[发明专利]一种可重构雾节点及基于该雾节点的物联网系统

权利要求书

1.一种可重构雾节点，其特征在于，包括硬件结构和软件结构，硬件结构包括处理器模块、可重构配置模块、IO配置模块、网络模块；软件结构包括安全认证模块、策略控制模块，其中，

处理器模块包括CPU、内存及外存；

可重构模块包括可编程器件FPGA；

IO配置模块包括连接物联网设备及传感器的总线及接口；

网络单元包括无线及有线以太网、3G/4G/5G无线网络；

安全认证模块用于对所连设备进行认证、数据加解密处理；

策略控制模块用于接收来自云平台层的实时控制策略及实时数据处理策略，根据策略设定实现设备的控制和管理。

2.根据权利要求1所述的一种可重构雾节点，其特征在于，所述可重构雾节点实现如下功能：网络交换、数据计算、数据存储、数据处理、协议转换、设备管理、安全认证；该可重构雾节点层具有可重构性，即对各种功能在线进行更新和配置，这里的各种功能具体包括网络交换功能重构、计算和存储重构、数据处理算法重构、策略及安全重构、IO配置重构。

3.根据权利要求2所述的一种可重构雾节点，其特征在于，所述可重构雾节点内配置有实时数据处理及响应物联网设备的策略接收器控制器，来对物联网设备进行实时性控制及实时数据处理。

4.根据权利要求1所述的一种可重构雾节点，其特征在于，所述可重构雾节点可对同一局域网络中的所有物联网设备或传感器进行管理，包括采集物联网数据并对数据进行清洗、预处理以及存储；对设备的接入进行认证，数字证书下发、数据传输加密。

5.一种基于可重构雾节点的物联网系统，其特征在于，包括三个层面：

最上层为云平台层，即云计算平台，提供物联网平台所需的计算、存储及网络资源，用于支持物联网应用的运行；实现对物联网数据的采集存储；实现对物联网设备的管理和控制；

中间层为可重构雾节点层，位于云平台层和物联网终端之间，用于接收来自云平台层发来的控制指令并将相关指令转化成对设备进行管理和控制的具体命令，以实现对设备的管理和控制，该可重构雾节点还对物联网终端层的数据进行采集，并根据需要对数据进行清洗、预处理或预存储；

下层为物联网终端层，连接到可重构雾节点上，其管理和控制都是通过雾节点来实现。

6.根据权利要求5所述的一种基于可重构雾节点的物联网系统，其特征在于，所述云平台层包括物联网应用以及计算、存储及网络资源，该云平台层中的资源为虚拟化的云资源或物理机资源，资源的部署为集中式或分布式部署，云平台层和可重构雾节点层通过以太网、局域网或广域网方式进行连接。

7.根据权利要求5所述的一种基于可重构雾节点的物联网系统，其特征在于，所述可重构雾节点层由处理器模块、可重构配置模块、IO配置模块、网络模块、安全认证模块、策略控制模块组成，其中处理器模块包括CPU、内存及外存；可重构模块包括可编程器件FPGA；IO配置模块包括连接物联网设备及传感器的总线及接口；网络单元包括无线及有线以太网、3G/4G/5G无线网络；安全认证模块用于对所连设备进行认证、数据加解密处理；策略控制模块用于接收来自云平台层的实时控制策略及实时数据处理策略，根据策略设定实现设备的控制和管理。

8.根据权利要求7所述的一种基于可重构雾节点的物联网系统，其特征在于，可重构雾节点层实现如下功能：网络交换、数据计算、数据存储、数据处理、协议转换、设备管理、安全认证；该可重构雾节点层具有可重构性，即对各种功能在线进行更新和配置，这里的各种功能具体包括网络交换功能重构、计算和存储重构、数据处理算法重构、策略及安全重构、IO配置重构。

9.根据权利要求7或8所述的一种基于可重构雾节点的物联网系统，其特征在于，物联网终端层包括物联网设备和传感器，与重构雾节点的连接采用以太网、现场总线、ZigBee、NB-IOT或其他有线无线网络。

10.根据权利要求9所述的一种基于可重构雾节点的物联网系统，其特征在于，可重构雾节点层对同一局域网络中的所有物联网设备或传感器进行管理，包括采集物联网数据并对数据进行清洗、预处理以及存储；对设备的接入进行认证，数字证书下发、数据传输加密。