一种高效可扩展的物联网设备管理系统的制作方法

本发明属于物联网领域，具体涉及一种高效可扩展的物联网设备管理系统。

背景技术：

1、随着物联网技术的迅猛发展，物联网平台作为连接物理世界与数字世界的核心，其重要性日益凸显。

2、然而，现有物联网设备管理系统大多仅仅通过简单连接和管理各种设备，收集数据，提供应用开发接口，普遍面临设备接入能力有限、数据处理延迟高、服务集成复杂及难以适应快速变化的市场需求等问题，对数据海量接入、数据高效传输、大数据分析、智能化决策、自动化操作、服务集成复杂及实现高效的物联网生态方面存在不足。

技术实现思路

1、针对现有物联网系统在设备接入、数据处理、服务集成及扩展性方面存在的不足，本发明的目的在于提供一种高效可扩展的物联网设备管理系统，提升物联网平台的整体性能和用户体验。

2、实现本发明目的的具体技术方案为：

3、一种高效可扩展的物联网设备管理系统，包括设备连接模块、设备管理模块、数据存储模块、功能模块；

4、所述设备连接模块通过多种设备协议实现物联网设备的快速对接，实现物联网设备的自动发现、注册、配置和监控；

5、所述设备管理模块用于对连接的物联网设备进行管理，包括物联网设备的鉴权管理、数据协议解析、消息路由及设备监控；

6、所述数据存储模块用于对连接的物联网设备的相关数据进行采集、清洗、分析和存储；

7、所述功能模块基于设备连接模块、设备管理模块、数据存储模块提供物联网设备的设备管理、用户管理、数据开放管理、数据管理，并通过大数据分析和处理进行智能化决策和操作，实现物联网设备的远程管理。

8、进一步的，所述系统中的设备连接模块、设备管理模块、数据存储模块、功能模块采用微服务架构实现，各个子模块服务独立部署，在不影响主应用的情况下支持各模块服务增减和启停，同时进行故障隔离，保持系统的稳定性、高效性和可扩展性；同时，所述微服务架构允许不同的模块服务使用不同的技术栈，以提高系统的可扩展性；

9、各个模块之间通过api接口相互通信。

10、进一步的，所述设备连接模块中内置标准协议适配库，实现标准和非标准设备协议的快速适配，包括mqtt协议、coap协议和http/https协议；

11、所述设备连接模块在进行物联网设备注册时，通过设置认证机制确保设备以及系统安全。

12、进一步的，所述设备连接模块采用基于动态脚本的协议解析器，实现自动、高效的协议解析过程。

13、进一步的，所述设备连接模块在进行设备注册时，将设备进行分类，生成各类产品集合，并对集合中的各类产品分别定义其功能和属性，进行分别配置，实现多种不同设备的快速注册。

14、进一步的，各个模块之间在数据交互中采用数据压缩算法减少传输带宽和存储空间的占用，加速传输，并使用加密协议保证数据在传输过程中的安全。

15、进一步的，所述数据存储模块利用流处理框架对实时数据进行分析，使用spark大数据处理框架对历史数据进行批处理分析，并基于机器学习模型对数据进行预测和分类，提供对物联网设备的智能运维和决策支持。

16、进一步的，所述系统内设置高度可视化的规则引擎，通过对规则引擎的设置，使得系统内连接的物联网设备上报的数据根据设置的规则实现自动触发，并实现对设备属性、设备状态实时管理。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

18、(1)本发明的方案提出了一种高效可扩展的物联网系统，为物联网领域的项目赋能，可快速搭建安全、性能强大的业务应用系统，通过连接和管理各种设备，方便终端设备(如传感器、执行器、嵌入式设备或智能家电、第三方平台等)和系统间的双向通信，收集并汇聚数据，通过大数据分析和处理，支持智能化决策和自动化操作，为企业提供更加智能化、高效化的应用服务，从而实现高效的物联网生态，系统向下支持连接海量设备和采集设备数据；向上提供云端api和消息订阅服务，进行数据交互；系统可通过api将指令下发至设备端，实现对设备的远程控制；

19、(2)本发明的方案通过分布式处理和微服务架构，显著提升数据处理速度和系统响应能力，支持服务的动态扩容与缩容，以及插件化的服务集成方式，满足不断变化的业务需求；提供灵活的服务编排(规则引擎等)和api网关功能，支持复杂业务逻辑的自动化处理和服务的快速集成；另外，通过物联网安全与监控机制，确保系统的稳定运行和及时发现并解决潜在问题。

20、下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

技术特征：

1.一种高效可扩展的物联网设备管理系统，其特征在于，包括设备连接模块、设备管理模块、数据存储模块、功能模块；

2.根据权利要求1所述的高效可扩展的物联网设备管理系统，其特征在于，所述系统中的设备连接模块、设备管理模块、数据存储模块、功能模块采用微服务架构实现，各个子模块服务独立部署，在不影响主应用的情况下支持各模块服务增减和启停，同时进行故障隔离，保持系统的稳定性、高效性和可扩展性；同时，所述微服务架构允许不同的模块服务使用不同的技术栈，以提高系统的可扩展性；

3.根据权利要求1所述的高效可扩展的物联网设备管理系统，其特征在于，所述设备连接模块中内置标准协议适配库，实现标准和非标准设备协议的快速适配，包括mqtt协议、coap协议和http/https协议；

4.根据权利要求1所述的高效可扩展的物联网设备管理系统，其特征在于，所述设备连接模块采用基于动态脚本的协议解析器，实现自动、高效的协议解析过程。

5.根据权利要求1所述的高效可扩展的物联网设备管理系统，其特征在于，所述设备连接模块在进行设备注册时，将设备进行分类，生成各类产品集合，并对集合中的各类产品分别定义其功能和属性，进行分别配置，实现多种不同设备的快速注册。

6.根据权利要求1所述的高效可扩展的物联网设备管理系统，其特征在于，各个模块之间在数据交互中采用数据压缩算法减少传输带宽和存储空间的占用，加速传输，并使用加密协议保证数据在传输过程中的安全。

7.根据权利要求1所述的高效可扩展的物联网设备管理系统，其特征在于，所述数据存储模块利用流处理框架对实时数据进行分析，使用spark大数据处理框架对历史数据进行批处理分析，并基于机器学习模型对数据进行预测和分类，提供对物联网设备的智能运维和决策支持。

8.根据权利要求1所述的高效可扩展的物联网设备管理系统，其特征在于，所述系统内设置高度可视化的规则引擎，通过对规则引擎的设置，使得系统内连接的物联网设备上报的数据根据设置的规则实现自动触发，并实现对设备属性、设备状态实时管理。

技术总结
本发明公开了一种高效可扩展的物联网设备管理系统，包括设备连接模块、设备管理模块、数据存储模块、功能模块；其中，设备连接模块通过多种设备协议实现物联网设备的快速对接，实现物联网设备的自动发现、注册、配置和监控，设备管理模块用于对连接的物联网设备进行管理，包括物联网设备的鉴权管理、数据协议解析、消息路由及设备监控，数据存储模块用于对连接的物联网设备的相关数据进行采集、清洗、分析和存储，功能模块基于设备连接模块、设备管理模块、数据存储模块提供物联网设备的设备管理、用户管理、数据开放管理、数据管理，并通过大数据分析和处理进行智能化决策和操作，实现物联网设备的远程管理。本发明的方案通过分布式处理和微服务架构，显著提升数据处理速度和系统响应能力，通过连接和管理各种设备，方便终端设备和系统间的双向通信，收集并汇聚数据，通过大数据分析和处理，支持智能化决策和自动化操作，提供更加智能化、高效化的应用服务，从而实现高效的物联网生态。

技术研发人员：徐一岗,吴亮,赵剑钧,黄三宝,温红权,孙荣
受保护的技术使用者：华设设计集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5