[發明專利]基于云邊協同的智能網關

有效

• 申請號: 202210833393.9
• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115412403B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 張軍;褚云霞
• 申請（專利權）人: 石家莊學院
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L67/125
• 代理公司: 重慶宏知億知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 50260
• 代理人: 陳康

本發明公開了基于云邊協同的智能網關，其特征在于，包括云端技術構架、網關技術構架和終端節點技術構架；所述云端技術構架和網關技術構架之間通過網線或者WIFI進行網絡連接，通過網關內置的EMQXEdge橋接到云端的MQTT服務器，進行網關——云端數據的交互，可以通過EMQXEdge將控制指令下發到終端節點，其擁有網關斷開與云端連接時將數據落盤持久化的能力；網關內置lorawan?server充當LoraWan協議中的NS，與終端節點進行交互。本發明結合云計算與邊緣計算技術，進行云邊協同，在邊緣側的網關對數據進行本地化的快速處理，可提高整個系統的響應速度，減少向云端上傳的數據量，大大減輕網絡帶寬的壓力，減輕網絡負載，減少增加節點的費用。

技術領域

本發明涉及網關技術領域，具體為基于云邊協同的智能網關。

背景技術

近年來，物聯網技術得以不斷累積與升級，產業鏈也逐漸的完善和成熟，再加上基礎設施建設、基礎行業轉型和消費升級等周期性因素的驅動，處于不同發展水平的領域和行業交替式地不斷推進物聯網的發展，帶動了全球物聯網行業整體爆發式增長態勢，物聯網的高效發展，必然會導致設備的不斷增加，設備增加到一定程度，會給云端帶來很大的數據壓力，所以邊緣計算就變成了現如今發展的關鍵，將設備的數據在最近的“云端”進行數據處理，這樣會大大的減少云端的數據處理壓力，而結合邊緣計算和云計算兩者優點的云邊協同也備受廣大技術人員的關注，云邊協同能實現對不同應用場景下各類需求的良好契合和高效匹配，并推動邊緣計算涉及的相關應用最大化程度上發揮其價值功能，在云邊協同過程中，邊緣計算主要為云端實時處理并提供高價值的數據，云計算負責周期長、非實時的數據，從云服務角度，可以將云邊協同技術分為六種：資源協同、數據協同、智能協同、業務編排協同、應用管理協同、服務協同，在本產品中我們主要是將資源協同技術應用到了物聯網網關中，解決邊緣節點資源受限問題，解決邊緣云資源的擴張與收縮問題，以及最大程度地減少中央云集群的開銷；

目前該產品的主要技術內容是節點與網關通過lora無線通信連接，實現無線通信，并且減少資源消耗，現階段實現了節點與網關之間的成功交互，數據的成功接收，上位機可以成功接收到下位機的數據，并且進行對數據的處理，從而可以實現用戶對節點進行操作控制；

當前的工業互聯網云邊協同中，對于數據協同，缺少一個統一的數據采集標準，以形成統一的行業生態，生成高質量的數據，對于設備異構的特性的考慮也是十分欠缺，相同的方法應用于不同的設備時，將會出現不可預計的結果，云邊協同過程中的技術實現原理往往也被忽略，故云邊協同的底層實現原理亟待研究，邊緣計算領域中，缺少體系化的標準，現有的標準重疊化現象嚴重，存在已發布的標準與廠商的產品實現存在脫節等諸多問題。

所以我們提出了基于云邊協同的智能網關，以便于解決上述中提出的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供基于云邊協同的智能網關，以解決上述背景技術提出的目前市場上缺少一個統一的數據采集標準的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：基于云邊協同的智能網關，其特征在于，包括云端技術構架、網關技術構架和終端節點技術構架；

所述云端技術構架和網關技術構架之間通過網線或者WIFI進行網絡連接，通過網關內置的EMQX?Edge橋接到云端的MQTT服務器，進行網關——云端數據的交互，可以通過EMQX?Edge將控制指令下發到終端節點，其擁有網關斷開與云端連接時將數據落盤持久化的能力，如果發生網關斷網的情況，EMQX?Edge待連接恢復后重新發送，使用網關內部的MQTT客戶端B，通過EMQX?Edge可以將終端節點采集的數據取出進行處理；

網關內置lorawan-server充當LoraWan協議中的NS，與終端節點進行交互；