[發明專利]一種適用于多源異構物聯網的網關設備及其實現方法

有效

• 申請號: 202110255519.4
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112887200B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 張朝暉;李春雷;趙小燕;陳巖;陳瑞光;李建偉;王祎豪;王嘉煒
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L69/08;H04L69/22;H04L67/12;H04L69/18
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波;付忠林

1.一種適用于多源異構物聯網的網關設備，其特征在于，所述網關設備包括主機和匯聚節點群；其中，所述匯聚節點群中包括與待連接至服務器的物聯網群中的各不同類型的物聯網節點一一對應的多個匯聚節點；所述物聯網群中的各物聯網節點分別通過所述匯聚節點群中對應的匯聚節點與所述主機相連；

所述主機用于通過所述匯聚節點群將所述物聯網群中各物聯網節點的多源異構數據進行匯聚，并對匯聚的數據進行解析及規范化處理后，上傳到所述服務器，以及將所述服務器的指令下發到所述物聯網群中的相應物聯網節點；

所述主機包括物聯網接口模塊、第一協議轉換模塊、數據管理模塊、第二協議轉換模塊和以太網接口模塊；其中，

所述匯聚節點群中的各匯聚節點分別與所述物聯網接口模塊相連；所述物聯網接口模塊所采集的來自物聯網節點的數據按其來源在所述第一協議轉換模塊中被解析，然后送入所述數據管理模塊進行統一的結構化整理，形成統一格式的數據，并緩存在所述數據管理模塊的表單中；所述數據管理模塊統一格式后的數據經所述第二協議轉換模塊轉換成TCP/IP協議格式，從所述以太網接口模塊送至所述主機之外，再經路由器送入位于互聯網中的服務器；

所述服務器所發出的指令，經所述路由器進入所述以太網接口模塊，再經所述第二協議轉換模塊解析出目的地址和動作代碼，送入所述數據管理模塊并緩存在所述表單內；然后，按目的地址所屬的物聯網類型，所述第一協議轉換模塊將動作代碼進行格式轉換，并送入所述物聯網接口模塊中的相應接口，繼而送至相應的匯聚節點，最終送至所述物聯網群中的相應物聯網節點；其中，所述數據管理模塊的表單中設置各物聯網節點的優先權屬性，按優先權為相應物聯網節點分配傳輸帶寬；

所述匯聚節點與物聯網接口模塊采用點對點多通道方式和/或總線方式相連；若有新物聯網節點加入某一物聯網，則被這一物聯網對應的匯聚節點發現并建立起連接，繼而將新增加的物聯網節點登錄到表單中；若有物聯網節點退出某一物聯網，則這一物聯網的匯聚節點將感知并從表單中刪除該物聯網節點；若有物聯網新加入互聯網，則在網關與各匯聚節點之間的通信總線上掛入一個新的匯聚節點；若有物聯網退出互聯網，則撤下或關閉當前退出的物聯網所對應的匯聚節點；

所述網關設備還包括管理節點；所述管理節點在獲得授權后，用于訪問所述數據管理模塊內的表單，實現修改物聯網節點的屬性，對表單內數據進行清洗和邊緣計算，以提高數據品質、壓縮數據傳輸量和節省網絡帶寬占用。

2.如權利要求1所述的適用于多源異構物聯網的網關設備，其特征在于，所述數據管理模塊具體用于：對所述物聯網節點的注冊、認證和屬性進行設置，以及對進入所述主機的數據進行存儲、檢索及修改。

3.一種如權利要求1-2任一項所述的適用于多源異構物聯網的網關設備的實現方法，其特征在于，所述實現方法包括：

在網關的物聯網一側設置匯聚節點群；其中，所述匯聚節點群中每一匯聚節點連接一個已存在的物聯網節點，實現所述網關與所述物聯網節點的連接；

在網關內設置協議轉換模塊，根據數據包的來源和對應匯聚節點的種類，實施對應類型的協議轉換，自動適應異構協議的物聯網節點；

所述實現方法還包括：

在網關內設置數據管理模塊，首先將物聯網節點的屬性和物聯網節點的通信數據記錄在表單中，然后再實施數據傳輸；

所述方法還包括設置管理節點，在獲得授權后輔助數據管理模塊；

網關與各匯聚節點之間的通信采用總線方式或對每個匯聚節點配備一個專用接口；

若有新物聯網節點加入某一物聯網，則被這一物聯網對應的匯聚節點發現并建立起連接，繼而將新增加的物聯網節點登錄到表單中；若有物聯網節點退出某一物聯網，則這一物聯網的匯聚節點將感知并從表單中刪除該物聯網節點；

若有物聯網新加入互聯網，則在網關與各匯聚節點之間的通信總線上掛入一個新的匯聚節點；若有物聯網退出互聯網，則撤下或關閉當前退出的物聯網所對應的匯聚節點；

所述實現方法還包括：在數據管理模塊的表單中設置各物聯網節點的優先權屬性，按優先權為相應物聯網節點分配傳輸帶寬。