一种基于智能港的物联网中间件系统及物联网系统的制作方法

本发明主要涉及网络信息技术领域，具体地说，涉及一种基于智能港的物联网中间件系统及物联网系统。

背景技术：

随着物联网技术的发展和应用的扩展，物联网最终将实现跨域、海量、异构设备和资源的互联、互通和互操作。然而，现阶段物联网还停留在万物互联的阶段，多数应用是局限在某行业或领域内，标准规范尚有待完善，更不支持跨域大规模互通互操作的自适应和灵活适配能力。同时，现有物联网架构基本网络功能深深嵌入到硬件设备中，在大规模应用中适应性和灵活性都较差；另一方面，由于网络功能与硬件的紧耦合，设备的网络功能无法灵活为其它设备提供相应服务，引起大量的资源浪费。因此，如何面向全行业、多领域，实现海量异构设备和资源的互联、互通、互操作，是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于智能港的物联网中间件系统及物联网系统，可解决物联网中海量信息的过滤、整合、存储的问题和物联网中不同应用系统之间的互操作问题。

本发明的基于智能港的物联网中间件系统，包括包括设备模型驱动模块、智能港、资源浏览控制器和计算机，所述设备模型驱动模块用于与外部设置的设备模型相连，并将设备模型的信息发送至智能港；所述智能港用于支持对海量异构物联网设备资源模型的构建、存储、管理，并支持与设备模型的智能交互、智能分析和服务；所述资源浏览控制器分别与智能港和计算机相连，用于资源操作、资源调度、资源展现及信息传递；所述计算机用于发送操作指令，并将所述操作指令通过资源浏览控制器发送至智能港，或用于接受并存储资源浏览控制器反馈的信息结果；其中：所述智能港包括资源类模型服务平台、资源平行模型管理与服务平台以及智能港协同管理与服务平台，所述资源类模型服务平台用于资源类模型的解析、资源类模型的存储及服务的解析与封装，所述资源平行模型管理与服务平台用于数据的存储与资源运行，所述智能港协同管理与服务平台用于实现与设备模型驱动模块的数据双向传递。

进一步地，所述资源类模型服务平台包括建模与管理工具模块、资源类模型解析模块、资源类模型属性库、服务门户模块、服务解析模块和服务封装模块，所述资源类模型解析模块用于对在智能港注册的设备模型进行识别解析，所述资源类模型属性库用于存储注册在智能港的设备模型信息，所述建模与管理工具模块用于根据资源类模型属性库中存储的信息进行建模与管理，所述服务门户模块与资源浏览控制器相连，所述服务封装模块与资源平行模型管理与服务平台相连。

进一步地，所述资源平行模型管理与服务平台包括资源运行数据模块和查询接口模块，所述资源运行数据模块用于存储状态数据、能力数据和关系数据，所述状态数据、能力数据和关系数据来源于资源类模型解析模块，所述查询接口模块用于将从资源浏览控制器接收的信息传递给智能港协同管理与服务平台。

进一步地，所述资源浏览控制器包括通信接口模块、资源操作模块、规则库模块、gis加载模块、资源展现模块和资源调度模块，所述通信接口模块与计算机相连，用于接收计算机发送的操作指令或发送资源操作模块反馈的信息结果给计算机，所述规则库模块用于存储规则编制模块发送的规则，并将其反馈至规则执行模块进行操作执行，所述gis加载模块用于对资源浏览控制器中的数据进行加载，所述资源展现模块和资源调度模块分别用于对资源操作模块完成的信息进行展现和调度。

通过上述设置，位于智能港外部的设备模型通过设备模型驱动模块与智能港相连，在智能港完成对注册的不同设备实例进行识别、管理、数据采集、状态监控与调度运行，且设备模型驱动和智能港协同管理与服务平台之间实现数据的双向传递，同时，计算机与资源浏览控制器相连，计算机用于发送操作指令，并将所述操作指令通过资源浏览控制器发送至智能港，或用于接受并存储资源浏览控制器反馈的信息结果，解决了物联网中海量信息的过滤、整合、存储的问题和物联网中不同应用系统之间的互操作问题。

本发明的另一个方面，还提供一种物联网系统，包括从上到下依次设置的物联网上层应用、物联网中间件平台及物联网设备资源，所述物联网中间件平台包括设备模型模块、数据资源模块、资源管控服务模块、应用服务模块和安全管理服务模块，所述物联网设备资源、设备模型模块和数据资源模块构建成前述任一项的基于智能港的物联网中间件系统，其中：

所述设备模型模块用于实现物联网设备资源到信息域的抽象，使计算机能够识别相应设备资源，并能够基于设备模型模块提供的信息，实现与设备资源的连接、交互、数据采集与控制；

所述数据资源模块用于对物联网中间件平台运行所需系统数据和运行过程中获取的物联网设备及物联网上层应用相关业务数据进行统一存储管理，为资源管控服务模块的正常运行提供数据支撑；

所述资源管控服务模块用于提供资源交互与运行服务，且支持物联网上层应用服务与下层的物联网设备资源的绑定，为物联网上层应用调度资源运行、获取资源数据、进行资源远程控制提供支撑；

所述应用服务模块用于为物联网上层应用提供公共服务、业务应用服务、资源接口服务；

所述安全管理服务模块通过应用和融入各种安全保密技术，用于保证设置于下层的物联网设备资源的安全访问，使授权用户能够安全访问所需资源，避免非法入侵和其他安全隐患。

进一步地，所述资源管控服务模块包括设备资源管理模块、应用管理模块、资源定位模块、设备资源交互与调度运行服务模块和资源数据采集服务模块，所述设备资源管理模块基于资源模型，用于支持不同设备资源的注册接入，并生成对应的具体设备资源实例，支持用户对设备资源实例进行统一管理，对设备状态进行实时跟踪查询；所述应用管理模块用于支持对应用服务系统的统一管理及不同应用服务的设备资源配置；所述设备资源交互与运行服务模块用于为各个设备资源实例建立虚拟进程，且负责监听前端资源认证请求和应用资源使用请求，完成设备资源实例动态连接、设备资源状态检测、设备资源数据接收、设备资源控制命令传输和设备资源运行调度；所述资源数据采集服务模块用于设备资源数据的采集。

进一步地，所述设备资源交互与运行服务模块包括请求处理服务模块、模型总控服务模块、模型驱动服务模块、协同任务运行服务模块、通知服务模块和消息处理服务模块，所述请求处理服务模块用于监听物联网设备资源的使用请求消息，并依次对请求消息进行识别、认证、解析和封装后，将消息发送给服务内部指定服务进行处理的同时，对内部服务处理消息结果封装后发送给外部请求进程；所述模型总控服务模块用于对请求消息中设备使用信息的进行提取，并判定使用设备资源实例所属的资源模型，调度启动对应的资源模型服务进行请求处理，同时对设备模型处理负载进行监控，根据负载进行资源的调度；所述模型驱动服务模块用于根据不同设备模型的应用请求，对对应设备的平行运行实例线程进行生成、处理、调度和管理，平行运行实例线程负责根据请求命令将设备状态数据返回给请求进程或对设备进行具体操控；所述协同任务运行服务模块用于负责多设备之间的协同操作，其解析协同任务中涉及的设备资源，并创建相应任务进程，按任务运行策略采集条件设备数据，对运行条件进行检查，条件满足时，负责驱动执行设备完成指定操作或返回相应数据，同时支持任务条件满足后向特定用户发送通知消息；所述通知服务模块用于负责通知消息推送服务，负责建立、维护与指定用户之间消息通道，负责向指定用户发送短信或系统消息；所述消息处理服务模块用于对后台运行各类消息进行解析、处理、分发和交换功能，保证各后台服务之间信息的有效交互。

进一步地，所述应用服务模块包括公共服务模块、业务应用服务模块和资源接口服务模块，所述公共服务模块用于为用户或应用提供资源注册、资源检索、资源申请、资源状态查询的门户应用；所述业务应用服务模块用于实现物联网上层应用接入与管理功能，及支持应用与底层的设备资源的灵活关联；所述资源接口服务模块用于为物联网上层应用提供底层的设备资源统一访问接口服务。

进一步地，所述物联网设备资源包括智慧门禁系统、云中心环境、视频监控系统、停车场管理系统和智慧照明系统中的至少一种。

进一步地，所述物联网中间件平台与物联网设备资源至少通过6lowpan、tcp/ip、coap、http、nb-lot网络协议中的一种连接。

本发明的物联网中间件系统及自动排放管装置，包括至少二个可转动的弯曲杆，各弯曲杆包括凹部和凸部，握持作业时各所述弯曲杆的凹部朝内。本发明在弯曲杆的凹部转出时，有较大的开口，便于管子进入，而在凹部朝内时，可以稳定地将管子握持在中间，工作可靠，操作简单。

本发明物联网系统，依托物联网中间件平台，面向区域资源管控需求，构建基于智能港的物联网中间件系统，支持门禁系统系统、视频监控系统、停车场管理系统、智慧照明系统等按需灵活接入，支持用户通过计算机远程实现对异构设备的统一管控，实现了不同类型设备资源在信息域的抽象，使得物理实体资源能够无缝的接入到信息域中，建立资源模型，且支持基于6lowpan、tcp/ip、coap、http、nb-lot协议连接设备资源，为实现对物理资源的一体化管控提供基础支撑。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种基于智能港的物联网中间件系统的模型结构图；

图2是本发明一种物联网系统的架构图；

图3是本发明中设备资源交互与运行服务模块的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为更好地理解本发明，针对如下名称给出进一步解释：

6lowpan是一种基于ipv6的低速无线个域网标准，即ipv6overieee802.15.4；

tcp/ip(transmissioncontrolprotocol/internetprotocol，传输控制协议/网际协议)，是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。

coap(constrainedapplicationprotocol，受限应用协议)，是一种在物联网世界的类web协议；

http(超文本传输协议)，是一种规定www(万维网)服务器与浏览器之间信息传递规范；

nb-lot(narrowbandinternetofthings,窄带物联网)，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(lpwan)。

图1是本发明一实施例的基于智能港的物联网中间件系统的模型结构图。如图1所示，该实施例的物联网中间件系统包括设备模型驱动模块、智能港、资源浏览控制器和计算机，具体地，设备模型驱动模块用于与外部设置的设备模型相连，并将设备模型的信息发送至智能港；智能港，作为一个逻辑节点，用于支持对海量异构物联网设备资源模型的构建、存储、管理，并支持与外部设置的设备模型的智能交互、智能分析和服务，物理设备资源所有者通过该中间件平台能够将资源按需注册到智能港，智能港基于设备资源模型，支持对注册的不同设备实例进行识别、管理、数据采集、状态监控与调度运行，在屏蔽底层设备和网络通信细节的基础上，支持物联网上层应用对设备进行访问与控制，其中，智能港包括资源类模型服务平台、资源平行模型管理与服务平台以及智能港协同管理与服务平台，资源类模型服务平台用于资源类模型的解析、资源类模型的存储及服务的解析与封装，资源平行模型管理与服务平台用于数据的存储与资源运行，智能港协同管理与服务平台用于实现与设备模型驱动模块的数据双向传递；资源浏览控制器分别与智能港和计算机相连，用于资源操作、资源调度、资源展现及信息传递；计算机用于发送操作指令，并将所述操作指令通过资源浏览控制器发送至智能港，或用于接受并存储资源浏览控制器反馈的信息结果。

作为本发明的优选实施例，前述资源类模型服务平台包括建模与管理工具模块、资源类模型解析模块、资源类模型属性库、服务门户模块、服务解析模块和服务封装模块，资源类模型解析模块用于对在智能港注册的设备模型进行识别解析，资源类模型属性库用于存储注册在智能港的设备模型信息，建模与管理工具模块用于根据资源类模型属性库中存储的信息进行建模与管理，服务门户模块与资源浏览控制器相连，服务封装模块与资源平行模型管理与服务平台相连。

同时，如图1所示，上述资源平行模型管理与服务平台包括资源运行数据模块和查询接口模块，资源运行数据模块用于存储状态数据、能力数据和关系数据，状态数据、能力数据和关系数据来源于资源类模型解析模块，查询接口模块用于将从资源浏览控制器接收的信息传递给智能港协同管理与服务平台。

另外的，在进一步的技术方案中，如图1所示，资源浏览控制器包括通信接口模块、资源操作模块、规则库模块、gis加载模块、资源展现模块和资源调度模块，具体地，通信接口模块与计算机相连，用于接收计算机发送的操作指令或发送资源操作模块反馈的信息结果给计算机，规则库模块用于存储规则编制模块发送的规则，并将其反馈至规则执行模块进行操作执行，gis加载模块用于对资源浏览控制器中的数据进行加载，资源展现模块和资源调度模块分别用于对资源操作模块完成的信息进行展现和调度。

故此，位于智能港外部的设备模型通过设备模型驱动模块与智能港相连，在智能港完成对注册的不同设备实例进行识别、管理、数据采集、状态监控与调度运行，且设备模型驱动和智能港协同管理与服务平台之间实现数据的双向传递，同时，计算机与资源浏览控制器相连，计算机用于发送操作指令，并将所述操作指令通过资源浏览控制器发送至智能港，或用于接受并存储资源浏览控制器反馈的信息结果，通过上述设置，解决了物联网中海量信息的过滤、整合、存储的问题和物联网中不同应用系统之间的互操作问题。

本发明的另一个方面，还提供一种物联网系统。如图2所示，该物联网系统包括从上到下依次设置的物联网上层应用、物联网中间件平台及物联网设备资源，具体地，该物联网中间件平台包括设备模型模块、数据资源模块、资源管控服务模块、应用服务模块和安全管理服务模块，其中：所述设备模型模块用于实现物联网设备资源到信息域的抽象，使计算机能够识别相应设备资源，并能够基于设备模型模块提供的信息，实现与设备资源的连接、交互、数据采集与控制，是物联网上层应用与底层物联网设备资源进行交互的桥梁；数据资源模块用于对物联网中间件平台运行所需系统数据和运行过程中获取的物联网设备及物联网上层应用相关业务数据进行统一存储管理，为资源管控服务模块的正常运行提供数据支撑；资源管控服务模块用于提供诸如资源实例管理、资源同步运行进程管理、资源数据采集进程管理、资源状态监控进程管理、消息管理、资源协同任务调度等资源交互与运行服务，且支持物联网上层应用服务与下层的物联网设备资源的绑定，为物联网上层应用调度资源运行、获取资源数据、进行资源远程控制提供支撑；应用服务模块用于为物联网上层应用提供公共服务、业务应用服务、资源接口服务，优选地，该应用服务模块包括公共服务模块、业务应用服务模块和资源接口服务模块，公共服务模块用于为用户或应用提供资源注册、资源检索、资源申请、资源状态查询的门户应用；业务应用服务模块用于实现物联网上层应用接入与管理功能，及支持应用与底层的设备资源的灵活关联；资源接口服务模块用于为物联网上层应用提供底层的设备资源统一访问接口服务；安全管理服务模块通过应用和融入各种安全保密技术，用于保证设置于下层的物联网设备资源的安全访问，使授权用户能够安全访问所需资源，避免非法入侵和其他安全隐患。需要说明的是，上述物联网设备资源、设备模型模块和数据资源模块构建成图1所示的基于智能港的物联网中间件系统。优选地，本发明中物联网中间件平台与物联网设备资源至少通过6lowpan、tcp/ip、coap、http、nb-lot网络协议中的一种连接。

进一步地，如图2所示，资源管控服务模块包括设备资源管理模块、应用管理模块、资源定位模块、设备资源交互与调度运行服务模块和资源数据采集服务模块，具体地：

设备资源管理模块基于资源模型，用于支持不同设备资源的注册接入，并生成对应的具体设备资源实例，支持用户对设备资源实例进行统一管理，对设备状态进行实时跟踪查询；

应用管理模块用于支持对应用服务系统的统一管理及不同应用服务的设备资源配置；

设备资源交互与运行服务模块，是驱动各类设备系统资源运行的核心模块，运行在后台，用于为各个设备资源实例建立虚拟进程，且负责监听前端资源认证请求和应用资源使用请求，完成设备资源实例动态连接、设备资源状态检测、设备资源数据接收、设备资源控制命令传输和设备资源运行调度，保证各类物理资源能够正常高效地运行，满足前端应用需求；优选地，如图3所示，该设备资源交互与运行服务模块包括请求处理服务模块、模型总控服务模块、模型驱动服务模块、协同任务运行服务模块、通知服务模块和消息处理服务模块，其中：请求处理服务模块用于监听物联网设备资源的使用请求消息，并依次对请求消息进行识别、认证、解析和封装后，将消息发送给服务内部指定服务进行处理的同时，对内部服务处理消息结果封装后发送给外部请求进程；模型总控服务模块用于对请求消息中设备使用信息的进行提取，并判定使用设备资源实例所属的资源模型，调度启动对应的资源模型服务进行请求处理，同时对设备模型处理负载进行监控，根据负载进行资源的调度；模型驱动服务模块用于根据不同设备模型的应用请求，对对应设备的平行运行实例线程进行生成、处理、调度和管理，平行运行实例线程负责根据请求命令将设备状态数据返回给请求进程或对设备进行具体操控；协同任务运行服务模块用于负责多设备之间的协同操作，其解析协同任务中涉及的设备资源，并创建相应任务进程，按任务运行策略采集条件设备数据，对运行条件进行检查，条件满足时，负责驱动执行设备完成指定操作或返回相应数据，同时支持任务条件满足后向特定用户发送通知消息；

通知服务模块用于负责通知消息推送服务，负责建立、维护与指定用户之间消息通道，负责向指定用户发送短信或系统消息；所述消息处理服务模块用于对后台运行各类消息进行解析、处理、分发和交换功能，保证各后台服务之间信息的有效交互。

资源数据采集服务模块用于设备资源数据的采集。

此外，值得提及的是，本发明物联网设备资源包括智慧门禁系统、云中心环境、视频监控系统、停车场管理系统和智慧照明系统中的至少一种。

上述物联网系统，依托物联网中间件平台，面向区域资源管控需求，构建基于智能港的物联网中间件系统，支持门禁系统系统、视频监控系统、停车场管理系统、智慧照明系统等按需灵活接入，支持用户通过计算机远程实现对异构设备的统一管控，实现了不同类型设备资源在信息域的抽象，使得物理实体资源能够无缝的接入到信息域中，建立资源模型，且支持基于6lowpan、tcp/ip、coap、http、nb-lot协议连接设备资源，为实现对物理资源的一体化管控提供基础支撑。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。