保证并优化移动m2m通信中的数据交换的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及移动M2M通信领域，尤其是利用受限制的连接用于保证并优化数据传送。
【背景技术】
[0002]常常通过云中的数据分析和过程控制来监测并控制移动过程。
[0003]用于此的必要的先决条件是基于移动过程元件(对等端(peer))与后端(backend)之间的连接的移动M2M通信用于确保从对等端(数据源)至后端(数据接受者)的数据传输和用于从后端至对等端的消息传输。
[0004]现今的方法仅利用具有高带宽的在线连接起作用，例如，基于公共3G/4G移动通信网络。
[0005]如果丢失至后端的连接或者如果带宽过小，在过程中可能没有至后端的数据传输或者至对等端的消息传输并且因此没有控制和数据分析。
[0006]通过在所谓的工业4.0中的进一步自动化，预期后端与对等端之间的数据量变得越来越高。然而，为了有效地使用短的访问时隙，必须减小待传输的数据量。
[0007]因此，由丢失协作所引起的大的冗余数据量的传输变得越来越成问题并不可避免地导致过程中断。此外，因为仅在所有移动单元连接的情况下，可以平稳地操作当前移动生产过程，所以可能发生所谓的次级监测损害。
【发明内容】
[0008]本发明的根本目的是提供在移动单元至后端的受限制的或者丢失的连接的情况下和/或在用于数据传输的带宽过小的情况下提供替代的数据交换的方法和装置。
[0009]该目的通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求涉及本发明的另外的方面。
[0010]此外，通过本发明，在对等端之间通过自组织网络(ad-hoc network)的数据复制和同步是可能的。本发明的方法和装置通过用于使在对等端之间和对等端与后端之间待传输的数据量最小化和系统化的具体的协议支持。此外，设置后端过程和对等端过程来用于数据管理。
[0011]本发明提供了一种用于如果在移动单元与后端系统之间存在受限制的连接，则将数据从至少一个移动单元，尤其是从至少一个对等端传输至后端系统的方法，其中，移动单元包括用于存储自己的数据且优选地，用于缓冲至少一个另外的移动单元的数据的本地数据库。移动单元根据所存储的自己的数据且优选地，缓冲的数据生成本地索引，其中，后端系统包括用于存储至少一个移动单元的接收的数据的主数据库，其中，后端系统根据存储的数据生成主索引，其中，如果在至少一个移动单元与后端系统之间存在连接，方法执行以下步骤:从后端系统接收主索引；基于本地索引与主索引的比较删除本地数据库的包含在主数据库中的数据并更新本地索引；传输存储在本地数据库中的并且尚未包含在主数据库中的数据；从后端系统接收并存储新的主索引；并且基于所更新的本地索引与新的主索引的比较来删除本地数据库的先前传输的数据并再次更新本地索引。
[0012]此外，本发明提供了一种用于如果在移动单元与后端系统之间存在受限制的连接，则在后端系统处接收来自至少一个移动单元，尤其是来自至少一个对等端的数据的方法，其中，后端系统包括用于存储从至少一个移动单元接收的数据的主数据库。此外，后端系统根据存储的数据提供主索引，其中，如果在至少一个移动单元与后端系统之间存在连接，则方法执行以下步骤:将主索引传输至移动单元；从移动单元接收没有包含在主数据库中的新数据；将新数据存储在主数据库中；通过存储在主数据库中的数据来更新主索引；以及将新的主索引传输至移动单元。
[0013]本发明进一步提供了一种用于如果在移动单元与后端系统之间存在受限制的连接，则将数据从至少一个移动单元，尤其是从至少一个对等端传输至后端系统的方法，其中，移动单元包括用于存储自己的数据且优选地，用于缓冲至少一个另外的移动单元的数据的本地数据库。移动单元根据存储的自己的数据且优选地根据所缓冲的数据生成本地索引，其中，后端系统包括用于存储从至少一个移动单元接收的数据的主数据库，其中，后端系统根据存储的数据生成主索引，其中，如果在至少一个移动单元与后端系统之间存在连接，则方法执行用于传输数据的方法的上述步骤并且还执行用于接收数据的方法的步骤。
[0014]在另外的方面，本发明提供了一种用于如果在移动单元与后端系统之间存在受限制的连接，则在至少两个移动单元之间，尤其是在至少两个对等端之间交换意图发送给后端系统的数据的方法，其中，移动单元均包括用于存储自己的数据且优选地用于缓冲至少一个另外的移动单元的数据的本地数据库。移动单元均根据所存储的自己的数据且优选地根据所缓冲的数据生成本地索引，其中，移动单元均具有根据在相应的移动单元与后端系统之间的最后数据交换时的后端系统的所存储的数据的主索引，其中，如果在至少两个移动单元与后端系统之间不存在连接，则方法执行以下步骤:在至少两个移动单元之间设置自组织网络；交换主索引和本地索引；删除相应的主索引的较旧的一个并且存储较新的主索引；基于新的主索引与本地索引的比较删除来自移动单元的本地数据库的已发送至后端的数据，并更新相应的本地索引；更新关于存储在相应的本地单元的本地数据库中的数据的本地索引；以及将存在于移动单元的本地数据库的另外的数据传输至相应的其他移动单元使得本地数据库包括尚未被发送至后端的相同的数据，并且再次更新各个本地索引。
[0015]在本发明的另一方面，提供了一种用于如果在移动单元与后端系统之间存在受限制的连接，则将数据从至少两个移动单元，尤其是从至少两个对等端传输至后端系统的方法，其中，后端系统根据所存储的数据生成主索引，其中，移动单元均包括用于存储自己的数据且优选地用于缓冲至少一个另外的移动单元的数据的本地数据库。移动单元均根据所存储的自己的数据且优选地根据所缓冲的数据生成本地索引，其中，移动单元均具有基于在相应的移动单元与后端系统之间的最后数据交换时后端系统的所存储的数据的主索引，其中，如果在至少一个移动单元与后端系统之间存在连接，则方法执行用于在存在连接的情况下的传输并接收的上述步骤，并且其中，如果在至少一个移动单元与后端系统之间不存在连接，则方法执行用于交换数据的上述步骤。
[0016]后端系统的主索引和移动单元的本地索引优选地被存储在确收文件(acknowledgement file)中。
[0017]优选地通过WLAN或者非授权ISM频段(工业、科学、医疗)建立或者设置移动单元之间的自组织网络。
[0018]在另一方面，本发明提供一种用于如果在移动单元与后端系统之间存在受限制的连接，则将消息从后端系统传输至至少一个移动单元，尤其是传输至至少一个对等端的方法，其中，移动单元包括用于存储消息且优选地用于缓冲至至少一个另外的移动单元的消息的本地数据库。移动单元根据本地存储的消息且优选地根据所缓冲的消息生成本地索弓丨，其中，移动单元根据至移动单元的已接收的消息生成接收索引且优选地，存储至少一个另外的移动单元的至少一个另外的接收索引，其中，后端系统包括用于存储至至少一个移动单元的消息的主数据库。后端系统根据已传输的消息生成主索引，其中，如果在至少一个移动单元与后端系统之间存在连接，方法执行以下步骤:将主索引传输至连接至后端系统的移动单元；接收至少一个接收索引和本地索引；基于至少一个接收索引从后端系统的主数据库删除所有已接收到的消息，传输尚未被至少一个移动单元接收的消息；从连接至后端系统的移动单元接收更新的接收索引；基于接收的更新的接收索引从主数据库删除上述传输的消息；并更新后端系统的主索引。
[0019]此外，提供了一种用于如果在移动单元与后端系统之间存在受限制的连接，则接收从后端系统到至少一个移动单元，尤其是到至少一个对等端的消息的方法，其中，移动单元包括用于存储消息且优选地用于缓冲至至少一个另外的移动单元的消息的本地数据库，其中，移动单元根据本地存储的消息且优选地根据所缓冲的消息生成本地索引，其中，移动单元根据移动单元已接收到的消息来生成接收索引，并且优选地存储至少一个另外的移动单元的至少一个另外的接收索引，其中，后端系统包括用于存储至至少一个移动单元的消息的主数据库，其中，后端系统根据已传输的消息生成主索引，其中，如果在至少一个移动单元与后端系统之间存在连接，则方法执行以下步骤:接收后端系统的主索引；基于主索引删除移动单元的本地数据库中的消息并更新移动单元的接收索引且优选地更新至少一个另外的移动单元的至少一个另外的接收索引；传输移动单元的本地索引和至少一个更新的接收索引；接收尚未被连接的移动单元接收的消息且优选地，用于至少一个另外的移动单元的尚未被移动单元接收的消息；存储接收的消息；更新移动单元的本地索引和接收索引；将移动单元的所更新的本地索引和所更新的接收索引传输至后端系统。
[0020]在本发明的另一方面，提供一种用于