一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统的制作方法
【专利摘要】一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统，涉及云计算技术，物联网，通讯【技术领域】。本发明提出了一个低成本的基于云计算技术的解决方案来改造现有环境试验设备行业，让这些设备制造商在不改变现有产品的基础上，实现对环境试验设备的集中管理、监控、数据的收集、分析等。其特征在于包含：设备接入网关[10]，运行在设备接入网关[10]上的网关中继软件[100]，运行在云计算机群[20]上的数据中心软件系统[200]以及客户端交互软件[300]。本发明的一个有益效果是系统控制容量根据需求可无缝扩展，另一有益效果在于环境设备制造商及相关厂商无需自行构建服务器及购买公网IP，就可实现环境试验设备的远程监控。
【专利说明】一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统，涉及云计算技术、物联网、通讯【技术领域】。
【背景技术】
[0002]经过几十年的发展，国内生产、制造了大量的环境试验设备[11]，这些设备给医药，化工，电子材料，新材料等行业的发展做出了应有贡献，但多年来，环境设备制造商还在基于单片机系统上研发、生产这些设备，所以目前百分之九十以上的环境试验设备只有RS232/485这样的通讯接口，导致对这些设备的操作、管理、试验数据的收集、分析都极为不便；如何用一种技术方案将各个环境试验设备生产厂家己有的和正在研发的环境试验设备管理、监控起来，而且各厂家各单位在监控本公司或本单位的环境试验设备时又互不干扰；本发明正是为解决这一现实问题而提出的。
【发明内容】
[0003]本发明要解决现有技术缺点，提供了一个低成本的基于云计算技术的解决方案来改造现有的环境试验设备行业，让这些设备制造商在不改变现有产品的基础上，实现对环境试验设备的集中管理、监控、以及试验数据的收集、分析等。
[0004]本发明解决当前技术问题采用的技术方案:一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统包括设备接入网关、运行在设备接入网关上的网关中继软件、运行在云计算机群上的数据中心软件系统、客户端交互软件。
[0005]设备接入网关硬件模块是为了不要大幅度改动现有环境试验设备，通过这一模块将环境试验设备接入到互联网的云计算机数据中心并实现环境试验设备的寻址；设备接入网关硬件提供两种与环境试验设备连接方式:点对点方式如RS232、设备总线方式如RS485/CAN等；设备接入网关硬件也提供两种与互联网的接入方式:RJ45、WIFI。
[0006]运行在设备接入网关上的网关中继软件包含:网关通讯模块、协议转换模块、设备操控模块；网关通讯模块用于与环境试验设备以及云计算机群的数据中心软件系统建立通讯链路，能自动发现云计算机群上运行的数据中心软件系统并发出注册请求，协商通讯的加密方式等；协议转换模块负责将设备侧的通讯协议与互联网侧的一种加密的应用层协议互相转换并作为环境试验设备与数据中心软件系统间的通讯桥梁；设备操控模块能自动检测环境试验设备在线状态，收集环境试验设备的试验数据并发送给云计算机群的数据中心软件系统。
[0007]运行在云计算机群上的数据中心软件系统的各子系统协同工作，伺服所有设备接入网关和客户端的请求；资源池管理子系统能够检测到设备接入网关和用户访问的并发数量并根据此信息完成服务资源的创建，分配和清除，通过资源池管理子系统使得云计算机群的数据中心软件系统能承载超大负荷的并发访问；服务器通讯子系统能接收设备接入网关、客户端交互软件的请求与响应，完成通讯加密的协商并桥接设备接入网关和客户端交互软件的请求和响应。
[0008]客户端交互软件包含环境试验设备交互模块、设备接入网关交互模块、用户维护模块、日志维护模块、客户端通讯模块；客户端通讯模块负责和云计算机群的数据中心软件系统建立通讯并沟通协商加密方式，发送其它模块的请求到云计算机群的数据中心软件系统并接收响应；环境试验设备交互模块负责环境试验设备运行参数的查询设置、状态查询、故障报警等功能；设备接入网关交互模块负责设备接入网关属性的查询修改、故障报警等功能；用户维护模块负责用户帐号的维护及访问权限的分配，通过独立管理各厂家各单位的帐号及设备的所属权分配实现各厂家或各单位的环境试验设备监控互不干扰；日志维护模块负责记录用户所有操作以便责任追溯。
[0009]本发明的有益效果在于除了能随时随地监控环境试验设备以外，监控系统的容量可无缝扩展，系统能根据接入的环境试验设备的数量以及用户访问的并发数量来自动调整服务能力；加密的通讯帧在互联网传输增强了系统的安全性。
[0010]本发明的另一有益效果在于环境设备制造商及相关厂商无需自行构建服务器，也无需购买公网IP就可实现任何时间，任何地点对其环境试验设备进行操控，状态监视等；只要通过设备接入网关就可将环境试验设备接入到本监控系统中来，实现成本最优化。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的一个具体实施系统的总体结构及相互关系示意图。
[0011]图2是网关中继软件[100]的模块结构示意图。
[0012]图3是数据中心软件系统[200]的子系统结构示图。
[0013]图4是客户端交互软件[300]的模块结构示意图。
[0014]附图标记说明:互联网I ;设备总线2 ;设备接入网关10 ;环境试验设备11 ;云计算机群20 ;移动智能设备31 ;电脑32 ;网关中继软件100 ;网关通讯模块101 ;协议转换模块102 ;设备操控模块103 ;数据中心软件系统200 ;服务器通讯子系统201 ;日志管理子系统202 ;用户管理子系统203 ;监控服务子系统204 ;资源池管理子系统205 ;客户端交互软件300 ;客户端通讯模块301 ;日志维护模块302 ;用户维护模块303 ;设备接入网关交互模块304 ;环境试验设备交互模块305。
【具体实施方式】
下面结合附图的图1，图2，图3以及图4对本发明作进一步的说明:
如图1所示，环境试验设备[11]通过设备总线[2]或点对点方式与设备接入网关[10]互联，设备总线[2]有RS485、CAN或其它类型的设备总线，常用的点对点方式有RS232 ;设备接入网关[10]通过互联网[I]与云计算机群[20]通讯进行数据交换；移动智能设备
[31]或电脑[32]也通过互联网[I]与云计算机群[20]建立通讯。
如图2所示，网关中继软件[100]包含:网关通讯模块[101]、协议转换模块[102]、设备操控模块[103]。
[0015]如图3所示，数据中心软件系统[200]包含:服务器通讯子系统[201]、日志管理子系统[202]、用户管理子系统[203]、监控服务子系统[204]、资源池管理子系统[205]。
[0016]如图4所示，客户端交互软件[300]包含:客户端通讯模块[301]、日志维护模块[302]、用户维护模块[303]、设备接入网关交互模块[304]、环境试验设备交互模块[305]。
[0017]在云计算机群[20]上部署数据中心软件系统[200];在移动智能设备[31]或电脑[32]上部署客户端交互软件[300];在设备接入网关[10]上部署网关中继软件[100]。
[0018]网关中继软件[100]的设备操控模块[103]，基于设备侧通讯协议通过网关通讯模块[101]不仅不断检测环境试验设备[11]的状态，如是否产生了报警、设备是否离线等，而且主动收集环境试验设备[11]的试验数据，调用协议转换模块[102]将这些设备信息封装成互联侧的一种加密的应用层通讯协议的通讯帧，通过网关通讯模块[101]上报给云计算机群[20];反之，设备操控模块[103]也可通过网关通讯模块[101]接收数据中心转发过来的客户端请求通讯帧，并调用协议转换模块[102]将互联网侧通讯协议转换成设备侧的协议通讯帧后，通过网关通讯模块[101]发送给环境试验设备[11];协议转换模块[102]的核心功能就是在将设备侧的通讯协议与互联网侧的一种加密的应用层通讯协议作相互转换。
[0019]数据中心软件系统[200]收到从设备接入网关[10]过来的环境试验设备[11]的状态信息和相关试验数据，通过监控服务子系统[204]将这些数据存储起来以供客户端交互软件[300]来查询、分析；若客户端交互软件提出请求，由数据中心的软件系统[200]主动推送这些状态信息和试验数据给客户端，客户端就会接收这些推送过来的信息并刷新相关的界面元素，呈现给终端用户。
[0020]数据中心软件系统[200]的日志管理子系统[202]会记录所有用户的操作，并存储在数据中心的存储单元中，具有日志维护权限账号的用户可以通过客户端交互软件[300]的日志维护模块[302]来查询，维护其所在公司下的所有日志信息。
[0021]数据中心软件系统[200]的用户管理子系统[203]管理所有用户账号，及其相应权限；随着用户账号量的增加，系统会分配新的存储资源及相应访问服务资源以提升服务能力，具有用户维护权限的账号可以通过客户端交互软件[300]的用户维护模块[303]来查询，维护其所在公司下的所有用户信息。
[0022]数据中心软件系统[200]的监控服务子系统[204]负责所有网关接入设备[10]和环境试验设备[11]的注册、管理；不仅分配资源来储存所有设备接入网关[10]及环境试验设备[11]的状态信息及相关的试验数据，而且接受、响应客户端交互软件[300]的设备接入网关交互模块[304]以及环境试验设备交互模块[305]的请求并作响应。
[0023]数据中心软件系统[200]的资源池管理子系统[205]具有负载量的检测能力，根据检测到的接入的环境试验设备[11]以及用户并发访问数量，自动调整云计算机的服务数量，以及服务资源池的动态调配、管理，有别于传统的远程管理系统的服务器，无法具备这样的灵活性，容量的无缝可扩展性。
【权利要求】
1.一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统，其特征在于包含:设备接入网关[10]、运行在设备接入网关[10]上的网关中继软件[100]、云计算机群[20]上运行的数据中心软件系统[200]、运行在移动智能设备[31]或电脑[32]上的客户端交互软件[300]。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统，其特征在于所述的设备接入网关[10]能接入一个至几十个环境试验设备；设备接入网关[10]与环境试验设备[11]的通讯物理连接方式为RS232或RS485或CAN或RS232、RS485、CAN的任何组合；设备接入网关[10]与互联网[I]的连接方式为RJ45或WIFI或RJ45、WIFI的组入口 ο
3.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统，其特征在于所述的网关中继软件[100]包含:网关通讯模块[101]、协议转换模块[102]、设备操控模块[103];网关通讯模块[101] —边通过设备侧通讯协议与环境试验设备[11]通讯，一边通过一种加密的应用层协议与云计算机群[20]的数据中心软件系统[200]通讯；协议转换模块[102]作设备侧通讯协议与互联网侧一种加密的应用层通讯协议互相转换；设备操控模块[103]负责操作环境试验设备[11]的相应功能。
4.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统，其特征在于所述的数据中心软件系统[200]包含:服务器通讯子系统[201]、日志管理子系统[202]、用户管理子系统[203]、监控服务子系统[204]、资源池管理子系统[205]。
5.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统，其特征在于客户端交互软件[300]包含:客户端通讯模块[301]、日志维护模块[302]、用户维护模块[303]、设备接入网关交互模块[304]、环境试验设备交互模块[305]。
6.根据权利要求4所述的一种基于云计算技术的环境试验设备远程监控系统，其特征在于所述的资源池管理子系统[205]能根据接入的环境试验设备[11]与客户端交互软件[300]并发访问负载量自动调整云计算机群[20]的服务资源来提升系统的服务性能。
【文档编号】H04L29/08GK104052805SQ201410257750
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】谭学源 申请人:上海康煦智能科技有限公司