CN102833674A

CN102833674A - 网络接入系统及方法

Info

Publication number: CN102833674A
Application number: CN2012102857759A
Authority: CN
Inventors: 章晓芸; 王月会
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2012-12-19

Abstract

本发明涉及一种网络接入系统及方法。网络接入系统包括第三方的移动终端、终端设备、应用中心和长距离通信网络，所述第三方的移动终端和所述终端设备中均含有短距离通信模块，所述第三方的移动终端通过短距离通信链路与所述终端设备交互信息，所述第三方的移动终端通过所述长距离通信网络与所述应用中心交互信息。本发明的网络接入系统及方法，能够通过具有短距离通信模块的移动终端作为接入节点构建动态网络，使得应用于移动终端中的短距离无线通信技术具有一种社会化、公益化的特征。本发明的网络接入系统及方法可以有效地利用无所不在的、海量的移动终端构建动态网络，极大的提高了该动态网络的覆盖性能，同时有效地降低了系统构建的成本。

Description

网络接入系统及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种网络接入系统及方法。

背景技术

随着移动通信的发展，移动终端（例如手机）越来越智能化，功能也越来越齐全。GPS（Global Positioning System，全球定位系统）定位系统也逐渐成为智能移动终端的标准配置，同时移动终端中集成一种或者多种短距离无线通信功能模块已经成为一种普遍现象。例如，通常情况下，智能手机中可以集成有蓝牙通信模块、WiFi通信模块、Zigbee通信模块、红外通信模块等短距离无线通信功能模块。目前，移动终端中集成的短距离无线通信功能模块，其一般都用于移动终端与其外设之间进行短距离无线通信或者两个携带短距离无线通信功能模块的移动终端之间进行直接的数据交互。可见，目前应用于移动终端中的短距离无线通信技术一般进行的都是本地化、私有化的操作和应用。

移动终端的发展使得移动终端越来越像一个个人电脑。例如，手机一般都具有andorid、IOS、Windows或Symbian等手机操作系统，从而使得手机能够方便的安装和卸载各类应用软件。

随着蓝牙技术的进一步发展，蓝牙4.0中提出了一种更为节省能耗的蓝牙技术，在某些情况下，可以通过纽扣电池供电数个月时间。在蓝牙4.0的低功耗模式中，其设备发现过程与之前版本的蓝牙技术的蓝牙设备发现过程有一些不同之处。在蓝牙4.0这种低能耗蓝牙技术中，蓝牙设备的发现过程中一般需要一个广播者设备和一个扫描者设备，广播者设备在广播信道上周期地发送广播信息，其中扫描者设备在广播信道上监听这些广播消息，根据广播消息指示确定是否与广播者设备连接或者是否需要向广播者设备发送信息等操作。其中，广播信息的PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）中包含广播者设备的48位的蓝牙地址。

广播者设备也可以根据扫描者设备的响应建立设备列表，从而进行扫描请求或者连接请求等操作。广播者发送的信息中包含不同类型的广播事件，例如不可连接事件或者可连接事件等。

目前基于智能手机的短距离通信技术的一些主要应用有如下3种：

1、智能手机的外设，例如：蓝牙耳机、蓝牙打印机、携带蓝牙通信模块的手机之间的数据交互；

2、健康监护类的设备和智能手机通过短距离通信方式进行交互数据，例如，心跳监测的设备通过蓝牙通信模块将心跳监测的信息传递给手机，由手机进行数据的分析和统计；

3、物品定位，例如通过车载蓝牙标签与车主的智能手机建立连接，可以在停车场中方便的找到车的位置。

从上面的应用可以看出，现有的技术中基于智能手机的短距离无线通信方式的应用中，其短距离无线通信方式都进行的是一种本地化、私有化的操作和应用。如图1所示，图1中的终端设备为带有短距离通信模块的一种设备或者电子标签。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种网络接入系统及方法，能够构建覆盖广、成本低的动态网络。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种网络接入系统，包括第三方的移动终端、终端设备、应用中心和长距离通信网络，所述第三方的移动终端和所述终端设备中均含有短距离通信模块，所述第三方的移动终端通过短距离通信链路与所述终端设备交互信息，所述第三方的移动终端通过所述长距离通信网络与所述应用中心交互信息。

进一步地，上述网络接入系统还可具有以下特点，所述第三方的移动终端中含有定位功能模块。

进一步地，上述网络接入系统还可具有以下特点，所述短距离通信模块为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、红外通信模块或Zigbee通信模块。

进一步地，上述网络接入系统还可具有以下特点，所述第三方的移动终端为与所述终端设备没有直接关联关系的手机，所述直接关联关系是指预先确定的绑定关系。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种网络接入方法，应用于上述的网络接入系统，包括：

由第三方的移动终端构建的网络的接入节点通过短距离通信的方式与终端设备交互信息；

所述接入节点通过长距离通信网络与应用中心交互信息。

进一步地，上述网络接入方法还可具有以下特点，所述接入节点的配置方式为：应用中心配置第三方的移动终端作为所述接入节点，或者，第三方的移动终端根据预配置的信息自发的作为所述接入节点。

进一步地，上述网络接入方法还可具有以下特点，所述接入节点通过短距离通信的方式与终端设备交互信息包括：

所述接入节点通过短距离通信的方式感知所述终端设备的信息；和/或，

所述应用中心授权的接入节点通过短距离通信的方式配置所述终端设备的操作。

进一步地，上述网络接入方法还可具有以下特点，所述接入节点通过短距离通信的方式感知所述终端设备的信息包括:

所述接入节点通过监听与自身未建立私有化连接的终端设备发送的广播信息来感知所述终端设备的存在，并获取所述终端设备的信息，所述广播信息中至少包含所述终端设备的标识信息，所述私有化连接是指终端设备与接入节点之间的需要通过蓝牙设备之间通过连接建立过程建立的点到点的通信连接。

进一步地，上述网络接入方法还可具有以下特点，所述终端设备的标识信息是所述终端设备的短距离通信模块的设备地址；或者，所述终端设备的标识信息是应用中心预定义的标识信息。

进一步地，上述网络接入方法还可具有以下特点，所述接入节点通过长距离通信网络与应用中心交互信息包括：

所述接入节点通过长距离通信的方式向所述应用中心发送报告信息，所述报告信息至少包含所述接入节点感知到的终端设备的标识信息以及所述接入节点的当前位置信息；

所述接入节点通过长距离通信的方式接收所述应用中心发送的管理和配置信息。

进一步地，上述网络接入方法还可具有以下特点，所述当前位置信息包括地理坐标、经纬度信息、全球定位系统GPS给出的位置信息、移动蜂窝网络辅助给出的位置信息中的任意一种或多种。

进一步地，上述网络接入方法还可具有以下特点，所述应用中心发送的管理和配置信息包括：

所述应用中心对所述接入节点的配置信息；和/或

所述应用中心授权所述接入节点配置终端设备的信息，所述配置终端设备的信息通过授权的接入节点发送给终端设备。

进一步地，上述网络接入方法还可具有以下特点，所述应用中心对所述接入节点的配置信息的内容包括如下选项中的任意一种或多种：配置所述接入节点发送报告信息的频率、授权所述接入节点与终端设备建立短距离通信连接、通知所述接入节点广播信息的特征，使得接入节点根据所述广播信息的特征进行终端设备的感知。

本发明的网络接入系统及方法，能够通过具有短距离通信模块的移动终端作为接入节点构建动态网络，用于与具有短距离通信模块的终端设备进行数据的交互，使得应用于移动终端中的短距离无线通信技术具有一种社会化、公益化的特征。本发明的网络接入系统及方法可以有效地利用无所不在的、海量的移动终端构建动态网络，极大的提高了该动态网络的覆盖性能，同时有效地降低了系统构建的成本。

附图说明

图1为现有技术中智能手机与终端设备之间的短距离无线通信链路示意图；

图2为本发明实施例中网络接入系统的结构框图；

图3为本发明实施例中网络接入系统的组网示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图2为本发明实施例中网络接入系统的结构框图。如图2所示，本实施例中，网络接入系统包括第三方的移动终端、终端设备、应用中心和长距离通信网络。其中，第三方的移动终端和终端设备中均含有短距离通信模块，第三方的移动终端通过长距离通信网络与应用中心交互信息。第三方的移动终端通过短距离通信链路与终端设备交互信息。本发明的网络接入系统中所说的移动终端是指第三方的移动终端，该第三方的移动终端与终端设备之间没有直接关联关系，该直接关联关系是指预先确定的绑定关系。这种关联不一定确切的对应物理上通信链路的连接，而是对应社会关系上是否有关联关系，例如监护人与被监护人之间的关联关系。以下如无特别说明，所提到的移动终端均是指第三方的移动终端。“第三方”表示的含义是当前移动终端与终端设备之间没有直接关联关系。第三方也在一定意义上表示社会关系的不关联。举例来说，例如蓝牙的监护设备中，监护人的携带有蓝牙通信模块的手机与被监护人的蓝牙腕带设备有着直接关联关系，除了监护人外的其他人的包含有蓝牙通信模块的智能手机相对于被监护人的蓝牙腕带设备来说就是第三方的。例如，第三方的移动终端可以是与终端设备没有直接关联关系的且安装了特定应用软件的第三方的智能手机。

其中，移动终端可以是手机、个人数字助理PDA、掌上电脑等。终端设备可以是含有短距离通信模块的任何设备，例如含有蓝牙通信模块的腕带设备。

其中，短距离通信模块可以是任意一种能够在预设短距离范围内实现通信的功能模块，例如，短距离通信模块可以是蓝牙通信模块、WiFi通信模块、红外通信模块、Zigbee通信模块等等。移动终端中可以只含有一种短距离通信模块，也可以同时包含有多种短距离通信模块，例如，移动终端中可以同时包含有蓝牙通信模块、WiFi通信模块、红外通信模块、Zigbee通信模块四种短距离通信模块。同样的，终端设备中可以只含有一种短距离通信模块，也可以同时包含有多种短距离通信模块。需要说明的是，移动终端和终端设备中必须包含相同种类的短距离通信模块，移动终端和终端设备二者之间才能进行短距离通信。例如，含有蓝牙通信模块的移动终端只能与包含蓝牙通信模块的终端设备进行短距离通信。当然，这并不限定移动终端和终端设备各自还可以包含其他种类的短距离通信模块。

其中，长距离通信网络可以是移动蜂窝网络、有线电话网络、IP接入网络以及其它的互联网等。长距离通信网络主要用于承载作为动态网络的接入节点的移动终端与应用中心之间的信息交互。

其中，移动终端中可以含有定位功能模块，该定位功能模块可以包括GPS定位功能模块、北斗定位系统定位功能模块、移动蜂窝网络辅助的定位功能模块中的任意一种或多种。这样，移动终端就能够即时获知自身当前的位置信息了。该位置信息可以是地理坐标、经纬度信息、全球定位系统GPS给出的位置信息、移动蜂窝网络辅助给出的位置信息中的任意一种或多种的结合

图3为本发明实施例中网络接入系统的组网示意图。图3中，终端设备、手机、长距离通信网络和应用中心组成了网络接入系统。其中，长距离通信网络为蜂窝网（即移动蜂窝网络），包括蜂窝网的接入点、网关/路由/交换设备等。

如图3所示，一部分手机作为接入节点，另一部分手机为候选接入节点。作为网络接入节点的第三方的移动终端是通过应用中心配置的。候选接入节点是指具有接入节点的功能、但未被配置为网络的接入节点的第三方的移动终端。应用中心可以配置第三方的移动终端作为网络的接入节点，也可以将网络的接入节点再配置作为候选接入节点。接入节点可以被应用中心配置为候选接入节点，或者根据预配置的信息自发的从接入节点切换到候选的接入节点。网络接入节点可以是应用中心根据第三方的移动终端上报的位置信息进行选择的，或者基于业务的需求配置的。例如，常规情况下，应用中心可以根据第三方的移动终端的位置信息，选择一定的位置的第三方的移动终端作为接入节点，从而满足覆盖的要求。当在特殊情况下，例如终端设备的精确定位时，可能需要将终端设备周围的第三方的移动终端都配置为接入节点。第三方移动终端也可以根据预配置的信息自发的作为网络的接入节点。例如，可以使不同的第三方的移动终端按照一定的周期自发的作为网络的接入节点，不同的第三方的移动终端在时间上错开。

图3中，终端设备1和终端设备2分别通过短距离通信链路与作为接入节点的手机连接，作为接入节点的手机通过长距离通信链路连接到蜂窝网的接入点，蜂窝网的接入点再经过蜂窝网的网关/路由/交换设备与应用中心相连。应用中心是作为接入节点的手机上报信息的汇聚中心。应用中心还可以根据动态网络的需求和手机的上报信息进行接入节点的管理和配置。

由图3可见，通过本发明的网络接入系统可以组建一个动态的网络。通过该动态网络，可以根据网络接入节点上报给应用中心的信息获得终端设备的信息（如终端设备的标识信息和位置信息等），以便应用中心能够及时获知终端设备的情况。利用本发明的网络接入系统可以实现寻人、定位等多种功能，具体的应用示例将在后面内容中描述。

本发明的网络接入系统，能够通过具有短距离通信模块的移动终端作为接入节点构建动态网络，用于与具有短距离通信模块的终端设备进行数据的交互，使得应用于移动终端中的短距离无线通信技术具有一种社会化、公益化的特征。本发明的网络接入系统可以有效地利用无所不在的、海量的移动终端构建动态网络，极大的提高了该动态网络的覆盖性能，同时有效地降低了系统构建的成本。

基于上述的网络接入系统，本发明提出了一种网络接入方法，该网络接入方法应用于本发明的网络接入系统。

本发明的网络接入方法包括如下步骤：

接入节点通过长距离通信网络与应用中心交互信息。

其中，作为网络接入节点的第三方的移动终端是通过应用中心配置的。接入节点的配置方式可以为：应用中心配置第三方的移动终端作为所述接入节点，或者，第三方的移动终端根据预配置的信息自发的作为所述接入节点。

其中，接入节点通过短距离通信的方式与终端设备交互信息可以包括：接入节点通过短距离通信的方式感知终端设备的信息；和/或，经应用中心授权的接入节点通过短距离通信的方式配置终端设备的操作等。

其中，接入节点通过短距离通信的方式感知终端设备的信息可以包括：接入节点通过监听与自身未建立私有化连接的终端设备发送的广播信息来感知终端设备的存在，并获取终端设备的信息，其中，广播信息中至少包含终端设备的标识信息。终端设备的标识信息可以是终端设备的短距离通信模块的设备地址信息，也可以是应用中心预定义的标识信息。需要说明的是，这里所说的私有化连接是指终端设备与接入节点之间的需要通过蓝牙设备之间通过连接建立过程建立的点到点的通信连接，其属于单播的通信方式，而不是广播的方式。例如，蓝牙耳机与智能手机之间的配对完成之后的连接就是私有化连接。其中，接入节点通过长距离通信网络与应用中心交互信息可以包括：接入节点通过长距离通信的方式向应用中心发送报告信息，报告信息至少包含接入节点感知到的终端设备的标识信息以及接入节点的当前位置信息，该当前位置信息可以包括地理坐标、经纬度信息、全球定位系统GPS给出的位置信息、移动蜂窝网络辅助给出的位置信息中的任意一种或多种；以及接入节点通过长距离通信的方式接收应用中心发送的管理和配置信息，应用中心发送的管理和配置信息可以包括应用中心对所述接入节点的配置信息，和/或，应用中心授权接入节点配置终端设备的信息，该配置终端设备的信息通过授权的接入节点发送给终端设备。

其中，应用中心对接入节点的配置信息的内容可以包括配置接入节点发送报告信息的频率、授权接入节点与终端设备建立短距离通信连接、通知接入节点广播信息的特征，使得接入节点根据该广播信息的特征进行终端设备的感知。广播信息的特征是用于接入节点判断接收到的广播信息是否是本发明所定义的广播信息类型，判断的标准可以是广播信息中指定信息域的标识信息（例如在广播信息某些信息域中设定固定的信息字段，从而用于接入节点判断），也可以是接入节点根据广播信息中的终端设备的标识信息的范围进行判断，以蓝牙为例进行说明，例如以蓝牙4.0中的低功率蓝牙技术中发送的无连接的广播信息中的广播设备的蓝牙地址作为终端设备的标识信息，那么接入节点根据接收到的广播信息的蓝牙设备地址是否在预定义的范围内来判断当前的广播信息是否是本发明定义的广播信息类型。

具体地，第三方的移动终端通过感知方式获取终端设备的信息可以采取如下方式：在终端设备与第三方的移动终端未建立短距离通信连接时，终端设备在预设短距离通信范围内发送广播信息，第三方的移动终端通过接收到的该广播信息感知终端设备并获取终端设备的信息。例如，在蓝牙4.0的低功率蓝牙技术中，终端设备作为蓝牙设备（即具有蓝牙通信模块的设备）的广播节点，发送不需要建立通信连接的广播信息，此广播信息中包含终端设备的标识信息，其中该标识信息可以是终端设备的短距离通信模块的设备地址，或者该标识信息可以是广播信息中预定义信息域的标识信息。第三方的智能手机作为扫描节点，可以通过终端设备的蓝牙设备地址信息，或者预定义信息域的标识信息感知此类终端设备的存在。

在本发明的其他实施例中，网络接入方法还可以包括如下步骤：第三方的移动终端通过长距离通信网络与应用中心建立通信连接后，第三方的移动终端向应用中心发送报告信息，该报告信息中至少包含感知到的终端设备的标识信息以及接入节点的当前位置信息。该报告信息中还可以包含其他的与具体应用相关的信息，例如终端设备的电量不足的告警信息或者终端设备被非法拆除等应用层的信息。

在本发明的其他实施例中，网络接入方法还可以包括如下步骤：应用中心根据需求和第三方的移动终端发送的报告信息管理和/或配置接入节点，接入节点的含义前面已有说明，是指通过短距离无线通信方式感知终端设备的第三方的移动终端，且此第三方的移动终端可以通过长距离通信网络与应用中心相连。其中，应用中心所根据的需求可以是从网络覆盖的角度考虑，也可以从特定应用的角度考虑。

其中，短距离通信方式可以是蓝牙通信方式、WiFi通信方式、红外通信方式、Zigbee通信方式等等。

本发明的网络接入方法，能够通过具有短距离通信模块的第三方的移动终端作为接入节点构建动态网络，用于与具有短距离通信模块的终端设备进行数据的交互，使得应用于移动终端中的短距离无线通信技术具有一种社会化、公益化的特征。本发明的网络接入方法可以有效地利用无所不在的、海量的移动终端构建动态网络，极大的提高了该动态网络的覆盖性能，同时有效地降低了系统构建的成本。

下面举例说明本发明的应用示例。

应用示例一：应用于儿童或者老人的防走失以及寻找

应用中心以特定应用需求出发，根据第三方智能手机上报的位置信息，选择满足要求（例如覆盖要求）的一定数量的第三方智能手机作为动态网络的接入节点。对于寻人或者老人和儿童的防丢失来说，以蓝牙标签（蓝牙标签是指具有蓝牙通信模块的终端设备）为例，让被监护对象（老人、儿童等）佩戴满足本发明的蓝牙终端设备，这样通过具有蓝牙通信模块的第三方智能手机构建一个动态感知网络，在此动态感知网络中可以根据被监护对象佩戴蓝牙终端设备，实现常规情况下的被监护对象的监护和查找。在这种情况下，一个主要的需求是动态网络的覆盖性能，应用中心可以根据第三方智能手机上报的位置信息，来选择哪些第三方的智能手机作为接入节点，覆盖整个指定区域，在这个过程中，并不需要所有的能够作为接入节点的第三方智能手机都进入作为接入节点的状态，从而避免不必要的资源浪费。第三方智能手机通过蓝牙的通信方式感知目标（即被监护对象）的存在，从而将目标的标识信息和当前第三方智能手机的地理位置上报给应用中心。

应用示例二：紧急情况下的物品定位和移动轨迹

在某些特殊情况下，例如抢劫带有前述蓝牙终端设备的物品或者劫持佩戴有前述蓝牙终端设备的人的情况下，应用中心可以根据应用示例一构建的覆盖广的、值更的动态感知网络获知目标所在的大致位置（可以通过感知此目标的第三方智能手机上报的地理位置信息），应用中心可以配置目标周围的大量的智能手机作为接入节点，迅速形成一个动态的实时的监听网络，实时获得目标的轨迹。应用中心还可以授权给目标周围的某些第三方智能手机，使其可以发送修改目标设备系统配置的信息，修改的过程可以通过授权的第三方智能手机与目标设备建立私有化、本地化的连接，从而实现目标设备系统配置的修改。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种网络接入系统，其特征在于，包括第三方的移动终端、终端设备、应用中心和长距离通信网络，所述第三方的移动终端和所述终端设备中均含有短距离通信模块，所述第三方的移动终端通过短距离通信链路与所述终端设备交互信息，所述第三方的移动终端通过所述长距离通信网络与所述应用中心交互信息。

2.根据权利要求1所述的网络接入系统，其特征在于，所述第三方的移动终端中含有定位功能模块。

3.根据权利要求1所述的网络接入系统，其特征在于，所述短距离通信模块为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、红外通信模块或Zigbee通信模块。

4.根据权利要求1所述的网络接入系统，其特征在于，所述第三方的移动终端为与所述终端设备没有直接关联关系的手机，所述直接关联关系是指预先确定的绑定关系。

5.一种网络接入方法，应用于权利要求1所述的网络接入系统，其特征在于，包括：

所述接入节点通过长距离通信网络与应用中心交互信息。

6.根据权利要求5所述的网络接入方法，其特征在于，所述接入节点的配置方式为：应用中心配置第三方的移动终端作为所述接入节点，或者，第三方的移动终端根据预配置的信息自发的作为所述接入节点。

7.根据权利要求5所述的网络接入方法，其特征在于，所述接入节点通过短距离通信的方式与终端设备交互信息包括：

8.根据权利要求7所述的网络接入方法，其特征在于，所述接入节点通过短距离通信的方式感知所述终端设备的信息包括:

9.根据权利要求8所述的网络接入方法，其特征在于，所述终端设备的标识信息是所述终端设备的短距离通信模块的设备地址；或者，所述终端设备的标识信息是应用中心预定义的标识信息。

10.根据权利要求5所述的网络接入方法，其特征在于，所述接入节点通过长距离通信网络与应用中心交互信息包括：

11.根据权利要求10所述的网络接入方法，其特征在于，所述当前位置信息包括地理坐标、经纬度信息、全球定位系统GPS给出的位置信息、移动蜂窝网络辅助给出的位置信息中的任意一种或多种。

12.根据权利要求10所述的网络接入方法，其特征在于，所述应用中心发送的管理和配置信息包括：

所述应用中心对所述接入节点的配置信息；和/或

13.根据权利要求12所述的网络接入方法，其特征在于，所述应用中心对所述接入节点的配置信息的内容包括如下选项中的任意一种或多种：配置所述接入节点发送报告信息的频率、授权所述接入节点与终端设备建立短距离通信连接、通知所述接入节点广播信息的特征，使得接入节点根据所述广播信息的特征进行终端设备的感知。