蜂窝物联网通信方法、系统、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种蜂窝物联网通信方法、系统、装置及存储介质。


背景技术：

2.蜂窝物联网终端接入物联网平台，物联网云端应用通过物联网平台与物联网终端通信。物联网平台提供终端设备管理、通信消息转发等功能。物联网平台或者其他供应商向物联网终端开发者提供终端sdk(software development kit，软件开发工具包)软件，物联网终端应用只需调用终端sdk软件所提供的接口函数，就可方便快捷地实现与物联网平台的对接，无需花费大量时间开发终端与平台对接的通信协议。
3.目前，蜂窝物联网终端数量众多，业务交互过程人工参与少，容易因大量物联网终端同时通信导致无线网络拥塞。例如，共享单车大量停在地铁站口，开锁时间集中在地铁进站后的几分钟；学校中的大量空调和洗衣机，操作也都集中在下课后的十几分钟；对于水表仓库、电池仓库等终端仓库场景，仓库中可能多至上万部终端，每部终端每天都会发送日常通信数据，仓库终端产生大量的通信数据，以上场景都容易导致网络拥塞。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种蜂窝物联网通信方法、系统、装置及存储介质，能够减少蜂窝物联网终端所在的蜂窝小区网络拥塞情况，提高数据交互效率。
5.一方面，本发明实施例提供了一种蜂窝物联网通信方法，包括以下步骤：
6.获取通信数据；
7.根据所述通信数据确定所述物联网终端所属的蜂窝小区和业务类型标识；
8.获取所述蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量；
9.根据所述第一数量和所述业务类型标识确定通信策略类型；
10.根据所述通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送所述通信数据。
11.根据本发明一些实施例，所述根据所述第一数量和所述业务类型标识确定通信策略类型包括以下步骤：
12.当所述第一数量大于第一预设值，则确定通信策略类型为第三通信策略。
13.根据本发明一些实施例，所述根据所述第一数量和所述业务类型标识确定通信策略类型还包括以下步骤：
14.当所述第一数量小于第一预设值，且所述业务类型标识为终端位置移动类业务，则确定通信策略类型为第一通信策略；
15.当所述第一数量小于第一预设值，且所述业务类型标识为下发控制类终端业务，则确定通信策略类型为第二通信策略。
16.根据本发明一些实施例，当所述通信策略类型为第一通信策略，所述根据所述通
信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送所述通信数据包括以下步骤：
17.当发出所述通信数据后未接收到所述通信数据的响应信号，则缓存所述通信数据，其中，所述通信数据来自所述物联网终端；
18.从当前时刻开始，周期性轮询查询所述物联网终端所属的蜂窝小区是否发生变化；
19.当所述物联网终端所属的蜂窝小区发生变化，则向所述应用服务端重发所述通信数据；
20.当经过第一预设时间后，则将向所述应用服务端重发所述通信数据。
21.根据本发明一些实施例，当所述通信策略类型为第二通信策略，所述根据所述通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送所述通信数据包括以下步骤：
22.当发出所述通信数据后未接收到所述通信数据的响应信号，则缓存所述通信数据，其中，所述通信数据来自所述应用服务端；
23.周期性检测预设时间段内来自所述蜂窝小区的通信数据的第二数量；
24.当所述第二数量小于第二预设值，则将向所述物联网终端重发所述通信数据；
25.或者当经过第二预设时间后，则将向所述物联网终端重发所述通信数据。
26.根据本发明一些实施例，当所述通信策略类型为第三通信策略，所述根据所述通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送所述通信数据包括以下步骤：
27.获取通信频次上限值；
28.当所述物联网终端发送通信数据的频次超过所述通信频次上限值，则丢弃所述通信数据。
29.根据本发明一些实施例，当所述通信策略类型为第三通信策略，所述根据所述通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送所述通信数据包括以下步骤：
30.获取所述物联网终端发送通信数据的时间间隔；
31.当所述时间间隔为预设时间间隔，则延迟随机秒数后发送所述通信数据。
32.另一方面，本发明实施例还提供一种蜂窝物联网通信系统，包括：
33.第一模块，用于获取通信数据；
34.第二模块，用于根据所述通信数据确定所述物联网终端所属的蜂窝小区和业务类型标识；
35.第三模块，用于获取所述蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量；
36.第四模块，用于根据所述第一数量和所述业务类型标识确定通信策略类型；
37.第五模块，用于根据所述通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送所述通信数据。
38.另一方面，本发明实施例还提供一种蜂窝物联网通信装置，包括：
39.至少一个处理器；
40.至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
41.当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得至少一个所述处理器实现如前面所述的蜂窝物联网通信方法。
42.另一方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储
介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如前面所述的蜂窝物联网通信方法。
43.本发明上述的技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：在获取通信数据后，根据通信数据确定物联网终端所属的蜂窝小区和业务类型标识，然后获取蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量，再根据第一数量和业务类型标识确定通信策略类型，根据通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送通信数据。本技术通过蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量和业务类型标识确定对应的通信策略，基于通信策略在物联网终端和应用服务端之间进行合理地交互，以改善蜂窝小区的网络拥塞情况。
附图说明
44.图1是本发明实施例提供的一种蜂窝物联网通信方法流程图；
45.图2是本发明实施例提供的一种蜂窝物联网通信框架示意图；
46.图3是本发明实施例提供的一种基于共享单车蜂窝物联网通信框架的蜂窝物联网通信方法流程图；
47.图4是本发明实施例提供的一种基于共享空调蜂窝物联网通信框架的蜂窝物联网通信方法流程图；
48.图5是本发明实施例提供的一种基于水表仓库蜂窝物联网通信框架的蜂窝物联网通信方法流程图；
49.图6是本发明实施例提供的一种蜂窝物联网通信系统示意图；
50.图7是本发明实施例提供的一种蜂窝物联网通信装置示意图。
具体实施方式
51.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或者类似的标号表示相同或者类似的原件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
53.本发明的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
54.本发明的一个实施例提供了一种蜂窝物联网通信框架，参照图2，蜂窝物联网通信框架包括物联网终端、物联网平台以及应用服务端，物联网终端通过物联网平台与应用服务端进行数据交互，物联网终端可以调用sdk软件所提供的接口函数并执行sdk软件实现与物联网平台通信，sdk软件为物联网终端提供与平台对接的通信协议和通信方法。本发明实施例的蜂窝物联网通信方法可应用于调用sdk软件的物联网终端和物联网平台构成的系统中，通过物联网终端调用sdk软件所提供的接口函数，能够简化物联网终端应用软件层的设
计复杂度。本发明实施例的蜂窝物联网通信方法交付至物联网平台和物联网终端的sdk软件联合承担，使得物联网终端与应用服务端之间能够基于物联网终端所属的蜂窝小区和业务类型标识采取不同通信策略，从而合理地进行双方数据交互，以改善物联网终端侧的蜂窝小区的网络拥塞情况。
55.可以理解的是，本发明实施例的物联网终端可以是各种能进行数据交互的设备，例如，物联网终端可以是智能车锁，可以是学生宿舍中的共享空调或者共享洗衣机中的控制处理模块，也可以是能够在自动上传数据的水表或者电池等。
56.可以理解的是，本发明实施例的应用服务端可以是用户租赁的云服务器或者用户自有的服务器等具有运算和控制功能的远程设备。
57.需要说明的是，本发明实施例的物联网终端也可以不调用sdk软件所提供的接口函数方式，即可以在物联网终端中安装相应的软件，通过安装有相应软件的物联网终端和物联网平台构成的系统执行本发明实施例的蜂窝物联网通信方法。
58.本发明实施例提供了一种蜂窝物联网通信方法，参照图1，本发明实施例的蜂窝物联网通信方法包括但不限于步骤s100、步骤s200、步骤s300、步骤s400和步骤s500。
59.步骤s100，获取通信数据；
60.步骤s200，根据通信数据确定物联网终端所属的蜂窝小区和业务类型标识；
61.步骤s300，获取蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量；
62.步骤s400，根据第一数量和业务类型标识确定通信策略类型；
63.步骤s500，根据通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送通信数据。
64.具体地，在获取通信数据后，根据通信数据确定物联网终端所属的蜂窝小区和业务类型标识，然后获取蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量，再根据第一数量和业务类型标识确定通信策略类型，根据通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送通信数据。本技术通过蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量和业务类型标识确定对应的通信策略，基于通信策略在物联网终端和应用服务端之间进行合理地交互，以改善蜂窝小区的网络拥塞情况。
65.根据本发明一些具体实施例，步骤s400包括但不限于以下步骤：
66.当第一数量大于第一预设值，则确定通信策略类型为第三通信策略。
67.具体地，根据通信数据确定物联网终端所属的蜂窝小区后，确定该蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量，如果第一数量大于第一预设值，表明该应用服务端在当前蜂窝小区中的物联网终端数量多，可以将某一应用服务端在当前蜂窝小区中的物联网终端数量大于第一预设值的场景定义为终端仓库业务，终端仓库业务的通信策略类型为第三通信策略。
68.根据本发明一些具体实施例，步骤s400包括但不限于以下步骤：
69.当第一数量小于第一预设值，且业务类型标识为终端位置移动类业务，则确定通信策略类型为第一通信策略；
70.当第一数量小于第一预设值，且业务类型标识为下发控制类终端业务，则确定通信策略类型为第二通信策略。
71.具体地，业务类型标识可以有两种，一种是终端位置移动类业务，另一种是下发控制类终端业务。对于终端位置移动类业务可以有共享单车、共享汽车或者共享雨伞等在数
据上报过程中会移动的业务。对于下发控制类终端业务可以有共享空调、共享洗衣机、路灯控制等应用服务端向物联网终端下发数据的业务。当某一应用服务端在当前蜂窝小区中的物联网终端数量小于第一预设值，且物联网终端的业务类型标识为终端位置移动类业务，则确定通信策略类型为第一通信策略。当某一应用服务端在当前蜂窝小区中的物联网终端数量小于第一预设值，且物联网终端的业务类型标识为下发控制类终端业务，则确定通信策略类型为第二通信策略。
72.需要说明的是，是否采用第三通信策略可以由物联网平台进行判断，如果某一应用服务端在当前蜂窝小区中的物联网终端数量大于第一预设值，表明当前为终端仓库业务，则物联网平台可以通知物联网终端中的sdk软件启用第三通信策略。是否采用第一通信策略可以由物联网终端中的sdk软件确定，即sdk软件没有接收到物联网平台的启用第三通信策略的消息，且sdk软件本身用于终端位置移动类业务，则直接启用第一通信策略。是否采用第二通信策略可以由物联网平台确定，即物联网平台的确定不启用第三通信策略，且根据通信数据查表用户在物联网平台上设置的业务类型标识为下发控制类终端业务，则启用第二通信策略。
73.根据本发明一些具体实施例，当通信策略类型为第一通信策略，步骤s500中的根据通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送通信数据的这一步骤包括但不限于以下步骤：
74.当发出通信数据后未接收到通信数据的响应信号，则缓存通信数据，其中，通信数据来自物联网终端；
75.从当前时刻开始，周期性轮询查询物联网终端所属的蜂窝小区是否发生变化；
76.当物联网终端所属的蜂窝小区发生变化，则向应用服务端重发通信数据；
77.当经过第一预设时间后，则将向应用服务端重发通信数据。
78.具体地，参照图3，图3提供了一种基于共享单车蜂窝物联网通信框架的蜂窝物联网通信方法，在用户解锁后，在共享单车物联网终端的应用层软件生成通信数据并将通信数据传递至物联网终端调用的sdk软件，通信数据可以包括解锁时刻。在sdk软件中，基于第一通信策略，当通过蜂窝小区a向物联网平台发送通信数据后没有响应，则缓存通信数据，然后从当前时刻开始周期性轮询查询至物联网终端所属的蜂窝小区变化为其他蜂窝小区b后，向物联网平台重发通信数据。或者当通过蜂窝小区a向物联网平台发送通信数据后没有响应，则缓存通信数据，然后经过第一预设时间后，向应用服务端重发通信数据。物联网平台将通信数据转发至共享单车应用服务端。共享单车应用服务端通过物联网平台将共享单车应用服务端收到解锁时刻的回复消息发送至共享单车物联网终端。
79.需要说明的是，对于不同终端位置移动类业务，可以设置不同的轮询查询周期，例如，对于共享单车，轮询查询周期可以为每五分钟查询一次，对于共享汽车，轮询查询周期可以为每两分钟查询一次。
80.根据本发明一些具体实施例，当通信策略类型为第二通信策略，步骤s500中的根据通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送通信数据这一步骤包括但不限于以下步骤：
81.当发出通信数据后未接收到通信数据的响应信号，则缓存通信数据，其中，通信数据来自应用服务端；
82.周期性检测预设时间段内来自蜂窝小区的通信数据的第二数量；
83.当第二数量小于第二预设值，则将向物联网终端重发通信数据；
84.或者当经过第二预设时间后，则将向物联网终端重发通信数据。
85.具体地，参照图4，图4提供了一种基于共享空调蜂窝物联网通信框架的蜂窝物联网通信方法，共享空调应用服务端向物联网平台发送通信数据，其中，通信数据可以包括开启空调的控制指令。在物联网平台中，基于第二通信策略，当通过蜂窝小区向物联网终端发送通信数据后没有响应，则缓存通信数据，然后周期性检测最近10秒内来自蜂窝小区的通信数据的第二数量，当第二数量小于50，或者经过第二预设时间后，则向共享空调物联网终端重发通信数据。共享空调物联网终端接收到开启空调的指令后开启空调，并通过sdk软件和物联网平台向共享空调应用服务端返回空调已开启的消息。
86.根据本发明一些具体实施例，当通信策略类型为第三通信策略，步骤s500中的根据通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送通信数据这一步骤包括但不限于以下步骤：
87.获取通信频次上限值；
88.当物联网终端发送通信数据的频次超过通信频次上限值，则丢弃通信数据；
89.获取物联网终端发送通信数据的时间间隔；
90.当时间间隔为预设时间间隔，则延迟随机秒数后发送通信数据。
91.具体地，参照图5，图5提供了一种基于水表仓库蜂窝物联网通信框架的蜂窝物联网通信方法，水表物联网终端向物联网平台发送通信数据。在物联网平台中，根据通信数据确定物联网终端所属的蜂窝小区，当该蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量大于3000，则启用第三通信策略。基于第三通信策略，可以根据通信频次上限值来降低通信频次以及通过延迟发送数据的方式来进行流量离散，从而减少网络拥塞的情况。具体地，开发者或者用户可在sdk软件中提前设置通信频次上限值和预设时间间隔，例如，通信频次上限值可以设置为每12小时发送3次通信数据，预设时间间隔可以为24小时。物联网平台确定启用第三通信策略后，将启用第三通信策略的消息发送至物联网终端。物联网终端的sdk软件基于第三通信策略，在进行通信数据发送时，如果物联网终端软件应用层每12小时发送通信数据超过3次，则丢弃该通信数据，如果物联网终端软件应用层每12小时发送通信数据不超过3次，则发送该通信数据，从而主动降低物联网终端的通信频次。此外，sdk软件会检测物联网终端发送通信数据的时间间隔，如果本次通信数据与上次通信数据的发送时间间隔为24小时，则延迟随机秒数再发送本次通信数据。通过延迟随机秒数再发送通信数据，能够离散蜂窝小区中流量，减少网络拥塞的情况。
92.需要说明的是，在物联网平台中，如果确定蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量变化为小于3000，则通知sdk软件取消采用第三通信策略。
93.本发明一个实施例还提供一种蜂窝物联网通信系统，参照图6，包括：
94.第一模块，用于获取通信数据；
95.第二模块，用于根据通信数据确定物联网终端所属的蜂窝小区和业务类型标识；
96.第三模块，用于获取蜂窝小区中属于同一应用服务端的物联网终端的第一数量；
97.第四模块，用于根据第一数量和业务类型标识确定通信策略类型；
98.第五模块，根据通信策略类型在物联网终端和应用服务端之间发送通信数据。
99.可以理解的是，上述点蜂窝物联网通信方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述蜂窝物联网通信方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述蜂窝物联网通信方法实施例所达到的有益效果也相同。
100.参照图7，图7是本发明一个实施例提供的一种蜂窝物联网通信装置的示意图。本发明实施例的蜂窝物联网通信装置包括一个或多个控制处理器和存储器，图7中以一个控制处理器及一个存储器为例。
101.控制处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
102.存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于控制处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该蜂窝物联网通信装置。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。
103.本领域技术人员可以理解，图7中示出的装置结构并不构成对蜂窝物联网通信装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
104.实现上述实施例中应用于蜂窝物联网通信装置的蜂窝物联网通信方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被控制处理器执行时，执行上述实施例中应用于蜂窝物联网通信装置的蜂窝物联网通信方法。
105.此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，可使得上述一个或多个控制处理器执行上述方法实施例中的蜂窝物联网通信方法。
106.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
107.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。