MicroWRT 网关中间件深入剖析

Question

此网关中间件服务于实验室项目Web of Things的子项目MicroWRT中间件开发。由于MicroWRT源于OpenWRT，一个微型的嵌入式Linux操作系统，其支持多种语言开发环境包括c/c++、python。借助于WoT开放出来的网关注册、数据上传等多个Restful接口，使用python快速搭建起从物联网网网关到WoT接口的通信，不妨称之为 MicroWRT 网关中间件。

代码组织结构

网关中间件代码在目录 gateway\bin\gateway 下，由 python 实现，各文件夹及文件功能简述如下：

cfg/

• dev_property.xml: 设备属性信息（向平台添加设备时用到）
• gw_property.xml: 网关属性信息（网关注册时用到）
• res_property.xml: 资源属性信息（向平台添加资源时用到）
• gw_json.cfg: json格式配置文件，目前包括3个域
  • updated:网关是否已经更新过
  • mwid:网关在平台上的ID
  • hwid:网关硬件ID，目前用MAC地址指代
• local.cfg: 平台相关配置，包括平台IP,服务器端口号，各开放接口URL
• mac_dev_map.cfg: hwid与设备号的本地映射表
• mac_resID_resPlat_map.cfg:hwid、本地资源ID（我们自己定义的）和平台资源ID的本地映射表
• campra_thread.py: 摄像头线程模块,接收来自AllJoyn服务端的图片。数据分成两部分，一部分是图片的二进制流，另一部分是头部。头部信息就指明图片是对应哪个MACADDR上的哪个本地资源
• common.py: 通用模块，包括获取MAC地址、写配置文件等
• gateway.py: 网关核心类，封装了网关注册、网关更新、删除网关、添加/删除设备、添加/删除资源、上传传感器数据/图像等
• heartbeat.py: 心跳线程模块，用于定时向平台上传心跳，获取平台上的操作指令。如用微信端控制，则当用微信发送指令时， 在心跳的返回信息中就可知道命令已下达。目前包含控制红外摄像机和TV
• init.py: 初使化模块，用以读local.cfg配置文件
• main.cfg: json格式配置文件，包含心跳间隔时间，python接收传感器、图片等端口号
• main.py：主模块，采用多线程开发。总共五个线程：主线程、网关资源属性注册线程(数据由AllJoyn服务端发送)、心跳线程、传感器数据上传线程(数据由AllJoyn服务端发送)、图像上传线程(数据由AllJoyn服务端发送)
• register.py: 网关注册线程（由杨平所写），采用多路复用方式获取网关的设备及资源属性信息(json格式，由AllJoyn服务端发送)，同时建立本地映射表。网关注册信息格式如下：
  • Mac_address: 设备硬件ID
  • flags: 0表示有设备进入，需要添加设备及资源；1表示有设备离开，需要注销资源
  • Res_num: 资源数量
  • Res: 资源
    • Res_type: 资源类型
    • Res_name: 资源名称
  • Res_unit: 资源单位
• res_data.py: 传感器数据上传线程，接收来自AllJoyn服务端发来的传感器数据，格式封装为json:
  • Mac_addr: 设备硬件ID
  • Res_port: 资源本地编号
  • Res_val: 资源数值
• restful.py: GET,POST请求python方法封装