基于云计算的物联网数据服务系统和方法与流程

本发明属于物联网和云计算领域，尤其涉及一种基于云平台的物联网数据服务系统和方法。

背景技术：

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，前端为传感器等设备采集数据，然后将所述数据通过网络传输到后端的物联网平台，物联网平台通过对采集数据进行分析，从而实现对数据的综合利用。

现有物联网平台技术系统存在以下问题：

大多是从已有的企业信息系统演化过来的，针对特定的应用环境和用例，需专署定制，复杂部署；并且，是针对该特定应用环境中的传感和设备数据来采集/存储/管理/应用的，不能涵盖视频部分，视频部分需另外单独构建和集成应用。

传感和其他数据采集设备因为安装时间相差大，或管理部门不同等问题，可能存在制造商不同的问题。因而对于部署较复杂的物联网系统，当前端数据采集设备进行更新时，难以保证数据的成功传输。

当前各类IOT平台侧重于不同的功能领域：连接支持、服务使能、设备管理、应用支持、方案供应。没有一个平台可提供所有的物联网所需的能力要求。这些平台大多起源于M2M时代或已有的企业信息架构。都具有显著的“烟筒式”的本质，针对特定行业领域应用发展起来的，只是对特定类的物联传感数据和特定的领域流程应用。

因此，如何扩大物联网平台的应用范围，提高通用性，是本领域技术人员目前需要迫切解决的技术问题。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于云计算的物联网数据服务方法和系统，所述系统包括服务器、数据采集设备和应用平台，服务器将底层设备的数据按照标准格式的数据统一封装、将常用的服务模块进行封装。能够根据用户需求应用于不同的应用领域，通用性强。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于云计算的物联网数据服务方法，包括以下步骤：

接收所述数据采集设备提供的数据；

对数据进行分析处理，确定事件类型；

根据事件类型触发事件联动策略，基于所述策略获取事件联动信息；

将分析处理后的数据和事件联动信息推送至应用平台。

进一步地，接收所述数据采集设备提供的数据包括：识别所述数据采集设备的品牌和型号，从所支持的通信协议列表中选择匹配的厂商提供的私有SDK；初始化SDK；设置接收异常消息的回调函数；通过接口连接所述数据采集设备，获取视频数据；断开设备连接，释放SDK资源。

进一步地，获取所述数据采集设备提供的数据后还进行格式转换，采用统一格式传输。

进一步地，所述方法还包括：接收应用平台发送的设备控制指令，进而反馈至数据采集设备。

根据本发明的第二目的，本发明还提供了一种应用于物联网数据服务系统的服务器，包括：

接收数据采集设备发送的注册请求，判断所述数据采集设备类型；

接收所述数据采集设备提供的数据；

对数据进行分析处理，确定事件类型；

根据事件类型触发事件联动策略，并基于所述策略控制数据采集设备获取事件联动信息，继而推送至应用平台。

进一步地，服务器中集成多厂商视频设备、传感器驱动，提供统一的传感器设备数据获取、远程管理接口。

进一步地，所述服务器将基础配置功能等封装成业务插件。

进一步地，所述服务器将视频编解码、智能分析、实时数据、报警策略、工作流、数据存储与分析封装成业务插件。

进一步地，服务器提供行业应用模板，根据具体应用领域选择应用模板。

根据本发明的第三目的，本发明还提供了一种基于云计算的物联网数据服务系统，包括：

服务器，连接多个数据采集设备，接收所述数据采集设备发送的注册请求，判断所述数据采集设备类型；接收所述数据采集设备提供的数据；对数据进行分析处理，确定事件类型；根据事件类型触发事件联动策略，并基于所述策略控制数据采集设备获取事件联动信息，继而推送至应用平台；

应用平台，接收用户输入的控制指令，反馈至服务器。

本发明的有益效果

1、本发明提出的物联网云平台系统集成各类传感器、视频设备接入驱动。将底层设备的数据按照标准格式的数据统一封装，保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令；将上层(应用、服务)下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。实施人员可以通过WEB配置模块快速完成接入参数的配置，大大减少设备接入的时间、人力成本；

2、本发明提出的物联网云平台系统采用模块化设计，将常用的服务模块进行封装，如：视频服务、工作流、数据转发/预警/报警策略、数据存储等，可以快速的部署和扩展，通过预定义的数据模型、行业应用软件模板解决了应用系统的行业适用性。

3、使用本发明提出的物联网云平台系统提供的接口协议和开发套件，应用层开发人员可以将主要精力关注于数据展示、功能业务流程优化、统计分析等方面，而对于各类传感器、视频设备的接入，后台服务程序以及配合数据的转化和存储，均由本发明提出的物联网云平台系统的PaaS引擎部分完成，可以大大降低集成平台的开发、部署周期；

4、本发明提出的物联网系统具备规模可伸缩性：既支持小型系统，也可以利用云计算系统特点，实现弹性扩展大规模部署，支持超大规模设备、用户的连接和交互。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明基于云计算的物联网数据服务方法流程图；

图2为本发明基于云计算的物联网数据服务系统工作框架图；

图3为本发明基于云计算的物联网数据服务系统的应用示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例公开了一种基于云计算的物联网数据服务系统，包括由上至下的接口层、业务层、基础服务层、和接入层。

接口层：为手机端以及第三方平台提供数据，采用成熟的RESTFul接口可以方便任何系统来调用；提供快速开发框架，将应用平台常用基础配置功能(设备管理、权限管理、系统配置等)等封装成业务插件。

引擎层：由数据策略触发的事件联动引擎；为应用系统服务的工作流引擎；为应用层输入的大数据存储和分析而服务的大数据策略引擎，以及大数据算法引擎。

基础服务层：基础服务层采集视频采集设备、传感器数据，根据适用的算法模型进行存储、分析和联动，为上层应用提供数据的基础服务。

物联网PaaS引擎将接入服务、数据库服务、设备管理服务、数据存储服务、策略服务、工作流服务、视频流媒体服务、视频智能分析服务、流式计算、数据挖掘服务进行统一性通用服务构建，为各种不同的物联网应用提供统一的API。

由于业务层的业务模块繁多，各个模块需要尽量解耦合，为后续扩展更多服务留下基础。将常用应用功能(视频编解码、智能分析、实时数据、报警策略、工作流、数据存储与分析等)等封装成业务插件，通过封装公共方法提高代码利用率，模块复用提高代码利用率，通过模块组合快速形成不同行业应用系统的基础框架，大大加快开发产品交付速度。

支撑层：物理机以及基于Redhat公司Centos操作系统和OpenStack技术框架的云计算系统。统一管理服务器集群，将集群变成一个统一的计算、网络和存储资源池，以实现资源的高效合理使用。为客户、为行业应用系统平台提供安全、可靠、高性能的基础设施云环境。

各层之间的数据流转过程如下：

数据采集设备(包括视频采集设备)需要根据接口向物联网服务(PaaS)引擎的设备管理服务进行注册；设备管理服务向下端数据设备反馈“中心已在线”状态，向数据采集服务(视频采集服务、物联网传感器数据采集服务)反馈设备类型；

物联网服务(PaaS)引擎的视频采集服务、物联网传感器数据采集服务调用驱动，获取传感器、视频设备等数据，转为统一格式数据进行传输；

PaaS引擎接入服务接收数据，调用数据规则引擎进行处理。包括视频服务、流媒体服务、视频分析服务、事件策略服务、数据存储等处理；

处理后的数据触发任务管理、事件联动策略等服务，进入应用平台根据事件联动引擎、工作流引擎、大数据策略引擎、大数据算法引擎开发的各类服务；

PaaS引擎将数据和联动信息通过接口层的接口服务推送给应用层；

应用层将指令反馈给PaaS引擎层，PaaS引擎层调用数据规则引擎服务进行存储和反馈；

PaaS引擎层将用户指令通过设备管理服务、数据采集服务反馈到设备/传感器。

实施例二

本实施例的目的是提供一种基于云计算的物联网数据服务系统及其实现方法。

基于上述目的，本实施例提供了一种基于云平台的物联网数据服务系统，包括：

数据采集设备，向服务器发送注册请求；所述数据采集设备包括视频采集设备、传感器等，所述传感器包括但不限于温度、湿度、烟雾、光照等传感器，可根据不同应用场景进行增减。

服务器，接收数据采集设备发送的注册请求，判断所述数据采集设备类型；

调用驱动，接收所述数据采集设备提供的数据；并对数据采集设备提供的数据进行格式转换，采用统一的数据格式进行传输。不同数据类型的数据需调用不同的驱动获取，为了提高传输速率，将不同数据来源的数据进行格式转换，采用统一格式传输。

对数据进行分析处理，确定正在发生的事件；根据数据采集设备发送的数据判断当前正在发生的事件。

根据确定的事件触发相应事件联动策略，基于所述策略控制数据采集设备获取事件联动信息；服务器中预存各种事件的联动策略。

将处理后的数据和事件联动信息推送至应用平台；

应用平台，接收设备控制指令发送至服务器，进而反馈至数据采集设备；以及根据用户需求查询服务器中的数据。

应用平台获取服务器的数据采用RESTFul接口实现。

服务器中将应用平台常用基础配置功能(设备管理、权限管理、系统配置等)等封装成业务插件。在不同的应用场景下，用户可以方便的对各种配置功能根据需求进行修改，简化了开发难度。

服务器中将视频编解码、智能分析、实时数据、报警策略、工作流、数据存储与分析等根据功能封装成业务插件，便于服务器分析运行过程中针对不同业务进行调用。

服务器中集成多厂商视频设备、传感器驱动，提供统一的传感器设备数据获取、远程管理接口。

服务器提供行业应用软件模板，用户选择相应应用领域即可获取服务器中有关该领域的相应功能，包括数据分析功能、事件联动策略等。并且，这些功能支持用户的自定义修改，使其能够满足各领域不同实际需求，更具实用性。具体地，模板中设置应用领域、所基于的数据采集设备、涉及的功能和相应数据处理方法，选择模板后，系统自动匹配上述内容。

相应地，本实施例还提供了一种基于云平台的物联网数据服务系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤1：数据采集设备向服务器发送注册请求；所述数据采集设备包括视频采集设备、传感器等，所述传感器包括但不限于温度、湿度、烟雾、光照等传感器，可根据不同应用场景进行增减。

步骤2：服务器判断所述数据采集设备类型；

步骤3：调用驱动，接收所述数据采集设备提供的数据；并对数据采集设备提供的数据进行格式转换，采用统一的数据格式进行传输。

不同数据类型的数据需调用不同的驱动获取，为了提高传输速率，将不同数据来源的数据进行格式转换，采用统一格式传输。具体地，调用驱动，接收所述数据采集设备提供的数据包括：(1)识别所述监控摄像机的品牌和型号，从所支持的通信协议列表中选择匹配的厂商提供的私有SDK；(2)初始化SDK；设置接收异常消息的回调函数；(3)通过接口(参数包括：IP、端口、用户名、密码、传输方式、设备通道等)连接监控摄像机；(4)DVR/NVR根据所述数据请求执行指令，获取视频信息并反馈至编解码服务器；(5)断开设备连接；(6)释放SDK资源。

步骤4：对数据进行分析处理，确定正在发生的事件；

根据数据采集设备发送的数据判断当前正在发生的事件，例如：根据烟雾、温湿度传感器等发送的数据可以判断是否有火灾事件发生；根据视频监控数据可以判断是否有非法入侵、异常行为等事件发生。

步骤5：根据确定的事件触发相应事件联动策略，基于所述策略获取事件联动信息；

服务器中预存各种事件的联动策略。例如：当判断有火灾事件发生时，根据探测到火灾的烟雾传感器的安装位置，查找附近区域的一个或多个监控摄像机，控制所述一个或多个摄像机工作，采集的数据即事件联动信息；若根据视频监控数据判断发生非法入侵事件，则调用运动目标追踪算法进行目标识别、路径提取以及路径预测，根据路径预测结果控制预测路径内的其他摄像头进行拍摄，获取事件联动信息；同时，还可以控制报警器发出警报，或者控制该区域内灯光亮起。

步骤6：将处理后的数据和事件联动信息推送至应用平台；

即，将步骤4的数据处理结果和根据联动策略获取的其他数据推送至应用平台，所述应用平台包括但不限于PC、手机和平板。根据事件联动信息可以对系统判断的事件辨别真伪、查看事件实际的具体情况等。

步骤7：应用平台接收设备控制指令发送至服务器，进而反馈至数据采集设备。

本发明的有益效果

1、本发明提出的物联网云平台系统集成各类传感器、视频设备接入驱动。将底层设备的数据按照标准格式的数据统一封装，保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令；将上层(应用、服务)下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。实施人员可以通过WEB配置模块快速完成接入参数的配置，大大减少设备接入的时间、人力成本；

2、本发明提出的物联网云平台系统采用模块化设计，将常用的服务模块进行封装，如：视频服务、工作流、数据转发/预警/报警策略、数据存储等，可以快速的部署和扩展，通过预定义的数据模型、行业应用软件模板解决了应用系统的行业适用性。

3、使用本发明提出的物联网云平台系统提供的接口协议和开发套件，应用层开发人员可以将主要精力关注于数据展示、功能业务流程优化、统计分析等方面，而对于各类传感器、视频设备的接入，后台服务程序以及配合数据的转化和存储，均由本发明提出的物联网云平台系统的PaaS引擎部分完成，可以大大降低集成平台的开发、部署周期；

4、本发明提出的物联网系统具备规模可伸缩性：既支持小型系统，也可以利用云计算系统特点，实现弹性扩展大规模部署，支持超大规模设备、用户的连接和交互。

本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。