一种基于物联网平台的数据管理方法及系统

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于物联网平台的数据管理方法及系统。

背景技术

随着物联网设备的广泛普及，市场上出现了众多物联网平台，允许各种物联网设备接入到这些平台上。物联网技术在智能家居、工业制造、车载通讯等行业中有广泛的应用，逐步实现对设备的智能化控制。在各个控制场景中，数据采集是物联网的基础特性，是数据监控和智能化控制的数据来源。终端传感器的种类众多，物联网平台的作用统一收集终端传感器的数据，最终将数据上传到数据库用于监控分析。然而，现有的数据采集终端类型繁多，易于出现非法数据采集终端接入物联网平台中，篡改物联网平台数据或传输非法数据，对物联网平台数据造成一定的安全隐患。

在物联网平台中，数据采集终端与物联网平台之间的交互数据特征是数据块大、同一数据多次使用、数据交互频繁，在网络不稳定或者网络延时高的情况下，可能存在数据传输慢，甚至导致数据的丢失和操作的失败的情况。

另外，当一个网关发生故障或因同时接收多个数据采集终端发送的监控数据而进入满负载状态时，可能导致与该网关相对应的一个或多个数据采集终端无法接入该网关，从而导致相应的数据采集终端无法将其采集的监控数据及时上传。

因此，目前亟需解决的技术问题是：如何提高数据采集终端与物联网平台之间数据传输速度和物联网平台数据的安全性。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于物联网平台的数据管理方法及系统，提高对数据采集终端采集数据的传输速度和物联网平台的数据安全性。

为达到上述目的，本申请提供一种基于物联网平台的数据管理方法，该方法包括如下步骤：在物联网平台，建立网关节点与数据采集终端的代理关系；通过具有代理关系的网关节点，接收数据采集终端采集的原始监控数据；对原始监控数据按照类别的不同进行分类存储；对不同类别的原始监控数据进行预警分析。

如上所述的基于物联网平台的数据管理方法，该方法还包括如下步骤：采集网关节点的数据传输性能评价数据；根据采集的数据传输性能评价数据，计算网关节点的网络饱和度值；比较网络饱和度值和预设阈值的大小，若网络饱和度值大于预设阈值，则优化网关节点与数据采集终端的代理关系，否则，无需优化网关节点与数据采集终端的代理关系。

如上所述的基于物联网平台的数据管理方法，该方法还包括如下步骤：响应于用户终端的数据查询请求，从物联网平台获取数据查询请求对应的查询内容；将获取的查询内容反馈至用户终端。

如上所述的基于物联网平台的数据管理方法，其中，建立网关节点对数据采集终端的代理关系之前还包括:对请求接入物联网平台的数据采集终端进行认证，若认证通过，则允许建立网关节点与该数据采集终端的代理关系；否则，禁止建立网关节点与该数据采集终端的代理关系。

如上所述的基于物联网平台的数据管理方法，其中，对请求接入物联网平台的数据采集终端进行认证的方法为：响应于数据采集终端连接到物联网平台，数据采集终端向物联网平台发送认证包；物联网平台对认证包进行解析；响应于物联网平台对认证包解析成功，则该数据采集终端认证成功，否则，该数据采集终端认证失败。

如上所述的基于物联网平台的数据管理方法，其中，建立网关节点与数据采集终端的代理关系的方法包括：采集网关节点的属性指标数据和服务性能指标数据；获取数据采集终端的属性指标数据和数据传输需求指标数据；根据网关节点的属性指标数据和服务性能指标数据，以及数据采集终端的属性指标数据和数据传输需求指标数据，计算数据采集终端与网关节点的服务匹配度；比较数据采集终端与网关节点的服务匹配度和预设服务阈值的大小，若数据采集终端与网关节点的服务匹配度大于预设服务阈值，则建立该数据采集终端与该网关节点的代理关系，否则，禁止建立该数据采集终端与该网关节点的代理关系。

如上所述的基于物联网平台的数据管理方法，其中，原始监控数据包括能源设备的性能数据、设备时序数据和用电数据。

本申请还提供一种基于物联网平台的数据管理系统，该系统包括：构建模块，用于在物联网平台，建立网关节点与数据采集终端的代理关系；接收模块，用于通过具有代理关系的网关节点，接收数据采集终端采集的原始监控数据；分类存储模块，用于对原始监控数据按照类别的不同进行分类存储；预警分析模块，用于对不同类别的原始监控数据进行预警分析。

如上所述的基于物联网平台的数据管理系统，其中，该系统还包括：

数据采集器，用于采集网关节点的数据传输性能评价数据；数据处理器，用于根据采集的数据传输性能评价数据，计算网关节点的网络饱和度值；数据比较器，用于比较网络饱和度值和预设阈值的大小，若网络饱和度值大于预设阈值，则优化网关节点与数据采集终端的代理关系，否则，无需优化网关节点与数据采集终端的代理关系。

如上所述的基于物联网平台的数据管理系统，该系统还包括：获取模块，用于响应于用户终端的数据查询请求，从物联网平台获取数据查询请求对应的查询内容；反馈模块，用于将获取的查询内容反馈至用户终端。

本申请实现的有益效果如下：

（1）本申请建立多个网关节点对数据采集终端的代理关系，通过不同的网关节点代理不同的数据采集终端，将数据采集终端采集的数据传输至物联网平台，提高数据的传输效率。

（2）本申请对接入的数据采集终端进行认证，认证通过后再建立数据采集终端与网关节点的代理关系，提高了物联网平台接入的数据采集终端的安全性，避免非法数据采集终端接入物联网平台，篡改物联网平台的数据或向物联网平台传输非法数据，从而提高物联网平台数据的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种基于物联网平台的数据管理方法流程图。

图2为本申请实施例的对请求接入物联网平台的数据采集终端进行认证的方法流程图。

图3为本申请实施例的建立网关节点与数据采集终端的代理关系的方法流程图。

图4为本申请实施例的一种基于物联网平台的数据管理系统的结构示意图。

附图标记：10-构建模块；20-接收模块；30-分类存储模块；40-预警分析模块；50-数据采集器；60-数据处理器；70-数据比较器；80-获取模块；90-反馈模块；100-数据管理系统。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

如图1所示，本申请提供一种基于物联网平台的数据管理方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1，在物联网平台，建立网关节点与数据采集终端的代理关系。

具体的，建立网关节点与数据采集终端的代理关系之前还包括对请求接入物联网平台的数据采集终端进行认证，若认证通过，则允许建立网关节点与该数据采集终端的代理关系，允许数据采集终端向物联网平台发送其采集的数据，物联网平台接收数据采集终端采集的数据，否则，禁止网关节点与该数据采集终端的代理关系，禁止物联网平台接收数据采集终端采集的数据。

其中，网关节点包括多个，数据采集终端包括多个，每一个网关节点可与多个数据采集终端建立代理关系。

如图2所示，对请求接入物联网平台的数据采集终端进行认证的方法为：

步骤S110，响应于数据采集终端连接到物联网平台，数据采集终端向物联网平台发送认证包。

其中，认证包中包括数据采集终端的位置信息、名称信息、认证证书和认证口令等。

步骤S120，物联网平台对认证包进行解析。

其中，物联网平台获取到认证包后，对认证包中的数据进行解析，判断认证包中的数据是否与物联网平台授权的信息一致，若有任意一个信息不一致（例如认证证书与物联网平台授权的信息不一致），则对数据采集终端的认证不通过，否则，对数据采集终端的认证通过。

步骤S130，响应于物联网平台对认证包解析成功，则该数据采集终端认证成功，否则，该数据采集终端认证失败。若数据采集终端认证成功，则将数据采集终端的信息保存到物联网平台，建立数据采集终端与物联网平台的通信协议。

网关节点支持5G、4G、WIFI、有线以太网等接入方式接口丰富，适配各种场景。网关节点可以支持Modbus RTU、Modbus TCP协议、MQTT协议、TCP/IP、UDP、FTP和HTTP等协议。

如图3所示，建立网关节点与数据采集终端的代理关系的方法包括：

步骤S140，采集网关节点的属性指标数据和服务性能指标数据。

作为本发明的具体实施例，网关节点的属性指标数据包括：位置信息、适用接口类型和适用通信协议类型。

作为本发明的具体实施例，网关节点的服务性能指标数据包括：服务性能指标数据已占用数据和服务性能指标数据上限数据。

作为本发明的具体实施例，服务性能指标数据已占用数据包括：已连接设备数量、当前每小时平均接收数据包数量、当前数据包并发数、当前数据传输速率等。

作为本发明的具体实施例，服务性能指标数据上限数据包括：最大可连接设备数量、每小时平均接收数据包最大数量、数据包最大并发数和数据最大传输速率等。服务性能指标数据上限数据减去服务性能指标数据已占用数据为服务性能指标数据的剩余数据，服务性能指标数据的剩余数据体现网关节点的剩余服务性能。

步骤S150，获取数据采集终端的属性指标数据和数据传输需求指标数据。

作为本发明的具体实施例，数据采集终端的属性指标数据包括：终端位置信息、接口类型和通信协议类型。

作为本发明的具体实施例，监测一天内数据采集终端发送数据包的相关数据，发送数据包相关数据包括发送数据包大小、数据包允许延迟发送时间、并发数据包数量和发送数据包的总数量等，根据监测一天内数据采集终端发送数据包的相关数据，获得数据采集终端的数据传输需求指标数据。

作为本发明的具体实施例，数据采集终端的数据传输需求指标数据包括每小时平均发送的数据包数量和数据包最大并发量等。

作为本发明的具体实施例，每小时平均发送的数据包数量等于一天内发送数据包的总数量除以24后得到的值。

步骤S160，根据网关节点的属性指标数据和服务性能指标数据，以及数据采集终端的属性指标数据和数据传输需求指标数据，计算数据采集终端与网关节点的服务匹配度。

具体的，数据采集终端与网关节点的服务匹配度的计算公式如下：

；

其中，

步骤S170，比较数据采集终端与网关节点的服务匹配度和预设服务阈值的大小，若数据采集终端与网关节点的服务匹配度大于预设服务阈值，则建立该数据采集终端与该网关节点的代理关系，否则，禁止建立该数据采集终端与该网关节点的代理关系。

步骤S2，通过具有代理关系的网关节点，接收数据采集终端采集的原始监控数据。

作为本发明的具体实施例，原始监控数据包括能源设备的性能数据、设备时序数据和用电数据（用户用电数据包括用电时间和用电电量）。

作为本发明的具体实施例，数据采集终端可以是温度传感器、功率传感器和电量检测传感器。能源设备的性能数据包括：CPU负载、内存负载、网络I/O负载。设备时序数据包括能源设备的温度、湿度、电流和电压等。网关节点将原始监控数据上传至物联网平台。

步骤S3，对原始监控数据按照类别的不同进行分类存储。

作为本发明的具体实施例，物联网平台对网站节点上传的原始监控数据进行分类存储。具体的，将能源设备的性能数据、时序数据和用电数据分别存储在不同的存储空间。

步骤S4，对不同类别的原始监控数据进行预警分析。

作为本发明的具体实施例，物联网平台对网站节点上传的原始监控数据进行预警分析，判断是否存在异常现象，若存在异常现象，则发出报警提醒，否则，无需发出报警提醒。

作为本发明的具体实施例，物联网平台对网站节点上传的原始监控数据进行分析方法为：

第一，比较能源设备的各个性能数据是否超出对应的预设阈值，若是，则发出能源设备性能异常提醒，否则，无需发出能源设备性能异常提醒。

第二，比较各个设备时序数据是否超出对应的预设阈值，若是，则发出设备异常提醒，否则，无需发出设备异常提醒。

第三，比较用电数据的瞬时值是否超过最大上限值，若是，则发出用电报警提醒，否则，无需发出用电报警提醒。

步骤S5，采集网关节点的数据传输性能评价数据。

其中，在T时间段内，采集网关节点的数据传输性能评价数据。数据传输性能评价数据包括：数据包阻塞数量(即等待传输的数据包数量)、正在传输的数据包数量、数据包延迟发送时间、数据包的大小、数据包的传输时间和数据包传输速度等。

步骤S6，根据采集的数据传输性能评价数据，计算网关节点的网络饱和度值。

其中，网关节点的网络饱和度值的计算公式如下：

其中，

步骤S7，比较网络饱和度值和预设阈值的大小，若网络饱和度值大于预设阈值，则优化网关节点与数据采集终端的代理关系，否则，无需优化网关节点与数据采集终端的代理关系。

具体的，比较网络饱和度值和预设阈值的大小，若网络饱和度值大于预设阈值，则将网关节点所代理的部分数据采集终端更换至其他网关节点，否则，无需优化网关节点与数据采集终端的代理关系。

具体的，优化网关节点与数据采集终端的代理关系的方法为：将网关节点所代理的一个或多个数据采集终端更换至网络饱和度值较低的其他网关节点，使得当前网关节点的网络饱和度值小于预设阈值，从而提高整体网关节点对数据采集终端的数据传输速度，提高整体网关节点的服务性能。

步骤S8，响应于用户终端的数据查询请求，从物联网平台获取数据查询请求对应的查询内容。

具体的，用户终端向物联网平台发送数据查询请求，例如请求查询指定名称的能源设备的性能数据或指定名称用户的用电数据等，物联网平台根据数据查询请求，从物联网平台获取对应名称的能源设备的性能数据或对应名称的用户的用电数据，作为查询结果，并将查询结果发送给用户终端。

用户终端可以是用户移动端app，也可以为用户PC端app。

步骤S9，将获取的查询内容反馈至用户终端。

具体的，将获取的查询内容反馈至对应的用户终端。

实施例二

如图4所示，本申请还提供一种基于物联网平台的数据管理系统100，该系统包括：

构建模块10，用于在物联网平台，建立网关节点与数据采集终端的代理关系。

接收模块20，用于通过具有代理关系的网关节点，接收数据采集终端采集的原始监控数据。

分类存储模块30，用于对原始监控数据按照类别的不同进行分类存储。

预警分析模块40，用于对不同类别的原始监控数据进行预警分析。

如图4所示，本申请一种基于物联网平台的数据管理系统100还包括：

数据采集器50，用于采集网关节点的数据传输性能评价数据。

数据处理器60，用于根据采集的数据传输性能评价数据，计算网关节点的网络饱和度值。

数据比较器70，用于比较网络饱和度值和预设阈值的大小，若网络饱和度值大于预设阈值，则将网关节点所代理的部分数据采集终端更换至其他网关节点，否则，无需优化网关节点与数据采集终端的代理关系。

如图4所示，本申请一种基于物联网平台的数据管理系统100还包括：

获取模块80，用于响应于用户终端的数据查询请求，从物联网平台获取数据查询请求对应的查询内容。

反馈模块90，用于将获取的查询内容反馈至用户终端。

本申请实现的有益效果如下：

（1）本申请建立多个网关节点对数据采集终端的代理关系，通过不同的网关节点代理不同的数据采集终端，将数据采集终端采集的数据传输至物联网平台，提高数据的传输效率。

（2）本申请对接入的数据采集终端进行认证，认证通过后再建立数据采集终端与网关节点的代理关系，提高了物联网平台接入的数据采集终端的安全性，避免非法数据采集终端接入物联网平台，篡改物联网平台的数据或向物联网平台传输非法数据，从而提高物联网平台数据的安全性。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。