【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于物联网远程管理维护，具体涉及一种基于应用容器引擎云端管理边缘网关的方法及系统。
技术介绍
1、随着物联网终端设备数量的快速增加，由于网络带宽有限，其带来的高昂传输成本和较高的响应时延等问题，传统基于云服务的集中式数据处理方式已经不能有效处理边缘网络设备所产生的海量数据；加上边缘设备上报的数据方式、结构及内容五花八门，云服务难以进行统一处理。而边缘计算的应用场景非常复杂，区别于传统的硬件网关，需要提供定制化、多样化的运算能力；所需的开发工具和编程语言的多样性，导致计算机编程技术百花齐放，无法形成统一的标准。设备终端的异构协议，边缘计算服务的多样性，也导致设备与程序维护的高额成本。
2、在传统的实施、运维方式中，至少存在不足之处：
3、1. 工程师需要在设备现场进行个性化安装，对于提供云平台的服务商来说，更是需要长途跋涉到客户现场，这不仅效率低下，而且实施维护成本高昂。
4、2. 在运行过程中，一旦现场硬件发生调整，采集规则也需要相应调整。这时，需要重新开发新软件进行适配，调试过程繁琐，并且需要现场执行，这同样推高了实施维护成本，不利于规模化实施更新。
5、3. 对于传统的安装方式，工程师在安装边缘计算服务时，可能会出现依赖包的安装遗漏或冲突等问题，这些问题可能会导致系统运行不稳定或出现故障。
6、4. 在需要进行边缘计算方案的调整时，例如增添采集数据，这一流程往往要求开发者重新编写应用程序的源代码，并随后重新构建应用容器。此过程中，旧有容器需被销毁，并在其基
7、随着物联网技术的持续进步，本领域技术人员必须寻求创新的解决策略，以应对日益增长的挑战。为此，有必要开发一种新型技术方案，旨在消除现场个性化安装的局限性。该方案应提升部署的灵活性，增强其适应性和普遍适用性，从而大幅降低实施和运维过程中的成本。
技术实现思路
1、有鉴于目前相关现有技术存在的不足，本专利技术提供一种基于应用容器引擎云端管理边缘网关的方法，该方法能够克服现场个性化安装的限制；无需关注复杂的依赖，从而降低运维成本并提升部署的灵活性；无需进行编码开发，这进一步增强了系统的灵活性和通用性；这种方法显著减少了部署过程中的实施和运维成本。
2、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种基于应用容器引擎云端管理边缘网关的方法，至少包括如下步骤：
3、步骤s1、将边缘网关引擎上传到docker镜像仓库，为边缘网关设备安装docker及边缘网关引擎服务；
4、步骤s2、应用生成镜像上传至私有仓库，将需要部署至边缘网关的应用作成镜像文件，并上传至私有的docker仓库保存；
5、步骤s3、安装应用，在云平台后台的面板中进行操作，云平台根据配置下发安装命令，由边缘网关引擎调用docker拉取镜像，构建并运行容器；
6、步骤s4、管理应用，将应用的安装及配置进行解耦处理，能够执行容器关闭与更新操作；还能够下发配置，以改变运行在容器内程序算法规则，实现容器管理平台不具备的功能。
7、进一步的，在步骤s1中，还包括如下步骤：初始化设备，在边缘网关服务运行后，将会上报设备心跳数据，云平台对设备信息持久化后对设备信息进行前端展示;
8、在步骤s1中，还包括边缘网关引擎初始化的步骤，具体如下：边缘网关设备投入使用前，为边缘网关安装docker服务，并运行边缘网关引擎；
9、在使用指令docker run运行边缘网关引擎时，将宿主机的docker守护进程挂载到边缘网关引擎中，以实现边缘网关引擎对于边缘网关中应用的管理；
10、边缘网关启动后，设备信息将通过心跳上报至云平台，被云平台持久化后，可在云平台后台的前端进行显示及交互。
11、进一步的，在步骤s3中至少包括如下步骤：在云平台前端操作配置；后台生成指令后，在设备上报心跳数据时，作为响应下发到设备；
12、边缘网关引擎调用docker客户端，从镜像仓库拉取边缘网关服务镜像，根据安装指令中的信息进行端口映射及目录挂载，构建为容器后启动服务。
13、进一步的，在步骤s4中，初始化/更新配置至少包括：在云平台面板操作配置，后台生成指令后下发至边缘网关引擎，网关管理指令在应用中的执行情况，并实时反馈给云平台，由边缘网关引擎转发到具体的应用，应用根据配置参数动态提供定制化服务。
14、进一步的，在步骤s4中，下发配置的具体步骤至少包括：
15、s41、在云平台后台的界面中执行操作，配置应用程序的相关信息，包括采集点位，并随后将这些配置信息异步地传输至边缘网关；此过程与边缘网关引擎接收配置的操作并不同步进行。
16、s42、边缘网关引擎将定期地向上层云平台发送心跳数据，以确认其运行状态；若云平台中存在已下发但尚未被边缘网关确认接收的任务，这些任务将作为响应被再次发送至边缘网关引擎；边缘网关引擎在接收到这些指令后，将其传递给内置的指令解析模块进行处理；解析模块将识别出配置指令，并对其进行解析，然后将解析后的配置信息发送至相应的应用。
17、s43、应用在接收到配置信息后，根据配置信息初始化系统信息，并根据配置要求调整数据采集、数据解码的计算规则；完成这些配置后，应用程序将通过mqtt协议将相关信息上报至云平台。
18、进一步的，所述方法用于与云平台交互，进行对边缘网关及其中应用的管理，其还包括如下流程：
19、步骤一、初始化数据库连接；采用sqlite轻量级数据库进行配置。此数据库负责持久化网关与应用相关数据，涵盖任务信息、应用配置及目标状态；当边缘网关引擎被重启时，可根据持久化数据自动调整边缘网关及应用状态。
20、步骤二、启动并初始化http服务；
21、此服务旨在应用启动时进行状态登记，并执行配置的首次下发；
22、步骤三、利用docker api初始化docker客户端。
23、利用docker客户端，边缘网关服务可以向docker发送如创建容器、移除容器命令，实现对应用的安装、卸载、重启及监控运行状态的容器管理操作；
24、步骤四、向云平台注册边缘网关信息；该步骤用于从云平台获取一个通信密钥，用于后续向云平台发送心跳数据，以及从云平台获取任务信息。
25、步骤五、定时循环发送心跳数据；
26、该信息用于通知云平台网关已上线，并提供网关当前的设备状态信息；同时，如果云平台有未下发的任务，云平台可以将任务信息放在响应中下发给边缘网关引擎；
27、边缘网关引擎接收到任务后，将任务信息提供给另一线程执行步骤六，避免影响心跳上报；
28本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于应用容器引擎云端管理边缘网关的方法，其特征在于：至少包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤S1中，还包括如下步骤：初始化设备，在边缘网关服务运行后，将会上报设备心跳数据；在边缘网关服务运行后，将会上报设备心跳数据，云平台对设备信息持久化后对设备信息进行前端展示;
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤S3中至少包括如下步骤：在云平台前端操作配置；后台生成指令后，在设备上报心跳数据时，作为响应下发到设备；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：在步骤S4中，初始化/更新配置至少包括：在云平台面板操作配置，后台生成指令后下发至边缘网关引擎，网关管理指令在应用中的执行情况，并实时反馈给云平台，由边缘网关引擎转发到具体的应用，应用根据配置参数动态提供定制化服务。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤S4中，下发配置的具体步骤至少包括：
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于：所述方法用于与云平台交互，进行对边缘网关及其中应用的管理，其还包括如下流程：p>
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在使用docker run运行边缘网关引擎时，需要通过“-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock”选项，将宿主机的Docker守护进程挂载到边缘网关引擎中，以实现边缘网关引擎对于边缘网关中应用的管理；
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：云平台下发的任务信息中有“任务类型”（type）字段，用于标识该任务信息的类型；将任务根据任务类型进行不同的处理；当支持的任务类型较少时，可采用switch-case的条件语句进行简单处理；当任务类型较多时，应采用哈希表指向不同的处理逻辑。
9.一种基于应用容器引擎云端管理边缘网关的系统，其特征在于：所述系统用于实现上述权利1至8的方法；
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述系统中主要步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于应用容器引擎云端管理边缘网关的方法，其特征在于：至少包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤s1中，还包括如下步骤：初始化设备，在边缘网关服务运行后，将会上报设备心跳数据；在边缘网关服务运行后，将会上报设备心跳数据，云平台对设备信息持久化后对设备信息进行前端展示;
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤s3中至少包括如下步骤：在云平台前端操作配置；后台生成指令后，在设备上报心跳数据时，作为响应下发到设备；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：在步骤s4中，初始化/更新配置至少包括：在云平台面板操作配置，后台生成指令后下发至边缘网关引擎，网关管理指令在应用中的执行情况，并实时反馈给云平台，由边缘网关引擎转发到具体的应用，应用根据配置参数动态提供定制化服务。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤s4中，下发配置的具体步骤至少包括：
6.根据权利要求1至5任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，洪雅冬，刘行飞，李文琦，陈振杰，王华，王春光，
申请(专利权)人：中电福富信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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