[发明专利]一种基于云雾结合的模块化物联网应用快速构建平台

说明书

本发明公开了一种基于云雾结合的模块化物联网应用快速构建平台，其整体架构自下而上依次包括：硬件设备层、雾处理层和云服务层，其中，硬件设备层由NodeMCU和物联网感知设备构成，雾处理层由Prowo网关组成，云服务层设置有云服务器。本发明的有益之处在于：(1)能够配套多个使用场景，可拓展性高；(2)层次划分清楚，可以屏蔽底层硬件差异，降低物联网应用开发门槛，可以较好的适应物联网市场技术的更迭和需求的变更。

技术领域

本发明涉及一种物联网应用构建平台，具有涉及一种基于云雾结合的模块化物联网应用快速构建平台，属于物联网技术领域。

背景技术

近年来，随着物联网(Internet of Things，loT)技术的普及和嵌入式设备的大量研发部署，使得智能物体的种类和数量都在不断的增长，物联设备和系统在人们的日常生活使用中也越来越普及。网络化技术的演进，也使得传感器节点、控制器节点、RFID以及一些家电设备(电视、闹钟、音响、空调等)能够通过无线通信协议和互联网协议进行网络互联和信息交换。这些不断数字化和网络化的智能设备正在被广泛的应用于智能家居、智能物流、智能交通和智能农业等领域，具有巨大的商业价值。可以说，物联网是继计算机、互联网和移动通信技术之后引发新一轮信息产业浪潮的核心领域。

图1显示的是以物联网网关构建的典型物联网架构。物联网网关是将多种物联网感应层设备的接入手段整合起来，统一互联到接入网络的关键设备。物联网网关可满足局部区域短距离通信的接入需求，实现与公共网络的连接，同时完成转发、控制、信令交换和编解码等功能，而终端管理、安全认证等功能保证了物联网业务的质量和安全。物联网网关在未来的物联网时代将会扮演着非常重要的角色，可以实现感知延伸网络与接入网络之间的协议转换，既可以实现广域互联，也可以实现局域互联，物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换，此外物联网网关还需要具备设备管理功能，运营商通过物联网网关可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。

目前市场上绝大多数物联网网关的功能都比较单一，只具有转发数据的功能，不支持外置扩充设备，使用和学习成本较高，而且都带有严密的封装，不支持二次开发，只支持单一物联网传感设备数据的采集接收和转发，拓展性极低，而且不能在网关上直接进行物联网应用程序的开发和测试。

图2显示的是物联网网关内部典型的架构，其从上到下依次是：

广域接入层：提供各种北向连入电信网络的通道接口，如CDMA、 WiFi、以太网等，一般是单一接入方式，适用于特定网络环境的组网。

业务处理层：首先定义标准的感知层接入协议，保证不同的感知层协议能够变成格式统一的数据和信令，同时将广域接入层下发的数据解包成标准格式数据，实现与管理平台的协议对接，实现管理协议的解析并转换为感知层协议可以识别的信号和控制指令，最后进行数据的处理和指令的传输。

网络接入层：实现不同感知网络的协议接入和解析，按照应用的场景一般是某种特定的协议，例如NB-IOT、LORA、WIFI、BLE等多种通信协议。

当前，在新一代信息通信技术的冲击下，物联网正加速向传统行业渗透，传统企业正面临向创新型企业转变的关键时期。但是，由于传统小微企的技术实力较弱、科研投入有限，导致其在向创新型企业转变的过程中寸步难行。目前，开发物联网应用往往需要涉及到整个物联网开发生态体系，包括底层硬件、模块、终端、网络、平台等各个方面，其中硬件模块差异化严重，而仅网络就已有十余种选择。而应用的开发之后的测试与部署仍然是业内开发的难点。为了解决这一问题，出现了众多全栈式物联网应用开发公司，这些公司提供从底层硬件研发到用户端安卓应用开发的全套解决方案。然而，这些物联网应用开发公司的报价往往偏高，使得小微企业难以承受。并且，由于小微企业技术实力较弱，在交付验收物联网应用时难以发现潜在问题，交付之后发生问题又难以凭借自身实力解决，导致要花费额外费用进行物联网应用的维护，当需求变更或产品更新时，仍需要花费高昂费用进行物联网应用的更新，难以适应技术快速更迭的市场。