[發明專利]基于開源生態系統的物聯網綜合實驗及應用開發平臺

有效

• 申請號: 201810558854.X
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108809972B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 李養群;周梅
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

本發明提供一種基于開源生態系統的物聯網綜合實驗及應用開發平臺，為物聯網研究、應用開發以及教學提供一種綜合平臺，該平臺具備物聯網架構的感知層、傳輸層、數據處理以及應用開發的端到端功能。與現有物聯網實驗和教學平臺相比，本發明的特點有：實現物聯網應用端到端開發，實現感知數據采集、傳輸、與云計算平臺集成，最后實現數據綜合處理和應用開發；基于開源硬件平臺和開源物聯網中間件平臺，實現多種異構類型裝置接入，實現一種半自動化的物理實體與虛擬資源映射框架；基于RESTful API和各種SDK實現應用的快速開發；基于發布/訂閱模式的數據發布和設備管理能力，支持多種云平臺集成；基于開源硬件和開源生態物聯網平臺，降低系統開發成本。

技術領域

本發明屬于物聯網應用技術領域，特別是一種基于開源生態系統的物聯網綜合實驗及應用開發平臺。

背景技術

目前，物聯網應用的綜合實驗平臺有多種技術，諸如實用發明專利：“一種信息工程專業物聯網綜合實驗平臺[201620384308.5]”、“一種物聯網技術綜合應用實驗平臺[201720112176.5]”、“一種集成化的物聯網實訓平臺[201220189804.7]”、“一種基于嵌入式系統的物聯網實驗箱[201520022677.5]”、“物聯網綜合實訓裝置[201110194090.9]”等和發明專利“一種智能環境感控實驗平臺[201410830964.9]”。這些平臺技術主要集中在通過各種硬件技術或者工具將硬件開發平臺整合成實驗箱，主要滿足ZigBee協議、RFID技術、各種外圍接口技術等實驗和應用開發要求。這些物聯網綜合實驗平臺技術針對特定目標，定制實驗工具箱，擴展性差，缺少靈活性，應用之間相互集成困難，無法滿足新的物聯網應用發展的需求。

發明專利“基于三級云計算架構的物聯網實驗教學與科研研發平臺[201610441554.4]”實現了基于三級云計算架構的物聯網實驗教學與科研研發平臺。該平臺強調了終端節點接入云計算的三種方式，實現實驗教學管理。本專利并未實現和考慮物聯網綜合實驗平臺具體技術。發明專利“一種基于物聯網的web服務方法及物聯網系統[201410833942.8]”雖然提出了通過web資源的方式實現對裝置進行操作的方法，但是并未涉及如何自動將物理實體轉換為虛擬資源。

發明內容

針對上述現有的技術的不足，本發明提供一種基于開源硬件和開源生態系統的物聯網綜合實驗及應用開發平臺及架構，該平臺著眼于靈活集成多種協議感知裝置，實現感知數據采集、存儲和處理，滿足物聯網應用開發的需要。該平臺功能模塊包括：

(1)異構裝置模塊：該模塊負責實施不同協議和不同功能的感知裝置管理。包括：裝置接入管理、裝置狀態管理。

(2)開源中間件模塊：裝置數據管理、裝置標識管理、加密與認證、身份與授權、協議轉換、數據轉換、資源/服務管理、網關管理等公共功能以及這些功能的API。

(3)數據傳輸模塊：實現感知數據的發布與傳輸，實現與云平臺或其他數據處理應用集成。

(4)云計算平臺與物聯網應用處理模塊：首先云平臺采集多源傳感器數據進行存儲/管理，在此基礎上在云平臺上實時流處理/語義處理/數據挖掘等功能。

平臺實現步驟如下：

外部裝置通過異構裝置模塊接入到物聯網綜合實驗平臺系統，然后中間件模塊實現對裝置的操作，提供安全管理手段和協議轉換或者數據轉換服務，通過數據傳輸模塊實現數據傳輸/發布/訂閱機制并實現與云平臺的集成，物聯網應用處理模塊實現對數據的綜合處理，進行知識發現，向用戶提供高層信息。用戶根據該信息通過云計算平臺、數據傳輸、開源中間件和裝置接入模塊實現對裝置的管理和控制。

本發明描述了該綜合實驗平臺一種實現模型。該模型提供物品萬維網綜合實驗平臺所涉及的多種角色以及它們之間的關系。