[發明專利]一種基于規則引擎的混合型協議的物聯網平臺

有效

• 申請號: 202010952788.1
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112333227B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 王涌;左楚涵;陸衛;鮑明月;張琪;張豪
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;H04L67/565;H04L69/18;H04L67/02;H04L67/568;H04L69/22;H04L67/125;H04L9/40;G16Y30/00;G16Y40/30
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強;李百玲

1.一種基于規則引擎的混合型協議的物聯網平臺，其特征在于：該平臺的總體架構自下而上包括接入層、持久層、服務層和應用層四個部分；

接入層以MQTT協議和以LoRaWAN協議為代表的低功耗廣域網LPWAN協議實現混合型協議接入，通過MQTT協議和LoRaWAN協議接入的設備，將采集到的設備上行數據上傳到上層，同時也接收上層傳遞的下行數據并將下行數據轉發給設備；

持久層提供平臺基本的數據服務，包括關系型數據庫MySQL、緩存數據庫Redis、時序數據庫InfluxDB；

服務層包括規則引擎和告警服務，通過規則引擎技術的Rete算法對邏輯規則進行處理；

應用層主要是面對用戶的應用服務，通過超本文傳輸協議HTTP接口為用戶提供平臺功能，該功能包括用戶管理、產品管理、設備管理、規則引擎配置、在線調試；

所述服務層中規則引擎的架構包括規則解析器、數據轉換模塊以及應用規則引擎，

規則解析器采用了遞歸向下解析，找到每個點的記號后，進行各自的模塊的解析，到了新的點又根據記號進行解析，如此往復，直到完成整個查詢的解析節點；

數據轉換模塊能夠將不同協議上傳的輕量級數據交換格式JSON數據按規則進行轉換，并且調用相應的應用規則引擎的接口，對轉換后的數據進行規則匹配和流轉；

應用規則引擎收到數據轉換模塊傳遞的轉換后的設備數據，根據設備Topic進入對應的Rete網絡進行規則匹配；

所述規則引擎的流程包括以下步驟：

1)規則引擎啟動時會獲取數據庫中已經緩存的規則，通過規則解析器將用戶配置的規則解析成設備Topic、屬性轉換規則和觸發條件，應用規則引擎根據規則觸發條件遞歸形成規則推理網絡；并且采用Redis Hash類型，添加“ProductKey|Topic”為Hash表Key，ProductKey表示產品的標識符，規則的主鍵ID作為Field，屬性轉換規則為Value的緩存；

2)規則引擎訂閱到消息隊列MQ的消息，首先會先到緩存數據庫Redis緩存獲取所有“ProductKey|Topic”下的屬性轉換規則，將獲取到的屬性轉換規則與訂閱到的消息隊列MQ消息通過數據轉換模塊并行處理得到轉換后的設備數據，并將轉換后的設備數據推入規則推理網絡，經過應用規則引擎的規則匹配校驗，過濾出成功匹配的規則的主鍵ID，并在數據庫中獲取到規則配置好的數據目的地，將轉換好的數據推送出去，完成設備數據流轉。

2.如權利要求1所述的一種基于規則引擎的混合型協議的物聯網平臺，其特征在于：所述接入層的MQTT協議接入端包括設備接入的SDK包、權限校驗模塊以及數據收發模塊，設備接入的SDK包提供了MQTT協議的連接功能，對外上傳和接收上下行數據；

權限校驗模塊以Mosquitto代理服務器鑒權插件為載體，在插件中進行設備接入和上下行數據的校驗，同時插件還需要支持應用層的在線調試功能，該模塊通過GO語言的CGO特性重新改寫了鑒權插件，使得鑒權插件加入了RESTful結構的超文本傳輸協議HTTP權限校驗和MQTT協議權限校驗；

數據收發模塊同時接收設備上傳的數據以及上層下發的控制指令，是MQTT協議接入端對外的出入口，同時數據收發模塊還要對接規則引擎的入口，將設備的上傳數據通過消息隊列MQ的方式推送到規則引擎。

3.如權利要求1或2所述的一種基于規則引擎的混合型協議的物聯網平臺，其特征在于：所述接入層的LoRaWAN協議接入端能夠支持LoRaWAN協議，通過用戶數據報協議UDP的方式向LoRa網關傳遞上層下發的數據信息以及接受LoRa網關上傳的數據；

該接入端包括網橋以及LoRaServer，網橋在LoRaWAN協議接入端承擔著承上啟下的作用，能夠將遠距離無線傳輸LoRa調頻技術傳遞的節點數據傳遞到配置好的網橋的用戶數據報協議UDP端口上完成數據傳遞，同時網橋監聽用戶數據報協議UDP端口，訂閱來自LoRaServer的消息隊列MQ消息；

LoRaServer作為LoRaWAN協議接入端的主體部分，是LoRaWAN網絡中連接網橋至網關和云平臺的協議處理器，實現了LoRa設備的入網，處理上行數據、支持LoRaWAN ClassA與ClassC兩種下行類型、處理介質訪問控制MAC網絡指令、對接規則引擎。

4.如權利要求1所述的一種基于規則引擎的混合型協議的物聯網平臺，其特征在于：所述規則引擎的流程還包括以下步驟：在規則引擎運行的過程中，某個產品添加了一條新的規則，規則引擎會同步更新規則推理網絡、數據庫和緩存數據庫Redis緩存。