[发明专利]一种适用于多源异构物联网的网关设备及其实现方法

说明书

本发明公开了一种适用于多源异构物联网的网关设备及其实现方法，该网关设备包括主机、汇聚节点群和管理节点；其中，汇聚节点群中包括与待连接至服务器的物联网群中的各不同类型的物联网节点一一对应的多个汇聚节点；物联网群中的各物联网节点分别通过汇聚节点群中对应的汇聚节点与主机相连；主机用于将各物联网节点的多源异构数据进行汇聚、解析及规范化后，上传到服务器，以及将服务器的指令下发到物联网群中的相应物联网节点；管理节点用于实现节点及数据管理。本发明可适应各物联网类型多源异构、总节点数量庞大、单点数据流量小但多点数据易并发、对节点及数据进行管理的需求。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种适用于多源异构物联网的网关设备及其实现方法。

背景技术

物联网网关是物联网内各节点接入互联网的中间设备，其主要功能是在物联网与互联网之间进行协议的转换，从物联网节点采集数据并上传到网络服务器，及从网络服务器向物联网节点下发控制指令。物联网网关的功能和性能决定了物联网的应用潜能。

在物联网应用场景中，网络服务器采集传感器数据、向执行器下发指令是最基本的需求。首先，由于不同物联网供应商采用的传输技术不同，使用的传输协议也不相同；采集数据及指令种类繁多，格式也不相同。因此，系统集成时会出现不兼容的困难。其次，面对众多的节点设备，网关应具有注册认证管理能力；大量节点共享有限的带宽资源，这也需要对数据传输优先权进行管理。

目前大部分物联网网关都是单一协议转发，通用性不足，难以满足多源、异构物联网中多种协议并存的场景。现有技术中，申请号为CN202010575014.1的专利申请公开了一种带有GPS定位和多通讯组网模式的物联网网关设备，所涉及的无线网络部分包括Lora通讯模块和BLE蓝牙通讯模块。其中，Lora通讯模块通过远程通讯模块进行外部设备与云平台之间的信息交互；BLE蓝牙通讯模块通过串行通讯接口UART和/或通用输入输出接口GPIO模块，实现与计算单元模块之间的数据交互。申请号为CN202010642454.4的专利申请公开了一种家居智能物联网网关设备，所涉及的网关单元与ZigBee通讯模块实现双向连接，而ZigBee通讯模块与家居设备终端实现双向连接；网关单元与无线通讯模块实现双向连接，无线通讯模块与移动控制终端实现双向连接。

但上述现有技术仅涉及少数几种协议转换的普通网关功能，无法适应物联网中多源异构节点接入的需求，且未涉及节点管理。

发明内容

本发明提供了一种适用于多源异构物联网的网关设备及其实现方法，以解决现有技术无法适应物联网中多源异构节点接入和节点管理需求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种适用于多源异构物联网的网关设备，包括主机和汇聚节点群；其中，所述汇聚节点群中包括与待连接至服务器的物联网群中的各不同类型的物联网节点一一对应的多个汇聚节点；所述物联网群中的各物联网节点分别通过所述汇聚节点群中对应的汇聚节点与所述主机相连；

所述主机用于通过所述汇聚节点群将所述物联网群中各物联网节点的多源异构数据进行汇聚，并对汇聚的数据进行解析及规范化处理后，上传到所述服务器，以及将所述服务器的指令下发到所述物联网群中的相应物联网节点。

进一步地，所述主机包括物联网接口模块、第一协议转换模块、数据管理模块、第二协议转换模块和以太网接口模块；其中，

所述汇聚节点群中的各汇聚节点分别与所述物联网接口模块相连；所述物联网接口模块所采集的来自物联网节点的数据按其来源在所述第一协议转换模块中被解析，然后送入所述数据管理模块进行统一的结构化整理，形成统一格式的数据，并缓存在所述数据管理模块的表单中；所述数据管理模块统一格式后的数据经所述第二协议转换模块转换成TCP/IP协议格式，从所述以太网接口模块送至所述主机之外，再经路由器送入位于互联网中的服务器；