本发明涉及一种基于多协议设备接入的物联网数据处理方法，属于物联网领域。
背景技术：
1、随着设备智能化和物联网技术的快速发展，越来越多的设备需要接入物联网平台进行远程监控和管理。然而，由于不同厂商和不同类型的设备使用不同的通信协议，导致设备之间的互通性和兼容性问题成为一个挑战。传统的解决方案需要对每个设备进行独立的配置和集成，增加了部署和管理的复杂性，降低了系统的灵活性和可扩展性。
2、专利《cn115988100a-基于多协议自适应的设备智能感知物联网网关管理平台》，提供一种在未知终端设备的通信协议的情况下，将通信数据进行转换，使得云端设备和终端设备能够进行通信的物联网平台。该发明在检测到终端设备上电的情况下，通过默认网关向终端设备发送多个协议适配测试信息，根据应答信息进行通信信息特征解码和解析来实现多协议自适应感知。该发明虽然实现了协议自适应检测和解析，但是方法较为复杂、效率低、容易出错，保证不了大部分设备接入数据的准确性。
3、专利《cn116471342a-一种多物联网设备多协议接入系统及方法》，提供一种多物联网设备多协议接入系统及方法，包括物联设备及平台、通讯前置机和物联网数据采集主站，物联设备及平台、通讯前置机和物联网数据采集主站连接。通过通讯前置机，建立多线程及多线程之间任务分发解决线程之间通讯的逻辑关系采集数据与数据存储显示。该专利虽然实现了多协议接入与存储，但是平台侧以及边缘侧涉及模块较多，导致系统所需资源较多，同时运行效率较低。
4、专利《cn112738237a-基于多协议自适应的设备智能感知物联网网关管理平台》，提供一种基于多协议自适应的设备智能感知物联网网关管理平台，包括微服务集群、配置中心、网关层、缓存中间件、数据同步中间件、设备及网关配置数据库、协议解析适配层、设备层、定时任务框架、消息中间件和应用数据库。该发明基本实现了多协议转换与接入，但是未对数据监控及展示进一步说明，没有良好的用户体验。
技术实现思路
1、本发明的目的是：为了实现设备与物联网的深度融合，提供一种灵活、可扩展、智能化的接入方案，提高设备互操作性、实现设备智能化管理、支持灵活的数据采集和分析，以解决传统工业设备接入物联网时面临的多协议兼容性、数据安全性、设备管理等问题。
2、为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于多协议自适应设备接入的物联网数据处理系统，其特征在于，包括多协议自适应数据融合模块、数据采集与处理模块、数据存储模块、数据实时监控和展示模块以及api接口模块，其中：
3、多协议自适应数据融合模块进一步包括多协议数据接入单元、自适应协议转换单元以及数据转发单元，其中：
4、多协议数据接入单元支持多种协议接入，通过多协议数据接入对多种协议接入方式进行配置，配置后通过多个协议接入监听线程以实现多种协议数据接入功能；
5、自适应协议转换单元将多种协议转换成mqtt协议，用于与物联网平台侧交互，包括以下步骤：
6、接收设备采集报文；
7、分析采集报文，采用改进的理论加权融合算法对数据进行融合计算，以达到可转发至物联网平台进行数据处理的要求，其中，改进的理论加权融合算法得到每个设备接入协议的复合权重后，对证据实施加权平均，通过证据理论合成公式组合加权平均后的证据，以实现数据的融合，其中，辨识框架内具有n个彼此不容的证据，每个设备接入协议对应一个随机证据yi，每个随机证据yi的基本分配函数与焦元分别是yi与ai，则证据yi的复合权重βi由下式计算：
8、
9、式中，为先验权重，为后验权重；
10、根据分析结果将报文转发至对应协议线程，并进行解析和转换；
11、数据采集与处理模块，接收多协议自适应数据融合模块上报的已经完成协议转换以及数据融合后的信息，根据不同设备接入要求进行数据处理；
12、数据存储模块，对采集的设备数据以及设备基本信息进行存储，包括设备实时数据存储单元、设备基本信息存储单元以及设备历史数据存储单元，其中，设备实时数据存储单元采用消息队列以及内存数据库对设备实时数据进行存储；设备基本信息存储单元采用关系数据库对基本信息进行存储；设备历史数据存储单元采用时许数据库对历史数据进行存储；
13、数据实时监控和展示模块，设计web页面提供可视化、报表化的设备数据展示形式给用户，用户可通过web页面直观的查看设备实时监控信息；
14、api接口模块，通过安全认证提供给设备以及其他系统平台数据访问的权限，实现数据共享以及设备的互联互通。
15、优选地，将所述多协议自适应数据融合模块下载至边缘端运行，则所述数据采集与处理模块、数据存储模块、数据实时监控和展示模块以及api接口模块位于物联网平台侧。
16、优选地，通过多协议数据接入对多种协议接入方式进行配置时，包括对协议接入地址、协议接入数据定义、报文定义的配置。
17、优选地，自适应协议转换单元所进行的转换根据认定的设备接入协议特征进行mqtt协议转换，将设备接入协议解析后的数据字段部分按照mqtt要求进行组包，形成转换后的协议数据内容。
18、优选地，所述后验权重采用以下步骤计算得到：
19、步骤1、随机证据yi的基本分配函数与焦元分别是yi与ai，随机证据yi的基本分配函数与焦元分别是yj与aj，则证据体yi与yj间的距离d(yi,yj)：
20、
21、式(1)中，d是一个2n×2n矩阵，矩阵内的元素如式(2)所示：
22、
23、式(2)中，通过衡量焦元ai与aj的相似性与冲突性，在情况下，焦元ai与aj的相似性是0；
24、步骤2、通过式(1)与式(2)获取yi与yj间距离的计算公式：
25、
26、式(3)中，
27、则证据体yi与yj间的距离表示为：
28、
29、计算矩阵d的相似矩阵s：
30、
31、将相似矩阵s中第i行数据加到一起，获取每个证据体对yi的支持度sup(yi)：
32、
33、通过式(6)计算得到的支持度sup(yi)即为后验权重并符合
34、优选地，所述证据理论合成公式表示为：
35、
36、式(8)中，为空集；为正则化因子。
37、本发明涉及多种关键技术，包括多协议兼容、自适应设备接入管理、数据采集和处理、数据存储、设备远程监控与管理等方面的技术手段，这些技术共同构成了物联网数据处理的核心能力，实现了设备与物联网的无缝连接和智能化管理。与现有技术方案相比，本发明具有如下有益效果：
38、(1)提高设备互操作性：通过支持多种通信协议，使不同厂商、不同品牌的工业设备能够无感接入物联网平台。一方面消除设备之间的协议兼容性问题，另一方面去除协议对接部分工作，设备接入效率提升60％。
39、(2)实现设备智能化管理：通过物联网平台对设备进行监测和管理，实现远程设备状态监测、故障诊断、设备维护等功能。通过智能化管理手段，提高设备的运行效率和可靠性，降低生产过程中的故障率和停机时间。
40、(3)采用改进的理论加权融合算法：协议融合采用改进的理论加权融合算法通过对设备接入协议进行融合计算给出各类协议的可靠性结果，提升自适应协议接入转换的准确率。
41、综上所述，本发明公开的一种多协议工业设备自适应接入物联网系统能够提高设备互操作性，实现设备智能化管理，提升自适应协议接入转换的准确率。这些有益效果将为企业带来更高效、智能的生产管理和决策支持，推动工业领域的发展和进步。
1.一种基于多协议自适应设备接入的物联网数据处理系统，其特征在于，包括多协议自适应数据融合模块、数据采集与处理模块、数据存储模块、数据实时监控和展示模块以及api接口模块，其中：
2.如权利要求1所述的一种基于多协议自适应设备接入的物联网数据处理系统，其特征在于，将所述多协议自适应数据融合模块下载至边缘端运行，则所述数据采集与处理模块、数据存储模块、数据实时监控和展示模块以及api接口模块位于物联网平台侧。
3.如权利要求1所述的一种基于多协议自适应设备接入的物联网数据处理系统，其特征在于，通过多协议数据接入对多种协议接入方式进行配置时，包括对协议接入地址、协议接入数据定义、报文定义的配置。
4.如权利要求1所述的一种基于多协议自适应设备接入的物联网数据处理系统，其特征在于，自适应协议转换单元所进行的转换根据认定的设备接入协议特征进行mqtt协议转换，将设备接入协议解析后的数据字段部分按照mqtt要求进行组包，形成转换后的协议数据内容。
5.如权利要求1所述的一种基于多协议自适应设备接入的物联网数据处理系统，其特征在于，所述后验权重采用以下步骤计算得到：
6.如权利要求1所述的一种基于多协议自适应设备接入的物联网数据处理系统，其特征在于，所述证据理论合成公式表示为：
