[发明专利]一种基于智慧路杆的远程多回路网关及其使用方法

说明书

本发明属于网关设备技术领域，尤其是涉及一种基于智慧路杆的远程多回路网关，包括：物联网系统架构，物联网系统架构包括设备层、MQTT边缘网关层、物联网云平台层以及应用层；设备层包括微型电脑、传感模块和通信模块，微型电脑内还包括网络接口模块和控制器模块，网络接口模块负责接收和发送网关与MQTT服务器通信的数据。本发明采用的MQTT边缘通信网关被设计部署在网络侧边缘，装置安放于多业务智能灯杆“体”内。这种架构的好处是采用低成本的无线窄带低功耗技术，以灯杆位置为参照点，便捷实现传感器终端的数据采集和汇聚，也便于城市数据采集平台的灵活扩展和快速实施。

技术领域

本发明涉及网关设备技术领域，尤其涉及一种基于智慧路杆的远程多回路网关及其使用方法。

背景技术

在智慧城市领域建设中，路灯灯杆作为城市照明载体，是城市建设设施中数量最多、密度最大的基础设施。如果通过对路灯灯杆进行升级改造，升级成为一种集灯控、网络、服务于一体的智慧灯杆，使路灯在完成基本照明功能的同时承担其他公共服务功能，为城市管理、公共安全、信息采集、无线城市等诸多领域提供新型设施和便利条件。

当前物联网中数据的增长大大超过了网络带宽的增速，这对物联网通信提出了巨大挑战，在通信中，根据定义，通信协议就是双方实体为完成通信或服务而必须遵循的规则和约定，是实现通信的基础。因此，如果要解决物联网中的通信问题，就必须从通信协议入手而通信协议又是通信中的关键问题。

为此，我们提出一种基于智慧路杆的远程多回路网关及其使用方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于智慧路杆的远程多回路网关及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于智慧路杆的远程多回路网关，包括：物联网系统架构，所述物联网系统架构包括设备层、MQTT边缘网关层、物联网云平台层以及应用层；所述设备层包括微型电脑、传感模块和通信模块，所述微型电脑内还包括网络接口模块和控制器模块，所述网络接口模块负责接收和发送网关与MQTT服务器通信的数据，所述控制器模块用于实现MQTT协议；所述MQTT边缘网关层由客户端和代理服务器两部分组成，所述代理服务器用于消息路由并且连接有多个客户端，所述客户端是作为消息的发布者和接收者；所述MQTT边缘网关层汇聚采集设备的数据，实现不同设备不同协议的适配，统一转换为MQTT协议，再通过内置的MQTT客户端与物联网云平台以及应用层通信；所述物联网云平台层和应用层均支持MQTT协议。

在上述的基于智慧路杆的远程多回路网关中，所述设备层上连接有可配置、可插拔的OSGi插件，所述OSGi插件可实现多个串口设备的数据采集和通信功能，所述OSGi插件用于与串口设备的连接和与云端服务器的通信，且与串口设备的连接和与云端服务器的通信功能分别由串口bundle和通信bundle实现。

在上述的基于智慧路杆的远程多回路网关中，所述串口bundle与多路串口设备连接并根据串口设备的不同动态配置串口通信数据格式和波特率参数；所述通信bundle可根据数据来源不同将数据以消息的形式发送到MQTT代理服务器；所述串口bundle与通信bundle之间的通信采用基于事件的实时通信，且串口bundle将实时获取的数据以事件的方式发送给通信bundle。

在上述的基于智慧路杆的远程多回路网关中，所述MQTT协议包括MQTT消息代理和MQTT客户端，所述MQTT客户端直接通过MQTT协议与消息代理连接并通过消息代理进行消息过滤，所述MQTT边缘网关层内置有小型数据库和边缘计算操作系统用于实现边缘存储功能和开发边缘应用。

一种基于智慧路杆的远程多回路网关的使用方法，包括以下步骤：

S1、在灯杆节点处部署MQTT边缘通信网关，实现节点周围的物联设备的接入和数据的采集收集；