物联网设备的开发和测试之前,开发人员需要购买物联网设备,并在本地配置相应物联网设备的程序烧写工具,有时还需要解决传感器和主设备之间的连线问题。同时物联网设备拥有种类多、异构性强和迭代速度快等特点,比如不同的设备需要运行不同的操作系统、需要配置不同的程序烧写工具等,配置工作十分繁琐。同时,物联网设备在本地使用过程中存在电路板容易短路,设备接口频繁插拔容易损坏等问题。这些问题,极大地降低开发人员的效率。
发明内容
本发明要克服现有技术的上述缺点,对现有物联网领域的上述情况导致的本地物联网设备的配置工作繁琐、使用易损坏等问题,提供一种基于异构设备的远程物联网平台的构建方法。
本发明所采用的技术方案是:一种基于异构设备的远程物联网平台的构建方法,应用于基于异构设备的远程物联网平台,所述的远程物联网平台包括命令行工具、运行在云服务器上的云端服务、以及运行在树莓派上的设备管理客户端;接下来对每个模块的实施进行详细的描述:
命令行工具用于和云服务器的用户服务进行交互,具体命令包括设备固件上传、设备分配请求、建立日志监听连接、以及发送设备串口命令;命令行工具被开发人员调用时,本质上是调用云服务器的用户服务提供的网络接口;
云服务器上的云端服务包括用户服务、任务分配服务、设备服务、消息队列、数据库、MQTT消息服务器、以及内存缓存,其中用户服务、任务分配服务、以及设备服务采用以下步骤实现,消息队列采用NATS开源实现,数据库采用MongoDB开源实现,MQTT消息服务器采用EMQX开源实现,内存缓存采用Redis开源实现;用户服务向命令行工具提供网络接口,包括设备固件上传接口、设备分配请求接口、建立日志监听接口、以及发送设备串口命令接口,这些接口基于HTTP或Websocket网络协议;任务分配服务负责订阅消息队列中的设备分配请求报文、将设备分配请求报文存储到内存缓存中的等待队列、以及执行设备分配操作;设备服务负责订阅并处理消息队列中的设备占用列表报文、以及订阅并处理MQTT消息服务器中的设备运行日志报文和设备状态变化报文;
设备管理客户端运行在树莓派,物联网设备和树莓派之间通过USB扩展器连接;设备管理客户端启动时首先和MQTT消息服务器建立MQTT连接,每个设备管理客户端拥有唯一的客户端编号;设备管理客户端定时扫描接入的USB设备列表,将每个USB设备的供应商ID以及产品ID和配置文件中每种设备类型的配置信息进行匹配;若匹配成功,则将该设备的设备类型配置为匹配的类型,生成该设备的设备编号,将设备编号加入活跃设备列表;设备管理客户端在扫描时若发现本次扫描的活跃设备列表和上次活跃设备列表不同,那么将设备状态变化报文发送至MQTT消息服务器;同时,设备管理客户端会订阅并处理MQTT消息服务器中的设备占用报文、以及设备串口命令报文;
包括以下步骤:
步骤1:异构物联网设备的配置、部署以及接入平台,并实时更新接入设备的状态。
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