[发明专利]边缘计算网关安全通信方法、系统、终端设备及服务器

权利要求书

1.一种边缘计算网关安全通信方法，其特征在于，包括：

按照预设的结构化设计对数据进行结构化处理，通过预设的各种接口生成和解析结构化数据；

构建智慧道路边缘计算网关与服务器之间的安全网络通道，对数据进行鉴权和加解密处理；

对MQTT接口进行优化，并将优化后的MQTT接口作为智慧道路边缘计算网关与服务器之间的通信接口；优化后的MQTT接口包括：初始化设置参数的接口、创建MQTT通信实例的接口、设置用户和密码的接口、请求连接的接口、发布信息的接口、订阅信息的接口、关闭连接的接口；其中，所述初始化设置参数的接口自动读取并配置MQTT参数和进行初始化；所述发布信息的接口和订阅信息的接口直接将发送与接收各自设计为单独的一个接口，插入系统程序，实现系统程序的低耦合性；所述关闭连接的接口清除所有配置参数和释放占用的空间资源；

基于预设的轻量文本通信协议中的以下数据结构进行智慧道路边缘计算网关与服务器之间的即时通信：心跳包、探针数据包、视频数据包、环境数据包、光照强度数据包、SOS紧急呼叫包、行人识别、人流量检测、车流量检测包、道路险情识别包、LED灯光等级调节包、网关接收FW升级接口包、网关接收软硬件版本包、设备状态上报接口包、人脸特征提取与识别包、行人属性标签包、系统日志包和设备控制接口包；所述协议中的帧结构的消息内容包括：边缘网关ID号、数据类型和数据内容；

利用通信系统进行资源监测调度，根据智慧道路边缘计算网关的计算能力对传感器原始数据进行处理；具体地，确定第一能力等级和第二能力等级，所述第一能力等级为智慧道路边缘计算网关当前的计算能力等级，根据智慧道路边缘计算网关当前的内存空间计算得到，内存空间越大，则所述第一能力等级越高，内存空间越小，则所述第一能力等级越低；所述第二能力等级为处理传感器原始数据所需的计算能力等级，根据数据类别和计算数据所需的存储空间计算得到，对于图像而言，图像所需存储空间=分辨率*占用位数/8，或图像所需存储空间=分辨率*颜色信息占用的字节数，图像所需存储空间越大，则所述第二能力等级越高，反之，图像所需存储空间越小，则所述第二能力等级越低；若所述第一能力等级大于或等于所述第二能力等级，则由智慧道路边缘计算网关对传感器原始数据进行处理；若所述第一能力等级小于所述第二能力等级，则智慧道路边缘计算网关将传感器原始数据发送至服务器，由服务器对传感器原始数据进行处理，并将处理结果发送至智慧道路边缘计算网关；

通过自动读取外部文件来进行设备程序模块切换，以及设备参数和通信参数配置；其所需的条件包括：外部文件、可读取文件提取参数的程序接口、不同终端设备和服务的程序模块，在具体运行时，所述程序接口首先读取所述外部文件的标题，然后读取关键行中“=”的左侧字符，若符合条件则返回右侧字符，根据读取的参数来进行设备程序模块切换，以及设备参数和通信参数配置。

2.根据权利要求1所述的边缘计算网关安全通信方法，其特征在于，所述按照预设的结构化设计对数据进行结构化处理，通过预设的各种接口生成和解析结构化数据包括：

输入各种原始的数据元素；

使用JSON函数连接所述数据元素构成字符串；

判断所述字符串是否合法；

若所述字符串合法，则输出结构化数据。

3.根据权利要求2所述的边缘计算网关安全通信方法，其特征在于，所述按照预设的结构化设计对数据进行结构化处理，通过预设的各种接口生成和解析结构化数据还包括：

输入接收数据；

判断所述接收数据是否为合法的JSON字符串；

若所述接收数据为合法的JSON字符串，则从所述JSON字符串中提取各种数据元素；

根据头元素判断所述接收数据是否归属当前设备；

若所述接收数据归属当前设备，则执行接收指令。