CN114039988A - 基于mqtt协议实现的工业互联网云边数据协同方法和*** - Google Patents
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Abstract
一种基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法和***，在云平台和边缘端的采集程序中进行改造使两端能同步大量复杂结构的数据，通过对配置数据的整理和统计确保传输一致性，通过数据结构规范保证其稳定传输，数据的所有配置集中在云端，云端整理成固定格式数据发送给边缘端，边缘端需要接收云端配置并校验完整性，并回复云端，另外边缘端会将运行日志发送给云端；通过云边协同交互过程使得边缘端功能更强大，同时也减少数据的配置工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法和***，是一种工业互联网领域的数据交互方法，该方法主要应用在物联云平台和边缘端智能硬件交互过程中，通过数据的协同来简化智能硬件的繁琐配置工作，进而轻松的实现设备数据上云和智能硬件的可视化管理。
背景技术
最近几年以来，大多数企业都期望将工业物联网应用部署至云端或部署在边缘端，基于云的物联网解决方案和基于边缘端的物联网解决方案都渐渐无法满足日益增长的需求，越来越多的企业开始将目光转向两者的结合，即边云协同解决方案，以加快数据分析的速度，便于企业更快更好的做出决策，这样的方案就涉及到了云边数据信息的同步。
由于工厂内到云平台网络的稳定性相对较差，且整体配置的数据量和整体数据的复杂度也较大，如果大量的数据同步容易出现丢包和整体配置不完整等问题，这就导致现阶段云端和边缘端还是相对独立的运行，数据无法完全一致。现阶段数据的协同配置一部分是云端和边缘端独立配置，通过约定名称或者标识的来适配，对于设备大量的设备采集点位，分别配置会增大配置工作量和复杂度，且容易出现因配置不一致导致的异常；从配置方式上需要配置人员在现场通过有线直连等方式连接数据采集软件进行配置，后期有变更或者异常，需要修改边缘配置也是需要现场修改同时跟云端调试确认；从功能上来说现有的交互基本只是局限于数据上报和控制下发，主要集中在设备数据交互，边缘端如果需要可视化的展示须单独在边缘端配置组态，甚至需要重新安装可视化软件。同时对于采集软件本身缺少数据管理能力，对于云平台缺少对采集软件的监控和管理能力。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法和***，本发明与纯粹的云端解决方案和纯粹的边缘端解决方案相比，包含边云协同混合方案，可以减少延迟、提高可扩展性、增强对信息的访问量，并使业务开发变得更加敏捷。主要是基于mqtt协议，在基础数据交互的基础上，通过改造边缘端，实现云边数据协同管理。
本发明在边缘端和云端公用配置的完全同步基础上，进一步增加了边缘可视化展示功能，同时边缘端会提供日志上报到云端实时同步自身运行情况，方便云端通过数据交互管理边缘端的数据采集配置与状态。
技术方案：一种基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，主要是在云平台和边缘端的采集程序中进行改造使两端能同步大量复杂结构的数据，通过对大批量配置数据的整理和统计确保传输一致性，通过数据结构规范保证其稳定传输，数据的所有配置集中在云端，云端整理成固定格式数据发送给边缘端，边缘端需要接收云端配置并校验完整性，并回复云端，另外边缘端会将运行日志发送给云端。通过云边协同交互过程使得边缘端功能更强大，同时也减少数据的配置工作。
云端将数据发送给边缘端之前，云端和边缘端分别订阅相对应的主题，用于能够准确收到相应的数据。边缘端启动之后，云端准备需要发送的数据。云端生成概览信息先发送给边缘端，然后逐条发送所有数据给边缘端，边缘端接收数据之后生成概览信息，与云端对比并回复云端数据发送结果。
边缘端通过配置信息开启数据采集和日志上报。
当边缘端运行异常时，发送给云端异常信息。云端下发异常处理信息和设备控制指令消息，边缘端按照数据结构中的操作处理。
云边协同交互过程中，主要的交互数据分类如下：
云端发送消息分类为：
数据概览（DataSum）：同一批关联设备的信息汇总。
数据信息（DataInfo）：发送单条数据的格式规范。
云端发送表结构说明：
节点信息（GatewayInfo）：边缘节点的配置信息。
设备基础信息（DeviceInfo）：设备基础配置信息，如编号，位置等。
设备类型（Model）：设备分类信息，用于多个设备分类。
接入点信息（DevicePart）：设备数据接入部分信息，例如顶部，底部等。
变量模版（DataModel）：数据采集指标分类。例如温湿度模版。
采集变量（Kpi）：采集指标具体信息，例如温度，湿度等。
采集协议信息（ProtocolConfig）：采集指标的点位说明。包含数据类型，寄存器地址等。
采集分组信息(TaskInfo)：采集变量不同分组可以设置不同频率，不通区段等。
数据规则（Threshold）：采集指标数值在设定条件下触发告警。
组态视图（ViewInfo）：设备组态视图。
组态图片（ViewImage）：设备组态包含的图片。
控制指令（Command）：云端对于设备指标的设定值。
边缘端发送消息分类：
数据概览（DataSum）：同一批关联设备的信息汇总。
数据信息（DataInfo）：发送单条数据的格式规范。
边缘端发送表结构说明：
指令控制结果（GatewayInfo）：接收云端下发设备值修改指令之后，边缘返回的成功或者失败原因等。
运行日志（DeviceInfo）：边缘端内部程序运行的日志数据。
交互过程中数据校验设计：
（1）云端的数据概览主要信息包含：数据总存储大小，关联主表信息，发送编号，发送时间，超时时间，数据表信息。其中数据表信息包含：表名称，表ID，关联表类型及关联字段，发送数量，发送编号。云端通过对设备关联所有数据进行分析和组织后形成数据概览表，并首先将数据概览表发送给边缘端。边缘端根据概览信息表校验接收数据的完整性。
（2）云端将所有数据按照按不同数据库表逐条发送，每次发送时按照云端的数据信息（DataInfo）表组织数据，云端的数据信息表包含字段：数据编号，数据大小，数据对象，数据操作。数据操作对应边缘端数据的增删改，边缘端收到每条数据之后校验数据大小，记录数据编号并根据规则生成概览信息，将边缘端生成的概览信息与接收到的云端的概览信息对比，并回复云端概览信息中缺失数据部分。
（3）边缘端数据概览主要信息如下：数据编号区间，数据上报模式，数据上报频率，数据中断操作。边缘端将所有采集到的数据逐条发送给云端，每次发送时按照边缘端数据信息（DataInfo）表组织数据，数据信息表包含字段：数据编号，数据内容，数据类型。云端根据编号区间定时返回确认信息给边缘端，如果有缺失返回编号边缘端重新发送。
（4）云端和边缘端的概览信息采用预先发送，且对方必须回复，未回复的情况需要重新发送，概览信息发送与具体数据发送独立运行互不影响。
其中数据交互步骤如下：
云端步骤：
（1）云端需要等待边缘端的启动就绪消息，当收到就绪消息之后，云端给边缘端发送一条验证消息，云端通过是否有回复判断边缘端完全启动，当确认已经启动之后云端根据边缘端的启动消息开始准备该边缘端所绑定的设备相关数据。
（2）由于工厂内设备需要采集的相关数据比较多，包括设备的采集指标，对应的采集点位，采集分组，采集频率等，云端对于这些设备需要采集的相关数据进行整理和统计，生成总的概览信息作为校验是否发送成功的判断依据。
（3）云端对于设备需要可视化的数据进行关联，由于设备可视化的数据是独立的视图，所以需要在发送之前校验关联性，检验该可视化的数据在发送给边缘端之后能否成功展示，例如该视图所绑定的设备信息是否与该边缘端绑定。
（4）云端依次对设备相关的所有数据进行数据发送，发送的每条数据结构中有明确的数据类型数据结构标识，也有数据编号，数据大小等信息，还有对于数据的操作标识，比如增加，删除，更新等。
（5）云端通过MQTT将数据发送给边缘端，等待边缘端的回复。如果设定时间未回复则当作失败处理，如果回复成功则表示发送成功。
（6）如果判断边缘全部接收成功，则完成下发，如果判断失败，则重复发送。
边缘端步骤：
（1）当边缘端启动之后发送给云端启动就绪的消息，并接收云端的确认消息。
（2）收到云端的所有数据之后，按照云端提供的数据关联关系组织成可用的数据。
（3）记录所有收到的数据，形成数据概览，对比云端发送来的数据概览信息验证数据完整性，并返回给云端是否成功接收。如果成功接收则将数据存储到本地，之后将数据提供给页面展示和数据采集模块。
（4）在设备采集模块将设备采集数据生成不同采集任务，按照相应的频率将数据采集结果返回给云端。
（5）将自身运行日志上报给云端。
（6）订阅云端控制指令消息，完成相对应的功能。
一种基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同***，包括云端和边缘端；云端和边缘端分别订阅相应的主题，能接收到发给自己的消息，云端主要包含数据下发模块、控制下发模块和数据订阅模块三部分，数据下发模块需要组织设备所有数据，包含设备基础信息、设备采集指标、设备采集分组、设备采集点位、设备组态视图、设备规则等数据并通过边缘端主题发送给mqtt。控制下发模块主要需要下发包括设备指标控制指令和针对边缘端的更新操作，包括配置更新，日志级别等。数据订阅主要是接收边缘端的上报数据和对配置下发的确认结果。
边缘端主要包含数据订阅模块，数据采集模块和数据展示模块，数据订阅模块订阅云端发送的设备信息配置，然后将配置交给数据采集模块；数据采集模块对设备数据进行采集，然后将数据结果一方面上报云端，一方面本地存储供设备展示模块查询使用；所述数据展示模块提供一个网页访问地址，可以通过浏览器查看边缘端状态，主要包括设备实时数据、历史数据以及组态视图。
数据下发模块的组织的数据包括：节点信息（GatewayInfo）、设备基础信息（DeviceInfo）、设备类型（Model）、接入点信息（DevicePart）、变量模版（DataModel）、采集变量（Kpi）、采集协议信息（ProtocolConfig）、采集分组信息(TaskInfo)、数据规则（Threshold）、组态视图（ViewInfo）和组态图片（ViewImage）。
有益效果：通过该发明实现边云大量的配置数据协同，扩展了边缘端的能力同时加强了云端管理边缘的能力，使边缘节点能够通过远程配置负责现场/终端数据的采集，按照规则或数据模型对数据进行初步处理与分析，并将处理结果以及相关数据上传给云端；云端提供海量数据的存储、分析与价值挖掘。边缘与云的数据协同，支持数据在边缘与云之间可控有序流动，形成完整的数据流转路径，高效低成本对数据进行生命周期管理与价值挖掘。
附图说明
图1是本发明实施例的程序结构图；
图2是本发明实施例的发送数据关系图；
图3是本发明实施例的数据发送校验方式；
图4是本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。一种基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，主要是在云平台和边缘端的采集程序中进行改造使两端能同步大量复杂结构的数据，通过对大批量配置数据的整理和统计确保传输一致性，通过数据结构规范保证其稳定传输，数据的所有配置集中在云端，云端整理成固定格式发送给边缘端，边缘端需要接收云端配置并校验完整性，并回复云端，另外边缘端会将运行日志发送给云端。通过云边协同交互过程使得边缘端功能更强大，同时也减少数据的配置工作。如图4所示，具体包括如下步骤：
Step1：云端和边缘端分别订阅相对应的主题，用于能够准确收到相应的数据。
Step2：边缘端启动之后主动上报云端，通知已经启动，云端在进行确认之后开始准备数据。
Step3：云端准备相对应数据，并生成概览信息提前发送给边缘，然后逐条发送所有数据给边缘端，每条信息带有数据定义规范，及字段类型长度等信息，边缘端接收数据之后生成概览信息，与云端对比关键字段确保数据完整，并回复云端数据发送结果。
Step4：边缘端通过配置信息开启数据采集和日志上报。
Step5：当边缘运行异常时，发送给云端异常信息。
Step6：云端下发异常处理信息和设备控制指令消息，边缘按照数据结构中的操作处理。
其中主要的交互数据分类如下：
云端发送消息分类：
数据概览（DataSum）：同一批关联设备的信息汇总。
数据信息（DataInfo）：发送单条数据的格式规范。
云端发送表结构说明：如图2所示，表示一次需要云端发送的设备配置，设备关联采集分组和设备类型，设备类型关联变量模版再关联具体的变量，加上组态规则协议等信息之后整个配置是比较复杂也比较大的。
节点信息（GatewayInfo）：边缘节点的配置信息。
设备基础信息（DeviceInfo）：设备基础配置信息，如编号，位置等。
设备类型（Model）：设备分类信息，用于多个设备分类。
接入点信息（DevicePart）：设备数据接入部分信息，例如顶部，底部等。
变量模版（DataModel）：数据采集指标分类。例如温湿度模版。
采集变量（Kpi）：采集指标具体信息，例如温度，湿度等。
采集协议信息（ProtocolConfig）：采集指标的点位说明。包含数据类型，寄存器地址等。
采集分组信息(TaskInfo)：采集变量不同分组可以设置不同频率，不通区段等。
数据规则（Threshold）：采集指标数值在设定条件下触发告警。
组态视图（ViewInfo）：设备组态视图。
组态图片（ViewImage）：设备组态包含的图片。
控制指令（Command）：云端对于设备指标的设定值。
边缘端发送消息分类：
数据概览（DataSum）：同一批关联设备的信息汇总。
数据信息（DataInfo）：发送单条数据的格式规范。
边缘端发送表结构说明：
指令控制结果（GatewayInfo）：接收云端下发设备值修改指令之后，边缘返回的成功或者失败原因等。
运行日志（DeviceInfo）：边缘端内部程序运行的日志数据。
交互过程中数据校验设计：
（1）云端的数据概览主要信息包含：数据总存储大小，关联主表信息，发送编号，发送时间，超时时间，数据表信息。其中数据表信息包含：表名称，表ID，关联表类型及关联字段，发送数量，发送编号。云端通过对设备关联所有数据进行分析和组织后形成数据概览表，并首先将数据概览表发送给边缘端。边缘端根据概览信息表校验接收数据的完整性。
（2）云端将所有数据按照按不同数据库表逐条发送，每次发送时按照云端的数据信息（DataInfo）表组织数据，云端的数据信息表包含字段：数据编号，数据大小，数据对象，数据操作。数据操作对应边缘端数据的增删改，边缘端收到每条数据之后校验数据大小，记录数据编号并根据规则生成概览信息，将边缘端生成的概览信息与接收到的云端的概览信息对比，并回复云端概览信息中缺失数据部分。
（3）边缘端数据概览主要信息如下：数据编号区间，数据上报模式，数据上报频率，数据中断操作。边缘端将所有采集到的数据逐条发送给云端，每次发送时按照边缘端数据信息（DataInfo）表组织数据，数据信息表包含字段：数据编号，数据内容，数据类型。云端根据编号区间定时返回确认信息给边缘端，如果有缺失返回编号边缘端重新发送。
（4）云端和边缘端的概览信息采用预先发送，且对方必须回复，未回复的情况需要重新发送，概览信息发送与具体数据发送独立运行互不影响。
其中数据交互步骤如下：
云端步骤：
（1）云端需要等待边缘端的启动就绪消息，当收到就绪消息之后，云端给边缘端发送一条验证消息，云端通过是否有回复判断边缘端完全启动，当确认已经启动之后云端根据边缘端的启动消息开始准备该边缘端所绑定的设备相关数据。
（2）由于工厂内设备需要采集的相关数据比较多，包括设备的采集指标，对应的采集点位，采集分组，采集频率等，云端对于这些设备需要采集的相关数据进行整理和统计，生成总的概览信息作为校验是否发送成功的判断依据。
（3）云端对于设备需要可视化的数据进行关联，由于设备可视化的数据是独立的视图，所以需要在发送之前校验关联性，检验该可视化的数据在发送给边缘端之后能否成功展示，例如该视图所绑定的设备信息是否与该边缘端绑定。
（4）云端依次对设备相关的所有数据进行数据发送，发送的每条数据结构中有明确的数据类型数据结构标识，也有数据编号，数据大小等信息，还有对于数据的操作标识，比如增加，删除，更新等。
（5）云端通过MQTT将数据发送给边缘端，等待边缘端的回复。如果设定时间未回复则当作失败处理，如果回复成功则表示发送成功。
（6）如果判断边缘全部接收成功，则完成下发，如果判断失败，则重复发送。
边缘端步骤：
（1）当边缘端启动之后发送给云端启动就绪的消息，并接收云端的确认消息。
（2）收到云端的所有数据之后，按照云端提供的数据关联关系组织成可用的数据。
（3）记录所有收到的数据，形成数据概览，对比云端发送来的数据概览信息验证数据完整性，并返回给云端是否成功接收。如果成功接收则将数据存储到本地，之后将数据提供给页面展示和数据采集模块。
（4）在设备采集模块将设备采集数据生成不同采集任务，按照相应的频率将数据采集结果返回给云端。
（5）将自身运行日志上报给云端。
（6）订阅云端控制指令消息，完成相对应的功能。
如图1所示，基于mqtt消息中间件，云端和边缘端分别订阅相应的主题，可以接收到发给自己的消息，云端主要包含数据下发，控制下发，数据订阅三部分，数据下发模块需要组织设备所有数据，包含设备基础信息、设备采集指标、设备采集分组、设备采集点位、设备组态视图、设备规则等数据并通过边缘端主题发送给mqtt。控制下发模块主要需要下发包括设备指标控制指令和针对边缘端的更新操作，包括配置更新，日志级别等。数据订阅主要是接收边缘端的上报数据和对配置下发的确认结果。
边缘端主要包含数据订阅模块，数据采集模块和数据展示模块，数据订阅模块订阅云端发送的设备信息配置，然后将配置交给数据采集模块；数据采集模块对设备数据进行采集，然后将数据结果一方面上报云端，一方面本地存储供设备展示模块查询使用；所述数据展示模块提供一个网页访问地址，可以通过浏览器查看边缘端状态，主要包括设备实时数据、历史数据以及组态视图。
如图3所示，当需要发送一次设备数据时，云端根据设备整体信息生成数据概览并分批完整发送给边缘端，数据概览中：
（1）1表示数据编号，区分不同设备数据概览。
（2）1024kb表示最终数据包的大小。用于验证最终接收到的数据是否完整。
（3）1632647514869表示发送时间戳。用于确认开始等待直到超时时间。
（4）30000表示超时时间。
（5）[1.500]表示数据发送编号区间。用于验证数据条数完整和重发时减少发送量。
（6）{"device":1,"model":{"model":1,"modelId":XXXX},"kpi":{"kpi":100}}表示数据表之间的关联信息，为了边缘端最终组织数据用，例如以上给出的例子表示下发一个设备，关联一个设备类型以及关联字段，并且包含100个变量。
当边缘端收到所有数据之后生成概览，并与云端发送的概览对比总的数据大小和编号，如果有缺失回复云端缺失数据编号，云端重新发送即可，此时无需发送概览。
当边缘端收到云端发送的数据后开始采集数据，需要将采集到的数据上报云端时，根据当前上报频率和数据生成概览信息发送给云端，主要包含概览编号，数据编号区间，发送频率，每隔一段时间云端确认是否完全收到并回复缺失时间戳，缺失数据重传即可。如果边缘端采集失败，直接发送异常信息，云端对本次概览不做回复。
Claims (10)
1.一种基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，其特征在于，在云平台和边缘端的采集程序中进行改造使两端能同步大量复杂结构的数据，通过对配置数据的整理和统计确保传输一致性，通过数据结构规范保证其稳定传输，数据的所有配置集中在云端，云端整理成固定格式数据发送给边缘端，边缘端需要接收云端配置并校验完整性，并回复云端，另外边缘端会将运行日志发送给云端；通过云边协同交互过程使得边缘端功能更强大，同时也减少数据的配置工作。
2.根据权利要求1所述的基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，其特征在于，所述云端将数据发送给边缘端之前，云端和边缘端分别订阅相对应的主题，用于能够准确收到相应的数据；边缘端启动之后，云端准备需要发送的数据；
云端生成概览信息先发送给边缘端，然后逐条发送所有数据给边缘端，边缘端接收数据之后生成概览信息，与云端对比并回复云端数据发送结果。
3.根据权利要求1所述的基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，其特征在于，边缘端通过配置信息开启数据采集和日志上报。
4.根据权利要求1所述的基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，其特征在于，当边缘端运行异常时，发送给云端异常信息；云端下发异常处理信息和设备控制指令消息，边缘端按照数据结构中的操作处理。
5. 根据权利要求1所述的基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，其特征在于，云边协同交互过程中， 云端发送消息分类为：
数据概览（DataSum）：同一批关联设备的信息汇总；
数据信息（DataInfo）：发送单条数据的格式规范；
云端发送表结构说明：
节点信息（GatewayInfo）：边缘节点的配置信息；
设备基础信息（DeviceInfo）：设备基础配置信息；
设备类型（Model）：设备分类信息，用于多个设备分类；
接入点信息（DevicePart）：设备数据接入部分信息；
变量模版（DataModel）：数据采集指标分类；
采集变量（Kpi）：采集指标具体信；
采集协议信息（ProtocolConfig）：采集指标的点位说明；
采集分组信息(TaskInfo)：采集变量不同分组能设置不同频率，不通区段；
数据规则（Threshold）：采集指标数值在设定条件下触发告警；
组态视图（ViewInfo）：设备组态视图；
组态图片（ViewImage）：设备组态包含的图片；
控制指令（Command）：云端对于设备指标的设定值。
6.根据权利要求1所述的基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，其特征在于，云边协同交互过程中，边缘端发送消息分类：
数据概览（DataSum）：同一批关联设备的信息汇总；
数据信息（DataInfo）：发送单条数据的格式规范；
边缘端发送表结构说明：
指令控制结果（GatewayInfo）：接收云端下发设备值修改指令之后，边缘返回的成功或者失败原因；
运行日志（DeviceInfo）：边缘端内部程序运行的日志数据。
7.根据权利要求1所述的基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，其特征在于，云边协同交互过程中数据校验设计：
（1）云端的数据概览主要信息包含：数据总存储大小，关联主表信息，发送编号，发送时间，超时时间，数据表信息；其中数据表信息包含：表名称，表ID，关联表类型及关联字段，发送数量，发送编号；云端通过对设备关联所有数据进行分析和组织后形成数据概览表，并首先将数据概览表发送给边缘端；
边缘端根据概览信息表校验接收数据的完整性；
（2）云端将所有数据按照按不同数据库表逐条发送，每次发送时按照云端的数据信息（DataInfo）表组织数据，云端的数据信息表包含字段：数据编号，数据大小，数据对象，数据操作；数据操作对应边缘端数据的增删改，边缘端收到每条数据之后校验数据大小，记录数据编号并根据规则生成概览信息，将边缘端生成的概览信息与接收到的云端的概览信息对比，并回复云端概览信息中缺失数据部分；
（3）边缘端数据概览主要信息如下：数据编号区间，数据上报模式，数据上报频率，数据中断操作；边缘端将所有采集到的数据逐条发送给云端，每次发送时按照边缘端数据信息（DataInfo）表组织数据，数据信息表包含字段：数据编号，数据内容，数据类型；云端根据编号区间定时返回确认信息给边缘端，如果有缺失返回编号边缘端重新发送；
（4）云端和边缘端的概览信息采用预先发送，且对方必须回复，未回复的情况需要重新发送，概览信息发送与具体数据发送独立运行互不影响。
8.根据权利要求1所述的基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，其特征在于，云边协同交互过程中：
（1）云端需要等待边缘端的启动就绪消息，当收到就绪消息之后，云端给边缘端发送一条验证消息，云端通过是否有回复判断边缘端完全启动，当确认已经启动之后云端根据边缘端的启动消息开始准备该边缘端所绑定的设备相关数据；
（2）云端对于设备需要采集的相关数据进行整理和统计，生成总的概览信息作为校验是否发送成功的判断依据；
（3）云端对于设备需要可视化的数据进行关联，由于设备可视化的数据是独立的视图，所以需要在发送之前校验关联性，检验该可视化的数据在发送给边缘端之后能否成功展示，例如该视图所绑定的设备信息是否与该边缘端绑定；
（4）云端依次对设备相关的所有数据进行数据发送，发送的每条数据结构中有明确的数据类型数据结构标识，也有数据编号，数据大小信息，还有对于数据的操作标识；
（5）云端通过MQTT将数据发送给边缘端，等待边缘端的回复；如果设定时间未回复则当作失败处理，如果回复成功则表示发送成功；
（6）如果判断边缘全部接收成功，则完成下发，如果判断失败，则重复发送。
9.根据权利要求1所述的基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同方法，其特征在于，云边协同交互过程中：
（1）当边缘端启动之后发送给云端启动就绪的消息，并接收云端的确认消息；
（2）收到云端的所有数据之后，按照云端提供的数据关联关系组织成可用的数据；
（3）记录所有收到的数据，形成数据概览，对比云端发送来的数据概览信息验证数据完整性，并返回给云端是否成功接收；如果成功接收则将数据存储到本地，之后将数据提供给页面展示和数据采集模块；
（4）在设备采集模块将设备采集数据生成不同采集任务，按照相应的频率将数据采集结果返回给云端；
（5）将自身运行日志上报给云端；
（6）订阅云端控制指令消息，完成相对应的功能。
10.一种基于MQTT协议实现的工业互联网云边数据协同***，其特征在于，包括云端和边缘端；云端和边缘端分别订阅相应的主题，能接收到发给自己的消息，云端主要包含数据下发模块、控制下发模块和数据订阅模块三部分，数据下发模块需要组织设备所有数据，包含设备基础信息、设备采集指标、设备采集分组、设备采集点位、设备组态视图、设备规则等数据并通过边缘端主题发送给mqtt；控制下发模块主要需要下发包括设备指标控制指令和针对边缘端的更新操作；数据订阅主要是接收边缘端的上报数据和对配置下发的确认结果；
边缘端包含数据订阅模块，数据采集模块和数据展示模块，数据订阅模块订阅云端发送的设备信息配置，然后将配置交给数据采集模块；数据采集模块对设备数据进行采集，然后将数据结果一方面上报云端，一方面本地存储供设备展示模块查询使用；所述数据展示模块用于查看边缘端状态，主要包括设备实时数据、历史数据以及组态视图。
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