一种设备控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及私有APN网络、物联网、远程设备数据传输技术领域，特别是涉及一种设备控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着物联网的快速发展，越来越多的人开始了解、认识并使用它。如何为用户提供更好的物联网服务成为各个物联网服务公司考虑的问题。
[0003]物联网的组网方式、数据连接建立方式等直接决定着数据传输的稳定性、流量费用、用户体验以及用户满意度。
[0004]传统的实现方式是建立一个控制服务器，该服务器有一个固定的公网IP和端口提供传输控制协议TCP或用户数据报协议UDP连接功能；受控设备通过DTU模块连接到互联网，并向控制服务器发起TCP或UDP连接，连接建立后即可与控制服务器进行数据交互，以达到控制设备的目的。通信方式主要有两种:
[0005](一)“短连接”模式:当受控设备有数据传输需求时，由受控设备主动发起TCP/UDP连接请求至服务器，服务器接受请求后双方建立TCP或UDP连接。连接建立后，受控设备开始传输数据，当数据传输完毕后，由受控设备主动拆除连接。
[0006](二)“长连接”模式:受控设备上电后，由受控设备主动发起TCP/UDP连接请求至服务器，服务器接受请求后双方建立TCP/UDP连接。与“短连接”模式不同的是，此时TCP/UDP连接是长久保持的，为了达到此目标，受控设备需通过发送“心跳”包(即定期发送保持连接的数据包)保持连接。只有当网络状态改变、受控设备断电或故障以及服务器故障等特殊原因下，连接才会被中断。
[0007]“短连接”模式主要应用于数据从受控设备向服务器单向传递的应用场合(如环境监控，远程抄表)；“长连接”模式主要应用于数据从服务器向受控设备双向传递的应用场合(如智能家居，设备控制)。
[0008]现有技术存在的问题是在传统通信方式下，无论是“短连接”模式还是“长练级”模式，都是由受控端主动发起连接的，当数据需要从服务器端发送给受控设备时，则必须使用“长连接”模式。而“长连接”模式，具有如下缺陷:
[0009](一)“长连接”模式意味着在正常情况下，每台受控设备都需要与服务器建立长久连接，而TCP/UDP连接是需要耗费一定的服务器资源的(如“心跳”包的存在)，尽管一台控制服务器主机的最大连接数可达65535，而根据实际资源占用的情况，一台服务器所能建立的连接数远远达不到65535，实际上每台服务器支持约3000-4000个连接，也就意味着每台服务器最多只能同时连接3000-4000台设备。当受控设备数量较多时，需要购买多台服务器，并使用服务器集群及负载均衡技术管理多台服务器，这将大大增加运营成本。
[0010](二)受控设备如要长久保持与服务器的连接，需要定期发送“心跳”包(如每30秒发送一次)，大量的心跳包除了增加服务器的压力外，也会产生大量的数据流量，从而增加客户的流量开支。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于提供一种设备控制方法及系统，解决受控设备IP地址不固定问题，且在控制服务器与受控设备“长连接”模式下，运营成本大，DTU流量开销大的问题。
[0012]为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种控制设备方法，用于控制服务器和多个受控设备，其中，所述控制服务器和所述多个受控设备处于同一私有APN网络中，所述设备控制方法包括:
[0013]获取客户端根据所述控制服务器的公网地址发送的访问控制请求，其中所述访问控制请求中携带有目标受控设备标识和控制动作；
[0014]根据所述目标受控设备与插有特制的S頂卡的，且将IP数据与串口数据进行转换并通过无线网络进行传送的数据传输单元DTU模块连接，获取所述目标受控设备的IP地址；
[0015]通过所述目标受控设备的所述IP地址和端口号建立与所述目标受控设备的通信链路；
[0016]通过建立的所述通信链路发送控制指令到所述目标受控设备，并根据所述访问控制请求使得所述目标受控设备执行所述控制指令，以完成所述控制动作；
[0017]断开所述通信链路。
[0018]其中，所述设备控制方法还包括:断开所述通信链路之前，接收所述目标受控设备在执行所述控制指令后，返回的所述控制指令执行的结果，并返回给所述客户端。
[0019]进一步的，所述目标受控设备与插有特制的S頂卡的，且将IP数据与串口数据进行转换并通过无线网络进行传送的数据传输单元DTU模块连接，获取所述目标受控设备的IP地址的具体步骤是由多个受控设备中的所述目标受控设备执行如下操作:
[0020]通过所述DTU向核心网分组域设备重要组成部分SGSN发送携带待登录所述私有APN网络的网络标识和所述目标受控设备认证信息的登录请求，使得所述SGSN根据所述待登录所述私有APN网络的网络信息与域名服务器DNS服务器交互，确定与所述控制服务器连接的网关支持节点GGSN后，将所述目标受控设备认证信息发送到所述GGSN ；
[0021 ] 接收所述GGSN根据所述目标受控设备认证信息与通用的认证计费协议Radius服务器交互认证所述目标受控设备后返回的所述私有APN专网IP地址。
[0022]进一步的，所述控制服务器通过GRE路由器获取到所述客户端发送的访问控制请求，并转发至所述目标受控设备。
[0023]进一步的，通过所述目标受控设备的所述IP地址和端口号建立与所述目标受控设备的通信链路的具体步骤包括:在所述多个受控设备通过所述GGSN登录所述私有APN网络后，根据所述多个受控设备的标识和所述多个受控设备分配固定的所述私有APN专网IP地址的IP分配表，以及在所述控制服务器的公网地址接收到所述客户端的所述访问控制请求后，分别建立所述客户端与所述目标受控设备各自对应的通信链路。
[0024]相应的，本发明还提供了一种设备控制系统，用于控制服务器和多个受控设备，其中，所述控制服务器和所述多个受控设备处于同一私有APN网络中，所述设备控制系统包括:
[0025]第一获取模块，用于获取客户端根据所述控制服务器的公网地址发送的访问控制请求，其中所述访问控制请求中携带有目标受控设备标识和控制动作；
[0026]第二获取模块，根据所述目标受控设备与插有特制的S頂卡，且将IP数据与串口数据进行转换并通过无线网络进行传送的数据传输单元DTU模块连接，获取所述目标受控设备的IP地址；
[0027]通信建立模块，用于通过所述目标受控设备的IP地址和端口号建立与所述目标受控设备的通信链路；
[0028]控制模块，用于利用建立的通信链路发送控制指令到所述目标受控设备，并根据所述访问控制请求使得所述目标受控设备执行所述控制指令，以完成所述控制动作；
[0029]通信断开模块，用于断开所述通信链路。
[0030]其中，所述设备控制系统还包括:
[0031]信息处理模块，用于断开所述通信链路之前，接收所述目标受控设备在执行所述控制指令后，返回的所述控制指令执行的结果，并返回给所述客户端。
[0032]进一步的，所述第二获取模块包括:
[0033]认证单元，用于通过所述DTU向核心网分组域设备重要组成部分SGSN发送携带待登录所述私有APN网络的网络标识和所述目标受控设备认证信息的登录请求，使得所述SGSN根据所述待登录所述私有APN网络的网络信息与域名服务器DNS服务器交互，确定与所述控制服务器连接的网关支持节点GGSN后，将所述目标受控设备认证信息发送到所述GGSN ；
[0034]处理单元，用于接收所述GGSN根据所述目标受控设备认证信息与通用的认证计费协议Radius服务器交互认证所述目标受控设备后返回的所述私有APN专网IP地址。
[0035]进一步的，所述控制服务器通过GRE路由器获取到所述客户端发送的访问控制请求，并转发至所述目标受控设备。
[0036]进一步的，所述通信建立模块包括:通信建立单元，用于在所述多个受控设备通过所述GGSN登录所述私有APN网络后，根据所述多个受控设备的标识和所述多个受控设备分配固定的所述私有APN专网IP地址的IP分配表，以及在所述控制服务器的公网地址接收到所述客户端的所述访问控制请求后，分别建立所述客户端与所述目标受控设备各自对应的通信链路。
[0037]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0038]本发明的方案中，处于同一私有APN网络中的控制服务器和多个受控设备，当客户端通过公网地址发出访问控制请求后，控制服务器接收到访问控制请求，根据访问控制请求中的目标受控设备标识，通过与目标受控设备连接