[發明專利]基于容器的邊緣物聯代理裝置

在審

• 申請號: 202010591994.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111866084A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 羅安琴;甄巖;白暉峰;霍超;尹志斌;苑佳楠;張港紅;高建;賀金紅
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業集團有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;G06F9/455
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發明提供一種基于容器的邊緣物聯代理裝置，屬于物聯網領域。所述裝置包括：主控模塊、通信模塊以及電源模塊，所述主控模塊內置基于容器技術的嵌入式操作系統，所述嵌入式操作系統包括容器引擎和容器調度框架，所述容器引擎包括至少一個容器，每一容器放置至少一種應用程序；所述主控模塊通過所述容器調度框架調用所述容器引擎內對應的應用程序對所述通信模塊接收到的數據進行分析和決策。本發明采用容器技術支持多容器部署，可在不同容器或同一容器內放置多種應用程序APP，實現同時對海量數據進行解析、計算并決策，減少上傳到云平臺的數據量，避免網絡阻塞，減輕云平臺的分析、決策壓力，提高系統穩定性和實時性。

技術領域

本發明涉及物聯網領域，具體地涉及一種基于容器的邊緣物聯代理裝置。

背景技術

隨著泛在電力物聯網建設任務的不斷推進，終端層作為物聯網的“前哨”，主要由具有各種感知能力的智能業務終端組成，是物聯網識別物體、采集信息的來源?，F階段電力物聯網終端設備數量龐大、形式多樣，所涉及的通信技術多樣、通信協議復雜，終端設備數據模型、接口協議不統一，數據跨專業協同共享存在壁壘，終端設備之間業務協同能力弱，不利于協同管理。同時，大量的物聯網終端設備分布在網絡的邊緣，并具有實時性的需求。然而，云數據中心是集中化分布的，難以滿足四處分布的數量眾多的物聯網終端設備的數據存儲和處理的需求，從而導致物聯網終端設備出現網絡阻塞、高延時、低服務質量等問題。

由于電力系統終端設備數量日趨增多，類型、物理接口繁雜多樣，底層連接協議差異大，在傳統電力物聯網接入中，業務終端與接入設備緊耦合，接入設備和網絡重復建設，終端接入安全防護能力不足。同時，電網業務面臨實時性、互聯互通以及安全要求的提升，傳統方式下終端數據全部上傳到業務主站的云平臺進行集中式處理，會導致較長傳輸時延，帶來帶寬以及能耗的浪費，在造成一些時延敏感型應用性能劣化的同時，也會給骨干通信網絡、后臺業務系統帶來巨大的處理壓力。

隨著物聯網技術的成熟和應用的普及，邊緣物聯代理可廣泛應用于電力行業輸電、變電環節及氣象、智慧農業等領域。通過部署邊緣物聯代理，就近提供智能聯接和數據處理業務，實時采集現場設備的數據，同時對海量數據進行解析、計算和存儲，將計算后的數據上傳到云端并與云端交互，減輕云平臺的壓力。目前的邊緣物聯代理能夠實現現場設備采集數據的匯聚和簡單處理，但不能解決對于不同業務系統、不同通信接口的終端異構接入帶來的數據共享和業務隔離等問題，無法滿足系統的穩定性和實時性需求。

發明內容

本發明實施方式的目的是提供一種基于容器的邊緣物聯代理裝置，以解決對于不同業務系統、不同通信接口的終端異構接入帶來的數據共享和業務隔離問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種基于容器的邊緣物聯代理裝置，包括主控模塊、通信模塊以及電源模塊，所述主控模塊內置基于容器技術的嵌入式操作系統，所述嵌入式操作系統包括容器引擎和容器調度框架，所述容器引擎包括至少一個容器，每一容器放置至少一種應用程序；所述主控模塊通過所述容器調度框架調用所述容器引擎內對應的應用程序對所述通信模塊接收到的數據進行分析和決策。

進一步地，所述容器引擎為Docker容器引擎，所述Docker容器引擎包括：

Docker鏡像倉庫，部署于物聯網的后臺管理系統中；

多個所述容器，用于放置不同的應用程序或驅動程序，通過沙箱方式隔離所述應用程序，或動態更新并加載所述驅動程序；以及

Docker客戶端，用于創建所述容器，下拉所述Docker鏡像倉庫中的鏡像到所述容器內，以及運行所述容器內的應用程序。

進一步地，所述容器調度框架包括容器管理單元和容器編排單元，通過所述容器管理單元進行調度策略開發，通過所述容器編排單元制定各容器內應用程序的運行路線。

進一步地，所述通信模塊包括本地通信單元和遠程通信單元；