物联网网关实现边缘信息处理的方法与流程

本发明涉及一种网关的信息处理方法，尤其是涉及一种物联网网关实现边缘信息处理的方法。

背景技术：

随着物联网技术与互联网技术的发展，越来越多的设备通过物联网系统接入到了互联网并连接到了云端，组成了大大小小的物联网系统。随着技术的不断发展，接入云端的数据与设备正在爆发式的增长。

最常见的传统的物联网接入方式有两种：

第一种：设备端的传感器直接采集设备的实时数据，将采集的实时数据直接发送到云端服务器，由云端服务器执行数据运算，完成数据运算后，根据运算结果将下控指令回复给设备端，以实现一套完整的物联网系统。

第二种：设备端的传感器将采集的实时数据接入到物联网网关，物联网网关具有联网能力，将实时数据进行整合分类，或者简单的、单一的逻辑运算后，将实时数据打包给云端服务器，云端服务器实现数据分析与运算，根据运算分析结果再给网关一些下控指令包，实现完整的物联网系统。

上述两种物联网系统中，第一种方式对网络和云端服务器的运算能力有非常大的依赖性，当网络出现不稳定或者云端服务器不堪重负，不能及时反馈运算结果时，对整个物联网系统的时效性将有非常大的影响，甚至导致系统异常中断。第二种方式，虽然通过物联网网关可以实现一套简单的、单一的逻辑运算分析，减小了云端服务器的压力，也可以内置逻辑保障网关组成的子系统可以在网络不稳定时进行简单调度运行，但是物联网的运算分析算法和调度逻辑的变化性比较大，有时仅因为外部参数，例如时间、季节等的不同都需要不同的分析算法，固定的、单一的运算和逻辑难以满足物联网的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种能够根据服务器的场景要求不断更新物联网网关边缘信息处理的方法，以实现服务器仅下发运算逻辑，物联网网关根据运算逻辑对设备端的数据进行逻辑分析与运算，以分担服务器的运算压力，并保障数据处理控制的时效性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种物联网网关实现边缘信息处理的方法，该方法的步骤包括：运算逻辑生成步骤，在云端服务器生成运算逻辑；运算逻辑下发步骤，云端服务器将运算逻辑下发至网关；运算逻辑解析与存储步骤，网关将接收到的运算逻辑解析为实时控制逻辑，并将实时控制逻辑存储到当前实时逻辑算法内；运算逻辑执行步骤，网关根据设备端采集的实时值运行当前实时逻辑算法内的实时控制逻辑，生成指令信息并下发至设备端或上传至云端服务器。

作为本发明的进一步改进，上述运算逻辑生成步骤中，云端服务器中的网关算法调配服务端能够生成或先前阈值有多个运算逻辑，网关算法调配服务端根据触发指令生成或选择一个运算逻辑。其中，触发指令包括：由网关算法调配服务端根据当前情况生成的指令信息、由网关生成并上传至云端服务器中的网关算法调配服务端的指令信息、以及由管理人员给予云端服务器中的网关算法调配服务端的指令信息。

作为本发明的又进一步改进，网关算法调配服务端将运算逻辑中的输入参数变量用网关编号.参数编号的格式替代后，将运算逻辑解析成二叉树结构，其中，二叉树结构的根节点为运算符号，二叉树结构的子节点为执行数据，之后再将二叉树结构的运算逻辑转换为json字符串。

作为本发明的又进一步改进，上述运算逻辑下发步骤中，由云端服务器中的网关算法调配服务端将json字符串加入完整性验证码后下发至网关。

作为本发明的又进一步改进，上述运算逻辑解析与存储步骤中，网关将接收到的json字符串反解析成二叉树结构，并将二叉树结构作为实时控制逻辑存储到当前实时逻辑算法内。

作为本发明的更进一步改进，上述运算逻辑执行步骤中，网关根据设备端采集的实时值运行当前实时逻辑算法内的实时控制逻辑时，是将二叉树结构内的输入参数变量替换为网关编号.参数编号对应的实时值，并对二叉树结构进行遍历运算以生成指令信息，之后网关将指令信息下发至设备端或上传至云端服务器。

本发明相对于现有的物联网接入方式具有以下有益效果：

1.使云端服务器仅需适时下发运算方法，将运算压力下移，物联网网关处理好数据后才上传给服务器，大大减轻了服务器运算的压力，降低了物联网系统对云端服务器运算的依赖。

2.云端服务器指定规则，网关执行的方式，使物联网“小”系统的内部执行逻辑脱离了对网络和服务器的依赖，在一些网络不稳定的场景，可以有效防止因网络不稳定造成的物联网系统崩溃、停止运转、故障异常等风险。

附图说明

图1为本发明物联网网关实现边缘信息处理的方法的一具体实施例的处理流程示意图。

附图中的符号说明：

s1云端服务器生成运算逻辑；s2云端服务器生成二叉树结构；s3云端服务器下发json字符串；s4网关将json字符串反解析成二叉树结构；s5网关进行遍历运算。

具体实施方式

本发明实现了一种可由云端服务器控制、调配、管理边缘信息处理的物联网网关实现边缘信息处理的方法。云端服务器仅需一套算法即可实现调配服务程序管理或实时生成网关内的运算逻辑，网关接收运算逻辑，即可配合云端服务器完成大部分的运算与处理过程。

本发明所提供的方法为一种物联网网关实现边缘信息处理的方法，该方法的步骤包括：运算逻辑生成步骤，在云端服务器生成运算逻辑；运算逻辑下发步骤，云端服务器将运算逻辑下发至网关；运算逻辑解析与存储步骤，网关将接收到的运算逻辑解析为实时控制逻辑，并将实时控制逻辑存储到当前实时逻辑算法内；运算逻辑执行步骤，网关根据设备端采集的实时值运行当前实时逻辑算法内的实时控制逻辑，生成指令信息并下发至设备端或上传至云端服务器。

如图1所示，为本发明物联网网关实现边缘信息处理的方法的一具体实施例的处理流程示意图。该图1所示为用以对一个简单超温报警运算逻辑在云端服务器的生成，下发，解析，遍历运算进行图示说明。其中，步骤s1:云端服务器生成运算逻辑，为云端服务器根据一个触发指令生成或选择了一个“当设备的温度大于100度便进行报警”的运算逻辑，该触发指令可以是由云端服务器中的网关算法调配服务端根据当前情况（例如时间、季节等）生成的指令信息，或是由网关生成并上传至云端服务器中的网关算法调配服务端的指令信息，或是由管理人员给予云端服务器中的网关算法调配服务端的指令信息。

步骤s2:云端服务器生成二叉树结构，云端服务器中的网关算法调配服务端将上述运算逻辑中的输入参数变量用“网关.温度”的格式替代后，将该运算逻辑解析成二叉树结构，其中，二叉树结构的根节点为运算符号（“>”、“=”），二叉树结构的子节点为执行数据（包括“网关.温度”、“100”、“1”），之后再将该二叉树结构的运算逻辑转换为json字符串（如图1中所示）。

步骤s3:云端服务器下发json字符串，由云端服务器中的网关算法调配服务端将json字符串加入完整性验证码后下发至网关。

步骤s4:网关将json字符串反解析成二叉树结构，网关将接收到的json字符串反解析成二叉树结构，并将二叉树结构作为实时控制逻辑存储到当前实时逻辑算法内。

步骤s5:网关进行遍历运算，网关根据设备端采集的实时值（温度=110度）运行当前实时逻辑算法内的实时控制逻辑时，是将二叉树结构内的输入参数变量替换为“网关.温度”对应的实时值（温度=110度），并对二叉树结构进行遍历运算以生成指令信息（即“报警”），之后网关将指令信息下发至设备端或上传至云端服务器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以局限本发明的专利保护范围，因此举凡运用本发明说明书或图式内容所做的等效变化，均同理包含于本发明的权利保护范围内。