[發明專利]一種對物聯網感知設備進行云端實時仿真的系統和方法

在審

• 申請號: 201410801915.2
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104601665A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 王建東;沈玉龍;劉茜;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司 61221
• 代理人: 李東京

技術領域

本發明涉及物聯網和云計算技術領域，尤其是一種對物聯網感知設備進行云端實時仿真的系統和方法。

背景技術

云計算技術和物聯網技術的快速發展必將給人類的生產、生活帶來一場巨大變革，物聯網技術的發展離不開云計算技術的支撐。感知設備是構建物聯網的最基礎元素，隨著物聯網應用范圍和規模的不斷擴大，物聯網感知設備的數量和類型也在不斷的增長，由于物聯網傳感設備時時刻刻都在產生著各種不同類型的數據，對多種類多類型大數據的處理就需要用云計算平臺做支撐。

物聯網的一個重要特性就是多智能傳感設備交互聯動，不同區域和不同網絡中傳感設備的聯動必將成為人類未來智能生活的基礎。然而，由于設備和網絡的復雜性，設備之間以及服務與設備之間的直接通信受到很大的限制，多個設備之間特別是處于不同區域中的多個設備之間的實時聯動效率較低。

當云服務程序同時需要大量處于不同地區具有不同類型的物聯網感知設備的實時數據時，與每種設備直接進行通信的方式不但會在同一時間給網絡和云服務器帶來巨大負載而且無法保證同時獲取到所有設備的最新數據。

當多個應用或服務程序同時訪問同一個物聯網感知設備時，同一設備同時與多個應用或服務程序進行通信就有可能造成對同一設備的訪問沖突。

物聯網系統的安全性保證是物聯網技術的一個極其重要方面，未來物聯網感知設備的聯動必然需要感知設備之間或感知設備與云服務程序之間相互開放，設備的直接對外開放勢必給感知設備本身和感知設備所在網絡帶來巨大安全威脅。

另外，由于物聯網感知設備的復雜性，其數據以及數據處理流程也是多種多樣的，提供一種簡化設備數據處理的方法就能夠降低云服務程序數據處理的復雜性。

發明內容

????本發明的目的是克服上述現有技術中存在的缺點，提出一種對物聯網感知設備進行云端實時仿真的系統和方法，在云端建立云端仿真節點對物聯網感知設備進行實時仿真，使物聯網感知設備和其所對應的云端仿真節點的數據和屬性保持一致性，使得云端仿真節點具有同其對應的感知設備同樣的功能，云服務程序或應用程序通過訪問云端仿真節點的形式與物聯網感知設備進行數據的交互而不必關心實際感知設備的位置及訪問方式。

本發明的技術方案是：一種對物聯網感知設備進行云端實時仿真的系統，包括：

用于進行數據采集和處理的物聯網感知設備、用于實現多種異構網絡接入和融合的物聯網網關設備以及云端設備仿真中心；所述物聯網感知設備處于異構網絡中；所述物聯網網關設備接入互聯網中，該物聯網網關設備通過直接或間接的方式與接入其中的物聯網感知設備進行數據的交互；所述云端設備仿真中心是物聯網感知設備進行云端仿真的載體。

上述系統還包括用于對外提供實時數據的發布和訂閱服務的MQTT服務器，該MQTT服務器處于所述云端，是所述物聯網網關設備與云端設備仿真中心的數據傳輸中介，物聯網網關設備采用MQTT協議作為一個客戶端利用MQTT服務器進行消息的發布和訂閱；所述云端設備仿真中心作為另外一個客戶端利用MQTT服務器進行消息的發布和訂閱。

上述物聯網感知設備包括用于采集環境數據和根據傳輸命令控制設備組件的數據感知模塊，以及用于與感知網絡中物聯網感知設備的主設備進行通信或與所述數據感知模塊進行直接交互以實現數據的發送、處理和接收的數據處理模塊。

上述云端設備仿真中心包括用于仿真數據處理的仿真數據處理模塊和用于云端仿真的仿真節點模塊，該仿真節點模塊從仿真數據處理模塊獲取所需要的仿真數據。

上述物聯網網關設備有數據需要推送時通過MQTT服務器發布消息，有訂閱的消息到達時通過MQTT服務器進行接收。所述云端設備仿真中心包括用于仿真數據處理的仿真數據處理模塊和用于云端仿真的仿真節點模塊，該仿真節點模塊從仿真數據處理模塊獲取所需要的仿真數據。所述仿真數據處理模塊將要發送給物聯網網關設備的數據轉化成MQTT消息的格式，將以訂閱形式從物聯網網關設備得到的消息轉換成key-value形式的數據。

上述仿真節點模塊包括云端分布式內存數據庫系統，利用所述云端分布式內存數據庫系統在云端建立多個云端仿真節點。