本實(shí)用新型屬于物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種兼容多接口的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(產(chǎn)品)根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型，需要前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備、服務(wù)器、數(shù)據(jù)的公共傳輸、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用端等一整套自成系統(tǒng)，而現(xiàn)有的均為互不相關(guān)的單一解決方案。為了實(shí)現(xiàn)某一項(xiàng)功能，在其設(shè)備上必須添加相應(yīng)功能的硬件支持接口，要支持的應(yīng)用越多，所需要的硬件接口也越多，這一方面將導(dǎo)致設(shè)備價(jià)格昂貴，另一方面，基于這些技術(shù)的設(shè)備由于不具有一致性和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致服務(wù)延伸與多次開發(fā)效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提出一種兼容多接口的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：一種兼容多接口的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，包括感知層、網(wǎng)關(guān)、通信層以及云端服務(wù)器，所述感知層與所述網(wǎng)關(guān)通信連接，所述網(wǎng)關(guān)通過(guò)所述通信層與所述云端服務(wù)器通信連接；其中，所述網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)還包括設(shè)置在網(wǎng)關(guān)上的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口；所述云端服務(wù)器包括自動(dòng)識(shí)別模塊、存儲(chǔ)模塊以及下載模塊，所述自動(dòng)識(shí)別模塊用于自動(dòng)識(shí)別多個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)接口的協(xié)議，所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)多個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)接口的所述協(xié)議，所述下載模塊將所述協(xié)議下載至所述網(wǎng)關(guān)。

進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)接口為動(dòng)態(tài)配置端口，所述標(biāo)準(zhǔn)接口與所述感知層的外接設(shè)備連接。

更進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)接口包括WAN接口、LAN接口以及USB接口。

進(jìn)一步的，所述協(xié)議包括TCP/IP協(xié)議、HTTP協(xié)議、MQTT協(xié)議以及CoAP協(xié)議。

進(jìn)一步的，所述通信層通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與所述云端服務(wù)器連接；或所述通信層通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)與所述云端服務(wù)器連接；或所述通信層通過(guò)通信專網(wǎng)與所述云端服務(wù)器連接；或所述通信層通過(guò)異構(gòu)網(wǎng)融合與所述云端服務(wù)器連接。

更進(jìn)一步的，所述通信層與所述云端服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行加密處理。

本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在：

本實(shí)用新型的一種兼容多接口的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)允許局域網(wǎng)內(nèi)所有的前端采集硬件通過(guò)多種硬件標(biāo)準(zhǔn)接口與云端服務(wù)器進(jìn)行連接從而快速處理采集的數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)接口的類型自動(dòng)下載匹配的協(xié)議至網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兼容多種外接設(shè)備的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種兼容多接口的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一種兼容多接口的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的工作流程圖；

圖3為應(yīng)用本實(shí)用新型網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的云平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

圖1所示為本實(shí)用新型的云平臺(tái)系統(tǒng)的模塊示意圖。

本實(shí)用新型的一種兼容多接口的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，包括感知層、網(wǎng)關(guān)、通信層以及云端服務(wù)器，所述感知層與所述網(wǎng)關(guān)通信連接，所述網(wǎng)關(guān)通過(guò)所述通信層與所述云端服務(wù)器通信連接；其中，所述網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)還包括設(shè)置在網(wǎng)關(guān)上的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口；所述云端服務(wù)器包括自動(dòng)識(shí)別模塊、存儲(chǔ)模塊以及下載模塊，所述自動(dòng)識(shí)別模塊用于自動(dòng)識(shí)別多個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)接口的協(xié)議，所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)多個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)接口的所述協(xié)議，所述下載模塊將所述協(xié)議下載至所述網(wǎng)關(guān)。

本實(shí)用新型的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)引入不同外接設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，屏蔽底層通信差異。其中外接設(shè)備可采用UART(通用異步收發(fā))總線形式進(jìn)行連接，并添加統(tǒng)一的協(xié)議適配層，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一提取，按照TLV(Type,Length,Value)的方式進(jìn)行組織，封裝。如此，封裝了TLV格式的外接設(shè)備數(shù)據(jù)，在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)前都變成了標(biāo)準(zhǔn)的IP數(shù)據(jù)包。外接設(shè)備與網(wǎng)關(guān)之間通過(guò)定義AT指令，節(jié)點(diǎn)可通過(guò)各類現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)協(xié)議組網(wǎng)，使網(wǎng)關(guān)接口之間只需關(guān)注外接設(shè)備的控制指令和數(shù)據(jù)交互指令。

在光纖通信為主、其它通信方式為輔的方式上，具備RS232/RS485/ZIGBEE/WIFI/PLC等多種開放接入接口。通信組網(wǎng)方式非常靈活，可以構(gòu)架成星型、鏈型、樹狀、網(wǎng)狀、單纖網(wǎng)、雙纖網(wǎng)、環(huán)上多分支、多環(huán)相交、多環(huán)相切等各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)接口為動(dòng)態(tài)配置端口，所述標(biāo)準(zhǔn)接口與所述感知層的外接設(shè)備連接。

更進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)接口包括WAN接口、LAN接口以及USB接口。

設(shè)置在網(wǎng)關(guān)上的WAN接口、LAN接口以及USB接口等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，標(biāo)準(zhǔn)接口為動(dòng)態(tài)配置端口，用于連接不同的外接設(shè)備以實(shí)現(xiàn)不同的功能；例如，當(dāng)LAN連接上ZIGBee模塊時(shí)，本系統(tǒng)可向帶有ZIGBee模塊的智能終端發(fā)送行為指令；當(dāng)接上WIFI模塊時(shí)，本系統(tǒng)可向帶有WIFI模塊的智能終端發(fā)送指令。

進(jìn)一步的，所述協(xié)議包括TCP/IP協(xié)議、HTTP協(xié)議、MQTT協(xié)議以及CoAP協(xié)議。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過(guò)TCP/IP,HTTP協(xié)議，MQTT協(xié)議(Message Queuing Telemetry Transport，消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸),CoAP(Constrained Application Protocol,受約束的應(yīng)用協(xié)議)等與云端服務(wù)器進(jìn)行交互。

進(jìn)一步的，所述通信層通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與所述云端服務(wù)器連接；或所述通信層通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)與所述云端服務(wù)器連接；或所述通信層通過(guò)通信專網(wǎng)與所述云端服務(wù)器連接；或所述通信層通過(guò)異構(gòu)網(wǎng)融合與所述云端服務(wù)器連接。

上述通信層是由互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、通信專網(wǎng)、異構(gòu)網(wǎng)形成的網(wǎng)絡(luò)層。其中移動(dòng)通信網(wǎng)是采用GPRS/CDMA的通訊功能，具體的實(shí)現(xiàn)方式可以是，采用GPRS芯片，然后連接一個(gè)SIM卡芯片，通過(guò)SIM卡芯片實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的接入，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的連接。

更進(jìn)一步的，所述通信層與所述云端服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行加密處理。

所謂數(shù)據(jù)加密(Data Encryption)技術(shù)是指將一個(gè)信息(或稱明文，plain text)經(jīng)過(guò)加密鑰匙(Encryption key)及加密函數(shù)轉(zhuǎn)換，變成無(wú)意義的密文(cipher text)，而接收方則將此密文經(jīng)過(guò)解密函數(shù)、解密鑰匙(Decryption key)還原成明文。

在進(jìn)行通信層的加密時(shí)，我們一般采用鏈路加密，對(duì)于在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的某一次通信鏈路，鏈路加密能為網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)提供安全保證。對(duì)于鏈路加密(又稱在線加密)，所有消息在被傳輸之前進(jìn)行加密，在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的消息進(jìn)行解密，然后先使用下一個(gè)鏈路的密鑰對(duì)消息進(jìn)行加密，再進(jìn)行傳輸。在到達(dá)目的地之前，一條消息可能要經(jīng)過(guò)許多通信鏈路的傳輸。

由于在每一個(gè)中間傳輸節(jié)點(diǎn)消息均被解密后重新進(jìn)行加密，因此，包括路由 信息在內(nèi)的鏈路上的所有數(shù)據(jù)均以密文形式出現(xiàn)。這樣，鏈路加密就掩蓋了被傳輸消息的源點(diǎn)與終點(diǎn)。由于填充技術(shù)的使用以及填充字符在不需要傳輸數(shù)據(jù)的情況下就可以進(jìn)行加密，這使得消息的頻率和長(zhǎng)度特性得以掩蓋，從而可以防止對(duì)通信業(yè)務(wù)進(jìn)行分析。

圖2為本實(shí)用新型一種兼容多接口的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的工作流程圖。

S1：外接設(shè)備與其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)接口連接；

S2：網(wǎng)關(guān)通過(guò)通信層與云端服務(wù)器通訊連接；

S3：云端服務(wù)器的自動(dòng)識(shí)別模塊識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)接口的類別，從存儲(chǔ)模塊中檢索出相對(duì)應(yīng)的協(xié)議；

S4：下載模塊從存儲(chǔ)模塊調(diào)用對(duì)應(yīng)的協(xié)議并將該協(xié)議通過(guò)通信層下載至網(wǎng)關(guān)。

需要注意的是，上述的通信層和云端服務(wù)器之間通過(guò)通信層傳輸數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行了加密處理。

圖3所示為應(yīng)用本實(shí)用新型網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的云平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

應(yīng)用本實(shí)用新型的云平臺(tái)系統(tǒng)包括：感知層、通信層、云端服務(wù)器以及應(yīng)用層，其中感知層與通信裝置有線連接或無(wú)線連接，通信裝置與云端服務(wù)器無(wú)線連接；感知層包括智能終端設(shè)備以及數(shù)據(jù)采集模塊。

感知層包括分布在工業(yè)以及民用建筑區(qū)域的智能終端設(shè)備以及連接各智能終端設(shè)備的相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊、協(xié)同信息處理模塊，各智能終端設(shè)備之間通過(guò)短距離無(wú)線傳輸、自組網(wǎng)技術(shù)以及中轉(zhuǎn)站形成局域網(wǎng)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊采集各智能終端設(shè)備的參數(shù)數(shù)據(jù)，該參數(shù)數(shù)據(jù)在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸并經(jīng)協(xié)同信息處理模塊處理以及通信層按照協(xié)議處理傳輸形成默認(rèn)格式的自適應(yīng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)，并傳輸至云端服務(wù)器，上述的云端服務(wù)器由若干臺(tái)服務(wù)器配合使用Enomalism的云計(jì)算框架搭建，滿足應(yīng)用層不同需求。

整個(gè)云平臺(tái)系統(tǒng)的工作流程如下：感知層進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，感知層的多個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)本實(shí)用新型的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)接入通信層，感知層通過(guò)通信層向云端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，云端服務(wù)器對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，之后向應(yīng)用層進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)用層根據(jù)接收的數(shù)據(jù)向云端服務(wù)器發(fā)送指令信號(hào)，云端服務(wù)器接收指令信號(hào)并通過(guò)通信層向感知層傳輸指令信號(hào)，感知層接收指令信號(hào)。

云端服務(wù)器采用租用混合云的策略，服務(wù)器數(shù)據(jù)中心主要集中在私有云上，在負(fù)載過(guò)大時(shí)，可以選擇將一部分負(fù)載轉(zhuǎn)移到公有云上，從而最大化私有云的價(jià)值。云端服務(wù)器上設(shè)有網(wǎng)頁(yè)接口、移動(dòng)終端接口。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)短距離無(wú)線傳輸與通信層連接；或數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)協(xié)同信息處理模塊與通信層連接；或數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)自組網(wǎng)技術(shù)與通信層連接；或數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)中轉(zhuǎn)站與通信層連接。

進(jìn)一步的，通信層通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與所述云端服務(wù)器連接；或通信層通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)與云端服務(wù)器連接；或通信層通過(guò)通信專網(wǎng)與云端服務(wù)器連接；或通信層通過(guò)異構(gòu)網(wǎng)融合與云端服務(wù)器連接。

上述通信層是由互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、通信專網(wǎng)、異構(gòu)網(wǎng)形成的網(wǎng)絡(luò)層。其中移動(dòng)通信網(wǎng)是采用GPRS/CDMA的通訊功能，具體的實(shí)現(xiàn)方式可以是，采用GPRS芯片，然后連接一個(gè)SIM卡芯片，通過(guò)SIM卡芯片實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的接入，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的連接。

進(jìn)一步的，應(yīng)用層包括網(wǎng)頁(yè)、移動(dòng)終端和/或應(yīng)用程序。

上述應(yīng)用層可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)，移動(dòng)終端瀏覽云端服務(wù)上的數(shù)據(jù)，同時(shí)應(yīng)用層還可以是一個(gè)應(yīng)用程序，使用者通過(guò)進(jìn)入該應(yīng)用程序，并根據(jù)采集處理過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，發(fā)布需求給云端服務(wù)器，云端服務(wù)器通過(guò)通信層向感知層發(fā)送相應(yīng)的指令信號(hào)，從而使感知層完成相應(yīng)的操作。

本實(shí)用新型的一種兼容多接口的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)允許局域網(wǎng)內(nèi)所有的前端采集硬件通過(guò)多種硬件標(biāo)準(zhǔn)接口與云端服務(wù)器進(jìn)行連接從而快速處理采集的數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)接口的類型自動(dòng)下載匹配的協(xié)議至網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兼容多種外接設(shè)備的效果。

最后需要強(qiáng)調(diào)的是，以上所述實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。