基于物联网平台创建模型库的数据分析方法及系统与流程

本发明属于智慧养殖业的，特别是涉及基于物联网平台创建模型库的数据分析方法及系统。

背景技术：

1、随着物联网的发展，接入网络的设备和传感器数量和种类越来越多，这时物联网服务商在自己的垂直领域需要一个统一的数据接收和管理平台来实现万物互联，能够快速、便捷、有效的服务客户，因此就诞生了诸如阿里云物联网平台的产品，这个产品为了将通用性做到最高，所以在平台测增加了极多的功能某块来适应各个行业，并且为了统一接入标准就提供了接入sdk，这也导致了三个最突出的问题：

2、1、设备接入成本高，客户需要集成平台提供的sdk，这就要求客户具有一定的编程能力，一方面要与自己的设备提供商对接，了解设备的通讯机制和协议，另一方面需要对sdk有了解，能够根据sdk开发出与阿里云的对接程序。在很多行业(比如农业)这会带来极大的不便和成本。

3、2、新数据格式解析不灵活，在有新的数据格式上传后，之前的协议解析程序无法使用，需要重新开发解析程序，这需要修改原有代码并重启服务才能生效，效率低下。

4、3、模型库未标准化，在设定模型库时过度追求自由性和适应性，这样导致模型库无标准，同一个属性却有各种各样的名称、类型，这不利于标准的沉淀以及后期对数据的加工和使用。

技术实现思路

1、本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供了基于物联网平台创建模型库的数据分析方法及系统。

2、本发明采用以下技术方案：基于物联网平台创建模型库的数据分析方法，包括以下步骤：

3、创建模型库，于所述模型库中按照预先设定好的模型配置存储设备类模型库和物模型库；

4、搭建物联网平台，接收初始数据后做设备id识别，并封装成统一格式的协议包；所述初始数据包括：信息采集设备的数据采集信息和执行指令设备的设备状态信息；

5、通过在线编辑，将协议包的aviator脚本语言实时编译成java语言，并动态加载入jvm中，得到与初始数据相对应的解析数据；所述解析数据具有统一的数据格式；

6、通过解析数据在模型库中匹配出对应的指定模型，利用指定模型描述初始数据得到结构化数据，并存储更新得到数据分析表格；

7、基于所述结构化数据和/或数据分析表格生成对应的执行指令，所述执行指令触发对应的执行指令设备，待触发成功后更新对应的设备状态信息；

8、根据用户需求，将结构化数据和/或数据分析表格以可视化的形式进行展示。

9、在进一步的实施例中，还包括以下步骤：

10、若通过解析数据在模型库中匹配不出对应的指定模型，则基于所述解析数据，按照预先设定好的模型配置创建设备类模型库和/或物模型库，并更新至所述模型库中。

11、在进一步的实施例中，所述模型配置包括：关于设备类模型的配置信息和关于物模型的配置信息；

12、其中，关于设备类模型的配置信息的表达形式如下：

13、式中，td表示执行指令设备de的类型，则表示执行指令设备de当前的工作状态；则表示基于执行指令设备de当前的工作状态可切换的其他执行指令rde；

14、关于物模型的配置信息则采用以下表述形式：

15、cdi＝<idi，tdi，udi，id>；

16、其中，idi表示信息采集设备de采集到的数据信息，tdi表示所述数据信息idi所属的数值类型，udi表示信息采集设备de采集到的数据信息对应的单位，id则表示数据信息的识别代码。

17、在进一步的实施例中，所述解析数据的在线编辑流程如下：

18、针对新增的协议包，先执行以下模拟动作：对新增的协议包执行一次加载，校验无误后再执行一次卸载；

19、所述模拟动作成功后，异步通知数据解析模块的所有实例启动加载解析程序，所有实例收到对应通知后，先校验当前内存中是否含有对应的解析程序：若没有，则预先下载；当存在对应的解析程序后，则加载所述解析程序。

20、在进一步的实施例中，具有统一的数据格式的解析数据的表达形式如下：

21、以第一字符串和第一字符串分别为解析数据的开头和结尾，将设备编码字符串、设备id字符串、设备类型字符串、设备状态字符串/设备显示数值字符串按照预定顺序排列在第一字符串和第一字符串之间。

22、在进一步的实施例中，所述执行指令的生成流程如下：

23、基于数据分析表格中的结构化数据，所述结构化数据至少包括当前初始数据和历史初始数据；

24、根据需求以结构化数据中的其中至少一个维度为对比量绘制曲线图，若曲线图体现的趋势为正常趋势，则对执行指令设备保持现状，不生成新的执行指令；

25、若曲线图体现的趋势为异常趋势，则基于异常趋势对对应的执行指令设备生成新的执行指令，对应的执行指令设备的工作状态发生改变，直至预定时间段后，再次获取到的曲线图体现的趋势为正常趋势。

26、在进一步的实施例中，所述执行指令的表达形式如下：

27、其中，则表示基于执行指令设备de当前的工作状态可切换的其他执行指令rde；nde则表示基于执行指令生成的应被执行的指令，其中，nde∈rde；ide表示应被执行的指令nde的指令代码，ade则表示对应的指令答复，用于反应对应的指令是否操作成功。

28、在进一步的实施例中，还包括：基于所述结构化数据和/或数据分析表格生成对应的报警指令，所述报警指令的工作程序如下：

29、根据需求以结构化数据中的其中至少一个维度为对比量绘制曲线图，曲线图体现的趋势为异常趋势，若异常趋势属于可控范围的内，则报警指令切换为执行指令；若异常趋势属于不可控范围内，则系统内部发出报警，引入其他的干涉行为。

30、基于物联网平台的模型库创建系统，用于实现如上所述的数据分析方法，包括：

31、设备通讯模块，通过nginx和mqtt broker暴露出接入端口，用于接入信息采集设备和执行指令设备；同时所述设备通讯模块具备多种传输方式，所述传输方式包括：tcp、http、mqtt中的一种或者多种；

32、数据解析模块，通过插件的形式将解析程序热插拔到本系统中，中间无需重启服务；所述数据解析模块被设置为以引擎为核心，动态加载协议包并对数据进行解析和存储；

33、数据统计模块，被设置为通过解析数据在模型库中匹配出对应的指定模型，利用指定模型描述初始数据得到结构化数据，并存储更新得到数据分析表格；

34、数据服务模块，被设置为根据用户需求，将结构化数据和/或数据分析表格以可视化的形式进行展示。

35、在进一步的实施例中，还包括：配置管理模块，被设置为提供的可视化多端交互界面，用于用户维护物模型、数据解析插件、告警规则等个性化数据，同时可查询和操作所负责设备。

36、本发明的有益效果：1、本发明将设备接入和通讯的系统独立出来，支持目前行业普遍使用的多种协议进行传输，无需接入方再针对平台适配开发，提供接入效率，降低接入成本。

37、2、本发明采用类加载器扩展技术，提供插件式安装，动态加载动态协议解析包，同时提供脚本录入方式，采用aviator script技术编译和执行解析程序，提高新增和修改新数据格式的解析程序的开发效率，避免了修改原有代码以及重启服务的繁琐操作，使得整个过程更安全、更快生效。

38、3、沉淀标准化物模型库，有利于数据模型标准的制定，数据后续的加工和处理，更容易转化商业价值。