基于云端固件的多物联网平台自动加载的系统及其方法与流程

本发明涉及物联网技术领域，特别是一种基于云端固件的多物联网平台自动加载的系统及其方法。

背景技术：

物联网(英语：internetofthings，缩写iot)是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。物联网平台一般指为物联网定制的云平台，需要具备下面几个基本功能：

①设备通信：这是联网的最基本的功能，需要定义好通信协议，可以和设备正常通信；提供不同网络的设备接入方案。

②设备管理：管理设备的合法性，每个设备需要有一个唯一的标志。控制设备的接入权限，管理设备的在线、离线状态，设备的在线升级，设备注册删除禁用等功能。

③数据存储：面对海量的连接数量和海量的数据，必须有可靠的数据存储。

④安全管理：接入物联网的设备五花八门，有差距悬殊的计算能力，有非常重要的数据，需要对设备的安全连接做出充分保障，一旦信息泄露会造成极其严重的后果。对不同接入设备要有不同的权限级别。

wi-fi模组又名串口wi-fi模组，属于物联网传输层，功能是将串口或ttl电平转为符合wi-fi无线网络通信标准的嵌入式模组，内置无线网络协议ieee802.11b.g.n协议栈以及tcp/ip协议栈。传统的硬件设备嵌入wi-fi模组可以直接利用wi-fi联入互联网。

目前业界有众多的物联网平台(如阿里alink、京东joylink、华为hilink、小米mijia、长虹ipp等)，可以为不同类型的终端设备提供各项云端服务(如设备注册、设备与用户的绑定，设备的控制，设备信息的上报，ota更新等)，但是众多物联网平台之间协议不兼容，无法互通，这样会导致以下问题：

第三方使用者如果需要接入不同的平台，则需要将每种平台的协议移植到终端设备中，需要进行开发、调试、对接、测试全部流程，人力成本和时间成本很高；

由于终端设备中很大一部分是嵌入式设备，本身资源(cpu、内存、flash)有限，无法同时对接不同协议，致使设备要么接入a平台，要么接入b平台；

由于业界还有众多模组厂商，不同的模组型号所使用的硬件架构和软件架构不同，导致用于对接某物联网平台的代码无法直接在另外的模组上使用，还需要再次移植。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于云端固件的多物联网平台自动加载的系统及其方法，本发明采用在云端存放不同的嵌入式设备固件，每种固件针对一类嵌入式wi-fi模组和一个物联网平台的方案，解决不同wi-fi模组对接众多物联网平台时出现的协议不兼容，无法互通的问题；通过给wi-fi模组下发串口指令，控制wi-fi模组从云端的固件云中下载指定固件的方式，实现wi-fi模组快速切换不同物联网云平台。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于云端固件的多物联网平台自动加载的系统，包括多个物联网平台、至少一个wi-fi模组、固件云和第三方使用者的第三方模组；所述第三方模组通过串口通信协议与所述wi-fi模组连接，wi-fi模组通过协议接口分别与多个所述物联网平台连接，所述固件云包括不同wi-fi模组和不同物联网平台的组合进行分类保存的各固件，且固件云还包括一族https接口，所述https接口用于提供固件类型查询、固件版本查询和对应固件下载服务。

作为一种优选的实施方式，所述物联网平台包括阿里alink、京东joylink、华为hilink、小米mijia和长虹ipp。

作为另一种优选的实施方式，所述串口通信协议为二进制通信协议，并统一其格式范围。

作为另一种优选的实施方式，wi-fi模组与物联网平台进行通信的协议接口包括http/https、xmpp、mqtt。

作为另一种优选的实施方式，不同wi-fi模组和不同物联网平台的组合进行分类保存的各固件的保存方式为分目录存储，目录通过wi-fi模组型号加物联网平台名称的方式进行命名。

本发明还提供一种基于云端固件的多物联网平台自动加载的方法，包括以下步骤：

步骤一、选定多个需要对接的物联网平台，同时提供协议接口，用于wi-fi模组的接入；

步骤二、设计wi-fi模组的串口通信协议，所述串口通信协议包括接收侧和发送侧，在所述wi-fi模组上实现串口通信协议的接收侧服务；

步骤三、将wi-fi模组与各物联网平台的协议对接，每种wi-fi模组对应不同的物联网平台均编译成不同的固件，实现wi-fi模组与各物联网平台之间的互联互通；

步骤四、固件云将每种wi-fi模组对应不同的物联网平台编译成的不同的固件进行分类保存，所述固件云包括一族https接口，所述https接口用于提供固件类型查询、固件版本查询和对应固件下载服务；

步骤五、第三方使用者的第三方模组与wi-fi模组进行串口连接，在第三方模组上实现wi-fi模组所有串口通信协议的发送侧功能，通过串口向wi-fi模组发送数据，数据经wi-fi模组处理后，按照当前对接的物联网平台的协议格式发给物联网平台；同时，从物联网平台收到指令后，wi-fi模组将指令进行封装后，按照串口协议格式回传给第三方模组，从而实现第三方使用者通过wi-fi模组与物联网平台的间接通信；

步骤六、第三方使用者根据需要，通过对wi-fi模组下发物联网平台指定指令，wi-fi模组自动到固件云下载对应固件，实现第三方使用者的产品与不同物联网平台之间的对接。

作为一种优选的实施方式，所述物联网平台包括阿里alink、京东joylink、华为hilink、小米mijia和长虹ipp。

作为另一种优选的实施方式，所述串口通信协议为二进制通信协议，并统一其格式范围。

作为另一种优选的实施方式，wi-fi模组与各物联网平台之间通过http/https、xmpp、mqtt中的一种或多种协议接口对接。

作为另一种优选的实施方式，每种wi-fi模组对应不同的物联网平台编译成的不同的固件的保存方式为分目录存储，目录通过wi-fi模组型号加物联网平台名称的方式进行命名。

本发明的有益效果是：本发明采用在云端存放不同的嵌入式设备固件，每种固件针对一类嵌入式wi-fi模组和一个物联网平台的方案，解决不同wi-fi模组对接众多物联网平台时出现的协议不兼容，无法互通的问题。通过给系统下发串口指令，控制系统从云端下载指定固件的方式，实现系统快速切换不同物联网云平台；由于wi-fi模组已经内置了物联网平台对接功能，所以第三方使用者可以直接使用作为产品的wi-fi模块，无需关注连接部分，只需要关注产品功能定义，可以大大降低第三方使用者对接平台的人力和时间成本；可以使用串口命令配置wi-fi模组连接指定物联网平台(即通过动态下载云端固件云中对应固件实现)，实现单个wi-fi模组灵活连接不同物联网平台的功能，产品灵活性大大增加。

附图说明

图1为本发明实施例的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例

一种基于云端固件的多物联网平台自动加载的系统，包括多个物联网平台(如阿里alink、京东joylink、华为hilink、小米mijia和长虹ipp等)、至少一个wi-fi模组、固件云和第三方使用者的第三方模组；所述第三方模组通过串口通信协议与所述wi-fi模组连接，所述串口通信协议为二进制通信协议，并统一其格式范围，wi-fi模组通过http/https、xmpp、mqtt协议接口中的一种或多种分别与多个所述物联网平台连接，所述固件云包括不同wi-fi模组和不同物联网平台的组合进行分类保存的各固件，各固件的保存方式为分目录存储，目录通过wi-fi模组型号加物联网平台名称的方式进行命名，且固件云还包括一族https接口，所述https接口用于提供固件类型查询、固件版本查询和对应固件下载服务。

如图1所示，左侧为不同物联网平台，包括阿里alink、京东joylink、华为hilink、小米mijia、长虹ipp等。

上方固件云存储了wi-fi模组分别对接了左侧所有物联网平台的固件，包括阿里alink固件、京东joylink固件、华为hilink固件、小米mijia固件、长虹ipp固件。

右侧为第三方使用者生产的设备，其内部包含本实施例提到的wi-fi模组和第三方使用者自己的第三方模组。第三方使用者的第三方模组通过串口与wi-fi模组通信，可以指定wi-fi模组对应某物联网平台，此时wi-fi模组自动在固件云下载对应固件。

同时，第三方使用者的第三方模组可以通过串口与wi-fi模组通信，间接与各大物联网平台实现对接。

第三方使用者的第三方模组与wi-fi模组的串口通信协议采用一套标准规范，对接不同物联网平台，第三方使用者的第三方模组不用做修改，wi-fi模组内部自动适配。

本实施例还提供一种基于云端固件的多物联网平台自动加载的方法，包括以下步骤：

①选定多个需要对接的物联网平台，如阿里alink、京东joylink、长虹ipp，物联平台至少具备设备注册、设备信息管理、设备通信以及用户注册、用户信息维护、用户与设备通信的功能。并且提供http/https、xmpp、mqtt等一种或多种协议接口，方便wi-fi模组的接入。

②设计wi-fi模组的串口通信协议(包括但不限于wi-fi配网、物联网平台指定、消息接收、消息发送、设备注册、设备绑定、wi-fi模组重置等等)，串口通信协议采用二进制进行设计，分接收侧和发送侧，并考虑统一格式规范，然后在wi-fi模组上实现串口通信协议的接收侧服务。这样可以让第三方使用者有效控制wi-fi模组的行为，以及切换wi-fi模组当前对接的物联网平台。

③在主流的wi-fi模组上实现与各物联网云平台的协议对接，以及与固件云对接的ota升级功能。每种wi-fi模组对应不同物联网平台均编译成不同的固件，可以实现主流wi-fi模组与现有的各大物联网平台互联互通。

④固件云按照wi-fi模组和物联网平台这两个类型的组合进行分类保存各固件。保存方式为分目录存储，目录按照wi-fi模组型号+物联网平台名称的方式命名，以便快速检索。固件云提供一族https接口，此族接口提供固件类型查询，固件版本查询，对应固件下载服务。

⑤第三方使用者的第三方模组与wi-fi模组进行串口连接，第三方使用者在自己的第三方模组上实现wi-fi模组所有串口通信协议的发送侧功能，通过串口向wi-fi模组发送数据，这类数据经wi-fi模组处理后，按照当前对接的物联网平台的协议格式发给物联网平台。同时，从物联网平台收到指令后，wi-fi模组将指令进行封装后，按照串口协议格式回传给第三方使用者的第三方模组。至此，第三方使用者的第三方模组便通过wi-fi模组与物联网平台实现间接的通信。

⑥第三方使用者根据需要在适当时刻可以通过对wi-fi模组下发“物联网平台指定”类指令，wi-fi模组自动到固件云下载对应固件。由于wi-fi模组已经针对各物联网平台的协议差异化做了统一封装和转换，所以第三方使用者无需关心当前平台的实际协议格式，可仍然按照统一的串口协议来通信，这样可以实现第三方使用者的产品快速无缝对接到不同物联网平台。

整个开发过程中，第三方使用者除了自身功能逻辑开发之外，针对物联网平台对接只需要关注第⑤⑥步，几乎不用关注实际对接开发，仅需对wi-fi模组下配置，这样可以大大提高物联网平台对接效率和产品开发效率。

下面对本实施例的一种基于云端固件的多物联网平台自动加载的方法作进一步说明，包括以下步骤：

①选定两款主流wi-fi模组(marvellmw300、乐鑫esp8266、)，wi-fi模组需要具备wi-fi连接功能，并提供硬件接口，可与第三方使用者的第三方模组交互。

②选定多个需要对接的物联网平台(阿里alink、京东joylink、长虹ipp)物联平台至少具备设备注册、设备信息管理、设备通信以及用户注册、用户信息维护、用户与设备通信的功能。

③分别在marvellmw300，esp8266这2款wi-fi模组上对接阿里alink、京东joylink、长虹ipp这3个物联网平台，编译生成6种固件，固件功能包括实现对应物联网平台所有必须的通信协议、固件ota升级功能，将6种固件保存在固件云中，固件云提供一族https接口，此族接口提供固件类型查询，固件版本查询，对应固件下载服务。

④设计wi-fi模组的串口通信协议(包括但不限于wi-fi配网、物联网平台指定、消息接收、消息发送、设备注册、设备绑定、wi-fi模组重置等等)，串口通信协议采用二进制进行设计，分接收侧和发送侧，然后在wi-fi模组上实现串口通信协议的接收侧服务。

⑤第三方使用者的第三方模组与wi-fi模组进行串口连接，第三方使用者在自己的第三方模组上实现与wi-fi模组的所有串口通信协议接收侧服务(包括但不限于wi-fi配网、物联网平台指定、消息接收、消息发送、设备注册、设备绑定、wi-fi模组重置等等)对应的发送侧功能，同时在此基础上，第三方使用者的可以自定义产品自身的功能和属性，并与自己的物联网平台交互。

⑥第三方使用者根据需要在适当时刻可以通过对wi-fi模组下发“物联网平台指定”类指令，wi-fi模组自动上固件云下载对应固件，实现第三方使用者的产品快速无缝对接到不同物联网平台。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。