CN102984757A - 一种物联网网关数据处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种物联网网关数据处理方法及装置。所述方法包括：根据无线通信数据协议接收的感知层发送的数据，进行解数据包和提取数据处理；按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型；并将数据中的设备管理数据进行缓存并进行管理处理，然后按照数据解封装格式对需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包和提取数据处理；按照物联网接入协议的数据格式重新对提取的数据进行打包处理，发送至物联网平台。本发明能够减少物联网平台系统处理压力，能够灵活地支持多种不同的感知网络协议和多种不同的物联网平台，降低成本、节约资源，用以满足物联网快速部署的经济需求。

Description

一种物联网网关数据处理方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种物联网网关处理方法及装置。

背景技术

物联网是指以对物理世界感知为目的，以信息处理为主要任务，以网络为信息交互载体，实现物与物、物与人之间的信息交互，提供感知信息服务的智能综合信息系统。通过物与物互联，人们可以更加精细地、动态地管理生产和生活，提高资源利用率和生产效率，改善人与自然间的关系。物联网的发展带来了全新的产业和模式，具有巨大的市场潜力和社会经济效益，成为推动经济发展和和谐社会的强大动力。

一般意义上，物联网整体架构可以分为三层，自下而上分别是感知层、网络层和应用层。而物联网网关是物联网感知层与网络层之间的物理或逻辑网元，主要完成感知终端的网络接入以及感知数据的汇聚、转发，同时提供感知终端、感知网络配置、管理、组网、协议转换以及地址映射等功能。

现有的网关只能实现协议转换的功能，而物联网平台需要完成应用数据和设备数据的处理，由于一个物联网平台要处理大量的节点数据信息，所以会给物联网平台系统带来巨大的处理压力，并且有些数据是物联网平台不需要处理的数据，而物联网平台仍然得接收这些数据，这样就会造成网络资源的大量浪费，所以将物联网平台中的部分功能处理单元提取出来，以便减轻系统的处理压力，提高系统处理速度，有效利用网络资源。若采用在网关中增加数据处理功能，以减少物联网平台系统处理压力，采用这种方式会带来网关通用的问题，具体是因为不同的感知网络有不同的数据协议和不同的数据格式，所以针对不同的感知网络的节点数据，必须有不同的网关数据处理功能模块与其对应，当接入不同的感知网络时就需要更换不同的网关与之相对应，因为感知网络的种类繁多，所以相对应也要生产多种网关，并且在组网的过程也会增大整个系统的复杂性，会耗费大量的人力物力资源，所以无法满足物联网快速发展和网络部署的经济需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的在于提供一种物联网网关数据处理方法及装置，能够对应用数据和设备管理数据进行相应的处理，减少物联网平台系统处理压力，并且能够灵活地支持多种不同的感知网络协议和多种不同的物联网平台，降低成本、节约资源，用以满足物联网快速部署的经济需求。

(此部分直接复制粘贴权利要求书即可，等我们确定权利要求书之后我再进行补充)

根据本发明实施例可以看出，通过对缓存的设备管理数据进行设备管理处理，减少了物联网平台处理大量感知网络节点的设备管理数据的压力，增强了整个物联网网络处理数据的性能；同时对应用处理数据进行相应的应用处理，更进一步的减少了物联网平台的数据处理压力，更进一步提高了整个物联网网络的处理性能，同时也使得网络处理数据的准确性提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一揭示的一种物联网网关数据处理方法流程图；

图2为本发明实施例二揭示的另一种物联网网关数据处理方法流程图；

图3为本发明实施例三揭示的一种物联网网关数据处理装置的结构示意图；

图4为本发明实施例四揭示的另一种物联网网关数据处理装置的结构示意图；

图5为本发明揭示的另一种物联网网关数据处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

实施例一

请参阅图1，其为本发明实施例一揭示的一种物联网网关数据处理方法的方法流程图，包括以下步骤：

步骤101：接收感知层发送的数据，根据无线通信数据协议对接收的数据进行解数据包和提取数据处理；

步骤102：按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型；

步骤103：将重新打包后的数据中的设备管理数据进行缓存；

步骤104：对缓存的设备管理数据进行管理处理，将管理处理后需要上传到物联网平台的设备管理数据进行缓存；

步骤105：按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包和提取数据处理；

步骤106：按照物联网接入协议的数据格式重新对提取的数据进行打包，并将打包后的数据发送至物联网平台。

上述步骤102，“按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型”可以具体为，在接收到感知网络1的数据时，只要识别出提取的数据是什么功能类型，比如是注册帧，则对所述数据进行功能标识，用第一标识指示其为注册帧，再将所述标识后的数据，按照数据格式进行打包，如果要接收到不同的感知网络2的数据时，同样也是识别出提取的数据时什么功能类型，如果同样是注册帧，则同样采用第一标识来指示为注册帧，这样处理，在网关内部就能够对所有不同的感知网络数据进行识别进行处理。所述识别数据的功能类型包括：注册帧、心跳帧、配置帧、指示帧、查询帧、注销帧、应用上报帧和应用数据帧。而对于每一种不同的功能类型，会有不同的标识与其对应。

上述实施例一，通过对缓存的设备管理数据进行设备管理处理，减少了物联网平台处理大量感知网络节点的设备管理数据的压力，增强了整个物联网网络处理数据的性能。

实施例二

针对上述实施例一中的一种物联网网关数据处理方法，其只能对设备管理数据进行处理，也仅仅减轻了物联网平台处理大量感知网络节点的设备管理数据的压力，对于大量的应用处理数据依然是需要上传在物联网平台上进行后台处理的，无法进一步减轻后台处理压力的问题，本发明实施例二提供了另一种物联网网关数据处理方法，具体请参阅图2，包括以下步骤：

步骤201：接收感知层发送的数据，根据无线通信数据协议对接收的数据进行解数据包和提取数据处理；

步骤202：按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型；

优选的，所述步骤202具体为：识别提取的数据功能类型，所述功能类型包括：注册帧、心跳帧、配置帧、指示帧、查询帧、注销帧、应用上报帧和应用数据帧；

针对不同的功能类型对提取的数据添加不同的类型标识，对标识后的数据重新打包。

步骤203：将重新打包后的数据中的设备管理数据进行缓存；

步骤204：将重新打包后的数据中的应用控制数据进行缓存；

步骤205：对缓存的设备管理数据进行管理处理，将管理处理后需要上传到物联网平台的设备管理数据进行缓存；

步骤206：对缓存的应用控制数据进行应用处理，将应用处理后需要上传到物联网平台的应用处理数据进行缓存；

步骤207：按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据和应用处理数据分别进行解数据包和提取数据处理；

步骤208：按照物联网接入协议的数据格式重新对提取的数据进行打包，并将打包后的数据发送至物联网平台。

上述步骤203和步骤204没有先后顺序要求，也可以同时进行；

优选的，所述步骤203，包括：

根据数据重要程度设置数据的优先级；

按照数据优先级的高低顺序将接收到的数据排序为消息队列。

同样，步骤204优选的，也可以按照上述方式执行。

优选的，所述步骤205，还包括：更新感知层设备在网关中的储存状态信息。

优选的，所述步骤205，还包括：当设备管理数据不需要上传到物联网平台时，则发送一个应答数据包，所述应答数据包用于指示设备管理数据是否被正确接收。

优选的，所述步骤207，具体为：按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包处理，得到类型标识；

根据所述类型标识识别设备管理数据的功能类型；

按照设备管理数据的功能类型提取数据。

优选的，步骤206，可以具体为，例如：需要在网关本地处理的应用数据，温度检测应用场景下，需要检测温度的最大值或者最小值，则对接收到的感知网络的温度检测数据，进行排序处理，得到温度的最大值或者温度的最小值，再将温度的最大值或者最小值进行缓存，以便上传到物联网平台，如此处理，节省了公共网络流量，如果不在网关中对温度数据进行排序处理得到最大最小值，则就需要将所有的温度检测数据都缓存以便最终传送给物联网平台，然后物联网平台再对接收到的所有温度数据进行处理，当物联网平台对大量的感知网络节点中温度检测信息进行处理时，则是需要处理非常大的数据量，十分影响整个网络处理性能，最终还会影响检测结果。

上述实施例二提供的一种物联网网关数据处理方法，既能够对设备管理数据进行处理。同时对应用处理数据进行处理，更进一步的减少了物联网平台的处理压力，提高了整个物联网网络的处理性能，同时也使得网络处理数据的准确性提高。

实施例三

本发明还提供了一种物联网网关数据处理装置，请参阅图3，，其为本发明实施例三揭示了一种物联网网关数据处理装置结构示意图。包括：

感知层数据接收模块301、感知层数据打包模块302、缓存模块303、设备管理模块304、数据解封装模块305和物联网数据打包模块306，具体为：

感知层数据接收模块301，用于接收感知层发送的数据，根据无线通信数据协议对接收的数据进行解数据包和提取数据处理；

感知层数据打包模块302，用于按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型；

缓存模块303，用于将重新打包后的数据中的设备管理数据进行缓存；

设备管理模块304，用于对缓存模块中缓存的设备管理数据进行管理处理，将管理处理后需要上传到物联网平台的设备管理数据进行缓存；

数据解封装模块305，用于按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包和提取数据处理；

物联网数据打包模块306，用于按照物联网接入协议的数据格式重新对提取的数据进行打包，并将打包后的数据发送至物联网平台。

优选的，所述感知层数据打包模块302，包括：第一识别子模块302A和第一标识子模块302B，具体为：第一识别子模块302A，用于识别提取的数据功能类型，所述功能类型包括：注册帧、心跳帧、配置帧、指示帧、查询帧、注销帧、应用上报帧和应用数据帧；

第一标识子模块302B，用于针对不同的功能类型对提取的数据添加不同的类型标识，对标识后的数据重新打包。

优选的，所述缓存装置303，还包括：设置子模块303A和排序子模块303B，具体为：所述设置子模块303A，用于根据接收到的消息重要程度设置数据的优先等级；所述排序子模块303B，用于按照优先级高低的顺序将接收到的数据排序成为消息队列。

优选的，所述设备管理模块304，还包括：更新子模块304A，用于更新感知层设备在网关中的储存状态信息。

优选的，所述设备管理模块304，还包括：应答子模块304B，用于当设备管理数据不需要上传到物联网平台时，则发送一个应答数据包，所述应答数据包用于指示设备管理数据是否被正确接收。

优选的，所述数据解封装模块305，包括：解数据包子模块305A、识别子模块305B和提取数据子模块305C，具体为：所述解数据包子模块305A，用于按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包处理，得到类型标识；所述识别子模块305B，用于根据所述类型标识识别设备管理数据的功能类型；所述提取数据子模块305C，用于按照设备管理数据的功能类型提取数据。

上述实施例三所提供的装置中的感知层数据打包模块对不同功能类型的数据进行不同的标识处理，并打包，使得整个装置能够对不同感知网络的数据进行识别处理，装置中的应用管理模块，能够对设备管理数据进行处理，将需要上传的设备管理数据缓存，以便传送给物联网平台，将不需要上传的设备管理数据进行设备管理处理之后，只需要发送应答数据包即可，避免了物联网平台接收不需要处理的数据，大大减轻了物联网平台的数据处理量，提高了网络处理速度。

实施例四

针对上述实施例三中的装置，存在无法对应用数据进行网关处理，仅仅只能对设备管理数据进行处理，而物联网平台针对不同的应用场景需要做对大量的应用数据进行处理，若物联网平台接入大量的感知网络节点则需要处理更多的应用数据，使得网络处理速度无法保证，则对于网络处理结果的实用性无法保证。下面在具体的火警测试场景下对本发明提出的另一种物联网网关数据处理装置进行详细描述，具体装置图如图4所示，包括：

感知层数据接收模块401、感知层数据打包模块402、缓存模块403、设备管理模块404、应用处理模块405、数据解封装模块406和物联网数据打包模块407，具体为：

感知层数据接收模块401，用于接收感知层发送的数据，根据无线通信数据协议对接收的数据进行解数据包和提取数据处理；

感知层数据打包模块402，用于按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型；

缓存模块403，用于将重新打包后的数据中的设备管理数据进行缓存；

设备管理模块404，用于对缓存模块中缓存的设备管理数据进行管理处理，将管理处理后需要上传到物联网平台的设备管理数据进行缓存；

应用处理模块405，用于对缓存模块中缓存的重新打包后的数据中的应用处理数据进行应用处理；

数据解封装模块406，用于按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据和应用处理数据进行解数据包和提取数据处理；

物联网数据打包模块407，用于按照物联网接入协议的数据格式重新对提取的数据进行打包，并将打包后的数据发送至物联网平台。

优选的，所述感知层数据打包模块402，包括：第一识别子模块402A和第一标识子模块402B，具体为：第一识别子模块402A，用于识别提取的数据功能类型，所述功能类型包括：注册帧、心跳帧、配置帧、指示帧、查询帧、注销帧、应用上报帧和应用数据帧；

第一标识子模块402B，用于针对不同的功能类型对提取的数据添加不同的类型标识，对标识后的数据重新打包。

优选的，所述缓存装置403，还包括：设置子模块403A和排序子模块403B，具体为：所述设置子模块403A，用于根据接收到的消息重要程度设置数据的优先等级；所述排序子模块403B，用于按照优先级高低的顺序将接收到的数据排序成为消息队列。

优选的，所述设备管理模块404，还包括：更新子模块404A，用于更新感知层设备在网关中的储存状态信息。

优选的，所述设备管理模块404，还包括：应答子模块404B，用于当设备管理数据不需要上传到物联网平台时，则发送一个应答数据包，所述应答数据包用于指示设备管理数据是否被正确接收。

优选的，所述数据解封装模块406，包括：解数据包子模块406A、识别子模块406B和提取数据子模块406C，具体为：所述解数据包子模块406A，用于按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包处理，得到类型标识；所述识别子模块406B，用于根据所述类型标识识别设备管理数据的功能类型；所述提取数据子模块406C，用于按照设备管理数据的功能类型提取数据。

优选的，所述装置，还包括：网关管理模块，用于对缓存模块中缓存的重新打包后的数据中的应用控制数据进行网关控制处理，具体如图5所示。

优选的，所述应用处理模块405，具体可以为，例如：在处理火警检测场景中，应用处理模块接收到大量的感知层发送的温度数据，对接收到的温度数据进行排序处理，得到温度的最高值，将所述温度最高值缓存在缓存模块中，以便传送给物联网平台进行处理，则所述物联网平台也仅仅需要对温度最高值进行判断是否超过火警检测阈值，已决定是否发送火警告警。

优选的，所述装置中的应用处理模块，可以根据网络需求针对不同应用场景配置不同的应用处理模块，以支持不同的应用数据的处理，减轻物联网平台的处理压力，提高物联网平台处理速度，保证了检测数据的正确性和实用性，同时也提高了整个网联网网络的性能。

以上对本发明所提供的一种物联网网关数据处理方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (16)

1.一种物联网网关数据处理方法，其特征在于，包括：

接收感知层发送的数据，根据无线通信数据协议对接收的数据进行解数据包和提取数据处理；

按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型；

将重新打包后的数据中的设备管理数据进行缓存；

对缓存的设备管理数据进行管理处理，将管理处理后需要上传到物联网平台的设备管理数据进行缓存；

按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包和提取数据处理；

按照物联网接入协议的数据格式重新对提取的数据进行打包，并将打包后的数据发送至物联网平台。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型，包括：

识别提取的数据功能类型，所述功能类型包括：注册帧、心跳帧、配置帧、指示帧、查询帧、注销帧、应用上报帧和应用数据帧；

针对不同的功能类型对提取的数据添加不同的类型标识，对标识后的数据重新打包。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将重新打包后的数据中的设备管理数据进行缓存，包括：

根据数据重要程度设置数据的优先级；

按照优先级的高低顺序将接收到的数据排序成为消息队列。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对缓存的设备管理数据进行管理处理之后，还包括：

更新感知层设备在网关中的储存状态信息。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对缓存的设备管理数据进行管理处理之后，还包括：

当设备管理数据不需要上传到物联网平台时，则发送一个应答数据包，所述应答数据包用于指示设备管理数据是否被正确接收。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型之后，所述方法还包括：

将重新打包后的数据中的应用处理数据投进行缓存，以便对所述应用处理数据进行应用处理。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型之后，所述方法还包括：

将重新打包后的数据中的应用控制数据进行缓存，以便对所述应用控制数据进行网关控制处理。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包和提取数据处理，包括：

按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包处理，得到类型标识；

根据所述类型标识识别设备管理数据的功能类型；

按照设备管理数据的功能类型提取数据。

9.一种物联网网关数据处理装置，其特征在于，包括：

感知层数据接收模块，用于接收感知层发送的数据，根据无线通信数据协议对接收的数据进行解数据包和提取数据处理；

感知层数据打包模块，用于按照数据封装格式重新对提取的数据进行打包，所述打包后的数据中标识了数据的功能类型；

缓存模块，用于将重新打包后的数据中的设备管理数据进行缓存；

设备管理模块，用于对缓存模块中缓存的设备管理数据进行管理处理，将管理处理后需要上传到物联网平台的设备管理数据进行缓存；

数据解封装模块，用于按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包和提取数据处理；

物联网数据打包模块，用于按照物联网接入协议的数据格式重新对提取的数据进行打包，并将打包后的数据发送至物联网平台。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述感知层数据打包模块，包括：

第一识别子模块，用于识别提取的数据功能类型，所述功能类型包括：注册帧、心跳帧、配置帧、指示帧、查询帧、注销帧、应用上报帧和应用数据帧；

第一标识子模块，用于针对不同的功能类型对提取的数据添加不同的类型标识，对标识后的数据重新打包。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述缓存模块，还包括：

设置子模块，用于根据接收到的消息重要程度设置数据的优先等级；

排序子模块，用于按照优先级高低的顺序将接收到的数据排序成为消息队列。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述设备管理模块，还包括：

更新子模块，用于更新感知层设备在网关中的储存状态信息。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述设备管理模块，还包括：

应答子模块，用于当设备管理数据不需要上传到物联网平台时，则发送一个应答数据包，所述应答数据包用于指示设备管理数据是否被正确接收。

14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

应用处理模块，用于对缓存模块中缓存的重新打包后的数据中的应用处理数据进行应用处理。

15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

网关管理模块，用于对缓存模块中缓存的重新打包后的数据中的应用控制数据进行网关控制处理。

16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述数据解封装模块，包括：

解数据包子模块，用于按照数据解封装格式对缓存的需要上传到物联网平台的设备管理数据进行解数据包处理，得到类型标识；

识别子模块，用于根据所述类型标识识别设备管理数据的功能类型；提取数据子模块，用于按照设备管理数据的功能类型提取数据。

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