[發明專利]基于NB-IoT的電氣設施物聯網管理方法

有效

• 申請號: 202011102572.2
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112364952B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 王曉飛
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00;G16Y30/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

1.一種基于NB-IoT的電氣設施物聯網管理方法，其特征是，流程如下：

1）地勤人員通過身份驗證，登陸移動端；

2）地勤人員手動錄入包括設備序號、卡號、地理位置的相關信息，或通過掃描二維碼進行設備的批量導入；

3）物聯網設備通過NB-IoT通信技術將日志上傳至服務器；

4）管理員通過Web端查看和管理設備信息；

5）管理員通過Web端向故障設備附近的地勤人員發送任務；

6）地勤人員到位修復后，通過文字、視頻和照片形式進行任務反饋，實現設備維護和管理；

具體步驟如下：

1）布設服務器：

Nginx服務器：作為反向代理實現負載均衡，提高系統的吞吐量；

消息隊列服務器：暫時存儲Nginx傳送過來的業務和數據，消息隊列保證了數據能夠完整不丟失地發送給后臺處理服務器，實現流量的消鋒，解決物聯網架構下的高并發問題；

處理服務器：處理業務和操作數據庫，訂閱隊列服務器，直接接收Nginx服務器傳送過來的業務和數據；

數據庫服務器：MySQL服務器作為主服務器，用來保存物聯網設備詳細狀態信息；

MongoDB服務器：存儲設備日志和登陸記錄，每一條設備日志對應一種狀態；緩存服務器用于存儲臨時消息，包括登陸令牌、API訪問次數以及設備最新運行狀態；處理服務器將消息隊列中的日志信息存入MongoDB的同時，查詢緩存服務器中對應設備的最新狀態，如果有變化，則更新MySQL數據庫中對應的狀態信息；

資源存儲服務器：存儲移動端傳送的圖片和視頻；

推送消息服務器：接收移動端推送的消息；

2）運用JAVA框架SpringMVC、對象關系映射框架Hibernate、軟件架構RESETful實現后臺開放接口，并通過應用程序編程接口文檔框架Swagger將接口數據通過分層次的方式展現給不同用戶；

3）管理員在Web端查看負責區域內的所有設備狀態以及地勤人員信息，Web端在地圖中標注設備位置，并顯示設備統計信息，用戶在Web端上可以實現定義設備模板、添加設備、刪除設備、人員管理、任務管理和推送管理功能；

設備模板方面，廠商ID、廠商名稱、設備類型、設備型號和協議類型都是必填字段，從設備模板中添加設備可以實現快速初始化設備信息；

人員管理方面：根據登陸人員的權限，可以查看并更改其權限下級的用戶信息；

任務管理方面， 管理員通過遠程推送、聯動短信方式指定地勤人員修復故障設備，并監控任務完成情況，任務類型分為緊急、正常、超時和已完成四種狀態，Web端對四種類型任務的統計數據進行展示；

4）地勤人員通過APP實現設備錄入、故障報修以及任務處理及反饋，地勤人員首次登陸APP完成注冊后，會得到平臺分配的一個唯一的鍵KEY，該KEY用于限制用戶的訪問權限，錄入設備時，地勤人員可以手動輸入設備的相關信息，或使用APP掃描設備上的二維碼，實現批量設備錄入，反饋信息中包含的視頻或圖片直接發送到資源存儲服務器；

5）物聯網設備通過NB-IoT通信模塊上傳日志到電信網關，約定日志中包含“正常”、“告警”及“故障”三種設備狀態，電信網關會將日志轉發到Nginx服務器；

6）在所有用戶登陸平臺時，前端獲取后端生成的令牌，并把賬號、密碼和令牌進行加密處理，發送給后端，后端進行解析和驗證，后端會將登陸行為存儲在MongoDB中，超過6次登陸錯誤進入鎖死狀態。