[发明专利]一种基于RED-MOS工业物联网操作系统的设备发布与订阅设计方法

说明书

一种基于RED‑MOS工业物联网操作系统的设备发布与订阅设计方法。本发明提供根据RED‑MOS智慧矿山物联网操作系统中发布与订阅的应用需求，优化和改进了传统的XMPP发布与订阅协议，提出了本文的发布与订阅方法。首先，提出的总体设计方案中，对传统的XMPP服务器职能进行了扩展，使服务器肩负起更多的发布与订阅管理功能，主要是在服务器中添加了对发布与订阅关系的管理和维护，以及对休眠功能的支持，其次，介绍本方法实现涉及到的对象设计、流程设计和语法设计，利用面向对象的设计思想，使数据模块化，实现以操作对象的方式进行发布与订阅对象的管理，提高系统的可靠性和灵活性，由于发布者不再管理和维护发布与订阅关系，所以对发布与订阅流程进行了设计，使服务器不再只作为数据传输的通道，而是肩负更多的发布与订阅管理功能。

技术领域

本发明涉及工业物联网技术领域，尤其是涉及一种基于RED-MOS工业物联网操作系统的设备发布与订阅设计方法。

背景技术

工业物联网技术是新一代的信息通信技术的重点研究方向，各行各业都在关注这一新兴的信息领域。由于目前工业物联网面临的一些问题，制约了工业物联网大规模的应用。首先，工业物联网相关协议种类繁多，众多的标准协议之间无法相互兼容，导致大规模的部署困难。其次，工业物联网技术的应用领域宽泛，各领域的数据结构具有不同的特点，格式不统一，妨碍了物联网的标准化，不利于物联网的发展。最后，发布与订阅在工业物联网的应用中是一种重要的通信方式，但还未有完善的发布与订阅机制。

RED-MOS是智慧矿山物联网操作系统，由基础设施层、应用开发者工具、相关业务功能模块三部分组成。RED-MOS通过基础设施层实现数据集成、边缘处理及数据统一接入，实现数据传输的可管可控，并为上层业务应用和大数据分析应用提供了云解决方案。通过RED-ToolChain开发工具链、边缘计算AI工具等应用开发者工具，实现相关矿山应用的快速开发和系统的快速融合。通过内置的“全息展示”、“智慧安全”、“智慧生产”及“设备管理”等功能模块，为矿山企业提供智慧矿山基础服务功能。

XMPP是一种基于XML语言的即时消息传输规范，主要应用于即时消息通信和在线现场探测，已经由IETF(The Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组)正式完成了标准化工作。XMPP协议作为一种开放式的即时通信协议，具有良好扩展性和实时性，已经广泛应用于互联网。相比于其他物联网应用层协议，将XMPP协议引入工业物联网可更有效解决上述问题，实现互联网与工业物联网之间的发布/订阅交互，有助于实现人与物、物与物之间的互联互通。

发明内容

本发明提供了一种基于RED-MOS工业物联网操作系统的设备发布与订阅设计方法，根据RED-MOS智慧矿山物联网操作系统中发布与订阅的应用需求，优化和改进了传统的XMPP发布与订阅协议，对传统的XMPP服务器职能进行扩展，使服务器不再只作为数据传输的通道，而是肩负更多的发布与订阅管理功能。

其技术方案如下所述：

一种基于RED-MOS工业物联网操作系统的设备发布与订阅设计方法，应用在基于XMPP协议的工业物联网设备上，设备中的发布与订阅系统由发布者、订阅者和XMPP服务器组成，服务器作为数据传输通道，同时管理和维护发布与订阅关系，包括接收发布者发布的消息，推送消息到所有已订阅的订阅者，并增加了对休眠功能的支持，在发布者休眠时代理休眠服务。

订阅者只需将感兴趣的条目发送给服务器请求服务，发布者将底层信息对象化处理，提供周期性和事件性的数据发布服务，满足订阅规则时发布对象消息，使得XMPP的客户端能够作为订阅者角色，也能够作为发布者角色，也能够同时作为发布者和订阅者双重角色。

服务器管理发布者与订阅者之间的订阅关系，当发布者按照周期性或事件性发布数据到服务器时，无需指定目的节点，且只需发布一次，由服务器转发至一个或多个订阅者。