本发明涉及物联网网关
技术领域：
，具体领域为一种物联网边缘采集网关系统。
背景技术：
：相比于互联网时代，物联网的通信协议更加多样化，“物”的碎片化非常严重，物联网网关的重要性也就由此凸显——物联网网关能够把不同的“物”收集到的信息整合起来，并且把它传输到下一层次，因而信息才能在各部分之间相互传输。目前，用于感知网络的近程通信技术标准多种多样，如zigbee、z-wave、6lowpan等短距离无线通讯技术，以rs485/232、bacnet、lonworks等为代表的总线通讯技术。然而，各类技术主要针对某一应用展开，各具特点，且各种技术之间缺乏兼容性和体系规划。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种物联网边缘采集网关系统，以解决现有技术中物联网设备复杂、网关通讯标准多样化导致设备通讯缺乏兼容性和体系规划的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物联网边缘采集网关系统，包括数据采集驱动模块、协议解析库模块、协议解析引擎模块和协议解析输出模块，所述的数据采集驱动模块用于采集现场设备的原始数据，并将原始数据送入数据解析引擎模块，所述的协议解析引擎解析模块根据协议数据采集驱动特征获取协议解析库模块相对应的协议解析模板，用于将原始数据转换为标准数据，所述的数据解析库模块用于管理各种协议解析模板，所述的协议解析输出模块用于将标准数据输出并发送到外部物联网平台。优选的，所述的数据采集驱动模块为设备连接通讯器。优选的，所述的协议解析库模块为协议数据存储器。优选的，所述的协议解析引擎模块为物联网边缘采集网关协议适配器。优选的，所述的协议解析输出模块为物联网数据转换输出器。与现有技术相比，本发明的有益效果是：物联网边缘采集网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换，既可以实现广域互联，也可以实现局域互联。此外，物联网边缘采集网关具备设备管理功能，通过物联网边缘采集网关可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制，特有的物联网边缘采集能力，让传统产业在数字化转型的过程中实现更为快速、精准的数据采集、传输、处理、分析能力。本发明通过物联网边缘采集网关既能有效降低数据传输的成本，又可以保障关键业务的实时决策和响应；利用物联网边缘采集网关具备的管理能力，支持各种异构数据接入，并提供安全可靠的消息处理能力，助力智慧园区整合、快速构建创新的物联网业务。附图说明图1为本发明的系统原理框图；图2为本发明的协议解析引擎模块原理图；图3为本发明的设备协议报文与xml文件映射关系示意图；图4为本发明的协议解析引擎核心处理流程。图中：1、数据采集驱动模块；2、协议解析库模块；3、协议解析引擎模块；4、协议解析输出模块。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1至4，本发明提供一种技术方案：一种物联网边缘采集网关系统，包括数据采集驱动模块、协议解析库模块、协议解析引擎模块和协议解析输出模块，所述的数据采集驱动模块用于采集现场设备的原始数据，并将原始数据送入数据解析引擎模块，所述的协议解析引擎解析模块根据协议数据采集驱动特征获取协议解析库模块相对应的协议解析模板，用于将原始数据转换为标准数据，所述的数据解析库模块用于管理各种协议解析模板，所述的协议解析输出模块用于将标准数据输出并发送到外部物联网平台。所述的数据采集驱动模块为设备连接通讯器。所述的协议解析库模块为协议数据存储器。所述的协议解析引擎模块为物联网边缘采集网关协议适配器。所述的协议解析输出模块为物联网数据转换输出器。通过本技术方案，通过物联网边缘采集网关连接智慧园区各种智能硬件系统，通过将第三方私有或公有协议标准转换为物联网平台统一数据标准，实现对各种硬件系统的兼容与接入。物联网边缘采集网关的主要功能分成两个部分：一是负责整个系统与现场硬件系统的连接，协议解析适配器实现物理层上数据的接收和发送，同时负责对各种通讯协议、数据规范进行转换；二是负责网关资源管理，包括连接设备、数据管理、规则引擎等，对连接收到数据进行统一集中管理。物联网应用将涉及许多不同种类的传感器和设备，如智慧园区中应用的各种楼宇设施设备、电力监控设备等。所有不同的传感器和设备具有不同的通讯接入方式，比如通过rj45网络接入、rs232/485接入以及各种无线方式接入等。物联网边缘采集网关具备支持多种通讯方式接入的能力，并且支持灵活的可扩展性能按需配置。如图3所示，协议解析引擎是物联网边缘采集网关协议解析适配器的核心部分，主要包括xml文件解析、协议报文解析。xml文件解析器读取描述报文结构的xml文件（协议描述文件），采用树形结构对报文进行描述。树状结构中父子节点只能表示1对m的关系，有且仅有一个无双亲的根节点，根节点以外的其他节点有且仅有一个父节点。相同父节点的节点之间互为兄弟节点。设备协议报文和xml文档都可以表示成树状结构，因此可以用xml文档中的标签描述报文中的字段。xml标签可以带任意多的属性，适合描述报文中的字段信息。考虑到智慧园区各种设备协议报文结构的复杂性，为xml中的标签提供如下表1中6种属性，分别为name，length，type，description，value，offset：表1协议解析标签属性列表属性名数据结构定义namestring节点字段名lengthint节点字段长度typestring类型offsetint字段偏移地址valuestring字段值descriptionstring描述信息name属性表示节点字段名，作为字段的标识，通常name值在整个文档中是唯一的。对于一个xml文档的根节点，name属性保存的是协议的名称。length属性记录字段的长度，默认单位是byte，当type字段的值为bit时，length的单位为bit。block类型的标签应当省略length属性，其长度应当由子节点的长度累加得到。description属性保存对本字段的描述信息，用文本来描述字段，可以更清楚的了解报文的含义。type属性可以有4种取值，分别是：block，byte，bit，option。block类型代表本字段是一个块，一个bloc由更小的字段组成，block字段本身不保存数据，只保存子字段，子字段也可能是一个block，也可能是一个byte类型的字段；byte类型，表示本字段直接存储数据，可以被划分成更小的bit类型的字段；bit表示本字段是父字段某一位或几位的集合，父字段是byte类型的；option类型表示本字段是父节点的一个可选值，父节点的取值只能在本节点和本节点的兄弟节点中选择，本节点的value属性不能为空。offset属性表示本字段的在父节点中的偏移位置，当字段类型为bit时，此属性有效，表示此字段的第一位在父字段中的位置。协议解析引擎是物联网边缘采集网关协议适配器的重要组成部分，负责从协议模板库xml文件中获取协议报文格式描述信息。协议解析引擎采用树形结构组织xml结构，每一个节点保存xml中的一个标签，其解析过程是对xml的的遍历解析，核心解析流程如图4所示。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种物联网边缘采集网关系统，其特征在于：包括数据采集驱动模块、协议解析库模块、协议解析引擎模块和协议解析输出模块，所述的数据采集驱动模块用于采集现场设备的原始数据，并将原始数据送入数据解析引擎模块，所述的协议解析引擎解析模块根据协议数据采集驱动特征获取协议解析库模块相对应的协议解析模板，用于将原始数据转换为标准数据，所述的数据解析库模块用于管理各种协议解析模板，所述的协议解析输出模块用于将标准数据输出并发送到外部物联网平台。
2.根据权利要求1所述的一种物联网边缘采集网关系统，其特征在于：所述的数据采集驱动模块为设备连接通讯器。
3.根据权利要求1所述的一种物联网边缘采集网关系统，其特征在于：所述的协议解析库模块为协议数据存储器。
4.根据权利要求1所述的一种物联网边缘采集网关系统，其特征在于：所述的协议解析引擎模块为物联网边缘采集网关协议适配器。
5.根据权利要求1所述的一种物联网边缘采集网关系统，其特征在于：所述的协议解析输出模块为物联网数据转换输出器。
技术总结本发明涉及物联网网关技术领域，尤其是一种物联网边缘采集网关系统，包括数据采集驱动模块、协议解析库模块、协议解析引擎模块和协议解析输出模块，所述的数据采集驱动模块用于采集现场设备的原始数据，并将原始数据送入数据解析引擎模块，所述的协议解析引擎解析模块根据协议数据采集驱动特征获取协议解析库模块相对应的协议解析模板，用于将原始数据转换为标准数据，所述的数据解析库模块用于管理各种协议解析模板，所述的协议解析输出模块用于将标准数据输出并发送到外部物联网平台，本发明具备设备管理功能，通过物联网边缘采集网关可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。
技术研发人员：张福军;李祥兵;官健云;何伟
受保护的技术使用者：绿漫科技有限公司
技术研发日：2020.03.16
技术公布日：2020.06.05
