一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统，该系统包括IoT设备、智能网关、云端服务和应用程序四个部分。该系统能够实现不同物联网协议之间的数据转换、适配、对接和优化，提高通信的效率、安全性和可靠性。该系统还能够利用云端服务的人工智能模块。该系统适用于多种物联网领域，如智能交通、智能家居、智能医疗等。本发明专利技术具有以下优点：兼容多种物联网协议，实现跨协议通信；使用智能网关和云端服务，提供协议转换、适配、对接和优化功能；使用加密和认证机制，保证通信的安全性；使用人工智能模块，提供数据分析、挖掘、可视化和决策功能；适用于多种物联网领域，提供更多的功能和服务。功能和服务。功能和服务。

【技术实现步骤摘要】
一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统


[0001]本专利技术涉及物联网
，具体为一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统。

技术介绍

[0002]物联网(Internet of Things，IoT)是指通过互联网将各种物理设备连接起来，实现信息的交换和通信的技术。物联网设备之间的通信需要遵循一定的协议，即规定了数据的格式、语义、传输方式等内容的一组规则。目前，存在多种物联网协议，如基于IP的协议(如MQTT、CoAP、LwM2M、OneM2M等)和非IP的协议(如Zigbee、Bluetooth、NFC、RFID等)。不同的物联网协议有各自的优缺点和适用场景，因此在实际应用中，可能需要使用多种物联网协议来满足不同的需求。
[0003]然而，不同物联网协议之间存在着数据格式、语义、传输方式等方面的差异和不兼容性，导致了通信的困难和低效。为了解决这个问题，目前存在以下几种方法：
[0004]使用统一接入层或中间件来实现不同物联网协议之间的转换和适配。这种方法可以实现多种物联网协议之间的兼容性和互操作性，但是也会增加通信的中间环节、降低通信的效率和实时性、增加对云端服务平台的依赖、降低通信的稳定性和安全性、降低通信的灵活性和智能性等；
[0005]使用动态协议选择和切换机制来实现不同物联网协议之间的通信。这种方法可以实现多种物联网协议之间的灵活性和智能性，但是也会增加通信的复杂度和开销、降低通信的效率和稳定性、增加设备的成本和功耗、降低通信的准确性和公正性等；
[0006]使用非IP协议适配模块来实现不同物联网协议之间的通信。这种方法可以实现多种物联网协议之间的兼容性和互操作性，但是也会增加通信的中间环节、降低通信的效率和实时性、增加对云端服务平台的依赖、降低通信的稳定性和安全性、降低通信的灵活性和智能性等；
[0007]综上所述，目前存在的解决不同物联网协议之间通信问题的方法都有各自的优缺点和适用场景，但是都不能完全满足物联网设备之间跨协议通信的需求。因此，本专利技术提出了一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统，该系统可以克服现有技术的不足，实现高效、稳定、安全、灵活、智能的跨协议通信。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统，具备兼容多种物联网协议、提供协议转换、适配、对接和优化功能、保证通信的安全性、利用人工智能模块提供数据分析、挖掘、可视化和决策功能、适用于多种物联网领域的优点，解决了现有技术中不同物联网协议之间通信难以实现、效率低下、不安全、功能单一、场景受限的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统，包括一或多个IoT设备、一个智能网关、一个云端服务和一个应用程序，其特征在
于：
[0010]所述的IoT设备具有一个或多个传感器或执行器，以及一个支持多种物联网协议的无线通信模块；
[0011]所述的智能网关用于接收和转发IoT设备通过不同物联网协议发送的数据包，并将其通过Internet连接到所述的云端服务；
[0012]所述的云端服务用于对接收到的数据包进行解析、转换、存储和分析，并根据预设的规则或人工指令，向所述的IoT设备发送控制命令或OTA升级指令；
[0013]所述的应用程序用于向用户展示所述的IoT设备的状态和数据，并提供用户与IoT设备交互的界面。
[0014]优选的，所述的无线通信模块支持多种物联网协议，包括基于IP的协议和非IP的协议；
[0015]所述的基于IP的协议包括但不限于MQTT、CoAP、LwM2M、OneM2M；所述的非IP的协议包括但不限于Zigbee、Bluetooth、NFC、RFID。
[0016]优选的，所述的智能网关包括一个协议转换模块、一个协议适配模块和一个协议对接模块；
[0017]所述的协议转换模块用于将不同物联网协议之间的数据格式和语义进行转换，包括以下步骤：
[0018]S1、解析源物联网协议的数据报文，提取其中的数据内容和元数据；
[0019]S2、根据目标物联网协议的数据格式要求，将数据内容和元数据进行编码和封装；
[0020]S3、根据目标物联网协议的语义要求，将数据内容和元数据进行映射和转换；
[0021]所述的协议适配模块用于将不同物联网协议之间的数据传输速率、有效范围、抗干扰性等特性进行适配，包括以下步骤：
[0022]S4、监测源物联网协议和目标物联网协议的数据传输速率、有效范围、抗干扰性等参数；
[0023]S5、根据源物联网协议和目标物联网协议的参数差异，选择合适的适配策略；
[0024]S6、根据所选的适配策略，对数据报文进行压缩、分割、重组、重传等操作；
[0025]所述的协议对接模块用于将不同物联网协议与HTTP接口或IP协议进行对接，包括以下步骤：
[0026]S7、建立与HTTP接口或IP协议的连接通道；
[0027]S8、将目标物联网协议的数据报文转换为HTTP请求或IP数据包；
[0028]S9、将HTTP响应或IP数据包转换为源物联网协议的数据报文。
[0029]优选的，所述的云端服务还包括一个非IP协议适配模块，用于将非IP的协议与IP协议进行适配，包括以下步骤：
[0030]S10、将非IP的协议的数据报文转换为IP协议的数据报文，或者将IP协议的数据报文转换为非IP的协议的数据报文；
[0031]S11、根据非IP的协议和IP协议之间的地址映射关系，将非IP的协议的地址转换为IP协议的地址，或者将IP协议的地址转换为非IP的协议的地址。
[0032]优选的，所述的云端服务还包括一个动态协议选择和切换机制，用于根据实时的网络状况和设备需求，选择最合适的物联网协议进行通信，并在需要时进行协议切换，包括
以下步骤：
[0033]S12、根据网络状况和设备需求，计算各种物联网协议的通信效果评分；
[0034]S13、根据通信效果评分，选择评分最高的物联网协议作为当前通信协议；
[0035]S14、定期或根据网络状况和设备需求的变化，重新计算各种物联网协议的通信效果评分；
[0036]S15、如果当前通信协议的评分低于其他物联网协议的评分，或者低于预设的阈值，则切换到评分最高的物联网协议作为新的通信协议。
[0037]优选的，所述的云端服务还包括一个加密和认证机制，用于保护数据的完整性和隐私，防止数据泄露或篡改，包括以下步骤：
[0038]S16、在源物联网设备和目标物联网设备之间建立安全通道，使用公钥加密和数字签名等技术进行密钥交换和身份验证；
[0039]S17、在源物联网设备和目标物联网设备之间进行数据传输时，使用对称加密和消息验证码等技术进行数据加密和认证；
[0040]S18、在源物联网设备和目标物联网设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统，包括一或多个IoT设备、一个智能网关、一个云端服务和一个应用程序，其特征在于：所述的IoT设备具有一个或多个传感器或执行器，以及一个支持多种物联网协议的无线通信模块；所述的智能网关用于接收和转发IoT设备通过不同物联网协议发送的数据包，并将其通过Internet连接到所述的云端服务；所述的云端服务用于对接收到的数据包进行解析、转换、存储和分析，并根据预设的规则或人工指令，向所述的IoT设备发送控制命令或OTA升级指令；所述的应用程序用于向用户展示所述的IoT设备的状态和数据，并提供用户与IoT设备交互的界面。2.根据权利要求1所述的一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统，其特征在于：所述的无线通信模块支持多种物联网协议，包括基于IP的协议和非IP的协议；所述的基于IP的协议包括但不限于MQTT、CoAP、LwM2M、OneM2M；所述的非IP的协议包括但不限于Zigbee、Bluetooth、NFC、RFID。3.根据权利要求1所述的一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统，其特征在于：所述的智能网关包括一个协议转换模块、一个协议适配模块和一个协议对接模块；所述的协议转换模块用于将不同物联网协议之间的数据格式和语义进行转换，包括以下步骤：S1、解析源物联网协议的数据报文，提取其中的数据内容和元数据；S2、根据目标物联网协议的数据格式要求，将数据内容和元数据进行编码和封装；S3、根据目标物联网协议的语义要求，将数据内容和元数据进行映射和转换；所述的协议适配模块用于将不同物联网协议之间的数据传输速率、有效范围、抗干扰性特性进行适配，包括以下步骤：S4、监测源物联网协议和目标物联网协议的数据传输速率、有效范围、抗干扰性参数；S5、根据源物联网协议和目标物联网协议的参数差异，选择合适的适配策略；S6、根据所选的适配策略，对数据报文进行压缩、分割、重组、重传操作；所述的协议对接模块用于将不同物联网协议与HTTP接口或IP协议进行对接，包括以下步骤：S7、建立与HTTP接口或IP协议的连接通道；S8、将目标物联网协议的数据报文转换为HTTP请求或IP数据包；S9、将HTTP响应或IP数据包转换为源物联网协议的数据报文。4.根据权利要求1所述的一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统，其特征在于：所述的云端服务还包括一个非IP协议适配模块，用于将非IP的协议与IP协议进行适配，包括以下步骤：S10、将非IP的协议的数据报文转换为IP协议的数据报文，或者将IP协议的数据报文转换为非IP的协议的数据报文...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，
申请(专利权)人：上海日羲科技有限公司，
类型：发明
国别省市：