物联网边缘计算虚拟智能盒处理系统和处理方法与流程

本申请实施例涉及物联网，特别涉及一种物联网边缘计算虚拟智能盒处理系统和处理方法。

背景技术：

1、随着社会经济的高速发展和信息技术的全面应用，物联网设备和应用逐渐融入生活场景的方方面面。海量的物联网设备被安装使用，面向接入的数据采集、边缘计算技术发展迅猛，设备日新月异。市场上各式各样的物联网边缘计算虚拟智盒，包括算法盒子、视频盒子或定向接入盒子，这些智能盒子都作为物联网边缘计算盒子，解决了不同用户的功能订阅需求。

2、但在相关技术中，智能盒子大多性能受设备硬件限制、能接入的设备类型规约限制、不同厂商需要不同的接入设备以及采集上报的数据格式不统一等等问题，导致盒子与盒子、盒子与云端接入不便，且协议限定的情况下无法扩容更多厂商，场景化单一，不便于部署。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种物联网边缘计算虚拟智能盒处理系统和处理方法，解决常规智能盒子无法扩容厂商、场景化单一和部署困难的问题。

2、一方面，提供一种物联网边缘计算虚拟智能盒处理系统，包括虚拟智能盒核心模块、mqtt总线模块、边缘计算模块、数据上报模块、数据配置模块、协议配置模块以及实例采集模块；

3、所述虚拟智能盒核心模块为系统主程序入口，用于加载系统配置文件以及调度其余模块运行；

4、所述mqtt总线模块用于向系统提供数据总线服务，挂载若干消息服务器；

5、所述数据配置模块内置有所述系统配置文件及虚拟智能盒的配置信息，用于系统数据加载和所述边缘计算模块进行边缘数据处理；

6、所述边缘计算模块用于对云端下发数据和采集的实例数据进行边缘数据处理；所述数据上报模块用于和云端服务器之间建立通讯连接以及根据系统配置信息，将所述mqtt总线中的数据上传至对应目标服务器；

7、所述协议配置模块封装有智能盒子系统支持和采集实施例的所有协议数据；实例采集模块用于根据所述系统配置文件的采集实例数据调度边缘设备采集任务。

8、具体的，所述虚拟智能盒核心模块与所述数据配置模块和所述协议配置模块电连接，且运行在虚拟机或沙箱容器中，在系统运行时读取所述数据配置模块中的所述系统配置文件和所述协议配置模块中的协议数据；

9、所述系统配置文件采用键值对或yaml格式，至少包括虚拟智盒唯一标识id、虚拟智盒场景id、边缘计算模块配置、采集实例配置、消息服务器配置中的至少一种；其中，采集实例配置中至少包括至少一个采集渠道协议配置和一个设备协议配置。

10、具体的，所述mqtt总线模块分别与所述边缘计算模块、实例采集模块及数据上报模块电连接，至少挂载有activemq、rocketmq、rabbitmq服务中的至少一种。

11、具体的，所述协议配置模块包括渠道协议包和设备协议包；渠道协议包封装有系统支持的全部厂商平台和版本信息，以及对应的对接协议；设备协议包附属于渠道协议包，封装有对应渠道协议所支持的设备协议集合，且一份渠道协议用于描述对应厂商的对应平台版本。

12、具体的，所述数据上报模块包括http、https、mqtt三种通讯方式，按照所述系统配置文件中设定的配置信息，将mqtt总线中需要上报的数据报送至所述目标服务器。

13、另一方面，提供一种物联网边缘计算虚拟智能盒处理方法，所述方法包括：

14、启动智能盒，将虚拟智能盒核心模块在虚拟机或沙箱容器中运行；

15、所述虚拟智盒核心模块从数据配置模块中读取并加载系统配置文件；

16、初始化mqtt总线模块、边缘端计算模块和实例采集模块，根据所述系统配置文件启动相应mqtt总线服务；

17、所述实例采集模块根据采集实例配置列表初始化一个或多个采集实例，且每个采集实例独立调度对应渠道协议和设备协议的边缘设备执行采集任务，将采集的数据写入到mqtt总线，进行协议规范转换；

18、所述边缘计算模块接收协议规范转换后的数据，并进行边缘计算处理，处理规则基于所述系统配置文件的数据计算规则确定，并将预期的计算结果写入mqtt总线；

19、所述数据上报模块从mqtt总线订阅需要上报的数据内容，根据对应的目标服务器以及指定的报送方式发送到所述目标服务器中。

20、具体的，所述mqtt总线模块默认挂载为activemq服务。

21、具体的，所述系统配置文件的采集实例配置列表中包含所有支持的采集实例，且每个采集实例都至少包含一个采集渠道协议配置和一个设备协议配置，所述mqtt总线模块、所述边缘计算模块以及所述数据配置模块根据选定确定的采集实例及其对应的设备协议包和渠道协议包进行数据处理。

22、本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：增设协议配置模块和数据配置模块，其中分别内置有已配置的多厂商渠道的协议数据和系统配置文件，以便于实例采集模块进行特定采集任务时，根据数据配置模块中的各模块的协议以配置信息实现数据处理、边缘计算和消息上传等任务，实现快速匹配接入，提供标准化网络服务。此外，mqtt总线支持挂载多种类型的消息服务器，可以扩展更多的业务使用场景与边缘部署环境，无缝对接其他厂商的边物联缘计算盒子或平台。协议配置模块和数据配置模块的协议数据和配置信息可根据采集实例动态部署和扩容，解决新厂家新设备的接入问题，因而可以扩展更多的业务使用场景与边缘部署环境，无缝对接其他厂商的物联网边缘计算盒子或平台。

技术特征：

1.一种物联网边缘计算虚拟智能盒处理系统，其特征在于，包括虚拟智能盒核心模块、mqtt总线模块、边缘计算模块、数据上报模块、数据配置模块、协议配置模块以及实例采集模块；

2.根据权利要求1所述的智能盒处理系统，其特征在于，所述虚拟智能盒核心模块与所述数据配置模块和所述协议配置模块电连接，且运行在虚拟机或沙箱容器中，在系统运行时读取所述数据配置模块中的所述系统配置文件和所述协议配置模块中的协议数据；

3.根据权利要求2所述的智能盒处理系统，其特征在于，所述mqtt总线模块分别与所述边缘计算模块、实例采集模块及数据上报模块电连接，至少挂载有activemq、rocketmq、rabbitmq服务中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的智能盒处理系统，其特征在于，所述协议配置模块包括渠道协议包和设备协议包；渠道协议包封装有系统支持的全部厂商平台和版本信息，以及对应的对接协议；设备协议包附属于渠道协议包，封装有对应渠道协议所支持的设备协议集合，且一份渠道协议用于描述对应厂商的对应平台版本。

5.根据权利要求4所述的智能盒处理系统，其特征在于，所述数据上报模块包括http、https、mqtt三种通讯方式，按照所述系统配置文件中设定的配置信息，将mqtt总线中需要上报的数据报送至所述目标服务器。

6.一种物联网边缘计算虚拟智能盒处理方法，应用于权利要求1-5任一所述的智能盒处理系统，其特征在于，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述mqtt总线模块默认挂载为activemq服务。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述系统配置文件的采集实例配置列表中包含所有支持的采集实例，且每个采集实例都至少包含一个采集渠道协议配置和一个设备协议配置，所述mqtt总线模块、所述边缘计算模块以及所述数据配置模块根据选定确定的采集实例及其对应的设备协议包和渠道协议包进行数据处理。

技术总结
本申请公开一种物联网边缘计算虚拟智盒实现方法与系统，涉及物联网技术领域，虚拟智能盒核心模块为系统主程序入口，用于加载系统配置文件以及调度其余模块运行；MQTT总线模块用于向系统提供数据总线服务，挂载消息服务器；数据配置模块用于系统数据加载和边缘计算模块进行边缘数据处理；边缘计算模块用于对云端下发数据和采集的实例数据进行边缘数据处理；数据上报模块用于将MQTT总线中的数据上传至对应目标服务器；协议配置模块封装有智能盒子系统支持和采集实施例的所有协议数据；实例采集模块用于根据系统配置文件的采集实例数据调度边缘设备采集任务。该方案可根据采集实例动态部署和扩容，解决新厂家新设备的接入问题。

技术研发人员：郭东明,毛晨杰,邬建伟,许向阳,王聪
受保护的技术使用者：江苏开拓信息与系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11