[发明专利]一种农业物联网边缘中间件系统

摘要

一种农业物联网边缘中间件系统，安装在农业物联网的感知层，一方面通过物理连接方式与末端设备相连，另一方面通过农业物联网网络层与农业物联网上层应用相连；从末端设备接收多源异构的原始数据，对原始数据进行格式化、去重、聚合处理，并采用统一接口向多个农业物联网上层应用分发处理后的感知数据，从而实现应用层对感知层的透明访问。农业物联网边缘中间件系统由末端设备管理模块、逻辑设备管理模块、感知事件缓存管理模块、感知事件分发管理模块、中间件控制服务接口以及系统配置模块组成。采用本发明，有利于提高物联网应用系统的可用性和可扩展性，降低感知数据的冗余性。

主权项

一种农业物联网边缘中间件系统，其特征在于，安装在农业物联网的感知层，一方面通过物理连接方式与末端设备相连，另一方面通过农业物联网网络层与农业物联网上层应用相连；从末端设备接收多源异构的原始数据，对原始数据进行格式化、去重、聚合处理，并采用统一接口向多个农业物联网上层应用分发处理后的感知数据，从而实现应用层对感知层的透明访问；由末端设备管理模块、逻辑设备管理模块、感知事件缓存管理模块、感知事件分发管理模块、中间件控制服务接口以及系统配置模块组成；末端设备管理模块与末端设备、逻辑设备管理模块以及系统配置模块相连；末端设备管理模块从各种末端设备接收采集的原始数据，转换成感知数据并传递给逻辑设备管理模块；所述感知数据由源设备编号、采集时间、数据类型、数据值四个部分组成；末端设备管理模块从逻辑设备管理模块接收末端设备控制指令，产生对应末端设备的控制信号并通过底层物理连接发送给末端设备；所述末端设备控制指令由目标末端设备编号、目标设备类型、控制指令名和控制指令参数四个部分组成；末端设备管理模块还从系统配置模块接收末端设备配置操作，完成末端设备增加、删除和连接参数的修改配置；逻辑设备管理模块与末端设备管理模块、感知事件缓存管理模块、中间件控制服务器接口以及系统配置模块相连；逻辑设备管理模块从末端设备管理模块接收感知数据，对感知数据进行去重、逻辑聚合，并形成感知事件发送给感知事件缓存管理模块；所述感知事件是对感知数据进行去重和聚合后的数据结构，由,和三个元素组成，其中表示事件时间，表示产生事件的源逻辑设备，表示事件数据；逻辑设备管理模块从中间件控制服务器接口接收逻辑设备控制指令，进行去重和逻辑分解形成末端设备控制指令发送给对应末端设备管理模块；所述逻辑设备控制指令由目标逻辑设备编号、目标逻辑设备类型、控制指令名和控制指令参数四个部分组成，是针对由多个末端设备逻辑组合而成的逻辑设备设计的运行控制指令；逻辑设备管理模块还从系统配置模块接收逻辑设备配置操作，完成逻辑设备增加、删除和逻辑组合关系的修改配置；感知事件缓存管理模块与逻辑设备管理模块、感知事件分发管理模块以及系统配置模块相连；感知事件缓存管理模块从逻辑设备管理模块接收感知事件，并对感知事件进行排序和缓存，形成感知事件缓存队列，并以FIFO方式向感知事件分发管理模块提供感知事件；感知事件缓存管理模块也从系统配置模块接收事件缓存配置操作，完成对输入时长阈值、最大缓存长度参数的修改配置；感知事件分发管理模块与感知事件缓存管理模块、中间件控制服务接口、物联网上层应用以及系统配置模块相连；感知事件分发管理模块从感知事件缓存管理模块获取感知事件，并将多个感知事件聚合成为感知报告，向订阅列表中的所有物联网上层应用进行分发；所述感知报告是符合订阅要求的感知事件集合；感知事件分发管理模块从中间件控制服务接口接收感知事件订阅指令，完成对感知事件订阅列表的维护；感知事件分发管理模块还从系统配置模块接收事件分发配置操作，完成订阅列表的维护，以及分发时间间隔参数的修改配置；中间件控制服务接口与感知事件分发管理模块，逻辑设备管理模块、农业物联网上层应用以及系统配置模块相连；中间件控制服务接口从农业物联网上层应用接收远程指令，将其中的感知事件订阅指令发送感知事件分发管理模块，将其中的设备控制指令发送给逻辑设备管理模块；中间件控制服务接口还从系统配置模块接收服务接口配置操作，完成服务标示、服务名称和网络服务端口参数的修改配置；系统配置模块与末端设备管理模块、逻辑设备管理模块、感知事件缓存管理模块、中间件控制服务接口和感知事件分发管理模块相连；系统配置模块提供基于Web的人机界面，并从人机交互界面接收操作指令，并转换为对应的配置操作，发送给末端设备管理模块、逻辑设备管理模块、感知事件缓存管理模块、感知事件分发管理模块和中间件控制服务接口。