基于MQTT协议的自动配置的物联网系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110855774A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201911095699.3(22)申请日2019.11.11(71)申请人卡乐电子（苏州）有限责任公司地址215129江苏省苏州市高新区石林路56号(72)发明人金友宏(74)专利代理机构广州市红荔专利代理有限公司44214代理人胡昌国(51)Int.Cl.H04L29/08(2006.01)H04W4/70(2018.01)H04L29/06(2006.01)H04L12/24(2006.01)H04L12/66(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称基于MQTT协议的自动配置的物联网系统(57)摘要本发明提出了基于MQTT协议的自动配置的物联网系统，包括云端服务器、物联网网关以及工业设备，其中工业设备支持第一网络通讯协议，所述物联网网关能够实现第一网络通讯协议与MQTT协议之间的转换，实现与工业设备之间通过第一网络通讯协议传输数据，而通过加密的MQTT协议实现与云端服务器之间的数据传输，即通过物联网网关实现了工业设备的设备信息和MQTT协议话题之间的自动配置，无需人工干预，便于客户使用，节省了人力配置以及后期维护的成本；且数据传输安全性高，保证了客户数据的安全性。CN110855774ACN110855774A权利要求书1/2页1.基于MQTT协议的自动配置的物联网系统，其特征在于，包括云端服务器、多个物联网网关以及多个工业设备；其中，所述工业设备具有第一网络通讯协议接口，且通过所述第一网络通讯接口与所述物联网网关连接；所述物联网网关通过GPRS网络接入互联网，与所述云端服务器之间通过加密的MQTT协议通信，所述物联网网关通过发布或订阅MQTT协议话题，上报工业设备的状态数据至所述云端服务器，并从云端服务器获取设备配置信息；所述云端服务器包括应用云端和MQTT服务端，所述应用云端用于提供设备配置信息，通过所述MQTT服务端发布或订阅MQTT消息，以对工业设备和所述物联网网关进行控制。2.根据权利要求1所述的基于MQTT协议的自动配置的物联网系统，其特征在于，所述第一网络通讯协议为Modbus通讯协议；所述设备配置信息包括设备配置文件、物联网网关的维护文件以及加密数字证书的更新。3.根据权利要求2所述的基于MQTT协议的自动配置的物联网系统，其特征在于，所述物联网网关从所述云端服务器获取设备配置文件包括设备接入的自动配置以及设备维护的自动配置。4.根据权利要求3所述的基于MQTT协议的自动配置的物联网系统，其特征在于，工业设备接入的自动配置包括：所述物联网网关通过第一网络通讯协议获取接入其的工业设备的设备ID，根据网络协议变量映射表将其映射为MQTT话题，所述物联网网关通过GPRS发布MQTT消息，所述MQTT服务端向所述应用云端转发所述物联网网关发布的消息，所述应用云端通过订阅接收所述物联网网关发布的消息；其中，所述物联网网关发布的MQTT消息的负载部分包括该工业设备的设备ID以及相应的配置文件加载请求，所述加载请求用于请求加载该设备ID对应的设备配置文件；所述应用云端接收所述MQTT服务端转发的MQTT消息，根据该MQTT消息的负载内容，通过查询对应的设备配置表，发布MQTT消息，所述MQTT服务端转发该MQTT消息，将该设备ID对应的设备配置文件转发至订阅该MQTT话题的所述物联网网关；所述物联网网关由所述MQTT服务端接收到该MQTT消息，加载该MQTT消息负载部分的设备配置文件，实现对工业设备的配置；其中，所述设备配置表包括标识配置表的UUID、配置表版本、配置表数据大小、第一网络协议变量类型和地址信息、变量订阅属性；其中，所述网络变量映射表存储在所述应用云端，用于实现MQTT话题与第一网络通讯协议的变量的映射。5.根据权利要求4所述的基于MQTT协议的自动配置的物联网系统，其特征在于，所述物联网网关从所述云端服务器获取设备配置文件之前还包括在所述工业设备接入所述物联网网关时，所述物联网网关查询其自身是否已加载过该工业设备对应的设备配置文件，若已加载则直接对该工业设备进行配置；若未加载，则向云端服务器发送加载对应设备配置文件的请求。6.根据权利要求3所述的基于MQTT协议的自动配置的物联网系统，其特征在于，工业设备维护的自动配置包括：所述物联网网关通过第一网络通讯协议接口获取工业设备的状态数据，并根据网络协议变量映射表将该状态数据映射为MQTT话题，发布MQTT消息，所述MQTT服务端转发该消息，2CN110855774A权利要求书2/2页所述应用云端订阅该话题，获取该工业设备的状态数据；所述应用云端根据工业设备的状态数据，发布包含对该工业