一种物联网融合网关的实现方法、装置及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种物联网融合网关的实现方法、装置及系统，涉及物联网【技术领域】，解决了现有技术中CN与IGW之间均采用私有协议所导致的难以推广、和对CN的感知能力差等问题，其中，该方法包括：物联网融合网关向终端节点发送通用接口格式的数据请求包，并监控所述终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包；如果物联网融合网关没有接收到所述终端节点返回的通用接口格式的数据应答包，则根据监控到的心跳请求包的情况确定所述终端节点工作状况。本发明主要用于物联网。
【专利说明】一种物联网融合网关的实现方法、装置及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及物联网术领域，特别涉及一种物联网融合网关的实现方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，很多都将传感器网络和用于接入移动通信网络的物联网网关（IGW)纳入至感知层，同时由感知层设备提供商来实现传感器网络和IGW，而传感器网络中节点与IGW之间采用私有协议交互数据，并且每一个应用服务器都存在单独的私有协议；在结合传感器网络的M2M (机器对机器)应用中，IGW与传感器网络的网关节点Sink (SN)直连，普通节点（也称终端节点，CN)与IGW之间没有建立管理机制，因此造成应用层无法实时感知未被选中的CN的工作状态，在加上IGW通过SN与CN交互的通信协议多种多样，由此产生了 IGW和CN都需要定制而无法实现规模化推广的现象。虽然现有技术中各大平台提供商推出了物联网M2M管理平台（M2M P/F)以支持M2M终端的在线管理、参数配置、流量监控、终端重启、远程升级等功能，使当M2M终端处于未知状态时可首先通过物联网M2M管理平台查询终端状态以减少不必要的运维成本，但目前M2M P/F只能管理至IGW这一层，无法实现物联网全面感知和管理的应用需求。
[0003]随着物联网业务的迅速发展，用户对物联网应用的需求也更加迫切，上述问题也逐渐显现，但实施物联网应用时还没有形成便捷成熟的接入方法，例如CN与SN之间的数据透传已经很成熟，但CN与SN之间都采用私有协议，所有设备都采用定制化，没有形成易于规模化推广的方法；SN与IGW之间也是数据透传；IGW与CN之间，以及应用层与传感器网络的CN之间存在管理盲区，在应用与处于空闲状态的CN之间无法建立通信时，通信故障定位非常困难；并且在选择接入M2M P/F以实施M2M应用时需要做大量的适配工作，造成开发成本高、周期长等技术问题。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中CN与IGW之间均采用私有协议所导致的难以推广、和对CN的感知能力差等问题，本发明提供一种物联网融合网关的实现方法、装置及系统。
[0005]一种物联网融合网关的实现方法，包括：
[0006]物联网融合网关向终端节点发送通用接口格式的数据请求包，并监控所述终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包；
[0007]如果物联网融合网关没有接收到所述终端节点返回的通用接口格式的数据应答包，则根据监控到的心跳请求包的情况确定所述终端节点工作状况。
[0008]一种物联网融合网关的实现装置，包括：
[0009]接口模块，用于向终端节点发送通用接口格式的数据请求包，并监控所述终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包；
[0010]确定模块，用于当所述接口模块没有接收到所述终端节点返回的通用接口格式的数据应答包时，根据监控到的心跳请求包的情况确定所述终端节点工作状况。
[0011]一种物联网融合网关的实现系统，包括:终端节点和物联网融合网关；
[0012]所述终端节点，用于向所述物联网融合网关发送通用接口格式的心跳请求包，以及接收所述物联网融合网关发送的通用接口格式的数据请求包；
[0013]所述物联网网关，用于向所述终端节点发送通用接口格式的数据请求包；并监控所述终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包；当没有接收到所述终端节点返回的通用接口格式的数据应答包时，根据监控到的心跳请求包的情况确定所述终端节点工作状况。
[0014]本发明通过制定ICGW与感知层传感器网络CN之间的通用接口格式，实现CN与ICGW之间通信标准化，从而提高应用层对全网的可管理性；无须对ICGW进行任何改造即可将采集的数据传送到M2M P/F或直接传送至业务平台；并且通过Cl与M2M P/F之间的协同方法完成基于ICGW的通用接口格式的标准化应用构建，解决了传统必须对ICGW进行定制改造，同时还需要在对于平台上进行人工录入，也便于用户通过Cl实现传统透传通信，降低了开发成本和周期，利于基于ICGW规模化推广物联网应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明实施例物联网融合网关的实现方法中基于ICGW的物联网应用体系示意图；
[0018]图2为本发明实施例物联网融合网关的实现方法中配置后的注册流程图；
[0019]图3为本发明实施例物联网融合网关的实现方法的流程图；
[0020]图4为本发明实施例物联网融合网关的实现装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。并且，以下各实施例均为本发明的可选方案，实施例的排列顺序及实施例的编号与其优选执行的顺序无关。
[0022]图1所不为本实施例中基于ICGW的物联网应用体系不意图，从图1中可知，ICGW前后存在两类接口:-S接口与-A接口。-S接口:是ICGW与属于前端感知层的传感器网络里的终端节点CN之间的接口。-A接口:是ICGW与应用服务器之间直接通信的接口②，同时也可将M2M平台的M2M P/F下行通信协议③(与ICGW之间)和上行通信协议④(与应用之间)统一划归应用层-A接口。M2M P/F都规定了标准的下行③和上行通信协议②和④，因此按照现有技术执行即可。本实施例中主要解决-S接口之间因私有通信协议引发的难以管理、感知和监控CN的技术问题。
[0023]在本实施例中由于-S接口协议经ICGW直接转发到-A接口，所以优选方案-A接口协议应该包含-S接口的协议内容；同时，如果ICGW经过M2M平台与应用服务器连接，-A协议应该是-S接口协议的扩展以确保ICGW与M2M平台、M2M平台与应用之间的通信可靠性。在本实施例中，-S接口协议采用通用接口格式。
[0024]具体定义的消息数据包格式如下:
[0025]【同步头】+【序列号】+【消息类型】+【CNID]+【消息体长度】+【消息体】+【包尾】，下面通过举例说明，但包括但不限制如下特定描述:
[0026]-S标准协议报文采用网络字节序，即对于每个数据包先发送其高字节位；
[0027]序列号占4 字节，从 0x00000000 到 OxFFFFFFFF ；
[0028]消息类型占2个字节，第15个bit位代表是否是ACK应答还是请求，其中，1-ACK ；O-REQ ；
[0029]节点ID表示传感器网络中SN、CN地址，占8字节；
[0030]消息体长度定义消息的长度，4字节，当消息为空时，消息体长度为O ;
[0031]包尾表示消息数据包的结束标志。
[0032]在本实施例中，所有的消息都要需要ACK应答，ACK消息标准结构如下表一:
[0033]表一
[0034]
【权利要求】
1.一种物联网融合网关的实现方法，其特征在于，包括： 物联网融合网关向终端节点发送通用接口格式的数据请求包，并监控所述终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包； 如果物联网融合网关没有接收到所述终端节点返回的通用接口格式的数据应答包，则根据监控到的心跳请求包的情况确定所述终端节点工作状况。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据监控到的心跳请求包的情况确定所述终端节点工作状况，具体包括： 若物联网融合网关没有接收到终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包，则确定所述终端节点故障，并发出节点报警； 若物联网融合网关接收到所述终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包，则确定所述终端节点正常工作，并发送通用接口格式的心跳应答包到所述终端节点。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通用接口格式的具体包括：2字节长度的同步头、4字节长度的序列号、2字节长度的消息类型、8字节长度的终端节点ID、4字节长度的消息体长度、不定长度的消息体、以及2字节长度的包尾。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述消息类型的第15个bit位用来确定该数据包的类型，所述类型包括请求包和应答包。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：预设有数据请求包的数据上传请求周期； 所述物联网融合网关向终端节点发送通用接口格式的数据请求包，具体为： 所述物联网融合网关根据预设的数据上传请求周期向终端节点发送通用接口格式的数据请求包。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述物联网融合网关上集成有网关节点或者所述物联网融合网关通过外部扩展接口连接网关节点；该方法还包括： 所述物联网融合网关通过所述网关节点与所述终端节点进行交互。
7.一种物联网融合网关的实现装置，其特征在于，包括： 接口模块，用于向终端节点发送通用接口格式的数据请求包，并监控所述终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包； 确定模块，用于当所述接口模块没有接收到所述终端节点返回的通用接口格式的数据应答包时，根据监控到的心跳请求包的情况确定所述终端节点工作状况。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括： 告警单元，用于在所述接口模块没有接收到终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包时，确定所述终端节点故障，并发出节点报警； 应答单元，用于在所述接口模块接收到所述终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包时，确定所述终端节点正常工作，并发送通用接口格式的心跳应答包到所述终端节点。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述接口模块按照通用接口格式对数据包进行封装，其中，通用接口格式具体包括：2字节长度的同步头、4字节长度的序列号、2字节长度的消息类型、8字节长度的终端节点ID、4字节长度的消息体长度、不定长度的消息体、以及2字节长度的包尾；所述消息类型的第15个bit位用来确定该数据包的类型，所述类型包括请求包和应答包。
10.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，该装置还包括:配置模块，用于接收用户预设的数据请求包的数据上传请求周期； 所述接口模块，具体用于根据预设的数据上传请求周期向终端节点发送通用接口格式的数据请求包。
11.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述网关节点集成在所述物联网融合网关的实现装置上或者所述物联网融合网关的实现装置通过外部扩展接口连接网关节占.所述物联网融合网关的实现装置通过所述网关节点与所述终端节点进行交互。
12.一种物联网融合网关的实现系统，其特征在于，包括:终端节点和物联网融合网关; 所述终端节点，用于向所述物联网融合网关发送通用接口格式的心跳请求包，以及接收所述物联网融合网关发送的通用接口格式的数据请求包； 所述物联网网关，用于向所述终端节点发送通用接口格式的数据请求包；并监控所述终端节点发送而来的通用接口格式的心跳请求包；当没有接收到所述终端节点返回的通用接口格式的数据应答包时，根据监控到的心跳请求包的情况确定所述终端节点工作状况。`
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，该系统还包括:网关节点，所述网关节点集成在所述物联网融合网关上或者所述物联网融合网关通过外部扩展接口连接所述网关节点； 所述物联网融合网关，还用于通过所述网关节点与所述终端节点进行交互。
【文档编号】H04W24/04GK103841587SQ201210472249
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月20日 优先权日:2012年11月20日
【发明者】丁飞, 童恩, 陈苏, 万宇, 张少兵, 金波, 金伟 申请人:中国移动通信集团江苏有限公司