一种兼容多接口的网关系统的制作方法

本实用新型属于物联网智能网关系统领域，具体涉及一种兼容多接口的网关系统。

背景技术：

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。现今物联网技术(产品)根据不同的数据类型，需要前端数据采集设备、服务器、数据的公共传输、物联网应用端等一整套自成系统，而现有的均为互不相关的单一解决方案。为了实现某一项功能，在其设备上必须添加相应功能的硬件支持接口，要支持的应用越多，所需要的硬件接口也越多，这一方面将导致设备价格昂贵，另一方面，基于这些技术的设备由于不具有一致性和统一的标准导致服务延伸与多次开发效率低下。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足和缺陷，提出一种兼容多接口的网关系统。

本实用新型采用的技术方案如下：一种兼容多接口的网关系统，包括感知层、网关、通信层以及云端服务器，所述感知层与所述网关通信连接，所述网关通过所述通信层与所述云端服务器通信连接；其中，所述网关系统还包括设置在网关上的多个标准接口；所述云端服务器包括自动识别模块、存储模块以及下载模块，所述自动识别模块用于自动识别多个所述标准接口的协议，所述存储模块用于存储多个所述标准接口的所述协议，所述下载模块将所述协议下载至所述网关。

进一步的，所述标准接口为动态配置端口，所述标准接口与所述感知层的外接设备连接。

更进一步的，所述标准接口包括WAN接口、LAN接口以及USB接口。

进一步的，所述协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、MQTT协议以及CoAP协议。

进一步的，所述通信层通过互联网与所述云端服务器连接；或所述通信层通过移动通信网与所述云端服务器连接；或所述通信层通过通信专网与所述云端服务器连接；或所述通信层通过异构网融合与所述云端服务器连接。

更进一步的，所述通信层与所述云端服务器之间的数据传输进行加密处理。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型的一种兼容多接口的网关系统允许局域网内所有的前端采集硬件通过多种硬件标准接口与云端服务器进行连接从而快速处理采集的数据，本实用新型的网关系统通过识别标准接口的类型自动下载匹配的协议至网关，进而实现兼容多种外接设备的效果。

附图说明

图1为本实用新型一种兼容多接口的网关系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种兼容多接口的网关系统的工作流程图；

图3为应用本实用新型网关系统的云平台系统的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

图1所示为本实用新型的云平台系统的模块示意图。

本实用新型的一种兼容多接口的网关系统，包括感知层、网关、通信层以及云端服务器，所述感知层与所述网关通信连接，所述网关通过所述通信层与所述云端服务器通信连接；其中，所述网关系统还包括设置在网关上的多个标准接口；所述云端服务器包括自动识别模块、存储模块以及下载模块，所述自动识别模块用于自动识别多个所述标准接口的协议，所述存储模块用于存储多个所述标准接口的所述协议，所述下载模块将所述协议下载至所述网关。

本实用新型的网关系统，实现引入不同外接设备接入网络，屏蔽底层通信差异。其中外接设备可采用UART(通用异步收发)总线形式进行连接，并添加统一的协议适配层，将数据统一提取，按照TLV(Type,Length,Value)的方式进行组织，封装。如此，封装了TLV格式的外接设备数据，在进入网络前都变成了标准的IP数据包。外接设备与网关之间通过定义AT指令，节点可通过各类现场数据协议组网，使网关接口之间只需关注外接设备的控制指令和数据交互指令。

在光纤通信为主、其它通信方式为辅的方式上，具备RS232/RS485/ZIGBEE/WIFI/PLC等多种开放接入接口。通信组网方式非常灵活，可以构架成星型、链型、树状、网状、单纤网、双纤网、环上多分支、多环相交、多环相切等各种拓扑结构。

进一步的，所述标准接口为动态配置端口，所述标准接口与所述感知层的外接设备连接。

更进一步的，所述标准接口包括WAN接口、LAN接口以及USB接口。

设置在网关上的WAN接口、LAN接口以及USB接口等多个标准接口，标准接口为动态配置端口，用于连接不同的外接设备以实现不同的功能；例如，当LAN连接上ZIGBee模块时，本系统可向带有ZIGBee模块的智能终端发送行为指令；当接上WIFI模块时，本系统可向带有WIFI模块的智能终端发送指令。

进一步的，所述协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、MQTT协议以及CoAP协议。

物联网设备通过TCP/IP,HTTP协议，MQTT协议(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输),CoAP(Constrained Application Protocol,受约束的应用协议)等与云端服务器进行交互。

进一步的，所述通信层通过互联网与所述云端服务器连接；或所述通信层通过移动通信网与所述云端服务器连接；或所述通信层通过通信专网与所述云端服务器连接；或所述通信层通过异构网融合与所述云端服务器连接。

上述通信层是由互联网、移动通信网、通信专网、异构网形成的网络层。其中移动通信网是采用GPRS/CDMA的通讯功能，具体的实现方式可以是，采用GPRS芯片，然后连接一个SIM卡芯片，通过SIM卡芯片实现与移动网络的接入，从而实现网关的移动通信网络的连接。

更进一步的，所述通信层与所述云端服务器之间的数据传输进行加密处理。

所谓数据加密(Data Encryption)技术是指将一个信息(或称明文，plain text)经过加密钥匙(Encryption key)及加密函数转换，变成无意义的密文(cipher text)，而接收方则将此密文经过解密函数、解密钥匙(Decryption key)还原成明文。

在进行通信层的加密时，我们一般采用链路加密，对于在两个网络节点间的某一次通信链路，链路加密能为网上传输的数据提供安全保证。对于链路加密(又称在线加密)，所有消息在被传输之前进行加密，在每一个节点对接收到的消息进行解密，然后先使用下一个链路的密钥对消息进行加密，再进行传输。在到达目的地之前，一条消息可能要经过许多通信链路的传输。

由于在每一个中间传输节点消息均被解密后重新进行加密，因此，包括路由 信息在内的链路上的所有数据均以密文形式出现。这样，链路加密就掩盖了被传输消息的源点与终点。由于填充技术的使用以及填充字符在不需要传输数据的情况下就可以进行加密，这使得消息的频率和长度特性得以掩盖，从而可以防止对通信业务进行分析。

图2为本实用新型一种兼容多接口的网关系统的工作流程图。

S1：外接设备与其对应的标准接口连接；

S2：网关通过通信层与云端服务器通讯连接；

S3：云端服务器的自动识别模块识别标准接口的类别，从存储模块中检索出相对应的协议；

S4：下载模块从存储模块调用对应的协议并将该协议通过通信层下载至网关。

需要注意的是，上述的通信层和云端服务器之间通过通信层传输数据时进行了加密处理。

图3所示为应用本实用新型网关系统的云平台系统的结构示意图。

应用本实用新型的云平台系统包括：感知层、通信层、云端服务器以及应用层，其中感知层与通信装置有线连接或无线连接，通信装置与云端服务器无线连接；感知层包括智能终端设备以及数据采集模块。

感知层包括分布在工业以及民用建筑区域的智能终端设备以及连接各智能终端设备的相应的数据采集模块、协同信息处理模块，各智能终端设备之间通过短距离无线传输、自组网技术以及中转站形成局域网，相应的数据采集模块采集各智能终端设备的参数数据，该参数数据在局域网内传输并经协同信息处理模块处理以及通信层按照协议处理传输形成默认格式的自适应网关数据，并传输至云端服务器，上述的云端服务器由若干台服务器配合使用Enomalism的云计算框架搭建，满足应用层不同需求。

整个云平台系统的工作流程如下：感知层进行数据采集，感知层的多个数据采集模块通过本实用新型的网关系统接入通信层，感知层通过通信层向云端服务器进行数据传输，云端服务器对接收的数据进行处理，之后向应用层进行数据传输。应用层根据接收的数据向云端服务器发送指令信号，云端服务器接收指令信号并通过通信层向感知层传输指令信号，感知层接收指令信号。

云端服务器采用租用混合云的策略，服务器数据中心主要集中在私有云上，在负载过大时，可以选择将一部分负载转移到公有云上，从而最大化私有云的价值。云端服务器上设有网页接口、移动终端接口。

进一步的，数据采集模块通过短距离无线传输与通信层连接；或数据采集模块通过协同信息处理模块与通信层连接；或数据采集模块通过自组网技术与通信层连接；或数据采集模块通过中转站与通信层连接。

进一步的，通信层通过互联网与所述云端服务器连接；或通信层通过移动通信网与云端服务器连接；或通信层通过通信专网与云端服务器连接；或通信层通过异构网融合与云端服务器连接。

上述通信层是由互联网、移动通信网、通信专网、异构网形成的网络层。其中移动通信网是采用GPRS/CDMA的通讯功能，具体的实现方式可以是，采用GPRS芯片，然后连接一个SIM卡芯片，通过SIM卡芯片实现与移动网络的接入，从而实现网关的移动通信网络的连接。

进一步的，应用层包括网页、移动终端和/或应用程序。

上述应用层可以通过网页，移动终端浏览云端服务上的数据，同时应用层还可以是一个应用程序，使用者通过进入该应用程序，并根据采集处理过的数据进行操作，发布需求给云端服务器，云端服务器通过通信层向感知层发送相应的指令信号，从而使感知层完成相应的操作。

本实用新型的一种兼容多接口的网关系统允许局域网内所有的前端采集硬件通过多种硬件标准接口与云端服务器进行连接从而快速处理采集的数据，本实用新型的网关系统通过识别标准接口的类型自动下载匹配的协议至网关，进而实现兼容多种外接设备的效果。

最后需要强调的是，以上所述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围。