数据封装方法、路由器物联网网关及存储介质与流程

本发明涉及物联网技术领域，具体地涉及一种数据封装方法、路由器物联网网关及存储介质。

背景技术：

目前的智能家居系统是基于独立的物联网网关，通过路由器收集智能设备的状态等信息，并将智能设备的状态等信息通过路由器传输到物联网云平台，最终用户通过智能终端获取智能设备的状态，并进行智能设备的控制。

由于传统的物联网网关与路由器都是独立设备，二者需要一直处于通电状态，各自占用用户家庭中独立的220v电插头，增加用户家庭能耗，且物联网网关只能针对单一协议类型的数据进行处理并上传至物联网云平台，需要针对不同协议类型的数据单独开发云平台和应用程序，开发效率低下。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种数据封装方法、路由器物联网网关及存储介质，解决了传统物联网网关功能单一，占用用户家庭中独立的220v电插头的问题，通过物联网网关与路由器共用同一个中央处理器，组合成具有路由器功能的物联网网关，降低用户的整体使用成本，通过对多协议数据进行封装并统一上传至物联网云平台，提高开发效率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种数据封装方法，所述方法包括：获取智能设备发送的数据包，并从所述数据包中获取协议标识；根据所述协议标识，以及预设协议标识与协议类型的对应关系，确定所述协议标识对应的协议类型；根据所述协议类型，从所述数据包中获取有效信息；按照预设格式对所述有效信息进行封装，并将封装后的数据包发送至物联网云平台。

进一步地，所述从所述数据包中获取协议标识包括：从所述数据包中的物理层有效载荷中获取协议标识。

进一步地，所述根据所述协议类型，从所述数据包中获取有效信息包括：根据所述协议类型对应的有效信息格式，从所述数据包中解析所述有效信息。

进一步地，所述按照预设格式对所述有效信息进行封装包括：按照预设格式将所述协议类型和所述有效信息封装在同一个数据包中。

相应的，本发明实施例还提供一种路由器物联网网关，所述路由器物联网网关包括：网关模块和路由器模块，所述网关模块用于获取智能设备发送的数据包；所述路由器模块包括中央处理器和通信模块，所述中央处理器用于从所述数据包中获取协议标识；根据所述协议标识，以及预设协议标识与协议类型的对应关系，确定所述协议标识对应的协议类型；根据所述协议类型，从所述数据包中获取有效信息；按照预设格式对所述有效信息进行封装；所述通信模块用于将封装后的数据包发送至物联网云平台，其中，所述中央处理器通过rs232串口连接所述网关模块。

进一步地，所述中央处理器还用于从所述数据包中的物理层有效载荷中获取协议标识。

进一步地，所述中央处理器还用于根据所述协议类型对应的有效信息格式，从所述数据包中解析所述有效信息。

进一步地，所述中央处理器还用于按照预设格式将所述协议类型和所述有效信息封装在同一个数据包中。

进一步地，所述通信模块包括以太网接口和天线模块。

相应的，本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述所述的数据封装方法。

通过上述技术方案，通过获取智能设备发送的数据包，并从所述数据包中获取协议标识；然后根据所述协议标识，以及预设协议标识与协议类型的对应关系，确定所述协议标识对应的协议类型；通过根据所述协议类型，从所述数据包中获取有效信息；最后按照预设格式对所述有效信息进行封装，并将封装后的数据包发送至物联网云平台。本发明实施例解决了传统物联网网关功能单一，占用用户家庭中独立的220v电插头的问题，通过物联网网关与路由器共用同一个中央处理器，组合成具有路由器功能的物联网网关，降低用户的整体使用成本，通过对多协议数据进行封装并统一上传至物联网云平台，提高开发效率。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种数据封装方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的mpdu的格式示意图；

图3是本发明实施例提供的ppdu的格式示意图；

图4是本发明实施例提供的一种路由器物联网网关的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的路由器物联网网关与智能设备、物联网云平台之间的交互示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种路由器物联网网关的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明实施例提供的一种数据封装方法的流程示意图。如图1所示，所述方法包括如下步骤：

步骤101，获取智能设备发送的数据包，并从所述数据包中获取协议标识；

步骤102，根据所述协议标识，以及预设协议标识与协议类型的对应关系，确定所述协议标识对应的协议类型；

步骤103，根据所述协议类型，从所述数据包中获取有效信息；

步骤104，按照预设格式对所述有效信息进行封装，并将封装后的数据包发送至物联网云平台。

其中，由于各种智能设备可能会支持不同的协议类型，因此，在接收到各智能设备发送的数据包的时候，需要先从所述数据包中获取表示其协议类型的协议标识。

然后，根据预设协议标识与协议类型的对应关系，查找该协议标识对应的协议类型。由于协议类型不同，在数据包中的有效信息格式也不相同，因此，需要根据不同的协议类型对应的有效信息格式，从所述数据包中解析所述有效信息。

最后，按照预设格式将所述协议类型和所述有效信息封装在同一个数据包中，并发送至物联网云平台，以供用户终端获取。

下面以zigbee数据协议封装为例说明本发明实施例。在现有技术中，zigbee智能设备间传输的具体数据是由数据帧完成的。数据帧由高层(应用层)发起，在zigbee智能设备之间进行数据传输的时候，要传输的数据由应用层生成，经过逐层数据处理后发送给mac层，形成mac层服务数据单元(msdu，macservicedataunit)。通过添加mac层帧头信息和帧尾，便形成了完整的mac数据帧(mpdu，macprotocoldataunit)，如图2所示，帧控制有2字节，序列号有1字节，目的pan标识符为0/2字节，目的地址为0/2/8字节，源pan标识符为0/2字节，源地址为0/2/8字节，帧载荷字节可变，fcs为2字节。

当mac层协议数据单元被发送到物理层(phy)时，它便成为了物理层服务数据单元(psdu，physervicedataunit)。如果在psdu前面加上一个物理层帧头(phr)，再加上一个同步帧头(shr)，则成为物理层协议数据单元(ppdu，phyprotocoldataunit)，则该数据包便成为最终在空气中传播的数据包。ppdu的格式如图3所示，引导序列为4字节，帧开始符为1字节，物理层帧头包括帧长和预留位，物理层有效载荷为可变长度。即智能设备发送的数据包的生成流程如下简要所示：

应用层生成要传输的数据——>逐层数据处理——>msdu——>添加mhr、mfr——>mpdu—->psdu——>添加shr、phr——>ppdu。

以zigbee智能台灯发送数据包为例，其发送的数据包中的mpdu格式如下所示：

0xaa2101ff0101aa3c0c0ccc01010022c1252a5c5a

ppdu的格式如下所示：

0xaa201c3acc13aa2101ff0101aa3c0c0ccc01010022c1252a6c3d

其中，同步帧头(shr)为aa201c3acc，物理层帧头(phr)为13，物理层有效载荷为aa2101ff0101aa3c0c0ccc01010022c1252a6c3d。

在物理层有效载荷中mac层帧头的后面一个字节即可以获取到协议标识，即上述物理层有效载荷中mac层帧头“aa21”后面的一个字节“01”即为协议标识。

当预设协议标识与协议类型的对应关系为：01对应于zigbee协议，02对应于zwave协议，03对应于蓝牙协议等等，通过上述预设协议标识与协议类型的对应关系即可得到，该数据包对应的协议类型为zigbee协议。

根据zigbee协议对应的有效信息格式，在该数据包中的物理层有效载荷中解析出有效信息“010022c1252a”，其中“01”表示该智能台灯的有效信息的类型，“00”表示该智能台灯的状态，“22c1252a”表示有效信息中的识别码。

将上述有效信息封装后发送至物联网云平台，其中，还可以将其协议类型一同封装，以便物联网云平台对该有效信息对应于其协议类型进行有针对性的处理。

通过本发明实施例，可将支持不同协议类型的智能设备发送的数据包进行统一处理后，封装为统一格式的数据包并上传至物联网云平台，方便多平台统一处理数据，大大提高了开发效率。另外，由于协议类型不同，有效信息的格式也是不一样的，在多平台流转时都需要一层一层解析，而在对其进行统一封装后，则在多平台流转时无需进行解析，处理速度更快。

相应的，图4是本发明实施例提供的一种路由器物联网网关的结构示意图。如图4所述，所述路由器物联网网关20包括：网关模块21和路由器模块22，所述网关模块21用于获取智能设备发送的数据包；所述路由器模块22包括中央处理器221和通信模块222，所述中央处理器221用于从所述数据包中获取协议标识；根据所述协议标识，以及预设协议标识与协议类型的对应关系，确定所述协议标识对应的协议类型；根据所述协议类型，从所述数据包中获取有效信息；按照预设格式对所述有效信息进行封装；所述通信模块222用于将封装后的数据包发送至物联网云平台，其中，所述中央处理器通过rs232串口223连接所述网关模块。

进一步地，所述中央处理器还用于从所述数据包中的物理层有效载荷中获取协议标识，并在根据预设协议标识与协议类型的对应关系，确定所述协议标识对应的协议类型之后，根据所述协议类型对应的有效信息格式，从所述数据包中解析所述有效信息。然后，按照预设格式将所述协议类型和所述有效信息封装在同一个数据包中。

如图5所示，网关模块通过无线信号获取到智能设备发送的数据包之后，经rs232串口传输到中央处理器，由中央处理器进行解析并封装，然后将封装后的数据包发送至物联网云平台。网关模块和路由器模块可以共用同一个中央处理器，减少了传统物联网网关中的中央处理器，降低了用户的整体成本，且加快了网关模块和路由器模块之间的数据传输。而且用户终端通过具有路由器功能的物联网网关，不仅可以连接智能设备，还可以访问互联网，提高用户体验。

所述路由器物联网网关具有传统物联网网关和路由器的功能特性，且整体成本低廉。另外，如图6所示，所述通信模块包括以太网接口31和天线模块32。用户终端通过天线模块以及以太网接口可以访问互联网，实现路由器的功能，性价比最大程度上提高了很多，给用户终端带来更好的体验。

相应的，本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述实施例所述的数据封装方法。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。