一种工业物联网设备远程运维方法与流程

1.本发明涉及工业物联网技术领域，特别涉及一种工业物联网设备远程运维方法。


背景技术：

2.随着物联网技术的蓬勃发展，物联网技术如雨后春笋，渗透于各个领域，将物联网技术与传统的工业相结合，可有效地提高了生产效率，所以在工业生产中被广泛的应用。而以往的工业物联网设备往往需要售后人员进行现场运维，这样费时费力。另外，传统的工厂设备分散，人工管理效率低；无法实时的了解设备使用状态，异常反馈不及时；不同部门存在数据壁垒，数据协同整合困难。基于此，我公司研发出一种工业物联网设备远程运维方法，通过物联网平台对设备统一监控管理；对生产、流程、用户、异常等数据进行协同聚合；且针对不同的应用场景，定制不同的业务流程，实现了远程智能运维，从而达到降本节能、提质增效的目的。
3.另外，传统的安装操作系统一般是通过光驱，u盘等安装操作系统，另外也可以通过网络安装操作系统。除此以外，也可以通过远程实现操作系统的安装，但必须有网络才可以。而在没有网络的情况下，只能在局域网中通过dhcp服务器才能实现地址分配的方式进行安装。但聚焦于工业领域，往往涉及到大量的工控机设备以及多个局域网，单个网段的安装显然效率比较低。而传统的dhcp动态分配地址的方式显然不能满足不同网段通信的需求。


技术实现要素：

4.本发明目的是：提供一种工业物联网设备远程运维方法，以解决现有技术中远程运维不便，无法高效数字化管理等问题。
5.本发明的技术方案是：一种工业物联网设备远程运维方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.s1、基于微服务框架和多层架构对物联网平台层级划分，包括租户隔离层、服务接入层、业务服务层、领域与队列层、数据访问和缓存层；
7.s2、构建系统中微服务应用，搭建应用容器集群管理，将服务注册信息上传至服务注册中心集群；
8.s3、微服务应用中添加远程及监控模块，其包括静默远程模块、接口远程监控模块、网口监控模块、远程推送模块；
9.其中，远程推送模块包括dhpc服务器、再分配模块，通过再分配模块对局域网的ip地址实现统一分配。
10.优选的，所述业务服务层，用于对所述服务接入层提供业务支撑，包括分别与运营端、客户端、租户端对应的运营层、租户层、客户层；
11.所述数据访问和缓存层，对业务接入层接入的物联网协议的设备，实现物联网设备的信息访问采集和多个不同缓存组的独立缓存；
12.所述领域与队列层，其通过注册信息，获取对应的领域层服务地址；领域层可调用队列层的类和对象；
13.所述租户隔离层，根据服务接入层写入的标签，通过微服务多个处理单元中的一个对租户请求的服务部署对应的资源调度服务策略。
14.优选的，所述业务服务层在微服务框架下的部署方式为自动化部署方式独立部署。
15.优选的，所述容器集群用于设备端提供不同容器集群操作对应的应用程序接口，并接收设备端发出的操作请求。
16.优选的，所述静默远程模块可在正常使用下，对客户端和用户端设备进行操作；所述接口远程监控模块实现对用户设备接口使用情况进行远程监测，并在异常时告警；所述网口监控模块可在网口流量超过阀值时发出告警。
17.优选的，所述微服务应用中还包括告警模块，当满足所设定的告警值时告警并通过消息通知对应的接收人。
18.优选的，所述运营端由运营管理人员登录，租户端由运营端添加的租户用户和租户端注册的租户用户登录，客户端由租户端添加的客户用户登录。
19.与现有技术相比，本发明的优点是：
20.(1)通过分层式构件及更加包容的业务流程，增加了行业适用性，满足了不同需求的用户的差异化需求；
21.(2)提供创建和管理实体相关的警报能力，实时的对设备运行、网络安全等进行监控，对超出设定值的情况发出警报，并通过信息等方式发送至接收人，保证设备正常、安全的使用；
22.(3)提供注册和管理设备的能力。允许监视客户端和设置服务器端设备属性。为服务器端应用程序提供向设备发送命令的接口，反之亦然。支持用于入门或小型环境的单片部署。提供微服务化以实现高可用性和水平可扩展性的能力；
23.(4)数据可视化，对源数据进行处理加工，并通过大数据分析、统计分析等方式，以图示的方式显示；
24.(5)通过物联网平台对生产、流程、用户、异常等数据进行整合，实现统一管理监控，可实现管理数字化，使得工业运行更加高效；
25.(6)通过远程推送模块能够对dhcp服务器自动分配的ip地址进行转换后再次分配，将ip地址进行统一并分配至不同的网段，实现不同网段中操作系统的批量推送。
附图说明
26.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
27.图1为本发明所述工业物联网运维系统框架示意图；
28.图2为本发明所述的用户平台业务流程框架示意图；
29.图3为本发明所述的工业物联网运维系统数据处理流程示意图；
30.图4为本发明所述工业物联网运维系统运营端租户维护流程图；
31.图5为本发明所述工业物联网运维系统运营端产品维护流程图；
32.图6为本发明所述工业物联网运维系统运营端功能维护流程图；
33.图7为本发明所述工业物联网运维系统租户端产品维护流程图；
34.图8为本发明所述工业物联网运维系统租户端设备维护流程图；
35.图9为本发明所述工业物联网运维系统租户端客户维护流程图；
36.图10为本发明所述工业物联网运维系统租户端运维管理流程图；
37.图11为本发明所述工业物联网运维系统用户端功能维护流程图；
38.图12为本发明所述再分配模块的连接结构示意图。
具体实施方式
39.下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
40.如图1所示，一种工业物联网设备远程运维方法，包括以下步骤：
41.基于微服务框架和多层架构对物联网平台层级划分，包括租户隔离层、服务接入层、业务服务层、领域与队列层、数据访问和缓存层。
42.业务服务层，用于对服务接入层接入的平台上的不同的租户提供业务支撑。采用分层式设计如图2所示，包括分别与运营端、客户端、租户端对应的运营层、租户层、客户层；业务服务层在微服务框架下的部署方式为自动化部署方式独立部署，主要是是对接入的客户提供各种应用服务。
43.数据访问和缓存层，对业务接入层接入的物联网协议的设备，实现物联网设备的信息访问采集和多个不同缓存组的独立缓存，以提高数据的访问效率；
44.领域与队列层，其通过注册信息，获取对应的领域层服务地址；领域层可调用队列层的类和对象；
45.租户隔离层，根据服务接入层写入的标签，通过微服务多个处理单元中的一个对租户请求的服务部署对应的资源调度服务策略。物联网运维系统涉及到大量用户及设备接入动态变化，传统基于角色的访问控制无法满足大规模业务和用户的动态变化，基于此，采用基于属性的访问控制机制，旨在通过属性将用户和资源进行关联，用户的权限进行区分隔离，以实现对用户及设备的细粒度管理，便于系统的扩展。
46.构建系统中微服务应用，搭建应用容器集群管理，将服务注册信息上传至服务注册中心集群；容器集群用于设备端提供不同容器集群操作对应的应用程序接口，并接收设备端发出的操作请求。
47.微服务应用中添加远程及监控模块，其包括静默远程模块、接口远程监控模块、网口监控模块、远程推送模块；静默远程模块可在正常使用下，对客户端和用户端设备进行操作，而不影响设备的正常使用；接口远程监控模块实现对用户设备接口使用情况进行远程监测，并在异常时告警；网口监控模块可在网口流量超过阀值时发出告警，用以判断设备是否收到恶意攻击。接口监控和网口监控均为实时且24小时连续进行。微服务应用中还包括告警模块，当满足所设定的告警值时告警并通过消息通知对应的接收人。
48.如图4～11所示，运营端由运营管理人员登录，租户端由运营端添加的租户用户和租户端注册的租户用户登录，客户端由租户端添加的客户用户登录。
49.本实施例中，业务服务层的用户平台的运营端、租户端、客户端之间的关系如图2所示，运营端可以是运营商，主要负责对工业用户(租户)进行运维服务，可以根据用户的实际需求进行定制化开发；租户端是系统集成商(工业用户)，它可以对其下面的客户端进行
授权，提供运维服务；客户端是指租户下的各个用户，可对各产线的设备进行管控。租户与租户之间、客户与客户之间数据都是隔离的，客户或者租户的资产、产品和设备不允许非法访问，其业务流程具体为：运营端由运营管理人员登录，租户端由运营端添加的租户用户和租户端注册的租户用户登录，客户端由租户端添加的客户用户登录。
50.运营管理人员登录运营端可以添加租户、添加标准功能、添加标准产品类型、添加用户、添加广告、添加通知公告、添加角色、网站配置；查看所有的租户信息、租户添加的产品、设备、客户信息。
51.租户用户登录租户端可以添加产品类型、产品、设备、客户、用户、广告、角色等基本功能，添加运维管理用来后期维护设备的功能，添加告警规则用于设备的异常告警通知运维人员修复设备；查看设备概览、运维大盘、运维监控等报表统计数据。
52.客户用户登录客户端可以查看租户授权的设备，添加客户自己的设备分组，可以修改设备的设备分组，添加运维模板，上传资源，添加运维任务等功能，查看首页概览统计数据。
53.如图3所示，本实施例中，工业物联网设备运维的数据处理流程为，源数据层-云端数据存储-数据处理加工、数据可视化，具体为：通过工业电脑、传感器、mbs、erp等对设备、用户、产品等数据进行采集，并通过边缘网关上传至云端储存；通过实时计算、边缘计算、流式计算等对数据进行处理优化；最后进行可视化展示。
54.如图12所示，本实施例中，在局域网和dhcp服务器之间设置有再分配模块，局域网连接的设备通过广播的形式寻找dhcp服务器时，不受再分配模块的影响；当dhcp服务器对局域网的设备进行ip地址分配时，通过再分配模块的转换，分配相应的网段至局域网，可实现多个不同网段的局域网的统一分配，以实现在不同网段的操作系统的批量的推送和安装，极大的节约了操作系统的安装成本。再分配模块实现了对局域网ip地址的转换和再分配。
55.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

技术特征：
1.一种工业物联网设备远程运维方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、基于微服务框架和多层架构对物联网平台层级划分，包括租户隔离层、服务接入层、业务服务层、领域与队列层、数据访问和缓存层；s2、构建系统中微服务应用，搭建应用容器集群管理，将服务注册信息上传至服务注册中心集群；s3、微服务应用中添加远程及监控模块，其包括静默远程模块、接口远程监控模块、网口监控模块、远程推送模块；其中，远程推送模块包括dhpc服务器、再分配模块，通过再分配模块对局域网的ip地址实现统一分配。2.根据权利要求1所述的一种工业物联网设备远程运维方法，其特征在于：所述业务服务层，用于对所述服务接入层提供业务支撑，包括分别与运营端、客户端、租户端对应的运营层、租户层、客户层；所述数据访问和缓存层，对业务接入层接入的物联网协议的设备，实现物联网设备的信息访问采集和多个不同缓存组的独立缓存；所述领域与队列层，其通过注册信息，获取对应的领域层服务地址；领域层可调用队列层的类和对象；所述租户隔离层，根据服务接入层写入的标签，通过微服务多个处理单元中的一个对租户请求的服务部署对应的资源调度服务策略。3.根据权利要求2所述的一种工业物联网设备远程运维方法，其特征在于：所述业务服务层在微服务框架下的部署方式为自动化部署方式独立部署。4.根据权利要求1所述的一种工业物联网设备远程运维方法，其特征在于：所述容器集群用于设备端提供不同容器集群操作对应的应用程序接口，并接收设备端发出的操作请求。5.根据权利要求1所述的一种工业物联网设备远程运维方法，其特征在于：所述静默远程模块对终端设备实时操作；所述接口远程监控模块实现对用户设备接口使用情况进行远程监测，并在异常时告警；所述网口监控模块可在网口流量超过阀值时发出告警。6.根据权利要求5所述的一种工业物联网设备远程运维方法，其特征在于：所述微服务应用中还可添加告警模块，当满足所设定的告警值时告警并通过消息通知对应的接收人。7.根据权利要求1所述的一种工业物联网设备远程运维方法，其特征在于：所述运营端由运营管理人员登录，租户端由运营端添加的租户用户和租户端注册的租户用户登录，客户端由租户端添加的客户用户登录。

技术总结
本发明涉及一种工业物联网设备远程运维方法，包括以下步骤：基于微服务框架和多层架构对物联网平台层级划分，包括服务接入层、业务服务层、领域与队列层、数据访问和缓存层；构建系统中微服务应用，搭建应用容器集群管理，将服务注册信息上传至服务注册中心集群；微服务应用中添加远程及监控模块，其包括静默远程模块、接口远程监控模块、网口监控模块。通过分层式构件及更加包容的业务流程，增加了行业适用性，满足了不同需求的用户的差异化需求。满足了不同需求的用户的差异化需求。满足了不同需求的用户的差异化需求。


技术研发人员：陈义友 吴戈 王德全 王小勇 王梦
受保护的技术使用者：苏州阿普奇物联网科技有限公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/8/28