[发明专利]一种支持长连接的低功耗物联网平台及其设备和管理方法

权利要求书

1.一种支持长连接的低功耗物联网平台，其特征在于，物联网平台分为云、边、端三层，云层为物联网平台云端，边层为操作系统边缘侧，端层为最底层的设备；所述操作系统边缘侧与物联网平台云端通过websocket/MQTT连接方式进行消息交互，达到数据协同、应用协同和管理协同；端层能够直连到云端物联网平台，或通过边缘网关代理连接到云端物联网平台；所述操作系统边缘侧在边缘硬件上部署有容器化固件。

2.根据权利要求1所述的一种支持长连接的低功耗物联网平台，其特征在于，所述直连为3G、4G、有线或无线方式连接；所述端层与云端物联网平台通过LTE Cat-NB1或NB-IoT协议进行数据传输。

3.根据权利要求1所述的一种支持长连接的低功耗物联网平台，其特征在于，所述物联网平台云端包括有6个模块，6个模块分别为连接管理模块、消息列队模块、规则引擎模块、安全认证模块、私有或托管云平台模块和云端服务模块。

4.根据权利要求1所述的一种支持长连接的低功耗物联网平台，其特征在于，所述操作系统边缘侧包括有8个模块，8个模块分别为边缘应用模块、开放API模块、通讯总线模块、边缘节点组件模块、运行时组件模块、数据存储组件模块、安全控制组件模块和OS KemelDocker模块。

5.根据权利要求1所述的一种支持长连接的低功耗物联网平台，其特征在于，所述操作系统边缘侧位于物联网的数据源头侧，操作系统边缘侧融合网络、计算、存储和应用核心能力，采用分布式模式就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护方面的关键需求；操作系统边缘侧能够作为连接物理世界和数字世界的桥梁，实现智能装备、智能网关、智能系统和智能服务。

6.一种物联网平台管理系统构架，应用于权利要求1-4任一权利要求所述的一种支持长连接的低功耗物联网平台，其特征在于，管理系统构架包括边缘层、PaaS层和应用层。

7.根据权利要求6所述的一种物联网平台管理系统构架，其特征在于，所述边缘层为边缘网关，所述边缘网关分别连接有事件驱动模块、消息队列模块和智能模型模块；

所述PaaS层分为IOT云端服务层、智能模型服务层和容器云层；所述IOT云端服务层连接有规则引擎模块、设备管理模块和安全认证模块；所述智能模型服务层连接有知识图谱模块、机器学习模块和异构存储模块；所述容器云层连接有服务网格模块、拓扑监控模块和资源调度模块；

所述应用层连接有资产管理模块、监控系统模块、智能阀控模块和展示大屏模块。

8.一种容器化固件，应用于权利要求1或4所述的一种支持长连接的低功耗物联网平台的操作系统边缘侧，其特征在于，容器化固件内置有设备影子模块、安全控制模块、时序数据库模块和消息队列模块；所述设备影子模块用于实时监控设备数据上报，也能够查看设备历史运行情况及日志，并设置阈值对设备进行监控；所述安全控制模块负责保证网络通信安全，防御外界攻击，以及不同网络链路的设备接入；所述时序数据库模块用于存储若干设备每日产生的大量历史数据；所述消息队列模块用于处理设备与云端之间的通信顺序，合理安排队列，提升数据传输效率，并保证大数据连接量下平台的稳定运行。

9.根据权利要求8所述的一种容器化固件，其特征在于，所述容器化固件与传感器和现场设备连接。

10.一种支持长连接的低功耗物联网平台的管理方法，应用于权利要求1所述的一种支持长连接的低功耗物联网平台，包括如下步骤：

步骤1：操作系统边缘侧在边缘硬件上部署有容器化固件，容器化固件内置有设备影子模块、安全控制模块、时序数据库模块和消息队列模块；

步骤2：容器化固件通过协议转换对现场设备和传感器接入的数据协议、格式进行统一，整理数据格式；

步骤3：容器化固件通过边缘Hub将数据传送至物联网平台云端；

步骤4：物联网平台云端对上传数据进行计算及建模；

步骤5：物联网平台云端下发模型参数和指令信息至端层，端层的设备响应后，执行相应操作。