一种快速构建物联网应用的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种快速构建物联网应用的系统及方法，所述系统包括云端服务器（1）、手机APP（2）、主控板（3）和多种外设（4），所述多种外设（4） 通过线束连接至所述主控板（3），所述主控板（3）通过TCP长连接与所述云端服务器（1）相连，所述手机APP（2）通过HTTP请求与所述云端服务器（1）交换数据。本发明专利技术的快速构建物联网应用的系统及方法简化了物联网应用的开发过程，降低了开发难度和技术门槛，将传统物联网应用开发的4层技术栈简化为1层，以达到快速构建物联网应用的目的。

System and method for rapid construction of Internet of things applications

The invention relates to a system for rapid construction of IOT applications and method, the system includes a cloud server, mobile phone (1) APP (2), the main control board (3) and other peripherals (4), the variety of peripherals (4) connected to the main control board through a wire harness (3) and the master control board (3) by TCP is connected to the cloud server (1) connected to the mobile phone APP (2) request and the cloud server through the HTTP (1) data exchange. System and method for the rapid construction of networking applications of the present invention simplifies the development process of networking applications, reduce the difficulty of development and technical barriers, the traditional networking application development technology stack 4 layer is divided into 1 layers, in order to achieve the purpose of rapid construction of networking applications.

【技术实现步骤摘要】
一种快速构建物联网应用的系统及方法
本专利技术属于物联网
，涉及一种物联网应用的构建系统，尤其涉及一种快速构建物联网应用的系统及方法。
技术介绍
顾名思义，物联网应用一般都会涉及物、网两大
，因此物联网应用的开发路径将涉及多种技术栈：“物”涉及电子工程、传感器技术、嵌入式编程；“网”涉及互联网通信技术、App开发等。因此，物联网应用的开发过程极其复杂，对开发者的技术能力提出了严峻挑战。同时，由于开发过程及其复杂，对公司而言，增加了开发的投入。鉴于现有技术的上述缺陷，迫切需要一种新型的构建物联网应用的系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种快速构建物联网应用的系统及方法，其简化了物联网应用的开发过程，降低了开发难度和技术门槛，将传统物联网应用开发的4层技术栈简化为1层，以达到快速构建物联网应用的目的。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种快速构建物联网应用的系统，其包括云端服务器、手机APP、主控板和多种外设，其特征是，所述多种外设通过线束连接至所述主控板，所述主控板通过TCP长连接与所述云端服务器相连，所述手机APP通过HTTP请求与所述云端服务器交换数据。进一步地，其中，所述云端服务器包括3个子服务器：编译服务器、OTA服务器和API代理服务器，其中，所述编译服务器负责根据所述手机App上传的配置文件编译固件，此固件包括了所连接外设的驱动，所述OTA服务器负责将固件传送到所述主控板，所述API代理服务器提供API接口使上层应用能够读写外设属性，所述主控板通过网络保持与所述API代理服务器的长连接，当收到上层应用的读写请求时，所述API代理服务器负责将这些请求转化成远程过程调用，将所述主控板上的远程过程结果返回给上层应用。更进一步地，其中，所述手机APP包括以形象的图形化界面描述的主控板及其接口、所有被支持的外设以及更新固件按钮，在所述手机App中通过拖拽的方式将某个外设连接到主控板上的某个接口，即可完成该接口的配置，完成物联网应用中所需的其它外设的配置后，点击更新固件按钮，所述手机App将与所述云端服务器通信，将配置文件上传至所述云端服务器。另一方面，其中，所述主控板为具有网络连接能力的SoC集成电路板。进一步地，其中，所述主控板由Wi-FiSoC、DCDC供电电路、电池充放电管理电路、指示灯、USB转串口电路、MicroUSB接口、电池接口以及多个外设标准接口组成。更进一步地，其中，所述Wi-FiSoC为ESP8266。再进一步地，其中，所述多个外设标准接口分为四种类型，即：通用IO接口、UART接口、I2C接口和模拟接口。再更进一步地，其中，每个所述外设标准接口都具有相同的机械结构，包括绝缘紧固件和四个金属接线柱。最后，其中，所述多种外设包括物联网应用中的各种传感器和动作器。再另一方面，本专利技术还提供一种采用上述快速构建物联网应用的系统构建物联网应用的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将物联网应用所需的各种外设按接口类型连接至主控板的相应接口；S2、打开所述手机App，按所述各种外设和所述主控板的实物连接情况，在所述手机APP的图形化界面中做相同连接配置，然后点击更新固件按钮；S3、由云端服务器根据所述手机App中的外设配置即时编译固件二进制文件；S4、云端服务器通过网络将固件OTA更新到所述主控板；S5、物联网应用通过云端服务器暴露的RESTulAPI读写所述主控板连接的外设的属性，基于API调用构建上层应用。与现有的物联网构建系统相比，本专利技术的快速构建物联网的系统及方法具有如下有益技术效果：1、通过即插即用的标准接口，使硬件搭建像堆积木一样简单；2、用图形化界面上的极少操作代替繁琐的嵌入式开发；3、使硬件Web化–像使用Web资源一样使用硬件；4、简化了物联网应用的开发过程，降低了开发难度和技术门槛。附图说明图1为本专利技术的快速构建物联网应用的系统的架构图。图2为云端服务器的编译服务器进行编译服务的过程图。图3为云端服务器的OTA服务器进行OTA服务的过程图。图4为云端服务器的API代理服务器进行API代理服务的过程图。图5为手机APP的图形化界面的示意图。图6为主控板的结构示意图。图7为外设标准接口的结构示意图。图8为本专利技术的快速构建物联网应用的方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，实施例的内容不作为对本专利技术的保护范围的限制。图1示出了本专利技术的快速构建物联网应用的系统的架构图。如图1所示，本专利技术的快速构建物联网应用的系统包括云端服务器1、手机APP2、主控板3和多种外设4。其中，所述多种外设4通过线束连接至所述主控板3。所述主控板3通过TCP长连接与所述云端服务器1相连。所述手机APP2通过HTTP请求与所述云端服务器1交换数据。在本专利技术中，所述云端服务器1包括3个子服务器：编译服务器、OTA服务器和API代理服务器。其中，所述编译服务器负责根据所述手机App2上传的配置文件编译固件，此固件包括了所连接外设的驱动。如图2所示，所述编译服务器由配置解析器、驱动选择器、外设驱动库、整合器和编译器组成。所述外设驱动库中存储有各个外设的驱动。所述云端服务器1中的编译服务器的输入为配置文件，输出为固件二进制文件。所述配置文件来自于所述手机App2，在点击更新固件按钮时所述手机App2会向所述云端服务器1中的编译服务器发送配置文件。所述配置文件中包含了主控板类型和外设连接信息。固件的编译过程为：1、配置解析器解析配置文件中描述的主控板类型和外设连接信息，输出驱动选择器能够识别的参数信息；2、驱动选择器根据配置解析器输入的参数信息，在外设驱动库中选择相应的驱动（也就是各个外设的驱动），获取驱动对应的目录、扫描驱动的所有源文件；3、整合器将驱动源文件与固件默认主程序整合；4、编译器根据主控板类型调用主控板所用的处理器的编译工具链执行源代码的编译，输出固件的二进制文件。所述OTA服务器负责将固件传送到所述主控板3。如图3所示，所述OTA服务器包括任务池、任务调度器和文件下载子服务。所述云端服务器1中的OTA服务器接收OTA任务。所述OTA任务来自于编译服务器或用户上层应用。所述OTA任务首先被放入任务池中缓存。每个所述OTA任务都有一个时间戳，当当前时间的时间戳大于所述OTA任务的时间戳时，所述OTA任务会被任务调度器取出处理。所述任务调度器发送消息给所述API代理服务器，由所述API代理服务器通知所述主控板3下载待更新的固件二进制文件。此时，所述OTA服务器中的文件下载子服务将伺服所述主控板3的文件下载请求。所述API代理服务器提供API接口使上层应用能够读写外设属性。所述主控板3通过网络保持与所述API代理服务器的长连接，当收到上层应用的读写请求时，所述API代理服务器负责将这些请求转化成远程过程调用，将所述主控板3上的远程过程结果返回给上层应用。如图4所示，所述云端服务器1中的API代理服务器由API访问接口、主控板接入接口、API请求封装器和API响应封装器组成。其中，上层应用的一次API请求的数据流如下：1、上层应用通过HTTP协议向API访问接口发起请求（801），请求参数包括：主控板ID、外设名称、外设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速构建物联网应用的系统，其包括云端服务器（1）、手机APP（2）、主控板（3）和多种外设（4），其特征是，所述多种外设（4） 通过线束连接至所述主控板（3），所述主控板（3）通过TCP长连接与所述云端服务器（1）相连，所述手机APP（2）通过HTTP请求与所述云端服务器（1）交换数据。

【技术特征摘要】
1.一种快速构建物联网应用的系统，其包括云端服务器（1）、手机APP（2）、主控板（3）和多种外设（4），其特征是，所述多种外设（4）通过线束连接至所述主控板（3），所述主控板（3）通过TCP长连接与所述云端服务器（1）相连，所述手机APP（2）通过HTTP请求与所述云端服务器（1）交换数据。2.根据权利要求1所述的快速构建物联网应用的系统，其特征是，所述云端服务器（1）包括3个子服务器：编译服务器、OTA服务器和API代理服务器，其中，所述编译服务器负责根据所述手机App（2）上传的配置文件编译固件，此固件包括了所连接外设的驱动，所述OTA服务器负责将固件传送到所述主控板（3），所述API代理服务器提供API接口使上层应用能够读写外设属性，所述主控板（3）通过网络保持与所述API代理服务器的长连接，当收到上层应用的读写请求时，所述API代理服务器负责将这些请求转化成远程过程调用，将所述主控板（3）上的远程过程结果返回给上层应用。3.根据权利要求2所述的快速构建物联网应用的系统，其特征是，所述手机APP（2）包括以形象的图形化界面描述的主控板及其接口、所有被支持的外设以及更新固件按钮，在所述手机App（2）中通过拖拽的方式将某个外设连接到主控板上的某个接口，即可完成该接口的配置，完成物联网应用中所需的其它外设的配置后，点击更新固件按钮，所述手机App（2）将与所述云端服务器（1）通信，将配置文件上传至所述云端服务器（1）。4.根据权利要求3所述的快速构建物联网应用的系统，其特征是，所述主控板（3）为具有网络连接能力的SoC集成电路板。5.根据权利要求4所述的快速构建物联网应用的系统，其特征是，所述主控板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵旭光，瞿翔楠，王腾，叶小波，
申请(专利权)人：深圳矽递科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44