CN113472859B - 一种基于Azure IoT Hub解决设备就近连接的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明属于通信领域，其公开了一种物联网设备就近连接的方法，所述方法具体为：物联网设备根据就近原则连接至最近的物联网中心；当物联网设备在更换位置后根据就近原则切换至最近的物联网中心；所述物联网设备通过与之连接的物联网中心与物联网平台通信连接；所述物联网中心为多个分布在不同的地理区域的物联网中心，多个物联网中心和物联网平台通信连接。该方法能够实现物联网设备就近连接物联网中心，实现物联网设备和物联网平台之间的稳定的通信连接。同时，还公开了了实现该方法的***。

Description

一种基于Azure IoT Hub解决设备就近连接的方法和***

技术领域

本发明涉及通信领域，具体为一种基于Azur eIoT Hub解决设备就近连接的方法和***。

背景技术

传统的技术中，物联网设备都是连接固定的某个IoT中心，若设备分散在世界各地，则无法实现设备就近接入，设备与云端的连接稳定性无法得到更好的保障。

CN201911217172.3公开了一种基于物联网的多数据中心在线管理***及管理方法，在线管理***包括：分布式设置的多个数据中心、网络和管理服务器；数据中心设置有控制台，控制台负责监控对应数据中心的环境和硬件，同时，监控本数据中心资源利用情况；网络为数据中心和管理服务器的数据传输媒介；管理服务器管理与之连接的多个数据中心，监控数据中心的环境、硬件和资源利用情况，协调各个数据中心的工作负荷。本发明中每个数据中心都有一个单独的控制台负责管理，解决了控制台的单点故障问题和性能瓶颈问题；管理服务器根据各个数据中资源利用率情况分配登录访问的数据中心，协调了各个数据中心的工作负荷，也使得数据中心负荷平均化、利用率最大化。

在该案中，数据中心有多个，管理服务器负责管理多个数据中心，管理服务器并不承担具体的物联网数据的处理、发送、接收的功能。其实质上是多个数据中心的一种离散的组合方式，无法实现数据的集中化处理。

CN202010064657.X公开了一种物联网平台、物联网***及物联网平台的管理方法。物联网平台包括：业务功能模块、业务配置模块和级联模块；其中，所述业务功能模块包括云中心平台所具备的功能、边缘域平台所具备的功能；所述业务配置模块，用于管理所述业务功能模块中的各项功能，以实现所述物联网平台在云中心平台及边缘域平台之间进行切换；所述级联模块，用于根据所述业务配置模块对所述业务功能模块中各项功能的管理结果对数据收发及任务调度情况至少之一进行调整，以适应切换后的云中心平台或边缘域平台。该申请既能灵活地适用不同域，还可以合理地实现向上向下的两极扩容，应对物联网在扩容、升级、维护等方面的新需求。

上述方案的业务配置模块，用于管理所述业务功能模块中的各项功能，以实现所述物联网平台在云中心平台及边缘域平台之间进行切换，云中心平台及边缘域平台之间属于同级平台，其是独立的对数据进行处理，无法实现数据的集中化处理。

综上所述，现有的物联网技术领域中，普遍存在的问题在于：物联网设备无法实现就近接入物联网平台，设备与云端的连接稳定性无法得到更好的保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物联网设备就近连接的方法，该方法能够实现物联网设备就近连接物联网中心，实现物联网设备和物联网平台之间的稳定的通信连接；

同时，本发明还提供基于该方法的***。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物联网设备就近连接的方法，所述方法具体为：

物联网设备根据就近原则连接至最近的物联网中心；

当物联网设备在更换位置后根据就近原则切换至最近的物联网中心；

所述物联网设备通过与之连接的物联网中心与物联网平台通信连接；

所述物联网中心为多个分布在不同的地理区域的物联网中心，多个物联网中心和物联网平台通信连接。

在上述的物联网设备就近连接的方法中，所述物联网中心为Azure IoT中心，所述物联网中心发出的消息通过消息队列Azure Service Bus发送至物联网平台。

在上述的物联网设备就近连接的方法中，所述物联网设备根据就近原则连接至最近的物联网中心的具体方法为：

步骤11：物联网设备向物联网平台发送第一注册请求，所述第一注册请求中含有物联网设备的指定的区域；

步骤12：物联网平台根据第一注册请求根据就近原则选择物联网中心，将物联网中心的连接信息发送至物联网设备；

步骤13：物联网设备根据连接信息与物联网中心建立连接。

在上述的物联网设备就近连接的方法中，所述当物联网设备在更换位置后根据就近原则切换至最近的物联网中心的具体方法为：

步骤31：物联网设备向物联网平台发送第二注册请求，所述第二注册请求中含有物联网设备的指定的新的区域；

步骤32：物联网平台根据第二注册请求，从原有的物联网中心中删除该设备，并根据第二注册请求根据就近原则选择新的物联网中心，将新的物联网中心的连接信息发送至物联网设备；

步骤33：物联网设备根据连接信息与新的物联网中心建立连接。

在上述的物联网设备就近连接的方法中，所述物联网平台为云平台；

所述物联网设备的指定的新的区域的信息是根据用户选择得到或根据物联网设备内置定位模块自动得到。

同时，本发明还公开了一种物联网***，包括多个物联网中心、至少一个物联网平台、物联网设备；

所述物联网中心与物联网平台通信连接；

所述物联网平台包括第一通信模块、物联网中心选择模块；

所述第一通信模块用于和物联网设备、物联网中心进行通信连接；

所述物联网设备包括第二通信模块、注册请求生成模块；

所述第二通信模块用于和物联网平台、物联网中心进行通信连接；

所述注册请求生成模块用于物联网设备向物联网平台发送注册请求；所述注册请求中含有物联网设备的指定的区域；

所述物联网中心选择模块用于根据注册请求选择将最近的物联网中心连接信息通过第一通信模块发送至物联网设备。

在上述的物联网***中，所述物联网中心为Azure IoT中心，所述物联网中心发出的消息通过消息队列Azure Service Bus发送至物联网平台。

在上述的物联网***中，所述注册请求包括第一注册请求和第二注册请求，所述第一注册请求为注册请求生成模块在物联网设备启动后生成；所述第二注册请求为注册请求生成模块在物联网设备更换地域后生成；所述第一注册请求和第二注册请求均有物联网设备的指定的区域。

在上述的物联网***中，所述物联网平台为云平台；

所述物联网设备的指定的新的区域的信息是根据用户选择得到或根据物联网设备内置定位模块自动得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的方法能够实现物联网设备就近连接物联网中心，实现物联网设备和物联网平台之间的稳定的通信连接。

具体来说，通过多个物联网中心连接物联网平台，物联网中心分布在不同的地域，当物联网设备在跨地域流动时，通过切换连接不同的物联网中心，可实现物联网设备和最近的物联网中心的就近连接，进而实现和物联网平台之间稳定的通信连接。

有效的解决现在的物联网设备和物联网平台之间不稳定的通信连接。

附图说明

图1为本发明的实施例1的流程图；

图2为本发明的实施例2的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1，一种物联网设备就近连接的方法，物联网中心为多个分布在不同的地理区域的物联网中心，多个物联网中心和物联网平台(即图1中的平台)通信连接；

图1示出了本发明的物联网设备(即图1中的设备)进行注册和平台之间进行信息交互的过程；

所述方法具体为：

物联网设备根据就近原则连接至最近的物联网中心；

其具体的方法为：

步骤11：物联网设备向物联网平台发送第一注册请求，所述第一注册请求中含有物联网设备的指定的区域；

本步骤中的指定的区域可以是用户自行指定的区域，也可以是基于物联网设备内置的定位模块的定位信息；

第一注册请求是物联网设备在开机后的第一次连接物联网平台；在后文中，如果要切换互联网中心，则生成的是第二注册请求；第二注册请求和第一注册请求实质上组成是一致的。

步骤12：物联网平台根据第一注册请求根据就近原则选择物联网中心，将物联网中心的连接信息发送至物联网设备；

就近原则以下面例子举例：比如在中国内地区域，物联网中心可划分为5个，华南中心、华中中心、华北中心、华西中心、华东中心；

当物联网设备在武汉开机，那么物联网平台根据对应的第一注册请求选择华中中心作为对应的物联网中心，将华中中心的连接信息发送给物联网设备，有物联网设备根据连接信息和华中中心建立连接；

作为本实施例的优选，所述物联网中心为Azure IoT中心即附图1中的Azure IoTHub；

Microsoft Azure服务总线是一个完全托管的企业消息代理，其中包含消息队列和发布订阅主题。服务总线用于分离应用程序和服务，提供以下优势：跨争用工作节点实现工作负载均衡；跨服务和应用程序边界安全路由和传输数据和控制；协调需要高度可靠性的事务性工作。

Azure服务总线支持一组基于云的、面向消息的中间件技术，包括可靠的消息队列和持久发布/订阅消息。这些中转消息传送功能可被视为分离式消息传送功能，支持使用服务总线消息传送工作负载的发布-订阅、临时分离和负载均衡方案。分离式通信具有很多优点。例如，客户端和服务器可以根据需要进行连接并以异步方式执行其操作。

Azure IoT中心提供云托管解决方案后端，几乎可连接任何设备。通过每台设备的身份验证、内置设备管理和扩展配置，将解决方案从云端扩展到边缘。在物联网(IoT)应用程序及其管理的设备之间实现高度安全、可靠的通信。另外Azure Iot Hub有全球各地都有部署 IoT Hub，例如,西欧、东亚、中国东部、中国北部、东南亚、美国等都有其IoT Hub，这样全球各地都有IoT中心，可以根据设备所在的区域选择对应最近的IoT中心进行连接，设备连接的稳定性就得到很好的保障。

步骤13：物联网设备根据连接信息与物联网中心建立连接。

当物联网设备在更换位置后根据就近原则切换至最近的物联网中心；其具体包括如下步骤：

步骤31：物联网设备向物联网平台发送第二注册请求，所述第二注册请求中含有物联网设备的指定的新的区域；

步骤32：物联网平台根据第二注册请求，从原有的物联网中心中删除该设备，并根据第二注册请求根据就近原则选择新的物联网中心，将新的物联网中心的连接信息发送至物联网设备；这里所述的原有的物联网中心是指该物联网设备上一个连接的物联网中心；

步骤33：物联网设备根据连接信息与新的物联网中心建立连接。

所述物联网设备通过与之连接的物联网中心与物联网平台通信连接；

所述物联网设备通过对应的接口将数据发送到物联网中心，所述物联网中心发出的消息通过消息队列Azure Service Bus发送至物联网平台；

物联网平台如果要下发消息给物联网设备，则将带物联网设备地址的信息直接发送至对应的物联网中心，由物联网中心将信息发送至对应的物联网设备。

在本实施例中，所述物联网平台为云平台，在实际应用中可选的云平台为RCMS(鲁邦通网关云管理平台)。

本发明的优势在于：

Azure Iot Hub有全球各地都有部署IoT Hub，例如,西欧、东亚、中国东部、中国北部、东南亚、美国等都有其IoT Hub，这样全球各地都有IoT中心，我们本发明是可以由平台统一进行设备调度，根据设备所在的区域选择对应最近的IoT中心进行连接，设备连接的稳定性就得到很好的保障。

实施例2

参考图2，一种用于实现实施例1的方法的物联网***，包括多个物联网中心1、至少一个物联网平台2、物联网设备3；

所述物联网中心1与物联网平台2通信连接；

所述物联网平台2包括第一通信模块21、物联网中心选择模块22；

所述第一通信模块21用于和物联网设备3、物联网中心1进行通信连接；

所述物联网设备3包括第二通信模块31、注册请求生成模块32；

所述第二通信模块31用于和物联网平台2、物联网中心1进行通信连接；

所述注册请求生成模块32用于物联网设备3向物联网平台2发送注册请求；所述注册请求中含有物联网设备3的指定的区域；

所述物联网中心选择模块22用于根据注册请求选择将最近的物联网中心1连接信息通过第一通信模块21发送至物联网设备3；所述物联网中心1为Azure IoT中心，所述物联网中心1发出的消息通过消息队列Azure Service Bus发送至物联网平台2，所述注册请求包括第一注册请求和第二注册请求，所述第一注册请求为注册请求生成模块32在物联网设备3启动后生成；所述第二注册请求为注册请求生成模块32在物联网设备3更换地域后生成；所述第一注册请求和第二注册请求均有物联网设备3的指定的区域，所述物联网平台2为云平台；所述物联网设备3的指定的新的区域的信息是根据用户选择得到或根据物联网设备3内置定位模块自动得到。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种物联网设备就近连接的方法，其特征在于，所述方法具体为：

物联网设备根据就近原则连接至最近的物联网中心；

当物联网设备在更换位置后根据就近原则切换至最近的物联网中心；

所述物联网设备通过与之连接的物联网中心与物联网平台通信连接；

所述物联网中心为多个分布在不同的地理区域的物联网中心，多个物联网中心和物联网平台通信连接；

所述物联网设备根据就近原则连接至最近的物联网中心的具体方法为：

步骤11：物联网设备向物联网平台发送第一注册请求，所述第一注册请求中含有物联网设备的指定的区域；

步骤12：物联网平台根据第一注册请求根据就近原则选择物联网中心，将物联网中心的连接信息发送至物联网设备；

步骤13：物联网设备根据连接信息与物联网中心建立连接；

所述当物联网设备在更换位置后根据就近原则切换至最近的物联网中心的具体方法为：

步骤31：物联网设备向物联网平台发送第二注册请求，所述第二注册请求中含有物联网设备的指定的新的区域；

步骤32：物联网平台根据第二注册请求，从原有的物联网中心中删除该设备，并根据第二注册请求根据就近原则选择新的物联网中心，将新的物联网中心的连接信息发送至物联网设备；

步骤33：物联网设备根据连接信息与新的物联网中心建立连接；

所述步骤33具体为：所述物联网设备通过与之连接的物联网中心与物联网平台通信连接。

2.根据权利要求1所述的物联网设备就近连接的方法，其特征在于，所述物联网中心为Azure IoT中心，所述物联网中心发出的消息通过消息队列Azure Service Bus发送至物联网平台。

3.根据权利要求1或2所述的物联网设备就近连接的方法，其特征在于，所述物联网平台为云平台；

所述物联网设备的指定的新的区域的信息是根据用户选择得到或根据物联网设备内置定位模块自动得到。

4.一种用于实现权利要求1-3任一所述方法的物联网***，其特征在于，包括多个物联网中心、至少一个物联网平台、物联网设备；

所述物联网中心与物联网平台通信连接；

所述物联网平台包括第一通信模块、物联网中心选择模块；

所述第一通信模块用于和物联网设备、物联网中心进行通信连接；

所述物联网设备包括第二通信模块、注册请求生成模块；

所述第二通信模块用于和物联网平台、物联网中心进行通信连接；

所述注册请求生成模块用于物联网设备向物联网平台发送注册请求；所述注册请求中含有物联网设备的指定的区域；

所述物联网中心选择模块用于根据注册请求选择将最近的物联网中心连接信息通过第一通信模块发送至物联网设备。

5.根据权利要求4所述的物联网***，其特征在于，所述物联网中心为Azure IoT中心，所述物联网中心发出的消息通过消息队列Azure Service Bus发送至物联网平台。

6.根据权利要求4所述的物联网***，其特征在于，所述注册请求包括第一注册请求和第二注册请求，所述第一注册请求为注册请求生成模块在物联网设备启动后生成；所述第二注册请求为注册请求生成模块在物联网设备更换地域后生成；所述第一注册请求和第二注册请求均有物联网设备的指定的区域。

7.根据权利要求6所述的物联网***，其特征在于，所述物联网平台为云平台；

所述物联网设备的指定的新的区域的信息是根据用户选择得到或根据物联网设备内置定位模块自动得到。