一种基于统一物联管理平台文件传输和设备管理的方法和系统与流程

本发明涉及一种物联网领域，尤其涉及一种基于统一物联管理平台文件传输和设备管理的方法和系统。

背景技术：

1、现有物联网平台大多为集成设备管理、数据安全通信和消息订阅为一体的平台。通常对下支持连接还练设备，采集设备数据上云；对上提供云端api，服务器端通过调用云端api下达指令至设备端，实现远程控制。现有科技公司的国内公有云物联网平台大多基于上述形式，并采用mqtt协议实现设备和物联网平台之间的数据传输协议。一般情况下，现有物联网平台技术架构中对非结构化文件通过mqtt协议文件分包分帧传输，首先对一个非结构化文件进行分包并多次传输，接收端也要通过接收多次分包后重新组包，恢复非结构化文件。其中间过程十分复杂，终端侧开发技术存在差异，容易出错，因此可靠性弱。

2、例如，一种在中国专利文献上公开的“一种变压器数字孪生云平台及其实现方法”，其公告号cn113485156a，平台为c/s模式，采用多模块架构，配备状态监测装置，具有tcp/ip、mqtt等通信协议转换及边缘计算能力。数据接入模块部分以主流iot协议完成结构化和非结构化数据接入。建模仿真模块完成变压器三维几何建模。以可视化仿真模块调用仿真结果进行可视化展示与体验。状态监测装置实时记录设备运行情况，并将实时数据发送至云端以文件形式保存，通过与数据库中历史数据的对比分析，反馈当前变压器状态，指导本地模型更新和预测，实现全寿命周期管理。

技术实现思路

1、本发明主要解决现有技术中物联网平台中非结构化文件传输过程过于复杂的问题；提供一种基于统一物联管理平台文件传输和设备管理的方法和系统，通过统一文件传输和设备管理方法，能够简化物联管理平台和设备之间非结构化文件传输复杂程度，提升传输时信息的稳定性，减小平台资源损耗；提高物联管理平台对设备应用软件、系统软件等设备软件管理的效率。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

3、本发明的基于统一物联管理平台文件传输和设备管理的方法包括：物联管理平台和边缘物联设备之间建立连接，通过mqtt协议数据、基于tcp/ip轻量级通信协议对结构化数据信息完成双向实时交互；基于mqtt和http技术融合，物联管理平台向边缘物联设备主动发起通信，下发非结构化数据文件，边缘物联设备向物联管理平台上传非结构化数据文件。本方案通过mqtt通信触发http协议传输非结构化数据文件，实现文件实时上传下载；能够充分发挥mqtt和http通信协议各自技术优势，解决平台和终端之间非结构化数据、大文件传输管理办法。

4、作为优选，所述的建立连接过程包括：边缘物联设备向物联管理平台发起连接，并发布上线请求消息；物联管理平台接收上线请求消息，鉴别权限、认证后向边缘物联设备回复上线响应消息；边缘物联设备接收上线响应消息，后与物联管理平台建立长链接，维持实时通信。边缘物联设备和物联管理平台之间基于mqtt的长连接完成对边缘物联设备的数据、警报等信息的上报，能够实现设备和平台进行结构化数据的快速传递和平台对设备的全方位管控。

5、作为优选，所述的双相实时交互过程包括：边缘物联设备主动发起数据上报或告警事件上报，通过mqtt broker转发；物联管理平台接收上报的信息，处理后响应数据并发送回执信息，通过mqtt broker转发；边缘物联设备的代理订阅到回执信息，执行相应处理。通过mqtt broker经手转发物联管理平台和边缘物联设备的数据、警告信息，使物联管理平台和边缘物联设备之间的数据信息和警告信息传递更加高效、准确，且实时接收警告信息能够有效地保证系统运行的安全性。

6、作为优选，所述的双相实时交互过程还包括：物联管理平台发布任务查询消息，通过mqtt broker转发；边缘物联设备接收任务查询消息，将当前任务状态整合发布响应消息，通过mqtt broker转发，物联管理平台订阅上述响应消息；边缘物联设备的任务执行完毕后，通过mqtt broker转发主动向物联管理平台发布任务执行结果。通过将当前任务状态整合发布，并设置代理订阅回执信息，使得物联管理平台能够实时获取边缘物联设备传递的任务信息，便于实时跟进任务执行状态，掌控性更强。

7、作为优选，所述的下发非结构化数据文件的过程包括：物联管理平台通过mqtt发布文件下发命令，包含：文件下载路径url、文件名称、文件大小、文件md5校验值或文件数字签证信息；边缘物联设备接收文件下发命令，解析命令中的文件信息，向物联管理平台发送应答；边缘物联设备的代理执行非结构化文件的下载过程，下载完成后，保存文件至本地存储，主动断开http/https连接，解压使用文件。采用代理进行实时的信息应答和信息下载，能够避免信息疏漏，实现边缘物联设备与物联管理平台之间信息传递的双向性和实效性。

8、作为优选，所述的下载过程包括：边缘物联设备的代理发起http/https连接认证请求和下载请求，请求连接物联管理平台http/https文件下载服务；物联管理平台接收到连接认证请求，鉴权请求若合法，则响应其下载请求，若不合法，则直接断开http/https连接；边缘物联设备通过合法的http/https连接鉴权后，接收下载文件。确保边缘物联设备与物联管理平台的连接，以及判定设备是否满足鉴权，能够保证平台与设备间网络连接的安全性和稳定性，一旦发生错漏，通过及时断开连接也能够保全二者的错漏数据不会相互影响。

9、作为优选，所述的上传非结构化数据文件的过程包括：边缘物联设备通过mqtt协议发布文件上传请求，包含文件名称、文件大小或文件md5校验值；物联管理平台接收文件上传请求，并解析获取非结构数据文件的相关信息，分配文件上传信息，所述文件上传信息包括：文件存储空间、文件上传路径url或鉴权信息；物联管理平台发送带有文件信息的mqtt响应消息至边缘物联设备；边缘物联设备接收响应消息，解析出文件上传信息后进行非结构文件上传。通过mqtt协议实现边缘物联设备与物联管理平台对文件基本信息的快速响应和分析，能够大大提高初期文件基础信息传递的效率，缩短文件整体传输的时间。

10、作为优选，所述的上传非结构化数据文件的过程还包括：边缘物联设备向物联管理平台发起http/https连接认证请求和文件上传请求；物联管理平台的http/https服务鉴权连接认证请求，若合法则响应其文件上传请求，若不合法，则平台则直接断开http/https连接；鉴权合法后，边缘物联设备开始上传文件，边缘物联管理平台接收文件，并实时监控文件是否上传完毕，若上传完毕，物联管理平台将文件数据解压并保存非结构化数据库中；物联管理平台主动断开http/https连接。边缘物联终端和物联管理平台之间基于http/https协议实现非结构化数据文件的上传下载，能够安全、高效的进行非结构化数据的传输和保存，简单的传输流程结合鉴权认证，保障非结构化数据文件传输的高效性和安全性。

11、本发明的系统包括：边缘物联设备和物联管理平台；物联管理平台设有mqttbroker、http service、结构化数据库和非结构化数据库；边缘物联设备设有mqtt client、http client和文件存储结构；mqtt broker与mqtt client交互传递信息，http client与http service建立网络连接；文件存储结构、结构化数据库和非结构化数据库用作分类储存文件。本方案的系统结构简单化，配合其网络传输方式能够简化物联管理平台和设备之间非结构化文件传输复杂程度。

12、作为优选，所述的物联管理平台还设有综合服务管理，用作管理逻辑和前端交互，订阅边缘物联设备上报的信息；所述边缘物联设备还设有边缘管理服务，用作订阅物联管理平台下达的信息。综合服务管理和边缘管理服务能够保证订阅的相互性，作为物联管理平台和边缘物联设备双向信息传递的保障。

13、本发明的有益效果是：

14、1. 本发明的一种基于统一物联管理平台文件传输和设备管理的方法和系统，实现了一套存在于物联管理平台和物联设备之间非结构化文件传输，通过简化物联管理平台和设备之间非结构化文件传输复杂程度，提升信息传输的稳定性，节省平台的资源和流量；

15、2. 本发明的一种基于统一物联管理平台文件传输和设备管理的方法和系统，通过设计好的非结构化文件传输方案，实现对设备软件文件、配置文件、数据模型文件的管理，提高物联管理平台对设备应用软件、系统软件等设备软件管理的效率，能够简化应用软件，并对系统软件升级、卸载流程一并进行合理考量与安排。