基于Edgex的设备接入驱动管理系统及方法与流程

本发明涉及物联网，具体地说是基于edgex的设备接入驱动管理系统及方法。

背景技术：

1、物联网是将工业设备、穿戴设备、环境监测设备等通过互联网连接起来，实现信息的传输与交互，根据设备的信息实现设备联动、智能预测等，通过物联网的发展让生活变得更加智能化。

2、物联网的边缘计算平台在物联网中起到转移计算中心，降低远端计算压力和网络传输压力，提高数据利用的效率的作用。edgex是一种比较成熟的边缘计算平台，edgex提供了边缘计算平台的基本功能。

3、edgex平台通过设备配置文件定义一类设备的属性、功能、设备数据提供方式、设备通知方式等，edgex设备配置文件采用yaml文件，设备创建时使用相应的配置文件实现设备的信息的数字化，提供设备对应的功能。

4、edgex平台通过设备接入服务实现设备连接到edgex平台。设备服务提供设备接入规范，为物联网平台提供mqtt、http等多种协议设备的接入能力，简化设备接入难度，保证设备快速接入。

5、插件化的开发模式将服务功能抽象成标准的服务接口，通过实现该服务接口，提供具体的服务功能。通过插件化开发，实现模块质检的解耦，提高服务的扩展性和灵活性。

6、设备在接入edgex平台时设备服务的驱动、数据格式化的差异以驱动管理服务的操作难度，是需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的技术任务是针对以上不足，提供基于edgex的设备接入驱动管理系统及方法，来解决设备在接入edgex平台时设备服务的驱动、数据格式化的差异以驱动管理服务的操作难度的技术问题。

2、第一方面，本发明一种基于edgex的设备接入驱动管理系统，包括edgex平台以及设备管理服务，

3、edgex平台中配置有产品管理模块，产品管理模块用于管理一类设备的设备信息，并将设备信息发送至设备管理服务；

4、所述设备管理服务用于缓存设备信息并提供设备驱动管理服务，设备驱动管理服务用于配置并管理设备驱动配置信息、设备驱动连接池以及设备适配器，设备驱动配置信息包括设备信息以及设备与edgex平台之间的连接信息，设备驱动连接池中包括多个连接通道，设备通过对应的连接通道与edgex平台进行数据传输，设备适配器用于基于预配置的设备数据解析脚本对对应设备与edgex平台之间传输的数据进行解析和编码。

5、作为优选，设备信息包括一类设备的属性信息以及功能信息。

6、作为优选，设备信息变动时，所述edgex平台用于更新设备的设备信息，并将变动的设备信息更新至设备管理服务，对应的，设备管理服务用于基于设备驱动配置信息获取对应的连接通道以及设备适配器，并对设备连接通道、设备适配器以及设备数据解析脚本进行同步修改。

7、作为优选，对于edgex平台发送至设备的请求或者数据，设备适配器用于基于设备数据解析脚本对将请求或数据进行解析，将请求或数据解析成对应协议要求的数据，并将解析后的数据编码成设备所需格式的数据，并将编码后数据发送至对应连接通道，通过连接通道将编码后数据发送至对应设备；

8、对于设备发送至edgex平台的数据，设备适配器用于基于设备数据解析脚本对数据进行解析，将数据解析成对应协议要求的数据，并将解析后的数据编码成edgex平台支持格式的数据，并将编码后数据发送至对应连接通道，通过连接通道将编码后数据发送至edgex平台。

9、作为优选，设备驱动配置信息存储于缓存区，缓存区配置对应的接口，设备管理服务通过调用接口对缓存区内设备驱动配置信息进行配置修改。

10、作为优选，设备驱动连接池对应有接口，设备管理服务用于调用对应接口对设备驱动连接池中每个连接通道进行配置修改。

11、作为优选，连接适配器对应有接口，设备管理服务用于通过接口调用连接适配器，并基于预配置的设备数据解析脚本、通过连接适配器对设备与edgex平台之间传输的数据进行解析和编码。

12、作为优选，对于新增连接至edgex平台的设备，所述edgex平台用于通过产品管理模块管理设备的设备信息，并将设备信息发送至设备管理服务；

13、对应的，设备管理服务用于为新增的设备添加对应的连接通道、设备适配器以及设备数据解析脚本，并将设备信息、设备与edgex平台的连接信息存入设备驱动配置信息中。

14、作为优选，对于要删除设备，所述edgex平台用于通过产品管理模块删除设备的设备信息，并向设备管理发送删除设备通知；

15、对应的，根据删除设备通知、设备管理服务用于基于设备驱动配置信息查找对应的设备信息、连接通道、设备适配器以及设备数据解析脚本，并将设备信息、连接通道、设备适配器以及设备数据解析脚本删除。

16、第二方面，本发明一种基于edgex的设备接入驱动管理方法，用于通过如第一方面任一项所述的一种基于edgex的设备接入驱动管理系统对接入edgex平台以及设备管理服务的设备进行驱动管理，所述方法包括如下步骤：

17、通过edgex平台中产品管理模块管理一类设备的设备信息，并将设备信息发送至设备管理服务；

18、通过设备管理服务缓存设备信息并为设备提供设备驱动管理服务，通过设备驱动管理服务配置并管理设备驱动配置信息、设备驱动连接池以及设备适配器，设备驱动配置信息包括设备信息以及设备与edgex平台之间的连接信息，设备驱动连接池中包括多个连接通道，设备通过对应的连接通道与edgex平台进行数据传输，并基于预配置的设备数据解析脚本、通过对应的设备适配器对设备与edgex平台之间传输的数据进行解析和编码。

19、本发明的基于edgex的设备接入驱动管理系统及方法具有以下优点：

20、1、实现edgex平台不同协议设备的快速接入；

21、2、通过插件化管理的方式，对设备接入驱动进行抽象，为设备接入协议定义规范，保证设备接入驱动开发的规范化，降低驱动开发难度；

22、3、不同协议的设备接入驱动实现接口定义的方法后，通过服务统一管理，避免了设备接入在大量设备的情况下，设备驱动服务启动过多的问题；

23、4、实现了edgex平台的设备信息与设备接入驱动管理服务的信息同步，保证edgex设备信息变化时，设备接入驱动的可用性。

技术特征：

1.一种基于edgex的设备接入驱动管理系统，其特征在于，包括edgex平台以及设备管理服务，

2.根据权利要求1所述的基于edgex的设备接入驱动管理系统，其特征在于，设备信息包括一类设备的属性信息以及功能信息。

3.根据权利要求1所述的基于edgex的设备接入驱动管理系统，其特征在于，设备信息变动时，所述edgex平台用于更新设备的设备信息，并将变动的设备信息更新至设备管理服务，对应的，设备管理服务用于基于设备驱动配置信息获取对应的连接通道以及设备适配器，并对设备连接通道、设备适配器以及设备数据解析脚本进行同步修改。

4.根据权利要求1所述的基于edgex的设备接入驱动管理系统，其特征在于，对于edgex平台发送至设备的请求或者数据，设备适配器用于基于设备数据解析脚本对将请求或数据进行解析，将请求或数据解析成对应协议要求的数据，并将解析后的数据编码成设备所需格式的数据，并将编码后数据发送至对应连接通道，通过连接通道将编码后数据发送至对应设备；

5.根据权利要求1所述的基于edgex的设备接入驱动管理系统，其特征在于，设备驱动配置信息存储于缓存区，缓存区配置对应的接口，设备管理服务通过调用接口对缓存区内设备驱动配置信息进行配置修改。

6.根据权利要求1所述的基于edgex的设备接入驱动管理系统，其特征在于，设备驱动连接池对应有接口，设备管理服务用于调用对应接口对设备驱动连接池中每个连接通道进行配置修改。

7.根据权利要求1所述的基于edgex的设备接入驱动管理系统，其特征在于，连接适配器对应有接口，设备管理服务用于通过接口调用连接适配器，并基于预配置的设备数据解析脚本、通过连接适配器对设备与edgex平台之间传输的数据进行解析和编码。

8.根据权利要求1所述的基于edgex的设备接入驱动管理系统，其特征在于，对于新增连接至edgex平台的设备，所述edgex平台用于通过产品管理模块管理设备的设备信息，并将设备信息发送至设备管理服务；

9.根据权利要求1所述的基于edgex的设备接入驱动管理系统，其特征在于，对于要删除设备，所述edgex平台用于通过产品管理模块删除设备的设备信息，并向设备管理发送删除设备通知；

10.一种基于edgex的设备接入驱动管理方法，其特征在于，用于通过如权利要求1-9任一项所述的一种基于edgex的设备接入驱动管理系统对接入edgex平台以及设备管理服务的设备进行驱动管理，所述方法包括如下步骤：

技术总结本发明公开了基于Edgex的设备接入驱动管理系统及方法，属于物联网技术领域，要解决的技术问题为设备在接入Edgex平台时设备服务的驱动、数据格式化的差异以驱动管理服务的操作难度。包括Edgex平台以及设备管理服务，Edgex平台用于管理一类设备的设备信息，并将设备信息发送至设备管理服务；设备管理服务用于缓存设备信息并提供设备驱动管理服务，设备驱动管理服务用于配置并管理设备驱动配置信息、设备驱动连接池以及设备适配器，设备驱动配置信息包括设备信息以及设备与Edgex平台之间的连接信息，设备适配器用于基于预配置的设备数据解析脚本对对应设备与Edgex平台之间传输的数据进行解析和编码。技术研发人员：丁梦浩,李利民受保护的技术使用者：浪潮软件集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25