[發(fā)明專利]一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)中間件系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711446046.6
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108093070B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李敏波;陳露薇;吳宇
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種數(shù)據(jù)服務(wù)中間件系統(tǒng)，其特征在于，包括：設(shè)備管理模塊，協(xié)議解析模塊，數(shù)據(jù)交互模塊，以及對外的三個數(shù)據(jù)處理接口：數(shù)據(jù)庫存取接口，數(shù)據(jù)推送訂閱接口，外部系統(tǒng)服務(wù)包裝接口；該中間件系統(tǒng)工作的基本流程為：外部傳感器設(shè)備通過網(wǎng)關(guān)向中間件系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，中間件的設(shè)備管理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)包判斷其所用協(xié)議是否在協(xié)議解析模塊中的配置文件中配置，若已配置，則為該傳感器建立對應(yīng)虛擬實(shí)體，并將數(shù)據(jù)包傳送到協(xié)議解析模塊中，并根據(jù)對應(yīng)協(xié)議封裝類進(jìn)行拆包，拆包之后的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行統(tǒng)一的格式轉(zhuǎn)換，并進(jìn)入數(shù)據(jù)隊列中等待處理；三個數(shù)據(jù)處理接口中，數(shù)據(jù)庫存取接口用于提供數(shù)據(jù)庫存取的操作，用戶通過調(diào)用該接口的對應(yīng)實(shí)現(xiàn)函數(shù)進(jìn)行對應(yīng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存取操作；數(shù)據(jù)推送訂閱接口是利用第三方推送服務(wù)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)推送到訂閱的用戶系統(tǒng)中去；外部系統(tǒng)服務(wù)包裝接口是將對應(yīng)的數(shù)據(jù)傳到外部服務(wù)系統(tǒng)，作為其源數(shù)據(jù)使用；

所述設(shè)備管理模塊包括協(xié)議判斷子模塊和虛擬實(shí)體的構(gòu)建子模塊；協(xié)議判斷子模塊主要用于判斷外部設(shè)備所用協(xié)議是否在中間件系統(tǒng)中配置，若已配置，則由虛擬實(shí)體構(gòu)建子模塊將其抽象成對應(yīng)的虛擬實(shí)體類；

所述協(xié)議解析模塊，包括：協(xié)議JSON配置文件，協(xié)議匹配器，協(xié)議封裝三個部分；其中，協(xié)議封裝用于將該系統(tǒng)需要用到的協(xié)議進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的協(xié)議封裝類；協(xié)議JSON配置文件是將已經(jīng)實(shí)現(xiàn)封裝的協(xié)議的相關(guān)標(biāo)識信息寫入該JSON格式的文件中；協(xié)議匹配器是根據(jù)協(xié)議JSON配置文件來判斷是否可以解析，若配置文件中存在則調(diào)用對應(yīng)協(xié)議封裝類進(jìn)行解析；該協(xié)議解析模塊用于數(shù)據(jù)包的拆包，數(shù)據(jù)包經(jīng)解析后傳入數(shù)據(jù)交互模塊；

所述數(shù)據(jù)交互模塊，將協(xié)議解析模塊傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)類型，便于上層接口對數(shù)據(jù)的處理交互，同時也提供該統(tǒng)一類型向多種各類型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，便于上層接口對底層設(shè)備的控制，即該模塊屏蔽了數(shù)據(jù)的異構(gòu)性；轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)隊列等待處理；

所述數(shù)據(jù)庫存取接口，用于提供多種常用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存取接口，用戶只需要根據(jù)對應(yīng)的配置文件調(diào)用相應(yīng)的接口函數(shù)即可完成數(shù)據(jù)的存儲與簡單查詢提取；

所述數(shù)據(jù)推送訂閱接口，用于提供多種常用的數(shù)據(jù)推送訂閱系統(tǒng)的接口，用戶只需要根據(jù)配置文件調(diào)用對應(yīng)接口的函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)消息的推送；

所述外部系統(tǒng)服務(wù)包裝接口，用于提供中間件與外部系統(tǒng)服務(wù)交互的接口，即外部系統(tǒng)服務(wù)如需要對應(yīng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，只需要將該設(shè)備連入中間件，然后調(diào)用該接口即可，從而實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)服務(wù)的包裝；

在設(shè)備管理模塊中，所述協(xié)議判斷子模塊由兩部分組成：包頭和數(shù)據(jù)域；包頭含有數(shù)據(jù)包的標(biāo)識性信息，含有協(xié)議標(biāo)識符、數(shù)據(jù)包長度和設(shè)備信息；數(shù)據(jù)域包含最終傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)；同時該子模塊具有到協(xié)議解析模塊的配置文件的映射，即實(shí)現(xiàn)根據(jù)包頭信息判斷所用協(xié)議并查詢配置文件判斷是否能夠解析；

所述虛擬實(shí)體構(gòu)建子模塊中，虛擬實(shí)體包含四項基本屬性，分別是唯一標(biāo)識、在線狀態(tài)、標(biāo)簽、協(xié)議解析；其中，唯一標(biāo)識由序號+協(xié)議編號的組合編碼方式實(shí)現(xiàn)；在線狀態(tài)用于表明設(shè)備的上下線狀態(tài)，即是否連入該中間件系統(tǒng)；標(biāo)簽用于服務(wù)的發(fā)現(xiàn)與搜索，以描述設(shè)備服務(wù)的關(guān)鍵詞作為標(biāo)簽，通過關(guān)鍵詞匹配來實(shí)現(xiàn)服務(wù)搜索的功能；協(xié)議解析是對應(yīng)下個模塊--協(xié)議解析模塊的拆包功能；同時，虛擬實(shí)體構(gòu)建子模塊維護(hù)了一張?zhí)摂M實(shí)體表，即虛擬實(shí)體與網(wǎng)絡(luò)地址的映射表，根據(jù)該映射表可找到物理實(shí)體所在的網(wǎng)絡(luò)地址，從而完成相應(yīng)的交互功能；

在協(xié)議解析模塊中，所述數(shù)據(jù)包的拆包即協(xié)議解析，具體做法為；現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廠商采用的獲取或發(fā)送數(shù)據(jù)的方式基本分為兩類：第一類提供明確的通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸格式與數(shù)據(jù)包具體字段含義，第二類是將所有數(shù)據(jù)交互的相關(guān)邏輯封裝為SDK，提供對應(yīng)的接口供使用者調(diào)用；對于第一類，直接根據(jù)字段含義實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)提取函數(shù)即可；對于第二類，只需要在該SDK外層再包裝一層調(diào)用接口即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的解析；所以，該模塊的協(xié)議封裝類只需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)提取函數(shù)或調(diào)用SDK方法，并將其打包為頂層統(tǒng)一的接口即可；

所述協(xié)議JSON配置文件，包含以下字段：協(xié)議名稱、協(xié)議類型、數(shù)據(jù)包長度、數(shù)據(jù)包前綴、類名；

在數(shù)據(jù)推送訂閱接口中，所述數(shù)據(jù)推送，每條進(jìn)入推送系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都會被包裝成有一個全局唯一的Token參數(shù)的消息類，標(biāo)識該條數(shù)據(jù)的“身份信息”，說明各數(shù)據(jù)需要被推送到哪個設(shè)備中，即該消息類包含了token參數(shù)和對應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)，再調(diào)用對應(yīng)的Push()方法即可完成數(shù)據(jù)推送。