[发明专利]基于边缘计算的物联网组网系统及组网方法

权利要求书

1.基于边缘计算的物联网组网系统，其特征在于，包括终端设备、音视频处理设备、智能网关设备、数据归集平台和智能算法平台；

所述终端设备发送场景数据到智能网关设备；所述终端设备包括传感器、拾音器、控制器和摄像头，其中，所述拾音器、摄像头采集音视频数据经音视频处理设备处理后发送到智能网关设备；

所述智能网关设备对接收的终端设备场景数据进行业务处理，负责上行和下行数据传送；

所述数据归集平台接收智能网关设备定期上报的数据或已有素材数据存入数据库中，供智能算法平台训练优化算法文件，所述算法文件用于更新智能网关设备的智能决策模块，以优化业务场景。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的物联网组网系统，其特征在于：所述智能网关设备包括系统控制模块、输入接口模块、数据预处理模块、n个业务算法模块和通讯模块，各模块间通过管道传输数据，通讯模块负责上行和下行数据传送，智能网关设备接收原始场景数据并上行传送至数据归集平台，控制指令下行发送给终端设备：

系统控制模块用以管理智能网关所在星型网络中所有终端设备、各程序模块间的执行逻辑、模块间数据流转管道建立以及与智能算法平台控制指令通信和程序模块更新服务；

智能网关设备通过输入接口模块接收终端设备采集的场景数据，并通过输入接口模块校验数据的合法性和完整性；

数据预处理模块接收经校验的有效数据，对原始数据进行业务封装，并转换为用于机器学习的业务数据；

业务算法模块包含经过智能算法平台训练得到的算法文件，接收数据预处理模块传输的业务数据，输出用于解决特定业务场景问题的结果数据集；

传输模块负责将原始数据及日志进行通讯协议封装，并推送到数据归集平台。

3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的物联网组网系统，其特征在于：所述业务算法模块遵循统一的通信接口标准，每个业务算法模块包含至少一个下行接口和至少一个上行接口，且数据使用统一的格式和编解码方法。

4.根据权利要求3所述的基于边缘计算的物联网组网系统，其特征在于：所述业务算法模块具有启动参数，由系统控制模块调用并指定，用于控制业务算法模块调度顺序。

5.根据权利要求4所述的基于边缘计算的物联网组网系统，其特征在于：所述系统控制模块对业务算法模块的调度模式为：

(1)所有业务算法模块启动后向系统控制模块注册服务，并由系统控制模块监控个业务算法模块运行状态；

(2)系统控制模块提供基于WEB的配置管理服务，用于配置业务算法模块的数据流转逻辑，管理业务算法模块的上下线状态及下载更新服务，并为逻辑相邻业务算法模块建立Linux管道文件；

(3)接收智能算法平台控制指令，完成业务算法模块及算法文件的下线、更新及上线操作。

6.根据权利要求5所述的基于边缘计算的物联网组网系统，其特征在于：所述系统控制模块中所提供的基于Web的配置管理服务基于以下原理实现：

(1)在智能网关设备软件系统中搭建WEB容器，系统控制模块提供供用户访问的HTML管理页面；

(2)业务算法模块服务注册信息写入智能网关设备数据库中，用户在HTML管理页面中配置各模块数据流转逻辑；

(3)用户通过HTML管理页面向数据归集平台发送请求，查询数据归集平台端业务模块列表及算法文件列表，并进行下载更新操作。

7.根据权利要求1所述的基于边缘计算的物联网组网系统，其特征在于：所述数据归集平台包括设备管理模块、数据接收模块和发送模块；

所述设备管理模块用于管理所有智能网关设备及所有终端设备，包含设备信息、状态、网络参数、地理位置和业务数据类型；

所述数据接收模块用以接收智能网关设备上报的数据及日志，实现通信协议解析、业务数据封装，并写入数据库；

所述发送模块用于中心管理员向智能网关设备发送控制指令，包括校时、上线下线、重启、模块更新以及终端设备的下行指令。