CN103685424A - 一种gprs文件远程传输方法、物联网终端及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GPRS文件远程传输方法、物联网终端及系统，所述方法包括：物联网终端控制其GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接，以使得物联网终端在建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路之时，GSM无线模块成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道；在网管控制服务器启动FTP服务器之后，物联网终端启动FTP终端应用程序，并依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据。在本发明中，物联网终端的GSM无线模块成为数据传输的一个透明通道，数据不需要GSM无线模块进行处理，只是透明转发，提供了文件传输的传输效率。

Description

一种GPRS文件远程传输方法、物联网终端及系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体而言，涉及一种GPRS文件远程传输方法、物联网终端及系统。

背景技术

在物联网应用中，针对无线组网，其系统架构如图1所示，整个物联网系统由物联网终端，路由器，网管控制服务器和数据服务器组成，其中，物联网终端用于采集底层传感器的数据，对智能设备进行控制以及与网管控制服务器进行数据交互；路由器用来做公网与内网的映射；网管控制服务器用来接收物联网终端发来的采集数据，实现对物联网终端的实时控制，以及还用来负责与数据服务器进行数据交互；数据服务器用于保存物联网终端上送的采集数据，以及对数据的一些控制操作。

在实际应用当中，经常会遇到需要对物联网终端进行应用程序下载和更新的应用，这样就不可避免地涉及到需要在网管控制服务器与物联网终端之间进行无线GPRS文件的传输。

在需要将GPRS文件下载到物联网终端之上时，目前一般采用的方式为：网管控制服务器将无线GPRS文件进行拆分，例如拆分为每包具有大概几百个字节的拆分包，然后在每个拆分包中分别加上包头、索引、包尾以及校验码，然后再采用私有协议把数据发送给物联网终端自身的无线GPRS模块，由GPRS模块进行无线数据接收。

采用这种传输方法对于文件大小较小的文件(例如文件大小在500K以下)，在进行无线GPRS文件传输时是可行且有效的，但是当一旦要进行无线传输的GPRS文件的大小比较大时(例如文件大小在500K以上)，此时若采用该方法进行GPRS文件的传输，则效率会大大降低，这是因为数据每次都需要经过GPRS模块进行处理，然后再进行转发，从而导致传输效率低下。另外，一旦无线传输链路不是很好，导致在GPRS文件传输过程中需要进行数据重发或重新建立链接的话，则传输速率就会更慢，传输效率就会更低，需要的时间就会更长。

发明内容

为了克服现有的GPRS文件无线传输中的传输速度慢、效率低的缺点，本发明提供了一种GPRS文件远程传输方法、物联网终端及系统。

为了达到本发明的目的，本发明采用以下技术方案实现：

一方面，本发明提供的一种GPRS文件远程传输方法，包括：

物联网终端控制其GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接，以使得物联网终端在建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路之时，GSM无线模块成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道；

在网管控制服务器启动FTP服务器之后，物联网终端启动FTP终端应用程序，并依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据。

优选地，在物联网终端依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据之时，物联网终端采用多线程平滑方式从FTP服务器之上下载数据。

优选地，在物联网终端从FTP服务器之上下载数据之时，若下载中断，则执行以下断点下载步骤：

物联网终端向FTP服务器发送携带本地文件长度信息的重置命令，以通知FTP服务器启动断点下载；

物联网终端向FTP服务器发送携带相应文件名信息的重传命令，FTP服务器据此定位文件指针以读取相应文件，并将其发送至物联网终端；

物联网终端的FTP终端应用程序定位本地文件指针，并创建socket，以被动或非被动方式建立与FTP服务器的数据通道，循环调用接收函数接收数据并将其追加入本地文件。

一方面，本发明提供的一种物联网终端，包括：

处理模块，用于控制GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接；以及进一步用于在网管控制服务器启动FTP服务器之后，启动FTP终端应用程序；

FTP终端应用程序，用于依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据；

GSM无线模块，用于在处理模块的控制下建立与GPRS移动网关的PPP连接，并据此建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路，以使得该GSM无线模块成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道。

优选地，在处理模块依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据之时，物联网终端采用多线程平滑方式从FTP服务器之上下载数据。

优选地，在FTP终端应用程序从FTP服务器之上下载数据之时，若下载中断，则：

处理模块向FTP服务器发送携带本地文件长度信息的重置命令，以通知FTP服务器启动断点下载；

处理模块向FTP服务器发送携带相应文件名信息的重传命令，FTP服务器据此定位文件指针以读取相应文件，并将其发送至物联网终端；

FTP终端应用程序定位本地文件指针，并创建socket，以被动或非被动方式建立与FTP服务器的数据通道，循环调用接收函数接收数据并将其追加入本地文件。

另外一方面，本发明提供的一种物联网系统，包括：

物联网终端，用于控制其GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接，以使得物联网终端在建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路之时，GSM无线模块成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道；以及进一步用于启动FTP终端应用程序，并依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据。

网管控制服务器，用于在物联网终端与之建立无线通信链路之后，启动FTP服务器；

FTP服务器，用于依据FTP协议通过建立的无线通信链路向相应的物联网终端发送数据。

优选地，在物联网终端依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据之时，物联网终端采用多线程平滑方式从FTP服务器之上下载数据。

优选地，在物联网终端从FTP服务器之上下载数据之时，若下载中断，则：

物联网终端向FTP服务器发送携带本地文件长度信息的重置命令，以通知FTP服务器启动断点下载；

物联网终端向FTP服务器发送携带相应文件名信息的重传命令，FTP服务器据此定位文件指针以读取相应文件，并将其发送至物联网终端；

物联网终端的FTP终端应用程序定位本地文件指针，并创建socket，以被动或非被动方式建立与FTP服务器的数据通道，循环调用接收函数接收数据并将其追加入本地文件。

通过上述本发明的技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

物联网终端通过GSM无线模块建立与GPRS移动网关之间的PPP拨号连接，并在建立PPP连接后，由网管控制服务器启动FTP服务器，物联网终端启动FTP终端程序，采用FTP协议对文件进行无线传输，这样使GSM无线模块成为数据传输的一个透明通道，数据不需要GSM无线模块再进行处理，只是透明转发，提供了文件传输的传输效率。

在文件下载的过程中，采用多线程平滑技术，一般而言，物联网终端的处理模块（例如ARM处理器）的处理能力远远高于无线数据链路的吞吐能力，多线程的优势体现在当无线信道质量不好时，利用多条线路的同时接收可以平滑掉单条链路窗口移动带来的影响，从而从效果上增加了下载的速度。

另外，还可以采用多个物联网终端同时进行下载，网管控制服务器启动FTP服务器后，多个物联网终端可以同时连接网管控制服务器的对应地址及端口号，对相关的文件进行下载和更新，物联网终端根据下载对应的包序列号，在断线的情况下，向网管控制服务器申请对应序列号以后的数据包，达到断点续传的效果，避免数据的重复传输。

附图说明

图1是现有的物联网系统框架结构示意图；

图2是本发明提供的物联网终端结构示意图；

图3是本实施例具体应用下的物联网终端的详细功能结构示意图；

图4是本发明实施例提供的GPRS文件远程传输方法流程示意图；

图5是本发明实施例提供的物联网系统框架结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供的一种GPRS文件远程传输方法，包括如下步骤：

S10、物联网终端控制其GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接，以使得物联网终端在建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路之时，GSM无线模块成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道；

S20、在网管控制服务器启动FTP服务器之后，物联网终端启动FTP终端应用程序，并依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据。

优选实施方式下，在步骤S20中，在物联网终端依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据之时，物联网终端采用多线程平滑方式从FTP服务器之上下载数据。这是因为，通常物联网终端的处理模块（例如ARM处理器）的处理能力远远高于无线数据链路的吞吐能力，多线程的优势体现在当无线信道质量不好时，利用多条线路的同时接收可以平滑掉单条链路窗口移动带来的影响，从而从效果上增加了下载的速度。

为了达到多线程均衡，加快下载速度各个线程任务分配是这样实现的。在开始下载时，文件平均分成若干块进行下载。如第一个线程一开始的任务是从文件的0位置开始下载一直到 72908位置处。线程1每次下载一块数据后就要调整任务，如第一次下载了20800字节的数据，那么线程1的任务将改为：20800-72908。如此下去，直到任务为72908-72908时表示线程1完成了当前的下载任务。此时，线程1就分析各个线程的任务，找出任务最为繁忙的一个线程：如线程 3：14816-218724。那么线程1就自动去调整任务，拿50%的任务来再次下载，周而复始，直到各个线程都完成任务。

优选实施方式下，在物联网终端从FTP服务器之上下载数据之时，若下载中断，则执行以下断点下载步骤：

S30、物联网终端向FTP服务器发送携带本地文件长度信息的重置命令，以通知FTP服务器启动断点下载；

S40、物联网终端向FTP服务器发送携带相应文件名信息的重传命令，FTP服务器据此定位文件指针以读取相应文件，并将其发送至物联网终端；

S50、物联网终端的FTP终端应用程序定位本地文件指针，并创建socket，以被动或非被动方式建立与FTP服务器的数据通道，循环调用接收函数接收数据并将其追加入本地文件。

优选实施方式下，在物联网终端向FTP服务器上传数据之时，若上传中断，则执行以下断点上传步骤：

S60、获取FTP服务器上和本地要上传文件的同名文件大小；

S70、物联网终端向FTP服务器发送携带文件名信息的追加命令，通知FTP服务器，以通知FTP服务器启动断点上传；

S80、物联网终端定位本地文件指针（FTP服务器上文件大小相同的位置）；

S90、物联网终端从文件指针处读数据，并发送数据至FTP服务器。

另一方面，本发明实施例还提供了一种物联网终端，如图2所示，包括：

处理模块10，用于控制GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接；以及进一步用于在网管控制服务器启动FTP服务器之后，启动FTP终端应用程序；

FTP终端应用程序20，用于依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据；

GSM无线模块30，用于在处理模块10的控制下建立与GPRS移动网关的PPP连接，并据此建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路，以使得该GSM无线模块30成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道。

本实施例中，在处理模块10依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据之时，物联网终端采用多线程平滑方式从FTP服务器之上下载数据。

通常物联网终端的处理模块10（例如ARM处理器）的处理能力远远高于无线数据链路的吞吐能力，多线程的优势体现在当无线信道质量不好时，利用多条线路的同时接收可以平滑掉单条链路窗口移动带来的影响，从而从效果上增加了下载的速度。

优选实施方式下，在FTP终端应用程序20从FTP服务器之上下载数据之时，若下载中断，则物联网终端进行如下断点下载的步骤：

1）处理模块10向FTP服务器发送携带本地文件长度信息的重置命令，以通知FTP服务器启动断点下载；

2）处理模块10向FTP服务器发送携带相应文件名信息的重传命令，FTP服务器据此定位文件指针以读取相应文件，并将其发送至物联网终端；

3）FTP终端应用程序20定位本地文件指针，并创建socket，以被动或非被动方式建立与FTP服务器的数据通道，循环调用接收函数接收数据并将其追加入本地文件。

同样地，如果在物联网终端向FTP服务器上传数据之时，若上传中断，则物联网终端执行以下断点上传步骤：

1）物联网终端的处理模块10获取FTP服务器上和本地要上传文件的同名文件大小；

2）物联网终端的处理模块10向FTP服务器发送携带文件名信息的追加命令，通知FTP服务器，以通知FTP服务器启动断点上传；

3）物联网终端的处理模块10定位本地文件指针（FTP服务器上文件大小相同的位置）；

4）物联网终端的处理模块10从文件指针处读数据，并发送数据至FTP服务器。

如图3所示，其描绘了一种本实施例具体应用下的物联网终端的详细功能结构示意图，其中：

ARM处理器，用以完成终端的控制功能，例如AI/DI的采集，DO的控制，RTC时间的设置，以及传感器的控制等等；

GSM无线模块，用以完成无线数据的传输功能；

其中，ARM处理器通过串口与GSM无线模块相连，控制GSM无线模块进行GPRS无线链路的建立和断开；

DO，其为数字输出接口，用于实现对数字通道的开关控制；

AI/DI，其为模拟及数字输入接口，用于实现对外部模拟及数字信号的采集；

RTC，其为实时时钟，用于为系统提供系统时钟；

3D Sensor，其为加速度传感器，用于采集移动时的加速度值；

RS232/485，异步串行传输标准接口，用来连接外部智能设备。

另外一方面，如图4所示，本发明实施例还提供了一种物联网系统，包括：

物联网终端，用于控制其GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接，以使得物联网终端在建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路之时，GSM无线模块成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道；以及进一步用于启动FTP终端应用程序，并依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据。

网管控制服务器，用于在物联网终端与之建立无线通信链路之后，启动FTP服务器；

FTP服务器，用于依据FTP协议通过建立的无线通信链路向相应的物联网终端发送数据。

具体地，在物联网终端依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据之时，物联网终端采用多线程平滑方式从FTP服务器之上下载数据。

具体地，在物联网终端从FTP服务器之上下载数据之时，若下载中断，则：

1）物联网终端向FTP服务器发送携带本地文件长度信息的重置命令，以通知FTP服务器启动断点下载；

2）物联网终端向FTP服务器发送携带相应文件名信息的重传命令，FTP服务器据此定位文件指针以读取相应文件，并将其发送至物联网终端；

3）物联网终端的FTP终端应用程序定位本地文件指针，并创建socket，以被动或非被动方式建立与FTP服务器的数据通道，循环调用接收函数接收数据并将其追加入本地文件。

如图5所示，在本实施例提供的物联网系统中，物联网终端在与网络侧进行GPRS文件数据传输过程中，其包括的具体实施步骤如下：

步骤1、物联网终端GPRS无线模块进行初始化；

步骤2、GSM无线模块建立与GPRS移动网关之间的PPP连接，这样物联网终端就可以把GSM无线模块看做是一个透明数据通道，在物联网终端建立起与网络侧的无线传输链路之后，便可以直接通过该透明的GSM无线模块进行数据传输，从而省去了一个转发环节，从而一定程度上可以节省数据传输的时间，提高数据传输的效率；

步骤3、GMS无线模块进行PPP连接建立判断，如果建立成功，则转步骤4，否则转步骤2；

步骤4、网络侧的网管控制服务器启动FTP服务器；

步骤5、物联网终端启动FTP终端应用程序；

步骤6、物联网终端连接FTP服务器进行相应数据下载；

步骤7、物联网终端通过数据包的ID号判断当前接收到的数据包是否是最后一个数据包，是则结束，否则转步骤6。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种GPRS文件远程传输方法，其特征在于，包括：

物联网终端控制其GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接，以使得物联网终端在建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路之时，GSM无线模块成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道；

在网管控制服务器启动FTP服务器之后，物联网终端启动FTP终端应用程序，并依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据。

2.如权利要求1所述的GPRS文件远程传输方法，其特征在于，在物联网终端依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据之时，物联网终端采用多线程平滑方式从FTP服务器之上下载数据。

3.如权利要求1所述的GPRS文件远程传输方法，其特征在于，在物联网终端从FTP服务器之上下载数据之时，若下载中断，则执行以下断点下载步骤：

物联网终端向FTP服务器发送携带本地文件长度信息的重置命令，以通知FTP服务器启动断点下载；

物联网终端向FTP服务器发送携带相应文件名信息的重传命令，FTP服务器据此定位文件指针以读取相应文件，并将其发送至物联网终端；

物联网终端的FTP终端应用程序定位本地文件指针，并创建socket，以被动或非被动方式建立与FTP服务器的数据通道，循环调用接收函数接收数据并将其追加入本地文件。

4.一种物联网终端，其特征在于，包括：

处理模块，用于控制GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接；以及进一步用于在网管控制服务器启动FTP服务器之后，启动FTP终端应用程序；

FTP终端应用程序，用于依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据；

GSM无线模块，用于在处理模块的控制下建立与GPRS移动网关的PPP连接，并据此建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路，以使得该GSM无线模块成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道。

5.如权利要求4所述的物联网终端，其特征在于，在处理模块依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据之时，物联网终端采用多线程平滑方式从FTP服务器之上下载数据。

6.如权利要求4所述的物联网终端，其特征在于，在FTP终端应用程序从FTP服务器之上下载数据之时，若下载中断，则：

处理模块向FTP服务器发送携带本地文件长度信息的重置命令，以通知FTP服务器启动断点下载；

处理模块向FTP服务器发送携带相应文件名信息的重传命令，FTP服务器据此定位文件指针以读取相应文件，并将其发送至物联网终端；

FTP终端应用程序定位本地文件指针，并创建socket，以被动或非被动方式建立与FTP服务器的数据通道，循环调用接收函数接收数据并将其追加入本地文件。

7.一种物联网系统，其特征在于，包括：

物联网终端，用于控制其GSM无线模块建立与GPRS移动网关的PPP连接，以使得物联网终端在建立起与网络侧的网管控制服务器之间的无线通信链路之时，GSM无线模块成为物联网终端与网管控制服务器在传输无线数据时的一个数据透明传输通道；以及进一步用于启动FTP终端应用程序，并依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据。

网管控制服务器，用于在物联网终端与之建立无线通信链路之后，启动FTP服务器；

FTP服务器，用于依据FTP协议通过建立的无线通信链路向相应的物联网终端发送数据。

8.如权利要求7所述的物联网系统，其特征在于，在物联网终端依据FTP协议通过建立的无线通信链路从FTP服务器之上下载数据之时，物联网终端采用多线程平滑方式从FTP服务器之上下载数据。

9.如权利要求7所述的物联网系统，其特征在于，在物联网终端从FTP服务器之上下载数据之时，若下载中断，则：

物联网终端向FTP服务器发送携带本地文件长度信息的重置命令，以通知FTP服务器启动断点下载；

物联网终端向FTP服务器发送携带相应文件名信息的重传命令，FTP服务器据此定位文件指针以读取相应文件，并将其发送至物联网终端；

物联网终端的FTP终端应用程序定位本地文件指针，并创建socket，以被动或非被动方式建立与FTP服务器的数据通道，循环调用接收函数接收数据并将其追加入本地文件。

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