[发明专利]一种基于物联网边缘网关的消息协同推送方法

权利要求书

1.一种基于物联网边缘网关的消息协同推送方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，构建物联网架构；所述物联网架构包括中心服务器、边缘网关和终端传感器；其中，所述中心服务器与多个所述边缘网关通信连接；每个所述边缘网关与特定的若干个所述终端传感器通信连接；

步骤2，启动所述中心服务器，启动各个所述边缘网关，依次打开各个所述终端传感器；

所述中心服务器设置并存储每个所述边缘网关的负载参数，包括：所述边缘网关的CPU占比权重M1、内存占比权重M2以及网络IO占比权重M3；

步骤3，每个所述终端传感器实时采集数据，并将采集数据实时上传给与自身对应连接的所述边缘网关；

所述边缘网关将获得的所述采集数据上传到所述中心服务器，由所述中心服务器进行采集数据的存储、分析和处理；同时，所述边缘网关定时检测自身的负载数据，包括：CPU占用百分比C、内存占用百分比M和网络IO占用百分比I，然后，所述边缘网关将自身的负载数据定时上报给所述中心服务器；

步骤4，所述中心服务器根据所述边缘网关上报的负载数据，定时统计各个所述边缘网关的推送权重值W，并根据推送权重值W调整所述边缘网关的推送标识，形成用于存储各个所述边缘网关的推送权重值W和推送标识的边缘网关推送标识列表；所述边缘网关推送标识列表实时更新；

对于每个所述边缘网关，采用以下方法，得到其推送权重值W：

步骤4.1，所述中心服务器根据下式，计算得到所述边缘网关的推送权重值W：

W＝1.0-(C*M1+M*M2+I*M3)

步骤4.2，所述中心服务器，通过以下规则，确定所述边缘网关的推送标识：

如果0.0推送权重值W0.3，或者，CPU占用百分比C、内存占用百分比M和网络IO占用百分比I中，至少一项指标超过80％，则推送标识为禁止标识；

如果0.3推送权重值W0.7，或者，CPU占用百分比C、内存占用百分比M和网络IO占用百分比I中，至少一项指标超过50％且小于80％，则推送标识为可行标识；

如果0.7推送权重值W1.0，并且，CPU占用百分比C、内存占用百分比M和网络IO占用百分比I中，三项指标均小于50％，则推送标识为推荐标识；

步骤5，当所述中心服务器接收到来自于某个外部应用的对目标终端传感器的采集数据的订阅请求时，其中，所述订阅请求携带所述外部应用的地址；所述中心服务器确定所述订阅请求，采用以下方式推送任务：

步骤5.1，所述中心服务器查找到与所述目标终端传感器直接相连的边缘网关，称为数据源边缘网关gateway(A)；

步骤5.2，所述中心服务器查询到所述数据源边缘网关gateway(A)的当前推送标识；

如果所述数据源边缘网关gateway(A)的当前推送标识为可行标识或推荐标识，则执行步骤5.3；如果所述数据源边缘网关gateway(A)的当前推送标识为禁止标识，则执行步骤5.4；

步骤5.3：

步骤5.3.1，所述中心服务器向所述数据源边缘网关gateway(A)下发对所述外部应用执行推送任务的指令，其中，所述指令中携带所述外部应用的地址；

步骤5.3.2，所述数据源边缘网关gateway(A)接收到对所述外部应用执行推送任务的指令后，所述数据源边缘网关gateway(A)根据所述外部应用的地址，将来自于所述目标终端传感器的采集数据，直接发送给所述外部应用；

步骤5.3.3，所述中心服务器实时检测所述数据源边缘网关gateway(A)的当前推送标识，如果所述数据源边缘网关gateway(A)的当前推送标识持续为可行标识或推荐标识，则循环执行步骤5.3.2；如果所述数据源边缘网关gateway(A)的当前推送标识变化为禁止标识，则所述中心服务器回收推送任务，并执行步骤5.4；

步骤5.4：

步骤5.4.1，所述中心服务器查询步骤4存储并实时更新的所述边缘网关推送标识列表，如果所有边缘网关的推送标识均为禁止标识，则由中心服务器执行推送任务，即：所述中心服务器将所述数据源边缘网关gateway(A)上传的所述目标终端传感器的采集数据，直接发送给所述外部应用；

如果所述边缘网关推送标识列表中，存在推送标识为可行标识或推荐标识的边缘网关，则执行步骤5.4.2；

步骤5.4.2，所述中心服务器查询所述边缘网关推送标识列表，获得所有推送标识为可行标识或推荐标识的边缘网关，形成边缘网关推荐范围集合；

在边缘网关推荐范围集合中，按推送权重值W从大到小排列，并选择推送权重值W最大的n个边缘网关，形成转发边缘网关列表；其中，n为大于等于1且小于5的自然数；

假设转发边缘网关列表具有m个边缘网关，分别为：边缘网关gateway(B1),边缘网关gateway(B2),...,边缘网关gateway(Bm)；

步骤5.4.3，所述中心服务器将转发边缘网关列表下发到所述数据源边缘网关gateway(A)；

步骤5.4.4，所述数据源边缘网关gateway(A)从所述转发边缘网关列表中，选择最优的边缘网关，作为最终选定的转发边缘网关，表示为转发边缘网关gateway(B0)；

步骤5.4.5，所述数据源边缘网关gateway(A)向所述中心服务器发送选择转发边缘网关gateway(B0)作为最终转发边缘网关的通知消息；

步骤5.4.6，所述中心服务器接收到所述通知消息后，向所述转发边缘网关gateway(B0)发送能否作为转发边缘网关的请求消息；如果所述中心服务器接收到来自于所述转发边缘网关gateway(B0)的请求拒绝响应消息时，则执行步骤5.4.7；

如果所述中心服务器接收到来自于所述转发边缘网关gateway(B0)的请求同意响应消息，则执行步骤5.4.8；

步骤5.4.7，所述中心服务器向所述数据源边缘网关gateway(A)发送拒绝选择转发边缘网关gateway(B0)作为转发边缘网关的通知消息；

所述数据源边缘网关gateway(A)接收到此通知消息后，将转发边缘网关gateway(B0)从转发边缘网关列表中剔除，然后返回步骤5.4.4，重新选择另一个边缘网关作为最终选定的转发边缘网关，由此循环执行步骤5.4.4-步骤5.4.6；

步骤5.4.8，所述中心服务器向所述数据源边缘网关gateway(A)发送同意选择转发边缘网关gateway(B0)作为转发边缘网关的通知消息，再执行步骤5.4.9；

步骤5.4.9，所述数据源边缘网关gateway(A)将来自于所述目标终端传感器的采集数据发送给转发边缘网关gateway(B0)，所述转发边缘网关gateway(B0)再将所述目标终端传感器的采集数据发送给所述外部应用，再执行步骤5.4.10；

步骤5.4.10，所述中心服务器实时检测所述转发边缘网关gateway(B0)的当前推送标识，如果所述转发边缘网关gateway(B0)的当前推送标识持续为可行标识或推荐标识，则循环执行步骤5.4.9；如果所述转发边缘网关gateway(B0)的当前推送标识变化为禁止标识，则所述中心服务器回收推送任务，并返回步骤5.4.1。