【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物联网，具体为一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法及系统。
技术介绍
1、物联网平台的
技术介绍
涵盖传感器技术、通信技术、云计算、大数据分析、人工智能等多个领域。传感器技术赋予物联网设备感知能力，通信技术实现设备之间及与云平台的数据传输，云计算提供存储和计算资源，大数据分析揭示数据价值，边缘计算减少延迟，安全技术保护设备和数据，人工智能赋予智能决策能力，标准和协议确保互操作性。但是现有的物联网平台技术在一般使用场景下所提供的功能冗余繁杂，实用性和易用性低下，运维成本较高。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：从开发语言的角度优化物联网平台，实现物联网平台的轻量化，解决现有物联网平台实用性不高的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：采用go语言搭建边缘物联网平台以及采用python设备模拟工具进行测试；将工作任务下沉到边缘设备，通过边缘设备对数据进行本地处理；设计统一接口和数据库，完成多设备数据的集成和管理。
4、作为本专利技术所述一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法的一种优选方案，其中：所述采用go语言进行平台搭建包括需求分析规划、设计数据模型和通讯协议、边缘设备数据处理、数据压缩和本地存储；
5、所述设计数据模型和通讯协议包括，设计边缘设备与平台之间的数据通信协议，定义传感器数据的格式和字段，制定适合的边缘节点的
6、所述边缘设备数据处理包括，在边缘设备上使用go语言开发数据处理功能，采用数据滤波和清洗算法，对数据进行处理；所述数据滤波和清洗算法用于排除异常数据点和噪声，首先遍历采集的数据点，对于每个数据点，检查是否在预设的范围内，采用z分数算法排除超出范围的异常值，具体公式如下：
7、z＝(x-μ)/σ
8、其中，x是时间点上边缘设备传感器采集的数据，μ是数据的平均值，σ是标准差，基于实际设定的阈值范围，若z的绝对值超过设定的范围，则判定数据点为异常数据，进行舍弃；
9、对预设范围值内的数据进行平滑处理，对于单个边缘设备按照时间顺序采集的数据，采用移动平均滤波器算法平滑数据，具体公式如下：
10、y[n]＝(x[n]+x[n-1]+...+x[n-n+1])/n
11、其中，x[n]为时间点上边缘设备传感器采集的原始数据，n是时间窗口大小，y[n]是平滑后的数据；
12、对于多个边缘设备传感器采集的数据，采用加权平均的算法，赋予不同边缘设备不同的权重，对多设备数据进行平滑处理，具体公式为：
13、y＝(w1*x1+w2*x2+…+wn*xn)/(w1+w2+…wn)
14、其中，xi是第i个边缘设备采集的数据，wi是边缘设备对应的权重，y是聚合后的数据；
15、对于单个以多个边缘设备采集和处理的数据，将去噪处理后的数据存储在边缘设备的自身以及进行传输，根据存储记录的结果数据生成的指令，边缘设备进行响应，并定期以及根据设定的触发传输条件，向物联网平台进行反馈，在向物联网平台传输反馈时，先进行数据压缩，减小数据传输量；
16、所述数据压缩包括，对边缘设备采集和处理后的数据结果进行压缩处理，减少数据传输量，采用小波变换算法对结果数据进行压缩处理，具体公式为：
17、w(a,b)＝∫f(t)×ψ((t-b)/a)dt
18、其中，f(t)是边缘设备传感器采集和处理后的结果数据，ψ为小波函数，基于实际需求选择哈尔小波函数以及多尺度小波函数；
19、所述本地存储包括，使用go语言开发本地数据存储和缓存功能，在网络中断以及网络连接不稳定时，边缘设备保留结果数据，在网络会恢复时上传数据至物联网平台。
20、作为本专利技术所述一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法的一种优选方案，其中：所述采用python设备模拟工具进行测试包括编写设备模拟脚本、连接到边缘网平台、运行模拟测试以及测试验证和分析；所述编写设备模拟脚本包括，使用python语言编写设备模拟脚本，编写测试脚本，测试脚本用于模拟设备行为和数据产生，通过脚本将模拟边缘设备向平台发送数据并接收来自平台的指令；所述连接到边缘物联网平台包括，确保设备模拟工具与边缘物联网设备进行通信，根据边缘物联网的协议和接口，配置模拟脚本中的连接参数；所述运行模拟测试包括，生成模拟数据，模拟设备行为，运行模拟脚本，模拟设备和边缘物联网平台之间的通信，验证模拟设备与平台之间的通信；所述测试验证和分析包括，收集并分析来自边缘物联网平台的响应数据，检验物联网平台的处理结果。
21、作为本专利技术所述一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法的一种优选方案，其中：所述本地处理包括，实时数据处理分析和边缘智能和决策；所述实时数据处理分析包括，边缘设备生成与采集到数据时，基于边缘设备内嵌入的算法和应用程序，实时对设备采集到的数据进行分析和处理；所述边缘智能和决策包括，物联网平台将决策机制打包放入应用程序中，边缘设备在物联网平台注册时，物联网平台将应用程序传输至边缘设备中，在边缘设备处理完生成和采集的数据后，根据处理结果，在边缘设备的应用程序中直接生成模型与推断结果，边缘设备根据推断结果快速进行响应；基于业务需求分析，边缘设备在处理的多设备以及复杂的计算任务时，先向物联网平台传输计算任务概要，物联网平台根据预设处理模型提前空余出所需算力，在算力准备完成时，向边缘设备反馈传输完整计算任务的指令，边缘设备将完整计算任务传输至物联网平台，物联网平台接收完整的计算任务并完成计算任务；所述将计算任务下沉到边缘设备包括，设定边缘物联网平台与边缘设备计算任务的算力触发机制，在计算任务所需的算力不超过边缘设备的算力上限以及剩余算力时，在边缘设备进行计算任务的处理，并根据处理结果边缘设备自行进行响应；若计算任务所需的算力大于边缘设备的算力，将边缘设备的结果数据传输到物联网平台，在物联网平台进行计算，物联网平台在得出计算结果后，传达平台指令，将指令传达给边缘设备，边缘设备按照指令进行响应。
22、作为本专利技术所述一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法的一种优选方案，其中：所述本地处理还包括，对于多个边缘设备组合工作的项目，项目中进行分类工作，所述项目包括第一类型边缘设备、第二类型边缘设备以及第三类型边缘设备；第一类型边缘设备为传感器类型边缘设备，通过自身传感器功能采集工作环境中的数据，并根据自身中存储的程序和算法，过滤异常数据值，并将过滤后的数据值实时传输给第二类型设备，第二类型的边缘设备为调度型边缘设备，实时接收第一类型边缘设备传输的数据值，将数据值进行存储，并通过预设的程序以及算法，将数据值对应的调度指令传达给第三类型边缘设备，第三类型边缘设备为相应类边缘设备，在接收第二类型边缘设备传达的指令后，根据自身的功能性，进行相应的工作响应与调整本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述采用Go语言进行平台搭建包括需求分析规划、设计数据模型和通讯协议、边缘设备数据处理、数据压缩和本地存储；
3.如权利要求2所述的一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述采用Python设备模拟工具进行测试包括编写设备模拟脚本、连接到边缘网平台、运行模拟测试以及测试验证和分析；
4.如权利要求3所述的一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述本地处理包括，实时数据处理分析和边缘智能和决策；所述实时数据处理分析包括，边缘设备生成与采集到数据时，基于边缘设备内嵌入的算法和应用程序，实时对设备采集到的数据进行分析和处理；
5.如权利要求4所述的一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述本地处理包括，对于多个边缘设备组合工作的项目，项目中进行分类工作，所述项目包括第一类型边缘设备、第二类型边缘设备以及
6.如权利要求5所述的一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述统一接口包括统一对外设备控制接口，通过统一对外设备控制接口，对物联网平台以及边缘设备进行控制和管理；所述统一对外设备控制接口包括设备认证机制、预设设备控制指令、统一API接口以及设备控制方式；
7.如权利要求6所述的一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述边缘物联网平台包括，边缘物联网平台由平台和边缘设备构成，基于现代电子信息技术，实现平台与边缘设备的信息传输和通信；
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法的系统，其特征在于：包括物联网平台模块、边缘设备模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的一种基于Go与Python实现边缘物联网平台的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述采用go语言进行平台搭建包括需求分析规划、设计数据模型和通讯协议、边缘设备数据处理、数据压缩和本地存储；
3.如权利要求2所述的一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述采用python设备模拟工具进行测试包括编写设备模拟脚本、连接到边缘网平台、运行模拟测试以及测试验证和分析；
4.如权利要求3所述的一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述本地处理包括，实时数据处理分析和边缘智能和决策；所述实时数据处理分析包括，边缘设备生成与采集到数据时，基于边缘设备内嵌入的算法和应用程序，实时对设备采集到的数据进行分析和处理；
5.如权利要求4所述的一种基于go与python实现边缘物联网平台的方法，其特征在于：所述本地处理包括，对于多个边缘设备组合工作的项目，项目中进行分类工作，所述项目包括第一类型边缘设备、第二类型边缘设备以及第三类型边缘设备；
6.如权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：董朝晖，邹胜，汪丛军，沈盛男，
申请(专利权)人：中亿丰数字科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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