[发明专利]一种泛在对象即插即用的统一接入系统及第三方接入方法

说明书

本发明公开了一种泛在对象即插即用的统一接入系统及第三方接入方法，该系统包括泛在对象扩展板、接入代理板、接入代理扩展板和边缘服务器；泛在对象扩展板的硬件电路由地址编码模块、电平转换模块和HDMI接口组成；接入代理板的硬件电路采用具有网络接入功能且支持多种总线互联协议的MCU实现；边缘服务器包括泛在对象元数据库、驱动库、调度方案库、泛在对象注册模块、驱动管理模块、调度方案管理模块和通信模块。本发明用于简化第三方开发者基于MCU的开发工作量，降低普通用户的使用难度。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种泛在对象即插即用的统一接入系统及第三方接入方法。

背景技术

进入21世纪以来，随着感知技术、互联网、云计算和数据分析的普及以及5G、深度学习和边缘计算等新技术的涌现，物联网已被认为是计算机浪潮、互联网浪潮后的第三次信息革命浪潮。TCP/IP体系的互联网已经实现了人与人之间的互连，但还未能实现万物互联。为了更好的感知和改变物理世界，万物互联要求将海量的、异构的“泛在对象”接入到互联网中，从而达到人与人、人与物以及物与物互联。

不同的企业生产的泛在对象的硬件标准、通讯方式差异性大，泛在对象种类繁多，通讯协议各异，这导致在物联网开发工作需要在各种泛在对象上需要重复的实现，这严重阻碍了物联网的快速发展。物联网开发人员即使开发一个简单应用，也需要掌握电子电路、嵌入式设备和WEB系统知识。缺乏一个有效的即插即用的统一的接入方案来简化第三方开发者的工作量和方便普通用户使用。因此，如何设计与实现一个符合物联网场景特性的即插即用的统一接入技术具有重要意义。

同时，目前物联网正在发展成为一个庞大的技术生态系统，通过广泛地部署名为IoT节点的超低成本MCU实现无处不在的传感。超低成本的MCU具有资源受限的特点，具体表现在低计算能力、低存储以及引脚少等方面。由于传统的即插即用方案侧重于性能而非侧重资源受限，传统方案无法直接应用于资源受限的MCU中。如何基于资源受限的MCU上实现泛在对象的即插即用统一接入是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，基于资源受限的MCU，提供一种泛在对象即插即用的统一接入系统及第三方接入方法。

所公开的接入系统及方法，涉及“泛在对象”、“接入代理板”、“泛在对象扩展板”、“接入代理扩展板”、和“边缘服务器”的概念：

泛在对象：能直接实现数字世界与物理世界交互的对象。如传感器能直接将物理世界中物理量、化学量和生物量转化成数字世界中电信号，网络通信由对象接入板代理实现。可分为感知物理世界、转换电信号为操作和存储数据的三类泛在对象。其中感知物理世界的典型代表为传感器，转换电信号为操作的典型代表为执行器，存储数据的典型代表为RFID标签。该对象只具备简单的信号转换功能，无网络通信和地址标记功能。因此，需要为泛在对象增加地址标记与网络通信的功能。在本发明中，泛在对象地址标记的功能，由泛在对象扩展板完成。泛在对象网络通信功能由接入代理板实现。

泛在对象扩展板：用于实现泛在对象的地址标识的电路板。泛在对象缺乏地址标记功能，因此泛在对象扩展板为泛在对象增加地址标记的功能。同时，泛在对象扩展板解决了泛在对象的总线互联协议与接入代理板电平标准转换的问题，进而实现泛在对象的信号线直接与泛在对象扩展板的引脚相连。

接入代理板：具有计算、存储、通讯功能的电路板，代理泛在对象的网络接入，并通过电气接口控制泛在对象。由适合大量部署于物联网中的MCU承担泛在对象板的功能。

接入代理扩展板：用于拓展接入代理板功能，代替接入代理板连接泛在对象扩展板，同时实现接入代理板引脚复用，解耦了接入代理板的引脚与泛在对象信号线的关系。面对不同泛在对象接入板的引脚位置，接入代理扩展板板为泛在对象扩展板提供了统一的引脚位置，解耦了对象接入板引脚与泛在对象信号线的关系。