[发明专利]一种基于模块化设计的物联网网关系统及配置方法

说明书

本发明公开一种基于模块化设计的物联网网关系统及配置方法，包括：设备对接模块，设备对接模块连接多个外部物联网设备；设备描述模块，根据外部物联网设备生成设备建模；采集器模块，获取传感器数据，并将设备建模和传感器数据融合，生成模型数据；边缘计算模块，根据设备建模和模型数据处理生成虚拟设备模型；平台对接模块，向外部云平台发送数据；边缘计算模块还在外部云平台的控制下进行边缘计算处理。本发明的有益效果在于：通过设置设备对接模块和设备描述模块实现对多种物联网设备的接入与建模，提供统一的数据格式和数据处理方法，并通过边缘计算模块针对用户需求对数据进行处理生成相应的数据以便于云平台使用。

技术领域

本发明涉及物联网网关技术领域，具体涉及一种基于模块化设计的物联网网关系统及配置方法。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网层次结构分为三层，自下而上依次为：感知层，网络层，应用层。

感知层位于物联网三层结构中的最底层，是由各种传感设备以及传感设备网构成，其作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息，感知物理世界，是物联网的核心；网络层由各种网络组成，包括互联网、广电网和云计算平台等组成，也包括各种异构网络、私有网络。负责传递和处理感知层获取的信息，是整个物联网的中枢；应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

在物联网的体系架构中，在感知层和网络层两个不同的网络之间需要一个中间设备，那就是“物联网网关”。物联网网关是物联网的核心网元设备，物联网网关除了要担负感知层与通信网络，以及不同类型感知层之间的协议转换的职责，还能够把从不同的感知层收集到的信息整合起来，并把它传输到下一层，同时，也能够将其他各层的信息传输给感知层，因而信息才能在各部分之间相互传输，既可以实现广域互联，也可以实现局域互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能，可以通过物联网网关管理各感知节点，获得感知节点的相关信息，并实现远程的控制。

现在，由于传感设备本身类型就多种多样，而且，各个厂家的同类型的传感设备在具体的信号变换方式上差别也很大，以致不同的传感设备接入物联网网关有不同的方法。另外，传感设备不仅包括传感器设备，还包括传感网络和数据中转设备等，这些设备输出的相关数据描述方式也没有一致的标准。这样，物联网网关和传感设备的适配就变得很困难，为了适配不同的传感设备，需要开发不同的物联网网关设备，严重影响了物联网网关的推广使用和工业化进程，对物联网产业发展带来了严重阻碍。

还有目前物联网网关主要工作是协议转换和数据采集，主要运算功能放在了云端。随着物联网技术的普及，智能设备的大量出现，对计算能力的要求将出现爆发式增长，在此背景下，传统的云计算架构难以满足庞大的计算需求。此外，云计算存在的网络延迟问题、带宽问题，数据安全问题，也将难以应对自动驾驶、智能控制等新兴智能设备运行方式的要求。

因此目前市场上的网关以及传统边缘计算平台，无论是在性能、功能、还是在工业级品质等方面，都不能完全满足现在市场的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种基于模块化设计的物联网网关系统及配置方法。

具体技术方案如下：

一种基于模块化设计的物联网网关系统，包括：

设备对接模块，所述设备对接模块连接多个外部物联网设备；

设备描述模块，所述设备描述模块连接所述设备对接模块，并根据所述外部物联网设备生成设备建模，所述设备建模用于对所述外部物联网设备进行虚拟化描述；

采集器模块，所述采集器模块根据所述设备建模从所述外部物联网设备获取传感器数据，并将所述设备建模和所述传感器数据融合，生成模型数据；