(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210306386.3 (22)申请日 2022.03.25 (71)申请人 冶金自动化研究设计院有限公司 地址 100071 北京市丰台区西四环南路72 号院 (72)发明人 张云贵　任昱杰　李卓卿　 (74)专利代理 机构 北京永创新实专利事务所 11121 专利代理师 易卜 (51)Int.Cl. H04L 67/12(2022.01) G06F 16/22(2019.01) G06F 16/23(2019.01) G06F 16/2458(2019.01) G06F 16/28(2019.01) (54)发明名称 一种物模型在工业物联网的应用方法 (57)摘要 本发明公开了一种物模型在工业物联网的 应用方法， 属于工业物联网技术领域； 具体包括： 首先， 将采集边缘端数据传输到IOT消息服务器； 上位机在云端通过物模型进行设备参数的配置， 实体设备的传感器实时采集并预处理数据， 保存 到数据库中； 然后， 云端通过 实时监测采集数据， 并与阈值对比， 获取告警信息， 通过物模型下发 服务发布； 物模型调用对应的各表， 通过转换成 ID信息送入边缘端； 最后， 边缘端执行对应指令 进行智能控制和故障检测并上报； 本发明将可配 置脚本引入物模型属性计算， 计算方式更加灵 活。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 115002146 A 2022.09.02 CN 115002146 A 1.一种物模型在工业物联网的应用方法， 其特 征在于， 具体步骤如下： 首先， 采集边缘端数据传输 到IOT消息服 务器； 上位机连接云端， 在云端通过物模型进行设备参数的配置， 实体设备的传感器实时采 集数据， 并进行 预处理， 保存到数据库中； 所述物模型包括5张数据表： 设备模型表1、 模型属性表2、 模型服务表3、 模型事件表4、 模型Topic表5； 设备模型表1中存储设备模型的ID和设备模型名称； 启用状态下不能修改模型属性， 能 修改模型服 务和事件； 模型属性表2中存储属性编码， 属性名称， 设备上报标识， 计算方式及扩展脚本； 启用时 需要将所有参数写入时序数据库中的消息队列中， 供解析程序订阅并更新； 时序数据库用 于更新消息队列格式后续说明， 更新模型以及更新绑定关系； 模型服务表3中存储向设备发送的命令及其应答的格式； 在RemoteServiceCall表中记 录各个指令下发情况； 模型事件表4中存储模型事件名称， 参数个数和参数描述； 参数描述采用Json格式下的 参数标识， 参数名称和参数类型， 同样， 在EquipmentEvent 表中记录设备的事 件情况； 模型Topic表5中存储各种服务的提供发布/订阅模式； 如属性上报， 属性设置， 服务调 用， 服务回复和事 件上报设备； 然后， 云端通过实时监测采集数据， 并将监测数据与业务管理需求所设定的告警阈值 对比， 判断获取告警信息， 通过物模型下发服务 发布； 物模型针对每个下发服务分别调用对 应的各表， 通过转换成ID信息送入边 缘端； 最后， 边缘端对应下发控制指令进行 各设备的智能控制和故障检测。 2.如权利要求1所述一种物模型在工业物联网的应用方法， 其特征在于， 所述边缘端数 据采集设备通过S SL/TLS连接IOT消息服 务器， 实现消息的加密 传输； 数据流转采用Topic标志位进行， 消息体携带发布订阅的topic， 数据解析服务订阅相 应的Topic得到 设备上报的消息内容， 并从关系数据库中读取相应的配置信息和识别码， 一 个识别码对应一路网关下面的一个具体设备。 3.如权利要求2所述一种物模型在工业物联网的应用方法， 其特征在于， 所述对于同一 个网关中的若干真实设备， Topic标志位相同， 每个设备对应一个识别码， 一个识别码对应 一个物模型， 即 真实设备与物模型一 一关联。 4.如权利要求1所述一种物模型在工业物联网的应用方法， 其特征在于， 所述预处理是 指对规则引擎的规则设置， 实现规则的运 算与统计； 规则运算通过设备模型数据原始参数属性的复杂运算得出所需使用的复杂参数属性， 支持可配置脚本； 规则统计是将原始参数进行统计规则运算， 包括四则运算、 聚合、 方差、 平方根和 积分， 通过可视化配置功能在页面上 呈现相应参数的统计数据； 规则控制是设置在同一设备或不同设备间的参数控制规则。 5.如权利要求1所述一种物模型在工业物联网的应用方法， 其特征在于， 所述网关加载 物模型指 定实例识别码和别名， 在物模 型中均有存储， 通过模块的通用串口， 采用透传 模式 或者透传模式+自定义广播包， 与边 缘端设备进行双向通讯。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115002146 A 2一种物模型在工 业物联网的应用方 法 技术领域 [0001]本发明属于 工业物联网技 术领域， 具体是一种物模型在工业物联网的应用方法。 背景技术 [0002]新一代物联网技术采用端云结合的方式， 构建的物联网平台具有收集和分析数据 的能力， 可以更高效， 安全， 节能的解决铁路道岔带来的隐患问题， 同时工业物联网利用云 平台的数据分析能力， 改进流程， 统一 实现巡检人员的调度和管理。 实现物 ‑人‑云高效协同 在工业物联网应用的开 发过程中， 物模 型主要解决实现 “物‑物”之间和“人‑物”之间的泛在 链接和互联互通的作用。 [0003]物模型是物理空间中的实体(如传感器、 车载装置、 楼宇、 工厂等)在云端的数字化 表示， 包含属性、 服务和事件三个维度， 分别描述了该实体是什么、 能做什么、 可以对外提供 哪些信息。 属 性主要用于描述设备状态的信息。 服务主要用于描述向设备发送的命令及其 应答。 事件主要用于描述设备主动上报的事 件数据。 发明内容 [0004]本发明提出了一种物模型在工业物联网的应用方法， 将边缘设备的控制器接入， 并采集各设备的数据依次经物模型属性抽象， 服务方法映射， 以及 事件采集， 通过安全通道 传输到智能化平台， 平台通过数据解析、 规则计算、 规则统计对数据计算分析， 实现工业现 场设备互联、 边 缘智能化目标。 [0005]所述物模型在工业物联网的应用方法， 具体步骤如下： [0006]步骤一、 采集 边缘端数据传输 到IOT消息服 务器； [0007]数据流转采用Topic标志位进行， 消息体携带发布订阅的Topic， 数据解析服务订 阅相应的Topic得到设备上报的消息内容， 并从关系数据库中读取相应的配置信息和识别 码， 一个识别码对应一路网关下面的一个具体设备； [0008]步骤二、 上位机连接云端， 在云端通过物模型进行设备的配置； [0009]对于同一个网关中的若干真实设备， 每个设备对应一个识别码， 一个识别码对应 一个物模型， 即 真实设备与物模型一 一关联。 [0010]物模型包括5张数据表： 设备模型表1、 模型属性表2、 模型服务表3、 模型事件表4、 模型Topic表5； [0011]设备模型表1中存储设备模型的ID和设备模型名称； 启用状态下不能修改模型属 性， 能修改模型服 务和事件。 [0012]模型属性表2中存储属性编码， 属性名称， 设备上报标识， 计算方式及扩展脚本等 内容； 启用时需要将所有参数写入时序数据库中的消息队列中， 供解析程序订阅并更新。 时 序数据库用于更新消息队列格式后续说明， 更新模型以及更新绑定关系等。 [0013]模型服务表3中存储向设备发送的命令及其应答的格式； 在RemoteServiceCall表 中记录各个指令下发情况。说　明　书 1/6 页 3 CN 115002146 A 3