一种基于分布式的环境物联网信息系统

摘要

本发明公开了一种基于分布式的环境物联网信息系统，其特征在于，包括：网关层、路由存储层、应用层；所述网关层，用于接收并处理传输的数据；所述路由存储层，用于转发并存储所述网关层接收到的数据；所述应用层，用于获取所述路由存储层的数据。本发明解决跨网段问题，降低互联互通带来的数据转发成本；支持公有、私有双部署方案；降低企业公网部署，私有运作的部署需求；存储、播发分离部署，最大程度上利用硬件资源；通过权限认证节点缓解数据非法利用的安全问题；通过权限认证节点建立多样化外部应用支撑的基础。

权利要求

1.一种基于分布式的环境物联网信息系统，其特征在于，包括：网关层、路由存储层、应用层；

所述网关层，用于接收并处理传输的数据；

所述路由存储层，用于转发并存储所述网关层接收到的数据；所述路由存储层包括路由模块；

所述应用层，用于获取所述路由存储层的数据；

所述网关层包括私有网关和公有网关；所述路由模块包括私有路由模块、公有路由模块；所述路由存储层还包括认证转发模块；

所述认证转发模块，用于使私有路由模块通过认证转发模块获取公有路由模块接收到的数据；

所述路由存储层还包括实时数据通道节点模块、数据库模块；

所述实时数据通道节点模块，用于存储所述网关层接收到的数据，并为所述应用层提供实时数据；

所述数据库模块，用于存储所述网关层接收到的数据，并为所述应用层提供历史数据；

所述实时数据通道节点模块包括私有实时数据通道节点模块和公有实时数据通道节点模块；

所述私有实时数据通道节点模块，用于存储所述私有网关接收到的数据，并为所述应用层提供实时数据；

所述公有实时数据通道节点模块，用于存储所述公有网关接收到的数据，并为所述应用层提供实时数据；

所述数据库模块包括私有数据库模块和公有数据库模块；

所述私有数据库模块，用于存储所述私有网关接收到的数据，并为所述应用层提供历史数据；

所述公有数据库模块，用于存储所述公有网关接收到的数据，并为所述应用层提供历史数据；

所述路由存储层还包括权限认证模块，用于对应用层请求获取的数据进行权限审核；

私有网关的数据传输如下：将各个设备接入私有网关中，私有网关将设备上传的数据进行加解密处理，将该经过处理的数据发送至私有路由模块中；所述私有路由模块将接收到的数据依据用户的权限，进行数据转发；私有数据库模块以及私有实时数据通道节点模块接收到私有路由器转发的数据后进行存储；

公有网关的数据传输如下：将各个设备接入公有网关中，公有网关将设备上传的数据进行加解密处理，将该经过处理的数据发送至公有路由模块中；所述公有路由模块将接收到的数据依据用户的权限，进行数据转发；公有数据库模块以及公有实时数据通道节点模块接收到公有路由器转发的数据后进行存储。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式的环境物联网信息系统，其特征在于，所述网关层处理传输的数据具体为对所述接收的数据进行加解密处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于分布式的环境物联网信息系统，其特征在于，所述网关层提供设备接入以及负载平衡功能。

4.根据权利要求1所述的一种基于分布式的环境物联网信息系统，其特征在于，所述应用层提供API接口。

说明书

一种基于分布式的环境物联网信息系统

技术领域

[0001] 本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种基于分布式的环境物联网信息系统。

背景技术

[0002] 随着网络技术进步，大范围的环境监测成为可能。众多设备生产商、集成商、软件商开始从事相关工作。尤其是近年来云平台、物联网的兴起，为该领域快速发展提供了很好机会。

[0003] 分布式物联网是基于互联网的技术，采用分布式组网，克服环境监测中的实际业务困难，完成数据整合‑处理‑发布整个流程节的联网体系。

[0004] 现有的方案中，早期方案依托单一网络环境，组网局限大，实际运转中很难降低组网成本，其网络以单位划分；近期方案集中于云平台实现，忽略参与各方的现实困境。

[0005] 当前环境监测领域面对以下几方面问题：

[0006] 1.网络环境复杂：形式上包括有线网络、拨号网络、无线网络、无网络。网段跨界、涉及互联互通、vpn线路等。

[0007] 2.体系复杂：

[0008] 设备商方面：数量巨大的自定义协议，必须针对型号设备建立协议解析，现场工作面对相当多不确定性，调试、解析重复性劳动量巨大。

[0009] 集成商方面：工艺控制要求多样，对数据形成不同要求，但现实中不同设备间通讯方式多样，通讯频率各异。数据即时性、有效性方面，集成商临的困境多，手段却非常有限。

[0010] 企业应用方面：信息数据体系源头多，技术管理成本高。维护、改良大都依赖原厂家，备品备件往往难以第一时间发挥作用。

[0011] 园区管理：关注点差异较大，有的关注能耗，有的关注排放，同时还有信息公开方面的需求，要求以大屏、微信等多种手段公开数据。

[0012] 政府管理：关注安全、排放、关键设备运行等情况，对数据有效性、实时性，完整性要求严格。

[0013] 3.应用复杂：

[0014] 数据展示方式要求多：报表格式多、抄报方向多。

[0015] 预警、报警要求复杂：报警线设立、报警方式、报警条件需求各异。

[0016] 互联网平台展示需求多：网站、公众号、APP等多种形式；根据受众不同还要求不同权限展示。

[0017] 受控(管理部门)数据校准管理：解决设备、技术标准升级、政策法规限定等方面对数据生产的需求。

[0018] 厂商、维护服务：设备生产商、维护商追踪运行情况

[0019] 4.数据所有权不明，部署方案受困，综合成本居高不下。

[0020] 目前企业购买设备运转后，信息系统有两种方式运作，一种是企业自建体系，单独运转；二是基于“云”的平台化服务。

[0021] 基于“云”的平台化服务存在的问题是仪表设备产生的数据归谁所有；仪表设备是企业购买还是租赁；目前各方面均无表述。

[0022] 而企业自建体系大致上可以解决上述于“云”的平台化服务存在的问题，但仍然无法完全封堵数据通过各种技术渠道扩撒的现实。且自建体系成本非常高，除初期软硬件成本外，企业还不得不设立与本行业不相关的IT人员配置，成本增加明显。

[0023] 通过云平台优势是相对成本低，现实中的困境在于企业认为不仅要出钱购买设备，还要出钱购买数据，且数据进入云平台后，实际无法控制平台方利用数据做其他用途。

[0024] 5.深层数据挖掘整体效应受阻碍、进展迟滞。

[0025] 由于条块分隔，数据处于分裂状态，不具备整体利用的条件，深层数据挖掘找出有利于仪表生产改进、企业公益改善的技术进步受到制约。

[0026] 因此，为了解决跨网段问题等问题，本发明提供了一种基于分布式的环境物联网信息系统。

发明内容

[0027] 本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于分布式的环境物联网信息系统，解决了跨网段问题，降低互联互通带来的数据转发成本；且支持公有、私有双部署方案；降低企业公网部署，私有运作的部署需求。

[0028] 为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

[0029] 一种基于分布式的环境物联网信息系统，包括：网关层、路由存储层、应用层；

[0030] 所述网关层，用于接收并处理传输的数据；

[0031] 所述路由存储层，用于转发并存储所述网关层接收到的数据；

[0032] 所述应用层，用于获取所述路由存储层的数据。

[0033] 进一步的，所述网关层处理传输的数据具体为对所述接收的数据进行加解密处理。

[0034] 进一步的，所述路由存储层包括路由模块，用于根据用户的权限实现数据的转发。

[0035] 进一步的，所述网关层包括私有网关和公有网关；所述路由模块包括私有路由模块、公有路由模块；所述路由存储层还包括认证转发模块；

[0036] 所述认证转发模块，用于使私有路由模块通过认证转发模块获取公有路由模块接收到的数据。

[0037] 进一步的，所述路由存储层还包括实时数据通道节点模块、数据库模块；

[0038] 所述实时数据通道节点模块，用于存储所述网关层接收到的数据，并为所述应用层提供实时数据；

[0039] 所述数据库模块，用于存储所述网关层接收到的数据，并为所述应用层提供历史数据。

[0040] 进一步的，所述实时数据通道节点模块包括私有实时数据通道节点模块和公有实时数据通道节点模块；

[0041] 所述私有实时数据通道节点模块，用于存储所述私有网关接收到的数据，并为所述应用层提供实时数据；

[0042] 所述公有实时数据通道节点模块，用于存储所述公有网关接收到的数据，并为所述应用层提供实时数据。

[0043] 进一步的，所述数据库模块包括私有数据库模块和公有数据库模块；

[0044] 所述私有数据库模块，用于存储所述私有网关接收到的数据，并为所述应用层提供历史数据；

[0045] 所述公有数据库模块，用于存储所述公有网关接收到的数据，并为所述应用层提供历史数据。

[0046] 进一步的，所述路由存储层还包括权限认证模块，用于对应用层请求获取的数据进行权限审核。

[0047] 进一步的，所述网关层提供设备接入以及负载平衡功能。

[0048] 进一步的，所述应用层提供API接口。

[0049] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0050] 1、本发明通过设立网关层、路由存储层、应用层这三层结构，多种网关多线路部署，从接入结构上解决跨网段问题，降低互联互通带来的数据转发成本；

[0051] 2、本发明支持公有、私有双部署方案；

[0052] 3、本发明通过单独设置认证转发模块，解决利用公共网络基础建立私有部署的数据转发认证，降低企业公网部署，私有运作的部署需求；

[0053] 4、本发明分离设置数据库及实时数据通道，解决集群压力问题以及数据库安全隔离需求，最大程度上利用硬件资源；

[0054] 5、本发明设置权限认证模块，外部应用对数据的获取受到严格控制及记录，通过权限认证节点缓解数据非法利用的安全问题；

[0055] 6、本发明通过权限认证模块建立多样化外部应用支撑的基础。

附图说明

[0056] 图1是实施例一提供的一种基于分布式的环境物联网信息系统结构图。

具体实施方式

[0057] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0058] 本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于分布式的环境物联网信息系统。

[0059] 实施例一

[0060] 本实施例提供一种基于分布式的环境物联网信息系统，包括网关层、路由存储层、应用层；

[0061] 所述网关层，用于接收并处理传输的数据；

[0062] 所述路由存储层，用于转发并存储所述网关层接收到的数据；

[0063] 所述应用层，用于获取所述路由存储层的数据。

[0064] 在本实施例中，设立三层结构：网关层、路由存储层、应用层。多种网关多线路部署，从接入结构上解决网络环境问题，为后台业务建立透明、统一的接入形式，简化后续业务处理；同时解决连接数、认证、加密等现实业务需求。如图1所示。

[0065] 网关层包括私有网关、公有网关；路由存储层包括路由模块、认证转发模块、实时数据通道节点模块、数据库模块、权限认证模块；其中，路由模块包括私有路由模块、公有路由模块；实时数据通道节点模块包括私有实时数据通道节点模块、公有实时数据通道节点模块；数据库模块包括私有数据库模块、公有数据库模块；应用层为外部综合应用层。

[0066] 在本实施例中，对各节点详细功能说明如下：

[0067] 私有网关、公有网关：实现设备接入功能；负载平衡功能；数据传输加解密功能。

[0068] 私有路由模块、公有路由模块：依据用户权限，实现通讯数据体系内外转发功能。

[0069] 转发认证：解决私有用户利用公有网关实现设备接入的认证节点。

[0070] 私有数据库模块、公有数据库模块：解析设备通讯协议；依据法规实现数据合规化、格式化；存储数据。

[0071] 私有实时数据通道节点模块、公有实时数据通道节点模块：解析设备通讯协议；建立外部订阅机制；

[0072] 权限认证：对外部应用请求数据进行权限审核。

[0073] 应用层：提供基础服务API接口，不提供具体应用。

[0074] 在本实施例中，私有网关的数据传输如下：

[0075] 将各个设备接入私有网关中，私有网关将设备上传的数据进行加解密处理，将该经过处理的数据发送至私有路由模块中；所述私有路由模块将接收到的数据依据用户的权限，进行数据转发；私有数据库模块以及私有实时数据通道节点模块接收到私有路由器转发的数据后进行存储；私有数据库模块以及私有实时数据通道节点模块还连接有权限认证模块，以对外部应用请求数据进行权限审核。

[0076] 当应用层获取私有网关的数据时，经权限认证模块处理后可通过私有数据库模块以及私有实时数据通道节点模块获取历史数据以及实时数据。将私有数据库模块以及私有实时数据通道节点模块分离设置是为了解决集群压力问题以及数据库安全隔离需求；通过权限认证模块，外部应用对数据的获取受到严格控制及记录，隔离外部需求层应用对数据获取的业务划分，有利于各方区分权责。

[0077] 在本实施例中，公有网关的数据传输如下：

[0078] 将各个设备接入公有网关中，公有网关将设备上传的数据进行加解密处理，将该经过处理的数据发送至公有路由模块中；所述公有路由模块将接收到的数据依据用户的权限，进行数据转发；公有数据库模块以及公有实时数据通道节点模块接收到公有路由器转发的数据后进行存储；公有数据库模块以及公有实时数据通道节点模块还连接有权限认证模块，以对外部应用请求数据进行权限审核。

[0079] 当应用层获取公有网关的数据时，经权限认证模块处理后可通过公有数据库模块以及公有实时数据通道节点模块获取历史数据以及实时数据。将公有数据库模块以及公有实时数据通道节点模块分离设置是为了解决集群压力问题以及数据库安全隔离需求；通过权限认证模块，外部应用对数据的获取受到严格控制及记录，隔离外部需求层应用对数据获取的业务划分，有利于各方区分权责。

[0080] 在本实施例中，认证转发模块，用于使私有路由模块通过认证转发模块获取公有路由模块接收到的数据。

[0081] 如图1所示，公有路由模块与认证转发模块连接，认证转发模块与私有路由模块连接，且认证转发模块单独设置，单独设定的认证转发模块解决利用公共网络基础建立私有部署的数据转发认证，降低企业组网部署成本。

[0082] 在本实施例中，应用层即外部综合应用层，提供基础服务API接口，不提供具体应用，因此可多样化实现用户人机交互、数据展示、发布、挖掘等多种利用方式。

[0083] 在本实施例中，这涉及到的词语解释如下：

[0084] 负载平衡：也称负载均衡(Load balancing)，其基本概念是为了减轻某个或某些实体的负载，将任务通过某种策略分配到多个实体上去，实现负载在不同实体间的平衡[0085] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0086] 1、本发明通过设立网关层、路由存储层、应用层这三层结构，多种网关多线路部署，从接入结构上解决跨网段问题，降低互联互通带来的数据转发成本；

[0087] 2、本发明支持公有、私有双部署方案；

[0088] 3、本发明通过单独设置认证转发模块，解决利用公共网络基础建立私有部署的数据转发认证，降低企业公网部署，私有运作的部署需求；

[0089] 4、本发明分离设置数据库及实时数据通道，解决集群压力问题以及数据库安全隔离需求，最大程度上利用硬件资源；

[0090] 5、本发明设置权限认证模块，外部应用对数据的获取受到严格控制及记录，通过权限认证节点缓解数据非法利用的安全问题；

[0091] 6、本发明通过权限认证模块建立多样化外部应用支撑的基础。

[0092] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。