一种物联设备接入互联网的即插即用的驱动方法技术

本发明专利技术提出一种物联设备接入互联网的即插即用的驱动方法，利用基于互联网下面向应用端的驱动程序接口规范及其实例，制定基于互联网平台下的面向物联设备的驱动机制，从虚拟的角度，为互联网与物联网之间沟通、物联设备与物联设备之间自由组合和沟通搭建坚固的基础桥梁。本发明专利技术解决了互联网下物联设备即插即用技术难点，实现了物联设备在网络中的自由注册、获取与释放。

【技术实现步骤摘要】
一种物联设备接入互联网的即插即用的驱动方法
本专利技术涉及一种物联设备接入互联网的即插即用的驱动方法设计与实现。
技术介绍
作为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，物联网成为催生新兴产业和助力经济转型的有效手段。物联网和互联网以及移动互联网的融合正在成为开辟巨大产业空间的契机。物联网通过各种信息传感设备，采集需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成一个巨大网络。物联网与互联网、移动互联网的深度融合，可以有效实现物联设备与物联设备、物联设备与人，所有的物联设备与网络的连接，方便识别、管理和控制，实现他们之间的无障碍信息、共享交换和通信。未来融合应用的发展需要基于互联网构建跨行业的开放平台，实现各行业封闭系统的数据开放、能力协同及基础设施的共建共享。物联网的应用遍布各个行业，在智能农业、智能电网、智能交通、智能物流、智能医疗、智能家居等方面都有广泛的应用。物联网的应用极大地促进了社会生产力发展，改变了人们的社会生活方式。由于目前不同厂商提供各自的物联网开发平台和硬件，物联网应用、物联设备硬件平台、具体厂商的工具链之间紧耦合，现有物联系统的厂商是一个全产业链(即从物联设备到中间的系统集成、直至客户端应用)供应商，导致跨平台、跨局域网的物联设备与物联设备之间的数据共享、组网与通信难以实现。除了在少数较为成熟的领域之外，物联网的发展呈现出应用碎片化、体系复杂化、深度定制化等特点，限制了应用的规模化发展，面向物联网的互联网应用解决方案存在复杂、多样和臃肿等问题。不同厂商的协议和封闭解决方案为基础的物联网模式，使物联网在实际应用中的良好态势局限于行业内部，难以实现规模发展和创新。物联网行业急需针对这些问题，在现有物联网和互联网成熟的技术基础上，实施系统层的共性支撑平台和核心技术的研究，以新的方式打破行业壁垒。物联设备接入互联网的即插即用驱动方法研究是实现物联应用程序与物联设备无关的关键技术之一，也是支持物联网产业链实现物联设备厂商、系统集成平台提供商和物联应用程序发商之间松耦合的重要支撑技术之一。该方面的研究重点是设计面向应用端的驱动程序接口规范及其实例，制定面向物联设备的驱动机制。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决互联网下物联设备即插即用技术难点，实现物联设备在网络中的自由注册、获取与释放，为此提出了一种物联设备接入互联网的即插即用的驱动方法，利用基于互联网下面向应用端的驱动程序接口规范及其实例，制定基于互联网平台下的面向物联设备的驱动机制，从虚拟的角度，为互联网与物联网之间沟通、物联设备与物联设备之间自由组合和沟通搭建坚固的基础桥梁。进行通用的服务接口设计是构建面向物联网应用解决方案的关键，也是衡量扁平化物联网平台支撑力度的重要指标。不同类型的物联设备很多，同种类型的设备又有不同厂家、不同型号的产品。由于应用程序不可能顾及到所有物联设备的兼容性，给应用程序的编写带来很大的困难。可以将具体的硬件设备同整个系统隔离开来，对硬件的具体操作以及兼容性问题等统统由物联设备驱动程序来解决，同时向应用程序提供统一的设备无关开放服务接口，应用程序只需要按规范调用与需求相对应的接口即可，无须关心实际的设备是什么。目前，较成熟的设备即插即用技术是由通用即插即用论坛提出的UPnP技术，该协议定义了基于XML的设备及服务描述信息格式，支持网络自配置；本专利技术借鉴该技术，通过设计物联设备驱动程序架构，实现物联设备接入互联网的即插即用。基于上述原理，本专利技术的技术方案为：所述一种物联设备接入互联网的即插即用的驱动方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对云平台进行初始化：所述云平台用于接收物联设备发送的数据，并发送控制信息给物联设备，以及接受用户发送的数据，并发送数据给用户；总线和物联设备的驱动程序均工作在云平台中；云平台初始化过程中，创建一个空设备链表和一个空驱动链表；其中设备链表中的元素为物联设备标识，驱动链表的中的元素为驱动程序对应的指针；设备链表中的元素和驱动链表中的元素具有关联关系，且设备链表和驱动链表采用多对一方式，同种类型的物联设备共享一个驱动；步骤2：物联设备请求接入到云平台：云平台中工作的总线为物联设备接入云平台提供基于HTTP和MQTT协议的接口；物联设备通过接口发送符合云平台接入规范的数据请求接入到云平台中；步骤3：云平台的总线对请求接入的物联设备进行权限验证：云平台中工作的总线对物联设备进行权限验证，判断是否为云平台支持的设备，如果是，则通过云平台的权限验证，如果不是，则丢弃数据；步骤4：云平台中工作的总线根据物联设备发送的数据的请求类型完成物联设备的请求功能：当物联设备通过云平台的权限验证后，云平台判断物联设备发送的数据包请求类型；若请求类型是注册或上传数据，则云平台判断设备链表中有无该设备；若有，则在驱动链表中找到该物联设备对应的驱动并通过驱动处理请求数据，否则将物联设备加入到云平台的设备链表中，然后查看驱动链表当中有无该物联设备对应驱动，若有，则将设备链表中物联设备与驱动链表中该物联设备对应的驱动程序关联起来，用其对应驱动处理请求数据，否则，从云平台存储设备中将该物联设备对应的驱动加入到云平台驱动链表当中，然后建立物联设备和驱动之间的双向关联关系，并用驱动处理请求数据；若请求类型是注销或离线，则云平台在设备链表中寻找该物联设备的标识，若没有找到，则报错，否则从设备链表中删除该物联设备的标识，并断开该物联设备与其驱动之间的关联关系；步骤5：云平台中的驱动程序对物联设备发送的数据进行处理：云平台中的驱动程序获取物联设备数据，转换为云平台统一的编码并格式化为云平台指定的类对象，然后将该类对象转换为JSON请求包上传至IO管理器；所述IO管理器工作在云平台中，具有优先级控制和将用户发送消息转化为JSON请求包功能；步骤6：云平台中的驱动程序对用户发送的数据进行处理：用户发送的控制物联设备的消息传送到云平台中的IO管理器；当云平台发送控制信息给物联设备时，对应的驱动程序接收IO管理器发送的JSON包，并转换为云平台支持的类对象，然后根据物联设备支持的编码类型将云平台支持的类对象转换为物联设备能够识别的文本,并将文本发送给总线，然后由总线将控制消息发送给物联设备。有益效果本专利技术提出一种物联设备接入互联网的即插即用驱动方法，支持与具体物联设备无关的应用方案，可以成为构建物联网规模化应用生态的基础，成为互联网下基于标准接入技术的扁平化物联网产业的共性支撑技术与标准。在此基础上，能够催生一系列新产品、新服务和新业态，开辟物联网与互联网+融合的产业空间，使行业应用实现从与各厂商的紧耦合到松耦合的转变，以重塑物联网业务模式。不同厂商提供各自的物联网开发平台和硬件，导致物联网应用复杂、多样，与具体设备无关的扁平化物联网共性支撑技术可以有效解决该问题，打破行业壁垒，提升物联网应用的标准化程度。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。具体实施方式本专利技术在物联设备的硬件物理特性和其操作系统之上，基于通用的接入技术，制定基于互联网平台下的面向不同类型的物联设备的驱动机制，实现物联设备的即插即用，为扁平化物联网支撑平台提供物联设备与互联网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联设备接入互联网的即插即用的驱动方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对云平台进行初始化：所述云平台用于接收物联设备发送的数据，并发送控制信息给物联设备，以及接受用户发送的数据，并发送数据给用户；总线和物联设备的驱动程序均工作在云平台中；云平台初始化过程中，创建一个空设备链表和一个空驱动链表；其中设备链表中的元素为物联设备标识，驱动链表的中的元素为驱动程序对应的指针；设备链表中的元素和驱动链表中的元素具有关联关系，且设备链表和驱动链表采用多对一方式，同种类型的物联设备共享一个驱动；步骤2：物联设备请求接入到云平台：云平台中工作的总线为物联设备接入云平台提供基于HTTP和MQTT协议的接口；物联设备通过接口发送符合云平台接入规范的数据请求接入到云平台中；步骤3：云平台的总线对请求接入的物联设备进行权限验证：云平台中工作的总线对物联设备进行权限验证，判断是否为云平台支持的设备，如果是，则通过云平台的权限验证，如果不是，则丢弃数据；步骤4：云平台中工作的总线根据物联设备发送的数据的请求类型完成物联设备的请求功能：当物联设备通过云平台的权限验证后，云平台判断物联设备发送的数据包请求类型；若请求类型是注册或上传数据，则云平台判断设备链表中有无该设备；若有，则在驱动链表中找到该物联设备对应的驱动并通过驱动处理请求数据，否则将物联设备加入到云平台的设备链表中，然后查看驱动链表当中有无该物联设备对应驱动，若有，则将设备链表中物联设备与驱动链表中该物联设备对应的驱动程序关联起来，用其对应驱动处理请求数据，否则，从云平台存储设备中将该物联设备对应的驱动加入到云平台驱动链表当中，然后建立物联设备和驱动之间的双向关联关系，并用驱动处理请求数据；若请求类型是注销或离线，则云平台在设备链表中寻找该物联设备的标识，若没有找到，则报错，否则从设备链表中删除该物联设备的标识，并断开该物联设备与其驱动之间的关联关系；步骤5：云平台中的驱动程序对物联设备发送的数据进行处理：云平台中的驱动程序获取物联设备数据，转换为云平台统一的编码并格式化为云平台指定的类对象，然后将该类对象转换为JSON请求包上传至IO管理器；所述IO管理器工作在云平台中，具有优先级控制和将用户发送消息转化为JSON请求包功能；步骤6：云平台中的驱动程序对用户发送的数据进行处理：用户发送的控制物联设备的消息传送到云平台中的IO管理器；当云平台发送控制信息给物联设备时，对应的驱动程序接收IO管理器发送的JSON包，并转换为云平台支持的类对象，然后根据物联设备支持的编码类型将云平台支持的类对象转换为物联设备能够识别的文本,并将文本发送给总线，然后由总线将控制消息发送给物联设备。...

【技术特征摘要】
1.一种物联设备接入互联网的即插即用的驱动方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对云平台进行初始化：所述云平台用于接收物联设备发送的数据，并发送控制信息给物联设备，以及接受用户发送的数据，并发送数据给用户；总线和物联设备的驱动程序均工作在云平台中；云平台初始化过程中，创建一个空设备链表和一个空驱动链表；其中设备链表中的元素为物联设备标识，驱动链表的中的元素为驱动程序对应的指针；设备链表中的元素和驱动链表中的元素具有关联关系，且设备链表和驱动链表采用多对一方式，同种类型的物联设备共享一个驱动；步骤2：物联设备请求接入到云平台：云平台中工作的总线为物联设备接入云平台提供基于HTTP和MQTT协议的接口；物联设备通过接口发送符合云平台接入规范的数据请求接入到云平台中；步骤3：云平台的总线对请求接入的物联设备进行权限验证：云平台中工作的总线对物联设备进行权限验证，判断是否为云平台支持的设备，如果是，则通过云平台的权限验证，如果不是，则丢弃数据；步骤4：云平台中工作的总线根据物联设备发送的数据的请求类型完成物联设备的请求功能：当物联设备通过云平台的权限验证后，云平台判断物联设备发送的数据包请求类型；若请求类型是注册或上传数据，则云平台判断设备链表中有无该设备；若有，则在驱动链表中找到该物联设备对应的驱动并通过驱动处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春燕，郑江滨，朱皓，常少康，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61