[发明专利]一种通用设备网关实现多源异构数据接入的系统及方法

说明书

本发明提供了一种通用设备网关实现多源异构数据接入的系统及基于该系统的消息上行和指令下行的方法。其借助通用设备网关系统，将多种类型、多种协议的物联网设备，经过配置与前处理，将多种数据协议转成对数字化平台的标准统一数据格式。其资源占用相对较小，功耗较低，适用于对电池电量很小且不便于频繁充电的场景，同时可提供可靠的连接，不会导致数据丢失。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种通用设备网关实现多源异构数据接入的系统及消息上行和指令下行的方法。

背景技术

网关是一种在互联网世界时大量使用的技术，无论信息化系统大小，都或多或少都会涉及并采用的一种通用技术。

应用网关主要是在网络应用层(7层)上进行协议转换，以应用场景角度，主要分为信令网关、中继网关、接入网关、安全网关等多种类型。

通用设备网关多源异构数据接入系统(以下简称“本系统”)是一种参考当今互联网主流微服务架构，采用多种成熟技术手段，实现多类型、多协议物联网终端接入数字化系统的通用接入应用网关，系统将物联网设备数据按后台配置，转成数字化系统所需的数据格式，以此对数字化系统业务层屏蔽多类型物联网终端的数据协议的差异，统一并简化数字化系统业务平台的针对终端设备的数据处理。

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的轻量级通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。

MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。其在通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。

但是，MQTT本质是TCP长连接，资源占用相对较高，功耗较大，不太适用于对电池电量很小且不便于频繁充电的场景。

CoAP约束应用协议（Constrained Application Protocol）是一种专用于受限设备的Internet应用协议，如RFC 7252所定义，它使那些被称为“节点”的受约束设备能够使用类似的协议与更广泛的Internet进行通信。CoAP被设计用于同一受限网络（例如，低功耗、有损网络）上的设备之间、设备和因特网上的一般节点之间以及由因特网连接的不同受限网络上的设备之间使用。

但是，CoAP协议基于UDP，这是一种不可靠的连接，可能会导致数据丢失，同时因为没有长连接，也无法实现设备反控，但它优点也很明显，就是功耗非常低，特别适用于对功能耗要求高且只需上传数据的应用场景。

发明内容

目前MQTT和CoAP是物联网终端接入比较主流的方案，二者优缺点突出，有明显的使用场景局限性，技术上很难有折衷方案。

随着物联网的迅速发展，数字化平台接入的物联网终端类型越来越多，使用的场景也越来越广泛。数字化业务平台要接入大量类型及场景物联网终端，适配的协议越来越多，解析数据报文也越来越复杂，给数字化平台的业务开发带来的问题也日趋复杂。数字化业务平台在接入大量类型的物联网终端时，不得不为各种类型的终端设备开发对应的转换协议。

为简化数字化平台业务层开发，对业务层提供统一终端数据协议变得十分有必要。本发明借助通用设备网关系统，将多种类型、多种协议的物联网设备，经过配置与前处理，将多种数据协议转成对数字化平台的标准统一数据格式。其具体的技术方案如下：

作为第一方面，本发明提供了一种通用设备网关实现多源异构数据接入的系统，所述系统包括：