物联网数据代理设备的制作方法

allin2022-07-12  164



1.本发明属于物联网技术领域,尤其涉及物联网数据代理设备。


背景技术:

2.物联网(internet of things,简称iot)是指通过各种信息传感设备、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
3.作为物联网数据传输核心设备的物联网网关,主要负责收集传感设备发送的数据,并转发给物联网平台。但是现有的物联网网关,仅能收集并上传特定格式的数据,兼容性较差,无法兼容多种传感设备和多种数据格式,导致传感设备、物联网网关、物联网平台只能绑定在一起,如果新增传感设备,就需要采购新的匹配的网关,使得物联网系统建设成本急剧增加,甚至物联网平台都需要进行同步修改,达到兼容新增的传感设备。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明实施例提供物联网数据代理设备,用于解决现有物联网网关,仅能收集并上传特定格式的数据,兼容性差的问题。本发明能够将接收到的多源异构数据代理为统一的通用格式数据,从而解决了物联网网关兼容性差的问题。
5.本发明实施例提供了物联网数据代理设备,包括:
6.接收模块,用于接收物联网中的各物联网传感设备上传的第一数据;
7.参数数据提取模块,用于从第一数据中获取参数数据;
8.标准化模块,用于将所述参数数据统一标准化为通用数据格式的第二数据;
9.发送模块,用于将第二数据发送给所述物联网平台或网关。
10.在一可选实施例中,所述物联网数据代理设备,还包括:
11.数据格式确定模块,用于确定所述接收模块收到的各第一数据的数据格式;
12.判断模块,用于判断所述数据格式确定模块当前确定的第一数据的数据格式是否是通用数据格式;
13.所述参数数据提取模块,具体用于在所述判断模块的判断结果为否时,从第一数据中获取参数数据;还用于在所述判断模块的判断结果是时,将第一数据通过所述发送模块直接转发给所述物联网平台或网关。
14.在一可选实施例中,所述数据格式确定模块,包括:
15.匹配值计算子模块,用于根据第一公式,计算预设数据格式集合中的各预设数据格式与当前第一数据之间的匹配值;
16.数据格式确定子模块,用于将与当前第一数据之间的匹配值为0的预设数据格式确定为当前第一数据的数据格式;
17.其中,所述第一公式为:
18.h(a,i)={len[p(a)]-n(i)}+{t{g[i_p(a)]}-t(i)}
[0019]
在第一公式中,h(a,i)表示第i个预设数据格式与第a个物联网传感设备上传的第一数据的匹配值;a=1,2,

,a;a为所述物联网数据代理设备所服务的物联网中的物联网传感设备的总数;i=1,2,

,m;m为预设数据格式的总数;p(a)表示第a个物联网传感设备上传的第一数据的二进制形式;len[]表示求取括号内的数据位数;n(i)表示第i个预设数据格式所对应的数据位数;g[i_p(a)]表示按照第i个预设数据格式对第a个物联网传感设备上传的第一数据进行数据格式转换后的二进制形式数据;t{g[i_p(a)]}表示按照第i个预设数据格式提取数据g[i_p(a)]的数据前端标识位数据;t(i)表示第i个预设数据格式所对应的数据前端标识位数据;
[0020]
所述参数数据提取模块,具体用于根据第一数据的数据格式及第二公式,获取第一数据的参数数据;
[0021]
所述第二公式为:
[0022]
s(a)=g[i_p(a)]-{t{g[i_p(a)]}《《{len{g[i_p(a)]}-len{t{g[i_p(a)]}}}}
[0023]
在第二公式中,s(a)表示第a个物联网传感设备上传的第一数据的二进制形式的参数数据;《《表示左移符号;g[i_p(a)]表示根据第i个预设数据格式对第a个物联网传感设备上传的第一数据进行数据格式转换后的二进制形式数据,所述i表示所述数据格式确定子模块确定出的第a个物联网传感设备上传的第一数据的数据格式为第i个预设数据格式。
[0024]
在一可选实施例中,所述物联网数据代理设备,还包括:
[0025]
编号模块,用于在每个物联网传感设备首次接入所述物联网时,按其接入所述物联网的顺序进行编号;其中,物联网传感设备的编号为指定数据格式。
[0026]
在一可选实施例中,所述标准化模块,具体用于根据以下第三公式,将所述参数数据统一标准化为通用数据格式的第二数据;
[0027]
所述第三公式为:
[0028][0029]
其中,表示将第a个物联网传感设备数据上传的第一数据对应的第二数据;l(a)表示第a个物联网传感设备的编号值;tb表示所述通用数据格式的数据前端标识位数据。
[0030]
在一可选实施例中,所述匹配值计算子模块,具体用于根据预设数据格式集合中各预设数据格式的预设优先级从高到低的顺序,计算各预设数据格式与当前第一数据之间的匹配值。
[0031]
在一可选实施例中,所述数据格式确定模块,还包括:
[0032]
记录子模块,用于在所述数据格式确定子模块确定当前第一数据的数据格式后,将该数据格式与所述当前第一数据对应的物联网传感设备的历史匹配成功次数加1;
[0033]
所述匹配值计算子模块,具体用于根据各预设数据格式与当前第一数据对应的物联网传感设备的历史匹配成功次数由多到少的顺序,计算各预设数据格式与当前第一数据之间的匹配值。
[0034]
本发明提供的物联网数据代理设备,从接收到的各物联网传感设备上传的第一数
据中提取参数数据,然后将此参数数据统一标准化为通用数据格式的第二数据,并发送给物联网平台或网关。本发明提高了物联网网关的兼容性,能够接入不同种类的传感设备。在接入更多传感设备时,物联网平台端也无需修改,就能对新设备新协议进行兼容。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0036]
图1为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例一结构示意图;
[0037]
图2为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例二结构示意图;
[0038]
图3为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例三结构示意图;
[0039]
图4为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例四结构示意图;
[0040]
图5为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例五结构示意图。
具体实施方式
[0041]
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0042]
应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0043]
图1为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例一结构示意图。参见图1,该设备包括:
[0044]
接收模块1,用于接收物联网中的各物联网传感设备上传的第一数据。
[0045]
本实施例中,接收模块1可以与物联网传感设备或者网关连接,接收上传的数据,便于提供给参数数据提取模块2提取参数数据。
[0046]
参数数据提取模块2,用于从第一数据中获取参数数据。
[0047]
本实施例中,因为物联网传感设备发来的第一数据,会根据物联网传感设备使用的通信协议,封装成对应格式的数据,其中,数据格式和协议是一一对应的,比如说数据的传输协议为hdlc协议,那么在数据的格式中帧头以及帧尾就为01111110,分别用来表示数据的开始和结束。这些数据一般由数据帧头、参数数据和数据帧尾组成,其中数据帧头和帧尾与使用的通信协议相关,只要能确定物联网传感设备传输数据使用的协议(协议和数据封装格式是对应的关系),就可以确定数据格式,参数数据提取模块就可以解析第一数据,并从中提取出参数数据。
[0048]
标准化模块3,用于将所述参数数据统一标准化为通用数据格式的第二数据。
[0049]
本实施例中,获取到参数数据后,根据统一标准化的通用数据格式,在参数数据前后部补充上帧头、帧尾及其它较固定的数据,就可以得到通用、统一标准的第二数据,便于其它物联网平台/网关进行数据接收和解析。
[0050]
发送模块4,用于将第二数据发送给所述物联网平台或网关。
[0051]
本实施例中,物联网数据代理设备可以作为一种网关中的中间件,将多源异构数
据代理为统一的通用格式数据并发送物联网平台/网关,增加了物联网网关的兼容性,达到能够接入不同种类的传感设备。
[0052]
本发明实施例提供的物联网数据代理设备,从接收到的各物联网传感设备上传的第一数据中提取出参数数据,然后将此参数数据统一标准化为通用数据格式的第二数据,并发送给物联网平台或网关。本发明增加了物联网网关的兼容性,能够接入不同种类的传感设备。在接入更多传感设备时,物联网平台端也无需修改,就能对新设备新协议进行兼容。
[0053]
图2为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例二结构示意图。参见图2,本实施例是在前述物联网数据代理设备实施例一的结构的基础上,进一步的,所述物联网数据代理设备,还包括:
[0054]
数据格式确定模块5,用于确定接收模块1收到的各第一数据的数据格式。
[0055]
判断模块6,用于判断数据格式确定模块5当前确定的第一数据的数据格式是否是通用数据格式。本实施例中,判断模块6判断出第一数据的数据5格式为通用数据格式时,则后续就不用再进行参数数据提取和统一标准化的工作,从而有效地提高设备的性能。
[0056]
本实施例中,参数数据提取模块2,具体用于在判断模块6的判断结果为否时,从第一数据中获取参数数据。本实施例中,参数数据提取模块2在判断模块6判定出第一数据的数据格式不是通用数据格式时,才从第一数据中获取参数数据,如果判断模块6判定出第一数据的数据格式是通用数据格式时,则参数数据提取模块2可以对第一数据不进行处理,直接将第一数据通过发送模块4直接转发给所述物联网平台或网关,从而有效地提高了系统处理性能。
[0057]
本发明实施例提供的物联网数据代理设备,首先判定第一数据的数据格式是否为通用数据格式,若判断结果为通用格式,则就直接进行数据的转发即可;在判断结果为第一数据的数据格式不是通用数据格式时,才从接收到的各物联网传感设备上传的第一数据中提取出参数数据,然后将此参数数据统一标准化为通用数据格式的第二数据,并发送给物联网平台或网关。本发明只对非通用数据格式的数据进行处理,从而有效地提高了系统的性能,并且也增加了物联网网关的兼容性,能够接入不同种类的传感设备。在接入更多传感器设备时,物联网平台端也无需修改,就能对新设备新协议进行兼容。
[0058]
图3为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例三结构示意图。参见图3,本实施例是在前述物联网数据代理设备实施例二的结构的基础上,进一步的,数据格式确定模块5,包括:匹配值计算子模块51和数据格式确定子模块52。
[0059]
其中,匹配值计算子模块51用于根据第一公式,计算预设数据格式集合中的各预设数据格式与当前第一数据之间的匹配值。优选地,所述第一公式为:
[0060]
h(a,i)={len[p(a)]-n(i)}+{t{g[i_p(a)]}-t(i)}
ꢀꢀꢀ
(1)
[0061]
在第一公式中,h(a,i)表示第i个预设数据格式与第a个物联网传感设备上传的第一数据的匹配值;a=1,2,

,a;a为所述物联网数据代理设备所服务的物联网中的物联网传感设备的总数;i=1,2,

,m;m为预设数据格式的总数;p(a)表示第a个物联网传感设备上传的第一数据的二进制形式;len[]表示求取括号内的数据位数;n(i)表示第i个预设数据格式所对应的数据位数;g[i_p(a)]表示按照第i个预设数据格式对第a个物联网传感设备上传的第一数据进行数据格式转换后的二进制形式数据;t{g[i_p(a)]}表示按照第i个
预设数据格式提取数据g[i_p(a)]的数据前端标识位数据;t(i)表示第i个预设数据格式所对应的数据前端标识位数据。
[0062]
本实施例中,根据第一公式,将从两个方面来确定第一数据的数据格式/协议,一方面是数据的长度,另外一方面为数据前端标识位的数据,这两个信息与预设数据格式集合中某一个数据格式a完全相同时,则确定第一数据的数据格式为a。根据预设数据格式集合对第一数据的格式和协议进行确定,便于后续对第一数据进行解析和参数数据的提取。
[0063]
数据格式确定子模块52,用于将与当前第一数据之间的匹配值为0的预设数据格式确定为当前第一数据的数据格式。
[0064]
本实施例中,当第一数据的长度和前端标识位的数据与某个格式相同时,则对应的匹配值为0,则匹配值为0的对应的预设数据格式即为第一数据的格式,具有判断准确、快速的优点。
[0065]
图3所示实施例三中,参数数据提取模块2,具体用于根据第一数据的数据格式及第二公式,获取第一数据的参数数据。优选地,所述第二公式为:
[0066]
s(a)=g[i_p(a)]-{t{g[i_p(a)]}《《{len{g[i_p(a)]}-len{t{g[i_p(a)]}}}}
ꢀꢀꢀ
(2)
[0067]
在第二公式中,s(a)表示第a个物联网传感设备上传的第一数据的二进制形式的参数数据;《《表示左移符号;g[i_p(a)]表示根据第i个预设数据格式对第a个物联网传感设备上传的第一数据进行数据格式转换后的二进制形式数据,所述i表示所述数据格式确定子模块确定出的第a个物联网传感设备上传的第一数据的数据格式为第i个预设数据格式。
[0068]
本实施例中,假设第一数据为g[i_p(a)]=01111110 11111111 01111110,确定了第一数据使用的协议为hdlc协议,则t{g[i_p(a)]为01111110,len{g[i_p(a)]=24,len{t{g[i_p(a)]}}=8,则s(a)=(01111110 11111111 01111110)-{(01111110)<<(24-8)}=11111111 01111110。根据确定的格式和协议后,从物联网传感设备数据(即第一数据)中提取和计算出所述物联网传感设备的参数数据,进而将设备的核心参数数据以标准二进制形式提取出来,便于后续的处理和计算。
[0069]
本发明实施例提供的物联网数据代理设备,首先根据第一数据的长度和前端标识位数据,确定第一数据的数据格式,然后将第一数据的数据格式不是通用格式的数据,进行参数数据的提取,接着将此参数数据写入通用数据格式的第二数据中,并发送给物联网平台或网关。本发明有效地提高了物联网网关的兼容性。
[0070]
图4为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例四结构示意图。参见图4,本实施例是在前述物联网数据代理设备实施例三的结构的基础上,进一步的,所述物联网数据代理设备,还包括:编号模块7,用于在每个物联网传感设备首次接入所述物联网时,按其接入所述物联网的顺序进行编号;其中,物联网传感设备的编号为指定数据格式。本实施例中,指定数据格式可为二进制数据,即第一个接入的传感设备的编号就为(1)2,引入设备编号的目的是为了区分每个物联网传感设备,后续将此设备编号写入传输数据中,则通过解析传输的数据,就可以及时的了解此数据是由哪个传感设备发出的,便于溯源操作。
[0071]
在一可选实施例中,标准化模块3,具体用于根据以下第三公式,将所述参数数据统一标准化为通用数据格式的第二数据;
[0072]
所述第三公式为:
[0073]
[0074]
其中,表示将第a个物联网传感设备数据上传的第一数据对应的第二数据;l(a)表示第a个物联网传感设备的编号值;tb表示所述通用数据格式的数据前端标识位数据。
[0075]
本实施例中,假设tb=0110,l(a)=(10)2,s(a)=11111111,则根据第一数据的参数数据进行统一标准化处理得到统一格式的物联网传感设备数据,从而完成对数据的统一规范,方便后续的数据传输和交互。
[0076]
在一可选实施例中,可以在设置预设数据格式时,为各预设数据格式预设相应的优先级,则匹配值计算子模块51可具体用于根据预设数据格式集合中各预设数据格式的预设优先级从高到低的顺序,计算各预设数据格式与当前第一数据之间的匹配值。本实施例中,为预设数据格式集合分配优先级,可以将经常匹配到的数据格式放在前面,作为优先级高的预设数据格式,在匹配值计算的过程中,可以尽早的找到与第一数据匹配值为0的数据格式,从而有效地提高了系统的效率。
[0077]
本发明实施例提供的物联网数据代理设备,预先为预设数据格式集合中的各数据格式分配优先级,例如可将物联网中最常出现的物联网传感设备数据格式的优先级设置的比较高,则在匹配值计算模块51计算当前第一数据和预设数据格式之间的匹配值时,先选择优先级高的预设数据格式来进行计算,能够提高匹配计算效率。
[0078]
图5为本发明实施例提供的物联网数据代理设备实施例五结构示意图。参见图5,本实施例是在前述物联网数据代理设备实施例四的结构的基础上,进一步的,数据格式确定模块5,还包括:记录子模块53,用于在数据格式确定子模块51确定当前第一数据的数据格式后,将该数据格式与所述当前第一数据对应的物联网传感设备的历史匹配成功次数加1。本实施中,匹配值计算子模块51,具体用于根据各预设数据格式与当前第一数据对应的物联网传感设备的历史匹配成功次数由多到少的顺序,计算各预设数据格式与当前第一数据之间的匹配值。本实施例中,不同物联网传感设备上传的数据格式可能所有不同,但是同一物联网传感设备多次上传的数据格式为同一数据格式的概率较高,因此通过记录子模块53记录每个物联网传感设备标识与各预设数据格式的历史匹配成功次数的对应关系,则匹配值计算子模块51在每次计算匹配值时,优先选择与当前第一数据对应的物联网设备匹配成功次数较高的预设数据格式,能够有效提高数据格式匹配效率,提高代理设备工作效率。
[0079]
优选地,本发明实施例提供的物联网数据代理设备,还可以根据所有物联网传感设备与各预设数据格式的历史匹配成功次数,设置预设数据格式集合内各预设数据格式的优先级。例如:所述物联网内有3个物联网传感设备,所述预设数据格式集合有2种预设数据格式,第一个物联网传感设备与2种预设数据格式的历史匹配成功次数分别为2和5,第二个物联网传感设备与2种预设数据格式的历史匹配成功次数分别为2和3,第三个物联网传感设备与2种预设数据格式的历史匹配成功次数分别为7和2,合计第一种预设数据格式的历史匹配成功次数为11,第二种预设数据格式历史匹配成功次数为10,则可将第一种预设数据格式的优先级设置为比第二种预设数据格式要高,匹配值计算子模块51在每次计算匹配值时,优先选择第一种预设数据格式进行匹配,从而能够有效提高数据格式匹配效率和代理设备工作效率。本实施例提供的物联网数据代理设备,能根据预设数据格式与所有物联
网传感设备的历史匹配成功次数,按照匹配成功次数由多到少设置预设数据格式的优先级,即成功次数越多,优先级就越高,在匹配值计算模块51计算当前第一数据和预设数据格式之间的匹配值时,先选择优先级高的预设数据格式来进行计算,能够有效地提高匹配计算效率。
[0080]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0081]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0082]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0083]
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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