专利名称：一种适用于多种场景的物联网中间装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种物联网中间装置及其控制方法，尤其是适用于多种场景的物联网中间装置及其控制方法。
背景技术：
当前物联网(英文Internet Of Things,缩写为Ι0Τ)技术正在飞速地普及到工业或者日常的应用中去，而这些应用场景相互之间差异巨大，所涉及的应用逻辑也各不相同， 为物联网设计提出了许多要求。目前的物联网对不同场景的应用方案是由物联网供应方预先根据不同行业不同领域的物联网应用设计和制作好相应的场景描述；而对应行业或者领域的使用方再根据自己实际的使用情况进行一部分的二次开发，最终得到适用的场景描述，并应用到具体实践中去。这种解决方案的最明显缺陷就是物联网供应方需要具备足够多而且足够深入的物联网使用场景知识。而物联网所具有的一大特点就是应用场景极其广泛，所以，这对供应方提出了过高的要求，几乎是不可能实现的。而如果一个物联网中间装置不足以应用到大量的应用场景中去，无论实施成本还是效率都是极度受限的。另一个比较明显的缺点就是，无论物联网供应方提供的场景描述有多么充分，事实上使用方还是需要或多或少地进行一部分的定制开发。这样一来从开发的角度上就造成了重复性劳动。不利于降低时间或者人力成本。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种适用于多种应用场景的物联网中间装置，可以极大地减少重复应对每个应用场景的开发成本；本发明同时提供了中间装置的控制方法。一种适用于多种场景的物联网中间装置，分别与物联网终端及控制终端连接，其特征在于，包括获取部件，用于指示物联网终端采集信息，并且获取该信息；判决部件，用于根据预设好的逻辑和控制终端的输入信息进行计算或者判断得出结论；执行部件，用于根据特定的输入信息执行预设好的操作步骤；所述获取部件包括获取输入单元、获取存储单元和获取输出单元，所述获取输入单元与所述物联网终端以及所述控制终端连接，所述获取输出单元分别与所述判决部件以及所述控制终端连接；所述判决部件包含判决算法，判决存储单元、判决输入单元和判决输出单元，所述判决输入单元分别与所述获取输出单元及所述控制终端连接，所述判决输出单元与所述执 Τ部件连接；执行部件包含执行输入单元、执行输出单元；所述执行输入单元与所述判决输出单元连接，所述执行输出单元与所述物联网终端连接。
所述获取部件中设定了需要获取的信息的名称、类别、信息有效范围，同时还定义了针对该物联网终端或者传感器终端的计时器和调试信息。所述执行部件还包括由行业用户或者管理员定义的指定物联网终端或者工业控制模块的操作部件，以及针对该物联网终端的计时器和调试信息。所述判决算法由逻辑判断和算术运算构成，包括大于、小于、等于、大于等于、小于等于在内的比较运算，包括与、或、非、异或在内的逻辑运算，包括加、减、乘、除、取余在内的
算术运算。所述执行部件还包括日志记录单元。一种适用于多种场景的物联网中间装置的控制方法，包括以下步骤管理者通过控制终端向获取部件发出指令，指定目标物联网终端要获取的信息名称和类别，获取部件给对应的物联网终端发出相应的获取信息的指令；物联网终端根据指令做出了相应的信息采集之后，将信息反馈到获取输入单元； 获取部件把收到的信息翻译成指定需求的格式，保存在获取储存单元中，并通过获取输出单元输出给判决输入单元和控制终端；管理者通过控制终端调用判决部件提供的逻辑判断和数学运算指令，实现其需求的算法、逻辑分析、判断或者运算；判决部件接收判决输入单元输入的信息和控制终端给出的指令，将其翻译成为本地执行的指令，并运行这些指令，实现管理者期望的算法、逻辑分析、判断或者运算，之后把结果保存在判决存储单兀中；判决输出单元将判决存储单元中存储的指令输入执行输入单元，并由执行输出单元翻译成驱动物联网终端的指令实际执行。本发明适用于多种应用场景的物联网中间装置，具有以下有益效果I.判断部件中采用通用性很强的基本逻辑和数学运算，将用户的不同需求简化为计算机可简单识别和执行的指令，因此通用性很强。2.具体行业人员调用各种基本指令根据其行业的特殊性实现有针对性的算法和逻辑，得到适用于该行业该领域的场景描述，再通过物联网中间装置的储存和翻译收录到一起，并且可以对特定的算法或者实现进行封装，同时兼具开放性和保密性。
图I为本发明适用于多种应用场景的物联网中间装置示意图；图2为实施例I的设备示意图；图3为实施例I的控制流程示意图；图4为实施例I的具体部署方式示意图；图5为实施例2的设备示意图；图6为实施例2的控制流程示意图；图7为实施例2的具体部署方式示意图；图8为实施例3的设备示意图；图9为实施例3的控制流程示意图；图10为实施例3的具体部署方式示意具体实施例方式如图1，本发明一种适用于多种场景的物联网中间装置包括获取部件、判决部件和执行部件，中间装置分别与物联网终端(包括传感器、监控设备等)及控制终端连接，管理者操作控制终端。实施例I,湖泊水质监控和水净化处理应用。如图2，在一个淡水湖泊中间部署了 3个水质监控传感器和I个水净化处理装置， 通过DTU(Data Transfer unit全称数据传输单元,是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备)将数据转换为网络传输数据，通过Wifi或者2G/3G/4G移动通信网络接入到互联网，与物联网中间装置服务器通信。水质监控传感器和水净化处理装置作为物联网终端。一台或多台物联网中间装置服务器在远端接入到互联网，并且跟部署在湖泊中的传感器和水净化处理装置保持通信畅通。该系统的管理者在办公室或者家里，通过一台家用电脑或者笔记本(作为控制终端)接入到互联网，利用物联网中间装置的前端软件或者直接访问物联网中间装置服务器网页进行相关的场景描述编写、维护和状态的监控。如图3，应用本发明中间装置的湖泊水质监控和水净化处理流程如下I.获取传感器I采集的PH (PH值)信息获取部件(pH，传感器⑴)；2.获取传感器2采集的DO(—氧化碳？)信息获取部件(CO，传感器(2))；3.将采集到的信息运用到水质监控算法逻辑“水质检测”:判决部件(水质检测)；4.根据水质监控算法逻辑水质检测所得到的结论，决定是否启动水净化处理系统；如果决定启动水净化处理系统控制逻辑“水质净化”:执行部件(水质净化)；如图4，该系统的管理人员仅需要用下面这样的方式来部署物联网装置在这个水质监控和水净化处理系统的物联网装置中，获取部件、判决部件和执行部件是系统提供的基本部件，通用性强，接口广泛，使用目标明确的指令构成。是本发明所阐述的的核心。获取部件中的传感器(I)、传感器(2)、pH、CO是由各传感器或者物联网器件厂商根据其器件的特性和型号，提供的有针对性的定义部件。开放接口和编辑方法，与基本部件一同实现对该器件的操控。在该系统中，用户使用了两组传感器定义部件，分别用于获取pH值和CO值。用户通过计时器在定义部件中配置了获取信息所能容忍的最大超时，通过型别范围配置了输出 PH值或者CO值的数据类型及各自的有效值域，同时设置了定义部件的输出存储单元分别为pHl和C01，并且在调试信息里配置了超时或者获取值超出值域即提示报警。判决部件中的判决算法和执行部件中水质净化系统的操作定义皆由水环境监测和水体净化处理相关的研究人员依据一定的算法或者应用逻辑编写。前者在提供规定的输入后，经过运算和判断得出判断的结论。后者根据特定的调节参数和通用配置执行操作定义。在该系统的判决部件中，用户确定了 PHl和COl为判决算法的输入单元，并且调用了由行业人员提供的判决算法。在该系统的执行部件中，用户定义了水质净化系统部件，在定义部件中调用了由行业人员提供的操作定义，然后分别设置了调节参数I和调节参数2，通过计时器在定义中配置了水质净化系统处理的时长，并且在调试信息里配置了操作失败即提
示报警等。实施例2 :智能家用安防系统的应用如图5，家中部署了 3个监控传感器。通过有线或者Wifi或者2G/3G/4G移动通信网络接入到互联网，与物联网中间装置服务器通信。同时，家门口部署了I 个 RFID(Radio Frequency IDentification 即射频识别) 识别装置，作为门禁识别。同样通过有线或者Wifi或者2G/3G/4G移动通信网络接入到互联网，与物联网中间装置服务器通信。监控传感器、RFID作为物联网终端。一台或多台物联网中间装置服务器在远端接入到互联网。安防系统的管理者在办公室或者家里，通过一台家用电脑或者笔记本接入到互联网，利用物联网中间装置的前端软件或者直接访问物联网中间装置服务器网页进行相关的场景描述编写、维护和状态的监控。如图6，应用本发明中间装置的智能家用安防系统控制流程如下I.获取RFID识别装置采集的门禁信息获取部件(门禁，RFID)；2.将采集到的信息运用到安防计划启用算法逻辑“安防计划”:判决部件(安防计划)；3.根据安防计划算法逻辑所得到的结论，判断是否需要激活其余部件；4.获取传感器I采集的烟雾信息获取部件(烟雾，传感器(I));5.获取传感器2采集的红外信息获取部件(红外，传感器(2))；6.获取传感器3采集的门/窗磁信息获取部件(门磁，传感器(3))；7.将采集到的信息运用到安防实施算法逻辑“安防实施”:判决部件(安防实施)；8.根据安防实施算法逻辑所得到的结论，判断是否有威胁发生(火灾、入侵等)； 如果有威胁发生，则由执行部件通知用户，并且报警。如图7，智能家用安防系统的管理员只需按照以下方式部署获取部件中的传感器(I)、传感器(2)、传感器(3)、烟雾、红外、门磁是由各传感器或者物联网器件厂商根据其器件的特性和型号，提供的有针对性的定义部件。开放接口和编辑方法，与基本部件一同实现对该器件的操控。在该系统中，用户使用了四组传感器，分别用于获取门禁指示、烟雾报警、红外报警、门磁报警信息。用户通过计时器在获取部件中配置了获取信息所能容忍的最大超时，通过型别范围配置了输出的数据类型及各自的有效值域，同时设置了获取部件的输出存储单元，并且在调试信息里配置了超时或者获取值超出值域即提示报警。判决部件中的判决算法“安防计划”、“安防实施”和控制逻辑皆由安防相关的研究人员依据一定的算法逻辑编写。在提供规定的输入后，经过运算和判断得出判断的结论。后者根据特定的调节参数和通用配置执行操作定义。在该系统的判决部件中，用户确定了门禁I为第一个判决算法的输入单元，确定了烟雾I、红外I和门磁I为第二个判决算法的输入单元，并且调用了由行业人员提供的判决算法。执行部件中的“用户报警系统”由安防相关的研究人员依据一定的应用逻辑编写。 在该系统的执行部件的定义部件中调用了由行业人员提供的操作定义，然后分别设置了调节参数I和调节参数2，通过计时器在定义部件中配置了用户报警系统处理的时长，并且在调试信息里配置了操作失败即提示报警。实施例3 :智能交通流量监测应用如图8，在一条街道上分别间隔一定距离地部署了 2个触感监控传感器，经过DTU 转换，通过Wifi或者2G/3G/4G移动通信网络接入到互联网，与物联网中间装置服务器通 目。一台或多台物联网中间装置服务器在远端接入到互联网。该系统的用户在办公室或者家里，通过一台家用电脑或者笔记本接入到互联网， 利用物联网中间装置的前端软件或者直接访问物联网中间装置服务器网页进行相关的场景描述编写、维护和状态的监控。如图9，应用本发明中间装置的智能交通流量监测控制流程如下I.获取传感器I采集的触感信息获取部件(触感，传感器(I));2.获取传感器2采集的触感信息获取部件(触感，传感器(2))；3.将采集到的信息运用到交通流量算法逻辑“流量计算”:判决部件(流量计算)；4.根据流量计算算法逻辑所得到的结论，判断交通是否拥堵；如图10，智能交通流量监测系统的管理员只需按照以下方式部署获取部件中的传感器(I)、传感器(2)是由各传感器或者物联网器件厂商根据其器件的特性和型号，提供的有针对性的定义部件。开放接口和编辑方法，与基本部件一同实现对该器件的操控。判决部件中的算法逻辑“流量计算”由交通管理相关的研究人员依据一定的算法或者应用逻辑编写。在提供规定的输入后，经过运算和判断得出判断的结论。是整个应用的核心，同样开放接口和编辑方法。判决部件还可以连接数据库，将信息保存。
权利要求
1.一种适用于多种场景的物联网中间装置，分别与物联网终端及控制终端连接，其特征在于，包括获取部件，用于指示物联网终端采集信息，并且获取该信息；判决部件，用于根据预设好的逻辑和控制终端的输入信息进行计算或者判断得出结论；执行部件，用于根据特定的输入信息执行预设好的操作步骤；所述获取部件包括获取输入单元、获取存储单元和获取输出单元，所述获取输入单元与所述物联网终端以及所述控制终端连接，所述获取输出单元分别与所述判决部件以及所述控制终端连接；所述判决部件包含判决算法，判决存储单元、判决输入单元和判决输出单元，所述判决输入单元分别与所述获取输出单元及所述控制终端连接，所述判决输出单元与所述执行部件连接；执行部件包含执行输入单元、执行输出单元；所述执行输入单元与所述判决输出单元连接，所述执行输出单元与所述物联网终端连接。
2.根据权利要求书I所述的适用于多种场景的物联网中间装置，其特征在于，所述获取部件中设定了需要获取的信息的名称、类别、信息有效范围，同时还定义了针对该物联网终端或者传感器终端的计时器和调试信息。
3.根据权利要求书I或2所述的适用于多种场景的物联网中间装置，其特征在于，所述执行部件还包括由行业用户或者管理员定义的指定物联网终端或者工业控制模块的操作部件，以及针对该物联网终端的计时器和调试信息。
4.根据权利要求书I或2所述的适用于多种场景的物联网中间装置，其特征在于，所述判决算法由逻辑判断和算术运算构成，包括大于、小于、等于、大于等于、小于等于在内的比较运算，包括与、或、非、异或在内的逻辑运算，包括加、减、乘、除、取余在内的算术运算。
5.根据权利要求书3所述所述的适用于多种场景的物联网中间装置，其特征在于，所述执行部件还包括日志记录单元。
6.一种适用于多种场景的物联网中间装置的控制方法，包括以下步骤管理者通过控制终端向获取部件发出指令，指定目标物联网终端要获取的信息名称和类别，获取部件给对应的物联网终端发出相应的获取信息的指令；物联网终端根据指令做出了相应的信息采集之后，将信息反馈到获取输入单元；获取部件把收到的信息翻译成指定需求的格式，保存在获取储存单元中，并通过获取输出单元输出给判决输入单兀和控制终％5 ;管理者通过控制终端调用判决部件提供的逻辑判断和数学运算指令，实现其需求的算法、逻辑分析、判断或者运算；判决部件接收判决输入单元输入的信息和控制终端给出的指令，将其翻译成为本地执行的指令，并运行这些指令，实现管理者期望的算法、逻辑分析、判断或者运算，之后把结果保存在判决存储单兀中；判决输出单元将判决存储单元中存储的指令输入执行输入单元，并由执行输出单元翻译成驱动物联网终端的指令实际执行。
全文摘要
本发明涉及一种物联网中间装置及其控制方法，尤其是适用于多种场景的物联网中间装置及其控制方法。一种适用于多种场景的物联网中间装置，分别与物联网终端及控制终端连接，包括获取部件，用于指示物联网终端采集信息，并且获取该信息；判决部件，用于根据预设好的逻辑和控制终端的输入信息进行计算或者判断得出结论；执行部件，用于根据特定的输入信息执行预设好的操作步骤。本发明能够适用于多种应用场景，通用性强，避免了重复性的开发劳动。
文档编号H04L12/28GK102611594SQ20121004254
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月23日 优先权日2012年2月23日
发明者徐一明, 李 昊, 胡兴, 闫书磊, 马雨出 申请人:上海和协生态环境科技有限公司