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专利号: 2020109527881
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台,其特征在于:该平台的总体架构自下而上包括接入层、持久层、服务层和应用层四个部分;

接入层以MQTT协议和以LoRaWAN协议为代表的低功耗广域网LPWAN协议实现混合型协议接入,通过MQTT协议和LoRaWAN协议接入的设备,将采集到的设备上行数据上传到上层,同时也接收上层传递的下行数据并将下行数据转发给设备;

持久层提供平台基本的数据服务,包括关系型数据库MySQL、缓存数据库Redis、时序数据库InfluxDB;

服务层包括规则引擎和告警服务,通过规则引擎技术的Rete算法对逻辑规则进行处理;

应用层主要是面对用户的应用服务,通过超本文传输协议HTTP接口为用户提供平台功能,该功能包括用户管理、产品管理、设备管理、规则引擎配置、在线调试。

2.如权利要求1所述的一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台,其特征在于:所述接入层的MQTT协议接入端包括设备接入的SDK包、权限校验模块以及数据收发模块,设备接入的SDK包提供了MQTT协议的连接功能,对外上传和接收上下行数据;

权限校验模块以Mosquitto代理服务器鉴权插件为载体,在插件中进行设备接入和上下行数据的校验,同时插件还需要支持应用层的在线调试功能,该模块通过GO语言的CGO特性重新改写了鉴权插件,使得鉴权插件加入了RESTful结构的超文本传输协议HTTP权限校验和MQTT协议权限校验;

数据收发模块同时接收设备上传的数据以及上层下发的控制指令,是MQTT协议接入端对外的出入口,同时数据收发模块还要对接规则引擎的入口,将设备的上传数据通过消息队列MQ的方式推送到规则引擎。

3.如权利要求1或2所述的一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台,其特征在于:所述接入层的LoRaWAN协议接入端能够支持LoRaWAN协议,通过用户数据报协议UDP的方式向LoRa网关传递上层下发的数据信息以及接受LoRa网关上传的数据;

该接入端包括网桥以及LoRaServer,网桥在LoRaWAN协议接入端承担着承上启下的作用,能够将远距离无线传输LoRa调频技术传递的节点数据传递到配置好的网桥的用户数据报协议UDP端口上完成数据传递,同时网桥监听用户数据报协议UDP端口,订阅来自LoRaServer的消息队列MQ消息;

LoRaServer作为LoRaWAN协议接入端的主体部分,是LoRaWAN网络中连接网桥至网关和云平台的协议处理器,实现了LoRa设备的入网,处理上行数据、支持LoRaWAN ClassA与ClassC两种下行类型、处理介质访问控制MAC网络指令、对接规则引擎。

4.如权利要求1或2所述的一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台,其特征在于:所述服务层中规则引擎的架构包括规则解析器、数据转换模块以及应用规则引擎,规则解析器采用了递归向下解析,找到每个点的记号后,进行各自的模块的解析,到了新的点又根据记号进行解析,如此往复,直到完成整个查询的解析节点;

数据转换模块能够将不同协议上传的轻量级数据交换格式JSON数据按规则进行转换,并且调用相应的应用规则引擎的接口,对转换后的数据进行规则匹配和流转;

应用规则引擎收到数据转换模块传递的转换后的设备数据,根据Topic进入对应的Rete网络进行规则匹配。

5.如权利要求4所述的一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台,其特征在于:所述规则引擎的流程包括以下步骤:

1)规则引擎启动时会获取数据库中已经缓存的规则,通过规则解析器将用户配置的规则解析成Topic、属性转换规则和触发条件,应用规则引擎根据规则触发条件递归形成规则推理网络;并且采用Redis Hash类型,添加“productKey|topic”为Hash表Key,规则的主键ID作为Field,属性转换规则为Value的缓存;

2)规则引擎订阅到消息队列MQ的消息,首先会先到缓存数据库Redis缓存获取所有“ProductKey|Topic”下的属性转换规则,将获取到的属性转换规则与订阅到的消息队列MQ消息通过数据转换模块并行处理得到转换后的设备数据,并将转换后的设备数据推入规则推理网络,经过应用规则引擎的规则匹配校验,过滤出成功匹配的规则的主键ID,并在数据库中获取到规则配置好的数据目的地,将转换好的数据推送出去,完成设备数据流转。

6.如权利要求5所述的一种基于规则引擎的混合型协议的物联网平台,其特征在于:所述规则引擎的流程还包括以下步骤:在规则引擎运行的过程中,某个产品添加了一条新的规则,规则引擎会同步更新规则推理网络、数据库和缓存数据库Redis缓存。