[發明專利]一種支持長連接的低功耗物聯網平臺及其設備和管理方法

在審

• 申請號: 202210712108.8
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115037600A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 尚劍紅;胡許冰;楊帆;高越;高釩
• 申請（專利權）人: 沈陽尚源智慧科技有限公司
• 主分類號: H04L41/0631
• 分類號: H04L41/0631;H04L41/0893;H04L41/0894;H04L69/08;H04W4/12;H04W12/06;H04W52/02;H04W76/10;H04W80/12
• 代理公司: 遼寧中科品創專利代理事務所(普通合伙) 21261
• 代理人: 王麗瓊

1.一種支持長連接的低功耗物聯網平臺，其特征在于，物聯網平臺分為云、邊、端三層，云層為物聯網平臺云端，邊層為操作系統邊緣側，端層為最底層的設備；所述操作系統邊緣側與物聯網平臺云端通過websocket/MQTT連接方式進行消息交互，達到數據協同、應用協同和管理協同；端層能夠直連到云端物聯網平臺，或通過邊緣網關代理連接到云端物聯網平臺；所述操作系統邊緣側在邊緣硬件上部署有容器化固件。

2.根據權利要求1所述的一種支持長連接的低功耗物聯網平臺，其特征在于，所述直連為3G、4G、有線或無線方式連接；所述端層與云端物聯網平臺通過LTE Cat-NB1或NB-IoT協議進行數據傳輸。

3.根據權利要求1所述的一種支持長連接的低功耗物聯網平臺，其特征在于，所述物聯網平臺云端包括有6個模塊，6個模塊分別為連接管理模塊、消息列隊模塊、規則引擎模塊、安全認證模塊、私有或托管云平臺模塊和云端服務模塊。

4.根據權利要求1所述的一種支持長連接的低功耗物聯網平臺，其特征在于，所述操作系統邊緣側包括有8個模塊，8個模塊分別為邊緣應用模塊、開放API模塊、通訊總線模塊、邊緣節點組件模塊、運行時組件模塊、數據存儲組件模塊、安全控制組件模塊和OS KemelDocker模塊。

5.根據權利要求1所述的一種支持長連接的低功耗物聯網平臺，其特征在于，所述操作系統邊緣側位于物聯網的數據源頭側，操作系統邊緣側融合網絡、計算、存儲和應用核心能力，采用分布式模式就近提供邊緣智能服務，滿足行業數字化在敏捷連接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護方面的關鍵需求；操作系統邊緣側能夠作為連接物理世界和數字世界的橋梁，實現智能裝備、智能網關、智能系統和智能服務。

6.一種物聯網平臺管理系統構架，應用于權利要求1-4任一權利要求所述的一種支持長連接的低功耗物聯網平臺，其特征在于，管理系統構架包括邊緣層、PaaS層和應用層。

7.根據權利要求6所述的一種物聯網平臺管理系統構架，其特征在于，所述邊緣層為邊緣網關，所述邊緣網關分別連接有事件驅動模塊、消息隊列模塊和智能模型模塊；

所述PaaS層分為IOT云端服務層、智能模型服務層和容器云層；所述IOT云端服務層連接有規則引擎模塊、設備管理模塊和安全認證模塊；所述智能模型服務層連接有知識圖譜模塊、機器學習模塊和異構存儲模塊；所述容器云層連接有服務網格模塊、拓撲監控模塊和資源調度模塊；

所述應用層連接有資產管理模塊、監控系統模塊、智能閥控模塊和展示大屏模塊。

8.一種容器化固件，應用于權利要求1或4所述的一種支持長連接的低功耗物聯網平臺的操作系統邊緣側，其特征在于，容器化固件內置有設備影子模塊、安全控制模塊、時序數據庫模塊和消息隊列模塊；所述設備影子模塊用于實時監控設備數據上報，也能夠查看設備歷史運行情況及日志，并設置閾值對設備進行監控；所述安全控制模塊負責保證網絡通信安全，防御外界攻擊，以及不同網絡鏈路的設備接入；所述時序數據庫模塊用于存儲若干設備每日產生的大量歷史數據；所述消息隊列模塊用于處理設備與云端之間的通信順序，合理安排隊列，提升數據傳輸效率，并保證大數據連接量下平臺的穩定運行。

9.根據權利要求8所述的一種容器化固件，其特征在于，所述容器化固件與傳感器和現場設備連接。

10.一種支持長連接的低功耗物聯網平臺的管理方法，應用于權利要求1所述的一種支持長連接的低功耗物聯網平臺，包括如下步驟：

步驟1：操作系統邊緣側在邊緣硬件上部署有容器化固件，容器化固件內置有設備影子模塊、安全控制模塊、時序數據庫模塊和消息隊列模塊；

步驟2：容器化固件通過協議轉換對現場設備和傳感器接入的數據協議、格式進行統一，整理數據格式；

步驟3：容器化固件通過邊緣Hub將數據傳送至物聯網平臺云端；

步驟4：物聯網平臺云端對上傳數據進行計算及建模；

步驟5：物聯網平臺云端下發模型參數和指令信息至端層，端層的設備響應后，執行相應操作。