CN113778983A - 物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，属于物联网领域，本发明要解决的技术问题为如何使得各种物联设备、设备平台的数据进行汇总融合，提高智慧城市、智慧社区、车联网等综合呈现***的灵活性、易用性及实用性，采用的技术方案为：该方法为设备提供连接通信能力，实现物联设备及数据的标准化接入及输出，向下连接海量设备，支撑设备数据采集上云；向上提供云端API，服务端通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程操控；具体如下：构建架构；数据接入；数据流转；支撑智慧应用；解析物模型；场景联动。
Description
技术领域
本发明涉及物联网领域，具体地说是一种物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法。
背景技术
计算机技术、通信与微电子技术的高速发展，促进了物联网技术、射频识别技术、全球定位***与数字地球技术的广泛应用以及无线网络与无线传感器网络研究的快速发展，物联网应用所产生的巨大经济效益与社会效益，加深了人们对信息化作用的认识。
物联网已经覆盖了世界的各个角落，已经深入世界各国的经济、政治与社会生活，已经改变了几十亿网民的生活方式和工作方式。但是现在物联网关于人类社会、文化、科技与经济信息的采集还必须由人来输入和管理。
技术的应用是物联网发展中必不可少的一环。物联网在各个行业中的应用都离不开技术的支撑。物联网技术依靠射频识别技术、全球定位***技术与无线传感网技术等实现了全球商品货物快速流通的跟踪识别与信息利用，从而为现代化的企业管理打下了坚实的技术基础，为现代化城市的数据收集、城市管理起到了巨大的推进作用。
物联网数据的重要性不言而喻，各类设备及物联数据的接入具有不规则性，故如何使得各种物联设备、设备平台的数据进行汇总融合，提高智慧城市、智慧社区、车联网等综合呈现***的灵活性、易用性及实用性是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，来解决如何使得各种物联设备、设备平台的数据进行汇总融合，提高智慧城市、智慧社区、车联网等综合呈现***的灵活性、易用性及实用性的问题。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，该方法为设备提供连接通信能力，实现物联设备及数据的标准化接入及输出，向下连接海量设备，支撑设备数据采集上云；向上提供云端API，服务端通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程操控；具体如下：
构建架构：构建功能架构及技术架构；
数据接入：实现***及设备的数据接入及支撑能力；
数据流转：对接入数据的数据源管理、数据集成、流程编排及交互式分析的处理，使接入大量的数据展示更加清晰，对数据有更加明确的分析；
支撑智慧应用：对获取的数据进行处理后支撑各个智慧应用；
解析物模型：相当于设备的底层语言和上层应用语言的翻译脚本，翻译脚本将底层语言翻译成互联网平台的高级语言或互联网平台的高级语言翻译成底层语言的过程即为物模型解析；
场景联动：将感知层的数据进行筛选并转发至其他设备或存储及大数据的云服务的功能，减少了上层应用的数据处理量，继而提高了上层数据的处理效率。
作为优选，功能架构具体如下：
城管局、政法委、街道办事处及各厂商设备的数据通过统一标准接入协议接入到物联网平台中；
物联网平台对设备统一管控，对数据统一汇聚，并对数据开放赋能；
物联网平台对获取的数据进行整合，实时感知的数据进行监测，同时对数据开放赋能，对其他应用层或***进行数据支撑；
技术架构包括城管局、政法委、街道办事处、各厂商设备及物联设备的接入、连接管理、设备管理、资产管理、能力开放以及支撑各智慧应用。
作为优选，数据接入具体如下：
数据接入协议方式；
数据接入安全策略；
数据接入标准；
产品及设备管理；
组件移除：物联网平台支持定义产品及设备的删除及批量删除；若产品下有设备，先删除产品下的设备后才能删除产品，保证了数据的安全整体性；
资产管理：物联网平台提供城市静态资产(如：桥梁、树、停车场等)及城市动态资产即带有传感器的资产(温度传感器，车载***、空气传感器等)进行增删改查及批量导入功能；资产进入物联网平台后会对数据在gis地图上进行汇聚打点，点击任一个资产会出现资产的详细信息及实时数据；
能力开放：物联网平台提供统一接入的sdk供下载，支持多种语言，模拟***或设备发送数据到物联网平台，并提供sdk的使用说明。
更优地，数据接入协议方式具体如下：
通过http、MQTT、socket及tcp的互联网接入通信方式收集数据；
把收集的各种数据实时展示，在gis地图打点及划线；
对数据进行综合分析，并自定义规则；
把分析出的数据通过邮件及短信的方式发送到城市管理者、***集成方及设备监管者；
对于不能接入互联网的设备通过网关接入互联网进而接入物联网平台；
底层设备支持MODBUS协议，通过物联网平台建立物模型解析的方式进行数据传输；
数据接入安全策略具体如下：
物联网平台采用一套安全策略api，并附有安全网关接入***，在物联网引擎接入数据钱，验证接入的设备是否通过安全策略api；其中，安全策略通过***的token认证及发放安全证书的方式对接入的设备及***进行检测。
更优地，数据接入标准具体如下：
物联网平台提供标准的统一接入topic协议，物联网平台建立物模型与设备数据的字段进行匹配；同时物联网平台提供统一接口方式接入、提供产品唯一标识与之对应以及提供缓存机制，减少数据库存入压力；
产品及设备管理具体如下：
物联网平台提供网关产品、传感器产品及直连产品；
不同的产品分为不同的组方便进行管理；
不同分组下的产品下挂载着不同的设备；
物联网平台为不同的产品提供唯一标识，相同类型的设备标识相同，确保更好的对产品及设备进行管理。
作为优选，数据流转具体如下：
数据源管理：配置所需连接的数据库，具体到表；同时支持关系型数据库、非关系型数据库及大数据的方式连接；
数据集成：对连接的数据源进行数据同步及整库迁移的功能，数据来源和去向可为mysql、Oracle、hbase及DB2的数据库，对数据进行定期(轮询，定时，每周，每月等)增删改查、清洗(空值数据清洗)及转换(时间格式转换)；
流程编排；
交互式分析。
更优地，流程编排具体如下：
自定义数据流转流程，是数据集成的升级版。数据集成是流程编排的最常用功能，除了这些基本功能，为满足数据流转更复杂要求，可通过流程编排功能实现自定义流程，包括hive计算、连接服务器写脚本、调用web接口及文件在服务器间传输的功能；
编排好的功能生成模板以供下次方便使用，生成的模板作为新流程的子流程加载；
交互式分析具体如下：
数据由数据源管理模块配置而来，通过交互解释器制定更详细的数据源；
选择配置好的数据源通过写sql的方式对数据进行展示，展示方式包括表格、柱状图、饼状图及气泡图；
通过设置图标的横纵坐标来更加清晰的分类展示。
作为优选，支撑智慧应用具体如下：
在各智慧应用中展示实时数据，同时对接收的实时数据进行规则配置，达到规则的数据进行对数据源存储或发送短信及邮件到指定接口人，接口人收到短信或邮件提示后，对设备及应急事件进行处理。
作为优选，解析物模型具体如下：
设备通过标准协议接入物联网数据需要对底层设备的数据进行解析，物联网平台提供物模型可视化的方式来与传输的数据进行对应解析；
传输的数据有speed字段，在物联网平台可视化界面建立speed模型与之对应，这样极大简化了复杂数据的解析过程，让解析过程更加清晰明了，大大提高了工作效率。
作为优选，场景联动具体如下：
通过配置规则引擎制定规则的影响范围的划分；
物联网平台通过sql语句和转发订阅TOPIC方式实现数据的筛选和转发；
通过TOPIC可灵活的选择物模型及设备接入的范围。
本发明的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法具有以下优点：
(一)本发明可应用于物联网、智慧城市、智慧社区、新基建等***，让城市的领导者更加清晰直观的了解城市的静态及动态数据，为推动城市的建设发展起到巨大的推进作用；无论是对数据的发布还是获取，都需要通过平台的安全认证平台进行认证，以此来保证平台及数据的安全性；
(二)本发明提供了标准化的物联设备及数据接入输出协议，使得各种物联设备、设备平台的数据进行汇总融合，为万物互联打下技术基础；对物联数据进行汇聚，进而使得智慧城市、智慧社区、车联网等综合呈现***的灵活性、易用性、实用性大大提高。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为本发明的功能架构图；
附图2为本发明的技术架构图；
附图3为直连设备及数据接入的流程示意图；
附图4为第三方平台设备及数据接入的流程示意图；
附图5为私有化设备接入的流程示意图。
具体实施方式
参照说明书附图和具体实施例对本发明的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法作以下详细地说明。
实施例：
本发明的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，该方法为设备提供连接通信能力，实现物联设备及数据的标准化接入及输出，向下连接海量设备，支撑设备数据采集上云；向上提供云端API，服务端通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程操控；其中，对设备进行管控，如：对路灯的亮度调整及开关路灯、对水阀门进行开关、对烟雾进行报警等。具体如下：
S1、构建架构：构建功能架构及技术架构；
S2、数据接入：实现***及设备的数据接入及支撑能力；
S3、数据流转：对接入数据的数据源管理、数据集成、流程编排及交互式分析的处理，使接入大量的数据展示更加清晰，对数据有更加明确的分析；
S4、支撑智慧应用：对获取的数据进行处理后支撑各个智慧应用；支撑的智慧应用包括：智慧城市、智慧社区、智慧井盖、智慧路灯、智慧停车、智慧农业、车联网等功能。
S5、解析物模型：相当于设备的底层语言和上层应用语言的翻译脚本，翻译脚本将底层语言翻译成互联网平台的高级语言或互联网平台的高级语言翻译成底层语言的过程即为物模型解析；
S6、场景联动：将感知层的数据进行筛选并转发至其他设备或存储及大数据的云服务的功能，减少了上层应用的数据处理量，继而提高了上层数据的处理效率。例如：在办公室，红外设备感知有人移动时会开启对应区域的灯光。这个场景就实现了红外传感器和灯的联动。
如附图1所示，步骤S1中的功能架构具体如下：
S101、城管局、政法委、街道办事处及各厂商设备的数据通过统一标准接入协议接入到物联网平台中；
S102、物联网平台对设备统一管控，对数据统一汇聚，并对数据开放赋能；
S103、物联网平台对获取的数据进行整合，实时感知的数据进行监测，同时对数据开放赋能，对其他应用层或***进行数据支撑；
如附图2所示，技术架构包括城管局、政法委、街道办事处、各厂商设备及物联设备的接入、连接管理、设备管理、资产管理、能力开放以及支撑各智慧应用。
本实施例步骤S2中的数据接入具体如下：
S201、数据接入协议方式；
S202、数据接入安全策略；
S203、数据接入标准；
S204、产品及设备管理；
S205、组件移除：物联网平台支持定义产品及设备的删除及批量删除；若产品下有设备，先删除产品下的设备后才能删除产品，保证了数据的安全整体性；
S206、资产管理：物联网平台提供城市静态资产(如：桥梁、树、停车场等)及城市动态资产即带有传感器的资产(温度传感器，车载***、空气传感器等)进行增删改查及批量导入功能；资产进入物联网平台后会对数据在gis地图上进行汇聚打点，点击任一个资产会出现资产的详细信息及实时数据；
S207、能力开放：物联网平台提供统一接入的sdk供下载，支持多种语言，模拟***或设备发送数据到物联网平台，并提供sdk的使用说明。
本实施例中步骤S201的数据接入协议方式具体如下：
S20101、通过http、MQTT、socket及tcp的互联网接入通信方式收集数据；
S20102、把收集的各种数据实时展示，在gis地图打点及划线；
S20103、对数据进行综合分析，并自定义规则；
S20104、把分析出的数据通过邮件及短信的方式发送到城市管理者、***集成方及设备监管者；
S20105、对于不能接入互联网的设备通过网关接入互联网进而接入物联网平台；
S20106、底层设备支持MODBUS协议，通过物联网平台建立物模型解析的方式进行数据传输。
本实施例中步骤S202的数据接入安全策略具体如下：
物联网平台采用一套安全策略api，并附有安全网关接入***，在物联网引擎接入数据钱，验证接入的设备是否通过安全策略api；其中，安全策略通过***的token认证及发放安全证书的方式对接入的设备及***进行检测。
本实施例中步骤S203的数据接入标准具体如下：
物联网平台提供标准的统一接入topic协议，物联网平台建立物模型与设备数据的字段进行匹配；同时物联网平台提供统一接口方式接入、提供产品唯一标识与之对应以及提供缓存机制，减少数据库存入压力。
本实施例中步骤S204的产品及设备管理具体如下：
S20401、物联网平台提供网关产品、传感器产品及直连产品；
S20402、不同的产品分为不同的组方便进行管理；
S20403、不同分组下的产品下挂载着不同的设备；
S20405、物联网平台为不同的产品提供唯一标识，相同类型的设备标识相同，确保更好的对产品及设备进行管理。
本实施例中步骤S3的数据流转具体如下：
S301、数据源管理：配置所需连接的数据库，具体到表；同时支持关系型数据库、非关系型数据库及大数据的方式连接；
S302、数据集成：对连接的数据源进行数据同步及整库迁移的功能，数据来源和去向可为mysql、Oracle、hbase及DB2的数据库，对数据进行定期(轮询，定时，每周，每月等)增删改查、清洗(空值数据清洗)及转换(时间格式转换)；
S303、流程编排；
S304、交互式分析。
本实施例中的步骤S303的流程编排具体如下：
S30301、自定义数据流转流程，是数据集成的升级版。数据集成是流程编排的最常用功能，除了这些基本功能，为满足数据流转更复杂要求，可通过流程编排功能实现自定义流程，包括hive计算、连接服务器写脚本、调用web接口及文件在服务器间传输的功能；
S30302、编排好的功能生成模板以供下次方便使用，生成的模板作为新流程的子流程加载；
本实施例中的步骤S304的交互式分析具体如下：
S30401、数据由数据源管理模块配置而来，通过交互解释器制定更详细的数据源；
S30402、选择配置好的数据源通过写sql的方式对数据进行展示，展示方式包括表格、柱状图、饼状图及气泡图；
S30403、通过设置图标的横纵坐标来更加清晰的分类展示。
本实施例中步骤S4的支撑智慧应用具体如下：
获取到的数据进行处理后支撑各个智慧应用，如：智慧路灯、智慧井盖、智慧停车、智慧农业、网联车等。在各智慧应用中展示实时数据，同时对接收的实时数据进行规则配置，达到规则的数据进行对数据源存储或发送短信及邮件到指定接口人，接口人收到短信或邮件提示后，对设备及应急事件进行处理。
本实施例中步骤S5的解析物模型具体如下：
S501、设备通过标准协议接入物联网数据需要对底层设备的数据进行解析，物联网平台提供物模型可视化的方式来与传输的数据进行对应解析；
S502、传输的数据有speed字段，在物联网平台可视化界面建立speed模型与之对应，这样极大简化了复杂数据的解析过程，让解析过程更加清晰明了，大大提高了工作效率。
本实施例中步骤S6的场景联动具体如下：
S601、通过配置规则引擎制定规则的影响范围的划分；
S602、物联网平台通过sql语句和转发订阅TOPIC方式实现数据的筛选和转发；
S603、通过TOPIC可灵活的选择物模型及设备接入的范围。
如附图3所示，直连设备及数据接入具体如下：
(1)、设备接入物联网平台；
(2)、设备注册：单个注册或批量注册；
(3)、设备建模：通过个性信息建立资产信息；通过公共信息建立物模型；
(4)、设备鉴权：完成注册、设备上电及IMEI鉴权。
如附图4所示，第三方平台设备及数据接入具体如下：
(1)、在网关上创建产品；
(2)、在网关上注册平台(第一次)；
(3)、设备管理上报设备属性到网关；
(4)、网关响应消息到设备管理；
(5)、在物联网平台上注册产品(第一次)；
(6)、网关上报设备属性JSON到物联网平台；
(7)、物联网平台响应消息熬网关；
(8)、物联网平台向数据平台数据开放；
(9)、数据平台将分析后的数据以短信或邮件的形式通知物联网平台。
如附图5所示，私有设备接入流程具体如下：
(1)、在普通设备上创建产品；
(2)、普通设备与网关之间建立长连接；
(3)、网关响应消息到普通设备；
(4)、在IOT平台上注册产品；
(5)、网关上报设备属性到IOT平台；
(6)、IOT平台响应消息到网关；
(7)、IOT平台数据通知到应用；
(8)、应用通过业务API数据通知到IOT平台。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，该方法为设备提供连接通信能力，实现物联设备及数据的标准化接入及输出，向下连接海量设备，支撑设备数据采集上云；向上提供云端API，服务端通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程操控；具体如下：
构建架构：构建功能架构及技术架构；
数据接入：实现***及设备的数据接入及支撑能力；
数据流转：对接入数据的数据源管理、数据集成、流程编排及交互式分析的处理，使接入数据展示清晰，对数据有明确的分析；
支撑智慧应用：对获取的数据进行处理后支撑各个智慧应用；
解析物模型：相当于设备的底层语言和上层应用语言的翻译脚本，翻译脚本将底层语言翻译成互联网平台的高级语言或互联网平台的高级语言翻译成底层语言的过程即为物模型解析；
场景联动：将感知层的数据进行筛选并转发至其他设备或存储及大数据的云服务的功能。
2.根据权利要求1所述的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，功能架构具体如下：
城管局、政法委、街道办事处及各厂商设备的数据通过统一标准接入协议接入到物联网平台中；
物联网平台对设备统一管控，对数据统一汇聚，并对数据开放赋能；
物联网平台对获取的数据进行整合，实时感知的数据进行监测，同时对数据开放赋能，对其他应用层或***进行数据支撑；
技术架构包括城管局、政法委、街道办事处、各厂商设备及物联设备的接入、连接管理、设备管理、资产管理、能力开放以及支撑各智慧应用。
3.根据权利要求1所述的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，数据接入具体如下：
数据接入协议方式；
数据接入安全策略；
数据接入标准；
产品及设备管理；
组件移除：物联网平台支持定义产品及设备的删除及批量删除；若产品下有设备，先删除产品下的设备后才能删除产品；
资产管理：物联网平台提供城市静态资产及城市动态资产即带有传感器的资产进行增删改查及批量导入功能；资产进入物联网平台后会对数据在gis地图上进行汇聚打点，点击任一个资产会出现资产的详细信息及实时数据；
能力开放：物联网平台提供统一接入的sdk供下载，支持多种语言，模拟***或设备发送数据到物联网平台，并提供sdk的使用说明。
4.根据权利要求3所述的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，数据接入协议方式具体如下：
通过http、MQTT、socket及tcp的互联网接入通信方式收集数据；
把收集的各种数据实时展示，在gis地图打点及划线；
对数据进行综合分析，并自定义规则；
把分析出的数据通过邮件及短信的方式发送到城市管理者、***集成方及设备监管者；
对于不能接入互联网的设备通过网关接入互联网进而接入物联网平台；
底层设备支持MODBUS协议，通过物联网平台建立物模型解析的方式进行数据传输；
数据接入安全策略具体如下：
物联网平台采用一套安全策略api，并附有安全网关接入***，在物联网引擎接入数据钱，验证接入的设备是否通过安全策略api；其中，安全策略通过***的token认证及发放安全证书的方式对接入的设备及***进行检测。
5.根据权利要求3所述的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，数据接入标准具体如下：
物联网平台提供标准的统一接入topic协议，物联网平台建立物模型与设备数据的字段进行匹配；同时物联网平台提供统一接口方式接入、提供产品唯一标识与之对应以及提供缓存机制；
产品及设备管理具体如下：
物联网平台提供网关产品、传感器产品及直连产品；
不同的产品分为不同的组方便进行管理；
不同分组下的产品下挂载着不同的设备；
物联网平台为不同的产品提供唯一标识，相同类型的设备标识相同。
6.根据权利要求1所述的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，数据流转具体如下：
数据源管理：配置所需连接的数据库，具体到表；同时支持关系型数据库、非关系型数据库及大数据的方式连接；
数据集成：对连接的数据源进行数据同步及整库迁移的功能，数据来源和去向可为mysql、Oracle、hbase及DB2的数据库，对数据进行定期增删改查、清洗及转换；
流程编排；
交互式分析。
7.根据权利要求6所述的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，流程编排具体如下：
通过流程编排功能实现自定义流程，包括hive计算、连接服务器写脚本、调用web接口及文件在服务器间传输的功能；
编排好的功能生成模板以供下次方便使用，生成的模板作为新流程的子流程加载；
交互式分析具体如下：
数据由数据源管理模块配置而来，通过交互解释器制定更详细的数据源；
选择配置好的数据源通过写sql的方式对数据进行展示，展示方式包括表格、柱状图、饼状图及气泡图；
通过设置图标的横纵坐标来更加清晰的分类展示。
8.根据权利要求1所述的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，支撑智慧应用具体如下：
在各智慧应用中展示实时数据，同时对接收的实时数据进行规则配置，达到规则的数据进行对数据源存储或发送短信及邮件到指定接口人，接口人收到短信或邮件提示后，对设备及应急事件进行处理。
9.根据权利要求1所述的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，解析物模型具体如下：
物联网平台提供物模型可视化的方式来与传输的数据进行对应解析；
传输的数据有speed字段，在物联网平台可视化界面建立speed模型与之对应。
10.根据权利要求1所述的物联网设备及数据标准化接入及汇总呈现方法，其特征在于，场景联动具体如下：
通过配置规则引擎制定规则的影响范围的划分；
物联网平台通过sql语句和转发订阅TOPIC方式实现数据的筛选和转发；
通过TOPIC灵活的选择物模型及设备接入的范围。
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