CN116527645B - 物联网终端集成rpa流程控制的方法及*** - Google Patents

物联网终端集成rpa流程控制的方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明属于计算机技术领域，具体涉及物联网终端集成RPA流程控制的方法及***。方法包括：S1，RPA任务流程控制，其中，所述RPA任务流程控制包括RPA控制中心执行流程和物联网终端执行流程；S2，RPA SDK快速集成设计，其中，所述RPA SDK快速集成设计采用RPA SDK软件开发工具包提供一套接口和工具，用于建立物联网终端与MQTT服务器的通信通道；S3，MQTT服务器的通讯协议设置，其中，所述MQTT服务器的通讯协议设置具体采用JSON数据格式。本发明具有稳定运行且易于集成，能够提供物联网终端快速集成RPA任务调度能力的特点。

Description

物联网终端集成RPA流程控制的方法及***
技术领域
本发明属于计算机技术领域，具体涉及物联网终端集成RPA流程控制的方法及***。
背景技术
RPA（RoboticProcessAutomation，简称RPA）是机器人流程自动化的简称，它是一种利用软件代替或者协助人类在计算机、手机等数字化设备中完成重复性工作与任务，替代人工完成自动化。它是一种新兴的数字化工具，可以帮助企业或员工完成重复、单调的流程性工作，减少人工错误，提高运营效率，降低运营成本。
物联网终端和RPA技术相结合拥有非常多的优势。随着物联网和RPA的快速发展，这种结合将继续在各个行业和领域发挥重要作用，提升业务效率、准确性和可靠性，促进数字化转型和智能化发展。截止目前，物联网终端与RPA技术相结合的主要实现方案有以下几种：
1.基于HTTP API接口调用的方式来实现
如图1所示，物联网终端通过直接发送HTTP API接口请求，实现与RPA调度中心的通信。调度中心根据预定义的调度策略，对收到的任务请求进行智能调度和分配。
这种方式需要RPA调度中心提供可控制的HTTP API接口来控制RPA任务的执行。HTTP API接口是一种基于HTTP协议的编程接口，用于不同应用程序或服务之间进行通信和数据交换，它定义了通过HTTP请求和响应进行数据传输和操作的规范，它具有简单、灵活和跨平台的优点。
在结合物联网终端进行集成时，会面临以下几个缺点：
①安全性风险：直接让物联网终端调用HTTP API接口可能会增加安全风险。如果没有适当的身份验证和授权机制，攻击者可能利用终端的漏洞或缺陷来访问和操纵终端或接口。此外，通过公共互联网传输的数据也可能受到中间人攻击或数据泄露的风险。
②可扩展性限制：在大规模部署的物联网环境中，直接让每个终端调用HTTP API接口可能会导致可扩展性限制。由于终端数量的增加，接口的负载和并发访问量可能会剧增，导致接口性能下降或不稳定。此外，管理和维护大量终端直接与接口通信的复杂性也会增加。
③依赖外部网络：直接让物联网终端调用HTTP API接口依赖于外部网络的可用性和稳定性。如果网络连接不稳定或不可靠，终端可能无法正常调用接口，导致功能受限或中断。这可能对实时性要求高的应用场景（如工业自动化或监控***）造成问题。
④耦合性增加：直接让物联网终端与特定的HTTP API接口进行通信可能会增加***的耦合性。如果终端与特定接口紧密绑定，更换接口或进行***升级时可能会面临困难。此外，如果终端与不同的接口进行通信，每个接口的协议和数据格式可能存在差异，需要额外的适配和兼容性处理。
2.基于数据库和定时轮询的方式执行任务
这种方式的执行流程如图2所示，物联网终端将数据通过IoT数据传输协议直接传输并存储到数据库，RPA任务通过定时轮询的方式进行RPA任务调度。
基于数据库和定时轮询的方式执行RPA任务具有以下问题：
①实时性受限：基于数据库和定时轮询的方式执行任务可能受到实时性的限制。由于轮询时间间隔的存在，任务的响应和执行可能会有一定的延迟。对于实时性要求较高的任务，可能无法满足其及时性的需求。
②资源消耗：定时轮询需要持续占用***资源来检查是否有新任务。如果任务数量较多或轮询时间间隔较短，可能会增加***的负载和资源消耗。
③数据库依赖：基于数据库的任务执行方式要求***依赖于可靠的数据库。如果数据库发生故障或出现性能问题，可能会影响任务的执行和***的可用性。
④扩展性挑战：随着任务数量的增加，数据库的负载和性能可能成为扩展性的瓶颈。在高并发或大规模任务场景下，可能需要采取额外的措施来优化数据库性能，以确保***的可扩展性。
有上述的两种接入方式可以看到，现有技术并没有对物联网集成RPA流程控制有一套相对规范和方便的技术。
同时，使用现有的这两种技术方案，存在以下缺点：
一、技术集成引入和改造成本过高。物联网终端通常是轻量级的，为了集成现有技术，可能需要对终端进行较大改造，引入不必要的技术功能模块，增加了复杂性和成本。
二、RPA任务实时性不高。使用轮询方式进行RPA任务的执行控制存在一定的挑战。如果轮询频率过高，***将承受较大的压力，可能导致资源消耗过高和性能下降。而如果轮询频率过低，可能无法及时检测到新任务，影响任务的实时性和响应性能。因此，需要在轮询频率上进行权衡，根据***负载和任务实时性要求，选择合适的轮询频率，以确保***的稳定性和任务执行的及时性。
三、稳定性不强。物联网终端与调度中心之间使用HTTP API等协议进行通信时，不稳定的网络连接可能导致连接中断、延迟和超时，以及数据传输错误。这可能导致任务执行的延迟、中断或错误处理，并影响***的实时性和响应性能。
因此，设计一种稳定运行且易于集成，能够提供物联网终端快速集成RPA任务调度能力的物联网终端集成RPA流程控制的方法及***，就显得十分重要。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中，现有物联网终端与RPA技术相结合的方式，存在技术集成引入和改造成本过高、RPA任务实时性差和稳定性差的问题，提供了一种稳定运行且易于集成，能够提供物联网终端快速集成RPA任务调度能力的物联网终端集成RPA流程控制的方法及***。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
物联网终端集成RPA流程控制的方法，包括如下步骤；
S1，RPA任务流程控制，其中，所述RPA任务流程控制包括RPA控制中心执行流程和物联网终端执行流程，用于使物联网终端直接通过MQTT物联网协议发送数据到MQTT服务器，同时将RPA调度中心消费终端发来的消息控制命令转换为RPA任务，进而控制RPA任务的执行；
S2，RPA SDK快速集成设计，其中，所述RPA SDK快速集成设计采用RPA SDK软件开发工具包提供一套接口和工具，用于建立物联网终端与MQTT服务器的通信通道，实现物联网终端与MQTT服务器之间的快速连接以及实时数据的上报和传输；
S3，MQTT服务器的通讯协议设置，其中，所述MQTT服务器的通讯协议设置具体采用JSON数据格式。
作为优选，步骤S1中，所述RPA控制中心执行流程包括如下步骤：
S11，RPA服务器启动，初始化RPA的功能模块；所述功能模块包括任务管理和队列管理；
S12，RPA服务器连接 MQTT服务器，并订阅物联网终端的消息队列；订阅消息队列后，RPA 服务器收到物联网终端的数据消息；
S13，RPA服务器接收到物联网终端发送的数据消息，根据预先设定的规则，创建并放置RPA任务到任务队列中；
S14，任务调度执行引擎消费任务队列，并执行RPA任务；
S15，RPA任务执行完成，回填RPA任务执行结果数据到RPA任务运行记录。
作为优选，步骤S1中，所述物联网终端执行流程包括如下步骤：
S16，物联网终端启动，连接MQTT服务器；
S17，物联网终端产生数据；
S18，将产生的数据使用RPA SDK软件开发工具包进行数据封装打包，组装数据载荷；
S19，将步骤S18中组装的数据载荷，上报至MQTT服务器。
作为优选，步骤S17中，所述数据包括传感器定时采集数据和用户触发数据。
作为优选，步骤S2中，所述MQTT服务器的通讯协议中含有type和payload两个字段；其中type表示命令，payload表示命令所携带的动态数据。
本发明还提供了物联网终端集成RPA流程控制的***包括；
RPA任务流程控制模块，用于使物联网终端直接通过MQTT物联网协议发送数据到MQTT服务器，同时将RPA调度中心消费终端发来的消息控制命令转换为RPA任务，进而控制RPA任务的执行；
RPA SDK快速集成设计模块，用于采用RPA SDK软件开发工具包提供一套接口和工具，建立物联网终端与MQTT服务器的通信通道，实现物联网终端与MQTT服务器之间的快速连接以及实时数据的上报和传输；
MQTT服务器的通讯协议设置模块，用于使MQTT服务器的通讯协议采用JSON数据格式。
作为优选，所述RPA任务流程控制模块包括RPA控制中心执行流程模块和物联网终端执行流程模块。
本发明与现有技术相比，有益效果是：（1）本发明提出了一种物联网终端集成RPA流程控制的方案，解决了现有的物联网终端在集成RPA流程控制的多种缺点，改进了现有方案的不足，一定程度上填补了该领域的空白；（2）本发明在易用方面，与其他协议相比，使用现有物联网协议进行集成具有轻量级优势，不破坏原有数据传输协议，减少集成复杂性，更适应现有网络环境和终端架构；（3）本发明在稳定性方面，通过对MQTT协议进行扩展和协议包数据的增强，可以实现在复杂网络环境下更稳定的数据传输，提高***的容错性和抗干扰能力；（4）本发明在快速集成方面，物联网终端引入对应***的RPA SDK，RPA任务调度中心通过消息订阅消费实现快速集成；轻量级耦合简化集成，提高效率，方便实施和管理物联网应用；（5）本发明具有架构创新、稳定运行且易于集成的特点；本发明能够有效提升***的性能和功能，为物联网应用的发展和实施提供了一种可靠的解决方案。
附图说明
图1为现有技术中基于HTTP API接口调用的方式来实现物联网终端与RPA技术相结合的一种原理框图；
图2为现有技术中基于数据库和定时轮询的方式来实现物联网终端与RPA技术相结合的一种执行流程图；
图3为本发明中物联网终端集成RPA流程控制的方法的一种***整体构架示意图；
图4为本发明中物联网终端集成RPA流程控制的方法的一种原理框图；
图5为本发明中RPA控制中心执行流程的一种流程图；
图6为本发明中物联网终端执行流程的一种流程图；
图7为本发明实施例所提供的物联网终端集成RPA流程控制的方法在实际应用的一种流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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他的附图，并获得其他的实施方式。
如图3和图4所示，本发明提供了物联网终端集成RPA流程控制的方法，包括如下步骤；
1.RPA任务流程控制，其中，所述RPA任务流程控制包括RPA控制中心执行流程和物联网终端执行流程，用于使物联网终端直接通过MQTT物联网协议发送数据到MQTT服务器，同时将RPA调度中心消费终端发来的消息控制命令转换为RPA任务，进而控制RPA任务的执行；
2.RPA SDK快速集成设计，其中，所述RPA SDK快速集成设计采用RPA SDK软件开发工具包提供一套接口和工具，用于建立物联网终端与MQTT服务器的通信通道，实现物联网终端与MQTT服务器之间的快速连接以及实时数据的上报和传输；
3.MQTT服务器的通讯协议设置，其中，所述MQTT服务器的通讯协议设置具体采用JSON数据格式。
本发明对现有执行流程和架构进行调整，具有以下优点：
1.在用户友好性方面，采用现有的物联网协议进行集成可实现轻量级集成，而无需破坏现有的数据传输协议。这样可以简化集成过程，更好地适应不同网络环境和终端架构。
2.在可靠性方面，通过扩展MQTT协议并对现有协议包数据进行扩展，能够确保在复杂网络环境下实现稳定的数据传输，提升***的容错性和抗干扰能力。
3.在快速集成方面，物联网终端只需引入相应***的RPA SDK，而RPA任务调度中心则采用消息订阅消费的方式进行快速集成。这种轻量级的耦合集成方式简化了集成过程，提高了集成的效率。
以下内容逐一介绍图4架构图的重点部分。
一、流程控制方面。
物联网终端集成RPA任务流程控制的执行流程分为两部分，分别为RPA控制中心执行流程和物联网终端执行流程。
RPA控制中心的执行流程如图5所示，主要步骤如下：
①RPA服务器（RPA Server）启动，初始化RPA的功能模块；所述功能模块包括任务管理和队列管理；
②RPA服务器连接 MQTT服务器；
③RPA服务器订阅物联网终端的消息队列，消息名称为TOPIC_RPA_IOT；
④订阅消息队列后，RPA 服务器收到物联网终端的数据消息；
⑤RPA服务器接收到物联网终端发送的数据消息，根据预先设定的规则，创建并放置RPA任务到任务队列中；
⑥任务调度执行引擎消费任务队列，并执行RPA任务；
⑦RPA任务执行完成，回填RPA任务执行结果数据到RPA任务运行记录。
物联网终端终端的执行流程如图6所示，主要执行步骤如下：
①物联网终端启动；
②物联网终端连接MQTT服务器（MQTT Server）；
③物联网终端产生数据；所述数据包括传感器定时采集数据和用户触发数据；
④将产生的数据使用RPA SDK软件开发工具包进行数据封装打包，组装数据载荷；
⑤将步骤④中组装的数据载荷，上报至MQTT服务器。
二、RPA SDK快速集成设计方面。
使用RPA SDK可以快速创建终端与MQTT服务器之间的连接，从而实现快速数据上报操作。RPA SDK提供了一套易于使用的接口和工具，可以轻松地建立与MQTT服务器的通信通道，包括认证、订阅、发布等功能。通过这种连接，终端可以方便地将采集到的数据发送到MQTT服务器，实现实时数据的上报和传输。这样的快速连接建立方式加速了数据的交互过程，提高了***的响应速度和实时性，为物联网应用提供了更高效的数据管理和控制能力。
以一个Android 端的SDK为例，使用方法如下代码所示：
// 声明定义一个RPAClient
RPAClient client = new RPAClient();
// 连接到MQTTServer
client.connect("tcp://x.x.x.x:1883"),
// 上报一个数据
client.pub(String msg);。
三、通讯协议方面。
为了通用性考虑，MQTT Server的通讯采用JSON数据格式，具体的通讯协议如下表1所示。
表1 MQTT Server通讯协议消息说明表
命令 消息 说明
任务入队列 {"type": "queue","payload": {"taskName": "RPA任务A","taskParam": "RPA任务参数",}} 将RPA任务加入运行队列。其中，taskName表示任务名称；taskParam为任务执行参数。
常规数据上报 {"type": "report","payload": {"param1": "value1","param2": "value2","param3": "value3"}} 常规数据上报。其中，param1、param2、param3为自定义的上报数据，可根据实际业务自定义复杂结构。
MQTT服务器的通讯协议中含有type和payload两个字段；其中type表示命令，payload表示命令所携带的动态数据。这样的结构易于扩展，可以方便扩展多个指令集。
综上，本发明对流程控制、SDK快速集成设计、通讯协议方面进行多方面分析设计，实现了一种物联网终端集成RPA流程控制的方案。
本发明还提供了物联网终端集成RPA流程控制的***包括；
RPA任务流程控制模块，用于使物联网终端直接通过MQTT物联网协议发送数据到MQTT服务器，同时将RPA调度中心消费终端发来的消息控制命令转换为RPA任务，进而控制RPA任务的执行；
RPA SDK快速集成设计模块，用于采用RPA SDK软件开发工具包提供一套接口和工具，建立物联网终端与MQTT服务器的通信通道，实现物联网终端与MQTT服务器之间的快速连接以及实时数据的上报和传输；
MQTT服务器的通讯协议设置模块，用于使MQTT服务器的通讯协议采用JSON数据格式。
所述RPA任务流程控制模块包括RPA控制中心执行流程模块和物联网终端执行流程模块。
基于本发明的技术方案，以一个物流码多***RPA流程自动登记流程为例，其***流程如图7所示，该示例不应局限本发明方案的使用场景：
通过手持扫描枪物联网终端扫描物流码，调用RPA任务自动登记物流码到多个***，其主要执行流程如下：
①RPA Server启动，该服务是一个通用后端服务，由Java语言开发，主要负责RPA任务处理和调度方面工作；
②RPA Server连接MQTT Server，订阅RPA消息；
③物联网终端启动；
④物联网终端连接MQTT Server消息服务；
⑤物联网终端手持扫描枪扫描物流码，自动识别转换为长度为10的物流编码；
⑥调用RPA SDK的pub方法，发布执行RPA任务消息到MQTTServer；
⑦RPA Server消费消息队列消息，并接收到来自物联网终端的消息；
⑧RPA Server将物联网终端的消息转换为自动登记RPA任务；
⑨RPA Server完成RPA任务的调度工作；
⑩RPA Server完成RPA任务中任务A的执行工作；
RPA Server完成RPA任务中任务B的执行工作；RPA任务执行后，自动登记处理扫描到的物流码数据，完成RPA任务执行；
任务执行完成，回填RPA任务结果数据到RPA Server。
至此，已经完成了在物联网终端中集成RPA任务控制的工作，通过数据交互可以完成物流码在多个第三方***的自动登记工作，替代人工点击操作，提高工作效率。
本发明提出了一种物联网终端集成RPA流程控制的方法，这种方法突破了现有的集成对接方式。
在易用方面，与使用其他协议相比，使用现有的物联网协议可以实现更轻量级的集成，而且不会破坏原有的数据传输协议。这样可以减少集成的复杂性，并更好地适应现有的网络环境和终端架构。
在稳定性方面，通过扩展MQTT协议并对现有的协议包数据进行扩展，这样可以在复杂的网络环境下实现更稳定的数据传输，增强***的容错性和抗干扰能力。
在快速集成方面，物联网终端只需引入相应***的RPA SDK，而RPA任务调度中心则采用消息订阅消费的方式来实现快速集成。这种轻量级耦合的集成方式使得***的集成过程更加简便和高效。
综上，本发明是一种易用、稳定、高效的物联网集成RPA流程控制的方法。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围具体。

Claims (5)

1.物联网终端集成RPA流程控制的方法，其特征在于，包括如下步骤；
S1，RPA任务流程控制，其中，所述RPA任务流程控制包括RPA调度中心执行流程和物联网终端执行流程，用于使物联网终端直接通过MQTT物联网协议发送数据到MQTT服务器，同时将物联网终端发来的消息控制命令转换为RPA任务，进而控制RPA任务的执行；
S2，RPA SDK快速集成设计，其中，所述RPA SDK快速集成设计采用RPA SDK软件开发工具包提供一套接口和工具，用于建立物联网终端与MQTT服务器的通信通道，实现物联网终端与MQTT服务器之间的快速连接以及实时数据的上报和传输；
S3，MQTT服务器的通讯协议设置，其中，所述MQTT服务器的通讯协议设置具体采用JSON数据格式；
步骤S1中，所述RPA调度中心执行流程包括如下步骤：
S11，RPA服务器启动，初始化RPA的功能模块；所述功能模块包括任务管理和队列管理；
S12，RPA服务器连接MQTT服务器，并订阅物联网终端的消息队列；订阅消息队列后，RPA服务器收到物联网终端的数据消息；
S13，RPA服务器接收到物联网终端发送的数据消息，根据预先设定的规则，创建并放置RPA任务到任务队列中；
S14，任务调度执行引擎消费任务队列，并执行RPA任务；
S15，RPA任务执行完成，回填RPA任务执行结果数据到RPA任务运行记录；
步骤S1中，所述物联网终端执行流程包括如下步骤：
S16，物联网终端启动，连接MQTT服务器；
S17，物联网终端产生数据；
S18，将产生的数据使用RPA SDK软件开发工具包进行数据封装打包，组装数据载荷；
S19，将步骤S18中组装的数据载荷，上报至MQTT服务器。
2.根据权利要求1所述的物联网终端集成RPA流程控制的方法，其特征在于，步骤S17中，所述数据包括传感器定时采集数据和用户触发数据。
3.根据权利要求1所述的物联网终端集成RPA流程控制的方法，其特征在于，步骤S2中，所述MQTT服务器的通讯协议中含有type和payload两个字段；其中type表示命令，payload表示命令所携带的动态数据。
4.物联网终端集成RPA流程控制的***，用于实现权利要求1-3任一项所述的物联网终端集成RPA流程控制的方法，其特征在于，所述物联网终端集成RPA流程控制的***包括；
RPA任务流程控制模块，用于使物联网终端直接通过MQTT物联网协议发送数据到MQTT服务器，同时将物联网终端发来的消息控制命令转换为RPA任务，进而控制RPA任务的执行；
RPA SDK快速集成设计模块，用于采用RPA SDK软件开发工具包提供一套接口和工具，建立物联网终端与MQTT服务器的通信通道，实现物联网终端与MQTT服务器之间的快速连接以及实时数据的上报和传输；
MQTT服务器的通讯协议设置模块，用于使MQTT服务器的通讯协议采用JSON数据格式。
5.根据权利要求4所述的物联网终端集成RPA流程控制的***，其特征在于，所述RPA任务流程控制模块包括RPA控制中心执行流程模块和物联网终端执行流程模块。
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