[发明专利]基于边缘计算的工业物联网系统及其数据处理方法

说明书

本发明公开了基于边缘计算的工业物联网系统，包括数据采集模块、边缘网关和云处理平台，数据采集模块用于采集现场设备的原始数据；边缘网关，用于将原始数据转换为标准数据，对原始数据中的关键数据进行实时分析，根据分析结果对现场设备进行实时智能化处理，将标准数据分类打包和协议转换后发送至云处理平台；云处理平台用于根据来自边缘网关的数据进行数据分析、系统监控和能源管理，将数据分析结果发送至相应的物联网应用。本发明通过边缘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；利用云平台的强大管理能力，支持海量数据接入，并提供安全可靠的消息处理能力，助力企业整合价值链快速构建创新的物联网业务。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别地，涉及一种基于边缘计算的工业物联 网系统及其数据处理方法。

背景技术

从纷繁复杂的智能应用到琳琅满目的终端设备，物联网的身影随处可见， 由之带来的联接数量也在爆发式增长，越来越多的行业正在借助物联网的力量 提升效率，释放出产业创新的巨大潜能。但是随着业务的发展，物联网设备的 迅速增加，逐渐发现基于云计算的方式无法满足很多场景的实际需求。

传统网络架构显然无法保障海量终端和网关的高效管理和实时数据处理， 主要体现在：

1、无法实现对海量设备的管理和支持；物联网极大地扩展了联接的规模 和范围，有人预测到2025年全球将产生1000亿联接，每小时将有200万个传 感器被部署，增长幅度将超过10倍；包括智能传感器、计量设备和控制器等 各种各样的智能终端和网关设备，甚至海量的应用和数据，均需要统一的管理 组件支持。

2、缺乏快速灵活的本地决策和响应；对涉及生产控制或能源安全的领域， 延迟是非常致命的；因此需要边缘设备处理从现场设备产生的大量数据，并确 定哪些需要上传云端、哪些需要本地处理；需要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；然而生产现场环境复杂多变，边缘设 备又分布分散且数量众多，传统上通过频繁跑现场进行手动配置和加载应用与 服务组件的模式，显然无法应对快速的生产决策和响应；

3、无法实现不同行业物联网应用的开放对接；没有与行业业务和场景结 合的物联网解决方案大多是纸上谈兵；不同行业业务需求、接口、协议和标准 千差万别，如何更好地解决不同行业物联网应用的对接，成为保障物联网应用 落地的现实难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于边缘计算的工业物联网系统及其数据处 理方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：提供一种基于边缘计算的工业 物联网系统，包括数据采集模块、边缘网关和云处理平台，其中，

所述数据采集模块，用于采集现场设备的原始数据；

所述边缘网关，连接于所述数据采集模块，用于将所述原始数据转换为标 准数据，对所述原始数据中的关键数据进行实时分析，根据分析结果对所述现 场设备进行实时智能化处理，将所述标准数据分类打包和协议转换后发送至所 述云处理平台；

所述云处理平台，连接于所述边缘网关，用于根据来自所述边缘网关的数 据进行数据分析、系统监控和能源管理，将数据分析结果发送至相应的物联网 应用。

在本发明提供的基于边缘计算的工业物联网系统中，所述数据采集模块包 括传感器、控制部件、测量部件和通信部件中的一种或多种。

在本发明提供的基于边缘计算的工业物联网系统中，所述云处理平台还用 于进行大数据分析，根据大数据分析结果优化业务规则。

在本发明提供的基于边缘计算的工业物联网系统中，所述边缘网关还用于 根据优化的业务规则，进行业务执行的优化处理。

在本发明提供的基于边缘计算的工业物联网系统中，所述边缘网关还用于 对所述原始数据进行基础数据管理。