一种物联网节点数据传输控制方法与装置与流程

[0001]
本申请实施例涉及物联网技术领域，尤其涉及一种物联网节点数据传输控制方法与装置。


背景技术：

[0002]
随着物联网的快速发展，在日程生活中出现大量的物联网设备。物联网设备作为物联网网络中的节点一般是通过物联网网关提供的无线信道连接物联网网关，经物联网网关接入物联网网络中，并通过物联网网关与云服务器进行通信。一般的，物联网设备在工作时实时向物联网网关上传实时报文，并定期向物联网网关上传定期报文，物联网网关将实时报文和定期报文发送至云服务器。对于通过电池供电的物联网设备，频繁的数据发送会耗费较多的电量，影响设备的电量续航。


技术实现要素：

[0003]
本申请实施例提供一种物联网节点数据传输控制方法与装置，以提高物联网设备的续航能力。
[0004]
在第一方面，本申请实施例提供了一种物联网节点数据传输控制方法，包括：确定需要向物联网网关发送的实时报文的报文长度，并确定单个的报文信息的报文容量，依据所述报文容量和所述报文长度对所述实时报文进行切分，得到多个实时报文分片；将所述实时报文分片分别加入报文信息中，并根据每个所述实时报文分片的分片长度计算对应的报文信息的剩余容量，一个所述实时报文分片对应一个所述报文信息；根据每个所述报文信息的剩余容量对定期报文进行截取得到定期报文分片，并将所述定期报文分片加入对应的所述报文信息的末尾，并依次向所述物联网网关发送所述报文信息。
[0005]
进一步的，所述确定需要向物联网网关发送的实时报文的报文长度之前，还包括：确定当前的供电模式，所述供电模式包括外接供电模式和电池供电模式；基于当前的所述供电模式确定数据上报策略，所述数据上报策略包括分别对应于所述外接供电模式和所述电池供电模式的效率优先策略和节能优先策略。
[0006]
进一步的，所述根据每个所述实时报文分片的分片长度计算对应的报文信息的剩余容量之前，还包括：确定是否有需要向物联网网关发送的定期报文，若否，直接依次向所述物联网网关发送所述报文信息。
[0007]
进一步的，所述确定单个的报文信息的报文容量，包括：确定当前所连接的物联网网关的信号强度信息，并基于所述信号强度信息确定单个的报文信息的报文容量。
[0008]
进一步的，所述基于所述信号强度信息确定单个的报文信息的报文容量，包括：根据信号强度信息所对应的信号强度范围确定对应的信号key值，基于所述信号key值
在信号容量链表中确定对应的容量value值，并基于所述容量value值确定单个的报文信息的报文容量，所述信号容量链表中通过键值对的方式记录有不同信号key值和容量value值之间的对应关系。
[0009]
进一步的，所述确定单个的报文信息的报文容量之前，还包括：判断当前所连接的物联网网关对应的信号强度信息是否满足设定的信号强度要求；若否，则根据当前检测到的各个物联网网关对应的信号强度信息切换物联网网关。
[0010]
进一步的，所述根据当前检测到的各个物联网网关对应的信号强度信息切换物联网网关之前，还包括：向当前连接的所述物联网网关发出指向所要切换的物联网网关的网关切换指示，以使所述物联网网关将下行数据发送至所要切换的所述物联网网关，由所要切换的所述物联网网关下发所述下行数据。
[0011]
在第二方面，本申请实施例提供了一种物联网节点数据传输控制装置，包括：包括报文切分模块、容量确定模块和信息发送模块，其中：所述报文切分模块，用于确定需要向物联网网关发送的实时报文的报文长度，并确定单个的报文信息的报文容量，依据所述报文容量和所述报文长度对所述实时报文进行切分，得到多个实时报文分片；所述容量确定模块，用于将所述实时报文分片分别加入报文信息中，并根据每个所述实时报文分片的分片长度计算对应的报文信息的剩余容量，一个所述实时报文分片对应一个所述报文信息；所述信息发送模块，用于根据每个所述报文信息的剩余容量对定期报文进行截取得到定期报文分片，并将所述定期报文分片加入对应的所述报文信息的末尾，并依次向所述物联网网关发送所述报文信息。
[0012]
在第三方面，本申请实施例提供了一种物联网节点数据传输控制设备，包括：存储器以及一个或多个处理器；所述存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的物联网节点数据传输控制方法。
[0013]
在第四方面，本申请实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的物联网节点数据传输控制方法。
[0014]
本申请实施例通过根据单个报文信息的报文容量对实时报文进行切分得到多个实时报文分片，并确定每个添加有实时报文分片的报文信息的剩余容量，根据剩余容量从定期报文中截取定期报文分片，并将定期报文分片添加到对应报文信息的末尾，并依次向物联网网关发送报文信息，通过利用报文信息中的剩余容量携带定期报文分片，在不增加新的报文传输的情况下实现定期报文的上传，有效降低电能的消耗，优化电池的续航能力。
[0015]
附图说明
[0016]
图1是本申请实施例提供的一种物联网节点数据传输控制方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的另一种物联网节点数据传输控制方法的流程图；图3是本申请实施例提供的一种物联网节点数据传输控制装置的结构示意图；图4是本申请实施例提供的一种物联网节点数据传输控制设备的结构示意图。
[0017]
具体实施方式
[0018]
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作（或步骤）描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
[0019]
图1给出了本申请实施例提供的一种物联网节点数据传输控制方法的流程图，本申请实施例提供的物联网节点数据传输控制方法可以由物联网节点数据传输控制装置来执行，该物联网节点数据传输控制装置可以通过硬件和/或软件的方式实现，并集成在物联网节点数据传输控制设备（例如传感器、智能家居设备、智能终端等）中。
[0020]
下述以物联网节点数据传输控制装置执行物联网节点数据传输控制方法为例进行描述。参考图1，该物联网节点数据传输控制方法包括：s101：确定需要向物联网网关发送的实时报文的报文长度，并确定单个的报文信息的报文容量，依据所述报文容量和所述报文长度对所述实时报文进行切分，得到多个实时报文分片。
[0021]
本申请实施例提供的物联网节点数据传输控制装置通过短距离无线通信（例如wifi、zigbee、蓝牙等）的方式通信连接于物联网网关，物联网节点数据传输控制装置在处于工作状态时，实时产生实时报文。
[0022]
示例性的，在生成需要向物联网网关上传的实时报文后，确定该实时报文的报文长度，并确定向物联网网关上传报文信息时，单个报文信息的报文容量。
[0023]
进一步的，根据预先设定的单个报文信息的报文容量对实时报文进行切分得到多个实时报文分片，并且每个实时报文分片的数据长度均小于单个的报文信息的报文容量。其中，每个实时报文分片记录有对应的实时报文以及在实时报文中的位置信息，根据位置信息对这些实时报文分片进行整合可得到完整的实时报文。
[0024]
s102：将所述实时报文分片分别加入报文信息中，并根据每个所述实时报文分片的分片长度计算对应的报文信息的剩余容量，一个所述实时报文分片对应一个所述报文信息。
[0025]
示例性的，在切分实时报文得到多个实时报文分片后，依次将这些实时报文分片加入报文信息中，并且一个实时报文分片对应一个报文信息，进一步的，获取每个加入实时报文分片的报文信息的剩余容量。
[0026]
可选的，在切分实时报文时，前面切分得到的实时报文分片的长度与报文信息的
报文容量相匹配，以减少产生的报文信息的数量，则在检测报文信息的剩余容量时，由于前面的报文信息的剩余容量较少，可忽略这些报文信息的剩余容量，仅对该实时报文的最后一个实时报文分片对应的报文信息进行检测即可，并且此时最后一个报文信息可剩余更多的剩余容量，增大可容纳的定期报文分片。
[0027]
s103：根据每个所述报文信息的剩余容量对定期报文进行截取得到定期报文分片，并将所述定期报文分片加入对应的所述报文信息的末尾，并依次向所述物联网网关发送所述报文信息。
[0028]
示例性的，在确定每个报文信息的剩余容量后，确定每个报文信息的剩余容量是否满足设定的最小定期报文分片的容量要求，若不满足，则不利用该报文信息携带定期报文分片。
[0029]
若剩余容量满足最小定期报文分片的容量要求，则根据该报文信息的剩余容量从定期报文中进行截取，得到适配于该报文信息的剩余容量的定期报文分片，并将该定期报文分片添加到该报文信息的末尾。其中，每个定期报文分片记录有对应的定期报文以及在定期报文中的位置信息，根据位置信息对这些定期报文分片进行整合可得到完整的定期报文。
[0030]
进一步的，依次向物联网网关上传报文信息，物联网网关在接收到报文信息后，依次向云服务器上传报文信息，云服务器在接收到报文信息后，对报文信息进行解析得到各个实时报文分片和定期报文分片，分别对实时报文分片和定期报文分片进行整合得到对应的实时报文和定期报文，并根据实时报文和定期报文进行后续的工作。
[0031]
在一个可能的实施例中，在确定需要向物联网网关发送的实时报文的报文长度之前，还包括步骤s1001-s1002：s1001：确定当前的供电模式，所述供电模式包括外接供电模式和电池供电模式。
[0032]
s1002：基于当前的所述供电模式确定数据上报策略，所述数据上报策略包括分别对应于所述外接供电模式和所述电池供电模式的效率优先策略和节能优先策略。
[0033]
示例性的，在确定需要向物联网网关发送的实时报文的报文长度之前，先确定物联网节点数据传输控制装置当前的供电模式。本实施例提供的供电模式包括外接供电模式和电池供电模式，其中在外接供电模式下，物联网节点数据传输控制装置通过外接电源进行供电（例如直接由外接电源进行供电，或者是通过外接电源为电池充电时，通过外接电源为各元器件进行供电，物联网节点数据传输控制装置的工作不会或极少消耗电池电量），而在电池供电模式下，物联网节点数据传输控制装置由内置电池进行供电，物联网节点数据传输控制装置的工作将会消耗内置电池的电量。
[0034]
进一步的，在确定当前的供电模式后，根据实时的供电模式确定数据上报策略。本实施例提供的数据上报策略包括分别对应于外接供电模式和电池供电模式的效率优先策略和节能优先策略。
[0035]
在确定为效率优先策略时，在将所述实时报文分片分别加入报文信息中之后，直接向物联网网关发送报文信息即可，定期报文将会根据设定的定时周期被上传至物联网网关。而在确定为节能优先策略时，则利用报文信息中的剩余容量携带定期报文分片的方式上传定期报文，减少对电池电量的消耗。
[0036]
上述，通过根据单个报文信息的报文容量对实时报文进行切分得到多个实时报文
分片，并确定每个添加有实时报文分片的报文信息的剩余容量，根据剩余容量从定期报文中截取定期报文分片，并将定期报文分片添加到对应报文信息的末尾，并依次向物联网网关发送报文信息，通过利用报文信息中的剩余容量携带定期报文分片，在不增加新的报文传输的情况下实现定期报文的上传，有效降低电能的消耗，优化电池的续航能力。
[0037]
在上述实施例的基础上，图2给出了本申请实施例提供的另一种物联网节点数据传输控制方法的流程图，该物联网节点数据传输控制方法是对上述物联网节点数据传输控制方法的具体化。参考图2，该物联网节点数据传输控制方法包括：s201：确定当前所连接的物联网网关对应的信号强度信息。
[0038]
s202：判断当前所连接的物联网网关对应的信号强度信息是否满足设定的信号强度要求。若是，则跳转至步骤s204，否则跳转至步骤s203。
[0039]
具体的，实时检测当前所连接的物联网网关对应的信号强度信息并判断当前所连接的物联网网关对应的信号强度信息是否满足设定的信号强度要求，若满足信号强度要求，则跳转至步骤s204，否则跳转至步骤s203。
[0040]
s203：根据当前检测到的各个物联网网关对应的信号强度信息切换物联网网关。
[0041]
具体的，若当前所连接的物联网网关对应的信号强度信息未能满足设定的信号强度要求，则确定当前所搜索到的各个物联网网关对应的信号强度信息，并确定对应的信号强度信息最高，并且达到设定的信号强度要求的物联网网关确定为所要切换的物联网网关，并切换连接至该物联网网关。
[0042]
可以理解的是，若所有物联网网关对应的信号强度信息均未能满足设定的信号强度要求，则不进行物联网网关的切换，直至搜索到信号强度信息满足设定的信号强度要求的物联网网关。例如对于可移动的物联网节点数据传输控制装置，随着物联网节点数据传输控制装置往远离当前物联网网关的方向移动，物联网节点数据传输控制装置与当前所连接的物联网网关对应的信号强度信息会逐渐降低，此时需要切换连接的物联网网关，保证数据传输质量。
[0043]
在一个可能的实施例中，在根据当前检测到的各个物联网网关对应的信号强度信息切换物联网网关之前，还包括：向当前连接的所述物联网网关发出指向所要切换的物联网网关的网关切换指示，以使所述物联网网关将下行数据发送至所要切换的所述物联网网关，由所要切换的所述物联网网关下发所述下行数据。
[0044]
具体的，在确定需要切换的物联网网关后，向当前所连接的物联网网关发送指向所要切换的物联网网关的网关切换指示，再切换连接到所要切换的所述物联网网关。当前连接的物联网网关在接收到网关切换指示，并在检测到物联网节点数据传输控制装置断开连接后，在接收到需要下发给该物联网节点数据传输控制装置的下行数据时，向网关切换指示所指向的物联网网关发送该下行数据。网关切换指示所指向的物联网网关在接收到该下行数据，并检测到该物联网节点数据传输控制装置的接入后，向该物联网节点数据传输控制装置下发对应下行数据，保证在切换网关的过程中，下行数据可正确传达至物联网节点数据传输控制装置。
[0045]
s204：确定需要向物联网网关发送的实时报文的报文长度，确定当前所连接的物联网网关的信号强度信息，并基于所述信号强度信息确定单个的报文信息的报文容量。
[0046]
具体的，在生成需要向物联网网关上传的实时报文后，确定该实时报文的报文长
度，并确定当前所连接的物联网网关的信号强度信息。在确定当前所连接的物联网网关的信号强度信息后，根据该信号强度信息确定单个的报文信息的报文容量。可以理解的是，信号强度信息越强，对应的报文容量越大。
[0047]
在一个可能的实施例中，本实施例提供的基于所述信号强度信息确定单个的报文信息的报文容量，包括：根据信号强度信息所对应的信号强度范围确定对应的信号key值，基于所述信号key值在信号容量链表中确定对应的容量value值，并基于所述容量value值确定单个的报文信息的报文容量，所述信号容量链表中通过键值对的方式记录有不同信号key值和容量value值之间的对应关系。
[0048]
具体的，物联网节点数据传输控制装置保存有信号容量链表，该信号容量链表通过键值对的方式记录有不同信号key值和容量value值之间的对应关系，基于确定的信号key值可确定具体的容量value值。同时，不同范围的信号强度范围对应不同的信号key值，根据当前所连接的物联网网关的信号强度信息所对应的信号强度范围即可确定对应的信号key值，并基于该信号key值在信号容量链表确定对应的容量value值，这个确定的容量value值即为单个的报文信息的报文容量。
[0049]
s205：依据所述报文容量和所述报文长度对所述实时报文进行切分，得到多个实时报文分片，并将所述实时报文分片分别加入报文信息中。
[0050]
s206：确定是否有需要向物联网网关发送的定期报文。若是，则跳转至步骤s208，否则，跳转至步骤s207。
[0051]
在将实时报文分片分别加入报文信息之后，确定是否保存有等待向物联网网关上传的定期报文，若有，则跳转至步骤s208，否则，跳转至步骤s207。
[0052]
s207：直接依次向所述物联网网关发送所述报文信息。
[0053]
若没有需要向物联网网关上传的定期报文，则直接依次向物联网网关发送报文信息。
[0054]
s208：根据每个所述实时报文分片的分片长度计算对应的报文信息的剩余容量，一个所述实时报文分片对应一个所述报文信息。
[0055]
s209：根据每个所述报文信息的剩余容量对定期报文进行截取得到定期报文分片，并将所述定期报文分片加入对应的所述报文信息的末尾，并依次向所述物联网网关发送所述报文信息。
[0056]
上述，通过根据单个报文信息的报文容量对实时报文进行切分得到多个实时报文分片，并确定每个添加有实时报文分片的报文信息的剩余容量，根据剩余容量从定期报文中截取定期报文分片，并将定期报文分片添加到对应报文信息的末尾，并依次向物联网网关发送报文信息，通过利用报文信息中的剩余容量携带定期报文分片，在不增加新的报文传输的情况下实现定期报文的上传，有效降低电能的消耗，优化电池的续航能力。并且在网关切换过程中向需要切换的物联网网关发送下行数据，由切换后的物联网网关下发下行数据，保证数据的正确传递。同时，根据信号强度信息确定单个报文信息的报文容量，在信号强度信息较弱时，使用较小的报文容量，减少单次发送的数据量，减少由于信号发送失败而导致重发的数据量过大的导致较大电量的损耗，有效减少电量的消耗。
[0057]
图3给出了本申请实施例提供的一种物联网节点数据传输控制装置的结构示意
图。参考图3，该物联网节点数据传输控制装置包括报文切分模块31、容量确定模块32和信息发送模块33。
[0058]
其中，所述报文切分模块31，用于确定需要向物联网网关发送的实时报文的报文长度，并确定单个的报文信息的报文容量，依据所述报文容量和所述报文长度对所述实时报文进行切分，得到多个实时报文分片；所述容量确定模块32，用于将所述实时报文分片分别加入报文信息中，并根据每个所述实时报文分片的分片长度计算对应的报文信息的剩余容量，一个所述实时报文分片对应一个所述报文信息；所述信息发送模块33，用于根据每个所述报文信息的剩余容量对定期报文进行截取得到定期报文分片，并将所述定期报文分片加入对应的所述报文信息的末尾，并依次向所述物联网网关发送所述报文信息。
[0059]
上述，通过根据单个报文信息的报文容量对实时报文进行切分得到多个实时报文分片，并确定每个添加有实时报文分片的报文信息的剩余容量，根据剩余容量从定期报文中截取定期报文分片，并将定期报文分片添加到对应报文信息的末尾，并依次向物联网网关发送报文信息，通过利用报文信息中的剩余容量携带定期报文分片，在不增加新的报文传输的情况下实现定期报文的上传，有效降低电能的消耗，优化电池的续航能力。
[0060]
本申请实施例还提供了一种物联网节点数据传输控制设备，该物联网节点数据传输控制设备可集成本申请实施例提供的物联网节点数据传输控制装置。图4是本申请实施例提供的一种物联网节点数据传输控制设备的结构示意图。参考图4，该物联网节点数据传输控制设备包括：输入装置43、输出装置44、存储器42以及一个或多个处理器41；所述存储器42，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器41执行，使得所述一个或多个处理器41实现如上述实施例提供的物联网节点数据传输控制方法。其中输入装置43、输出装置44、存储器42和处理器41可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
[0061]
存储器42作为一种计算设备可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请任意实施例所述的物联网节点数据传输控制方法对应的程序指令/模块（例如，物联网节点数据传输控制装置中的报文切分模块31、容量确定模块32和信息发送模块33）。存储器42可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器42可进一步包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0062]
输入装置43可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置44可包括显示屏等显示设备。
[0063]
处理器41通过运行存储在存储器42中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的物联网节点数据传输控制方法。
[0064]
上述提供的物联网节点数据传输控制装置、设备和计算机可用于执行上述任意实施例提供的物联网节点数据传输控制方法，具备相应的功能和有益效果。
[0065]
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述实施例提供的物联网节点数据传输控制方
法，该物联网节点数据传输控制方法包括：确定需要向物联网网关发送的实时报文的报文长度，并确定单个的报文信息的报文容量，依据所述报文容量和所述报文长度对所述实时报文进行切分，得到多个实时报文分片；将所述实时报文分片分别加入报文信息中，并根据每个所述实时报文分片的分片长度计算对应的报文信息的剩余容量，一个所述实时报文分片对应一个所述报文信息；根据每个所述报文信息的剩余容量对定期报文进行截取得到定期报文分片，并将所述定期报文分片加入对应的所述报文信息的末尾，并依次向所述物联网网关发送所述报文信息。
[0066]
存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如cd-rom、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如dram、ddr ram、sram、edo ram，兰巴斯(rambus)ram等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
[0067]
当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的物联网节点数据传输控制方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的物联网节点数据传输控制方法中的相关操作。
[0068]
上述实施例中提供的物联网节点数据传输控制装置、设备及存储介质可执行本申请任意实施例所提供的物联网节点数据传输控制方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的物联网节点数据传输控制方法。
[0069]
上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。