[发明专利]一种基于无服务技术的物联网关系统及其数据处理方法

说明书

本发明公开了一种基于无服务技术的物联网关系统，包括：设备接入层，用于直接对接不同类型的设备，支持不同物联网协议并将设备报文统一转换成HTTP协议转发给控制层；存储层负责存储设备身份数据、代码片段数据、设备数据包数据和执行结果数据等；控制层负责接收HTTP请求，并从存储层获取设备身份数据并进行认证；消息队列负责数据的中转，防止请求数据丢失并且避免请求量突然爆发导致的服务器崩溃；代码执行组件负责监听消息队列中的数据，动态生成容器并执行代码，执行完成后将执行结果存入数据存储层，最后销毁容器；该数据处理方法充分利用冷启动函数不常驻进程的特点和无服务器技术按需扩展和弹性伸缩的特性达到有效节约服务器能耗的目的。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体为一种基于无服务技术的物联网关系统及其数据处理方法。

背景技术

随着物联网技术在社会各行各业的深入应用，物联网网关作为连接设备与服务平台的中间层，其作用越来越重要，逐渐成为连接感知网络与传统通信网络的纽带。

但目前市面上主流的物联网网关技术均采用与传统后端服务相同或者相近的技术架构，使用单体或集群应用服务器接收和响应物联设备的数据报文，并按特定的规则实现报文的解析与处理。这种技术方案是从传统C/S架构演变而来，并且服务端技术已经向互联网应用中成熟的微服务方向逐渐演进。但这个技术架构中，将物联网设备定位为传统的客户端应用，还是会有一些难以解决的问题，主要体现在以下方面：

(1)互联网服务采用的HTTPREST风格的前后端通信协议已经标准化，不需要或者很少需要考虑通信协议的兼容性；而物联设备种类繁多，通信协议标准无法统一，导致协议解析规则程序较为复杂，且不容易扩展和维护。

(2)互联网客户端是以手机和平板为主的智能设备，本身计算能力较强，服务商可以编写一致的客户端和服务端程序来提供服务；而物联网设备计算能力有强有弱，差异很大，使用和互联网服务相似的技术架构无法平滑地处理，势必导致一些设备计算能力的浪费。

(3)互联网服务面向的客户端是以手机和平板为主的移动设备，数量多、请求频率高，尤其是中大型互联网后端应用，每分钟应对的客户端请求成千上万次，在这个场景下，传统编译型语言(如C++、Java、go等)开发的后端应用程序常驻进程的方式性能更好、吞吐量更高；而绝大多数的物联网应用场景中，设备数量有限，设备发送数据报文的频率较低，如果还采用常驻进程的方式，势必会产生服务器资源的浪费。

(4)物联网设备发送的数据量和数据频率在绝大多数时间都较低，但在特定事件和场景下(如设备告警)数据流量会突然暴增，预先分配的服务器资源可能难以应对。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于无服务技术的物联网关系统及其数据处理方法，其从物联网实际应用场景出发，以工业节能为导向，实现按需平滑对接不同计算能力的设备，以实现充分利用设备计算能力的目的；使用无服务器的自定义代码片段实现灵活适配不同物联设备的通信协议和数据解析所需要的复杂规则引擎，可以有效减少物联服务端程序的开发工作量，并充分利用冷启动函数不常驻进程的特点和无服务器技术按需扩展和弹性伸缩的特性达到有效节约服务器能耗的目的，实现服务能耗控制的智能化。

一种基于无服务技术的物联网关系统，包括依次数据连接的设备接入层、控制层、消息队列及代码执行组件，以及并联在控制层与代码执行组件上存储层；设备接入层直接对接不同类型的物联设备，支持不同物联网协议并将设备报文统一转换成HTTP协议转发给控制层；控制层接收HTTP请求，并从存储层获取设备身份数据并进行设备认证，认证通过后，控制层从存储层获取代码片段数据，并将请求数据包与代码片段合并后发送到消息队列；消息队列负责数据的中转并防止请求数据丢失并且避免请求量突然爆发导致的服务器崩溃；代码执行组件负责监听消息队列中的数据，动态生成容器并执行代码，执行完成后将执行结果存入数据存储层，最后销毁容器；存储层负责接收及存储控制层内的设备身份数据，以及代码执行组件中的代码片段数据、设备数据包数据和执行结果数据。