CN103997529A - 利用具有双重身份的网关进行通信的方法、系统及网关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯物联网领域，公开了一种利用具有双重身份的网关进行通信的方法、系统及网关，电梯物联网包括多个局域网及一个服务器；局域网中的通信方法包括：接收服务器通过入网设备发送的获取目标电梯控制器的运行数据的命令；从命令中提取目标电梯控制器的地址信息，比较目标电梯控制器的地址信息与网关的地址信息是否相同；若目标电梯控制器的地址信息与网关的地址信息相同，通过入网设备发送目标电梯控制器的运行数据给服务器；若目标电梯控制器的地址信息与网关的地址信息不同，则将命令发送给与目标电梯控制器对应连接的节点。该具有双重身份的网关可以直接采集该电梯控制器的运行数据，也可以将该命令转发给与电梯控制器对应连接的节点。

Description

利用具有双重身份的网关进行通信的方法、系统及网关

技术领域

本发明涉及电梯物联网领域，特别涉及一种利用具有双重身份的网关进行通信的方法、系统及网关。

背景技术

电梯物联网是指在互联网的基础上，将固定的电梯系统通过传感器和网络技术连接成的一个物物相连的网络，该网络和电梯系统之间可以达到互联互动的效果。电梯物联网中包括电梯控制器、节点、中继器、网关及服务器，节点用于采集各电梯的运行信息，即节点可以为采集器，网关则是通过中继器将同网段各节点采集到的电梯的信息汇总起来，通过互联网或者移动通信网络技术，将数据传送到服务台。

具体的，利用现有的网关将电梯的运行数据向服务器发送时，电梯控制器需要将其数据先发送给节点，再由节点通过中继器将该数据转发给网关；或在服务器向电梯控制器发送命令时，需要网关先将该命令通过中继器发送给与接收命令的电梯控制器对应连接的节点，再由该节点将该命令转发给接收命令的电梯控制器。现有技术中网关的功能比较单一，使用受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用具有双重身份的网关进行通信的方法、系统及网关，利用该具有双重身份的网关进行通信时，该网关能够根据获取的命令直接采集该电梯控制器的运行数据，也可以将该命令转发给与电梯控制器对应连接的节点，即该网关具有了采集器和网关的双重功能，扩大了网关的使用范围。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种利用具有双重身份的网关进行通信的系统，应用于电梯物联网，所述电梯物联网包括多个局域网及一个服务器；其中，所述局域网包括：N个电梯控制器、N-1个节点、多个中继器、一个网关及一个入网设备；所述网关作为节点与所述N个电梯控制器中的一个电梯控制器直接相连，所述N个电梯控制器中的其余任意N-1部电梯控制器分别连接一个节点，所述N-1个节点中的每个节点通过至少一个所述中继器与所述网关无线组网，所述网关、所述入网设备及所述服务器顺序相连，所述N为大于或等于2的整数。

本发明的实施方式还提供了一种利用具有双重身份的网关进行通信的方法，应用于电梯物联网中所述利用具有双重身份的网关，该方法包括：

接收所述服务器通过所述入网设备发送的获取目标电梯控制器的运行数据的命令；所述目标电梯控制器为所述服务器需要获取运行数据的电梯控制器；

从所述命令中提取所述目标电梯控制器的地址信息，比较所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息是否相同；

若所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息相同，则通过所述入网设备发送所述目标电梯控制器的运行数据给所述服务器；

若所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息不同，则将所述命令发送给与所述目标电梯控制器对应连接的节点。

本发明的实施方式还提供一种网关，应用于电梯物联网中，该网关包括：

接收模块，用于接收所述服务器通过所述入网设备发送的获取目标电梯控制器的运行数据的命令，所述目标电梯控制器为所述服务器需要获取运行数据的电梯控制器；

提取模块，用于从所述接收模块接收到的命令中提取所述目标电梯控制器的地址信息；

比较模块，用于比较所述提取模块提取的所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息是否相同；

第一发送模块，用于在所述比较模块比较得到所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息相同时，通过所述入网设备发送所述目标电梯控制器的运行数据给所述服务器；

第二发送模块，用于在所述比较模块比较得到所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息不同时，将所述命令发送给与所述目标电梯控制器对应连接的节点。

本发明实施方式相对于现有技术而言，当服务器需要向某个电梯控制器发送命令时，服务器可以通过入网设备先将该命令发送给网关，网关在接收到该命令之后，比较一下该命令中携带的目标电梯控制器的地址信息与自己的地址信息是否相同，若不同，则将该命令发送给目标节点。网关实现命令转发功能，该过程中网关功能与现有技术相同。若命令中携带的目标电梯控制器的地址信息与自己的地址信息相同，也就是说服务器是希望获取与该网关直接相连的电梯控制器的运行数据，那么，该网关可以直接将该电梯控制器的运行数据通过入网设备返回给服务器；该过程中取消了网关将命令发送给与该电梯控制器相连的节点的通信过程，节省了该通信链路，简化了网络结构。也就是说，该网关同时具有了采集电梯控制器运行数据并将运行数据转发给服务器的功能，可以使得整个电梯控制器物联网减少配置一个节点，节省网络配置成本。

优选地，当所述网关轮询节点时，所述方法还包括：

当所述网关发送的轮询消息中的索引对应的唯一标识组中包含与所述网关的唯一标识相同的唯一标识时；

所述网关接收所述唯一标识组中与所述网关的唯一标识不同的唯一标识对应的节点发送的轮询结果；

所述网关存储所述轮询结果、所述网关的网络地址及所述网关的唯一标识。

网关每次发送的轮询消息中包含轮询节点的索引，每个索引与一个唯一标识组对应，即每个索引与多个节点的唯一标识对应，若网关作为节点使用，有可能轮询消息的索引对应的唯一标识组中会包含与网关的唯一标识相等的唯一标识，此时，网关可以判断到轮询的节点中包含自己这个节点，则在接收轮询结果时，只接收与自己的唯一标识不同的节点发送的轮询结果，而在存储时，网关将自己的网络地址、唯一标识和其余的节点发送的轮询结果一起存储。对于整个网络来说，节省了一个节点，省去了网关和该节点的通信过程，节省了通信链路，简化了网络结构。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的利用具有双重身份的网关进行通信的系统中电梯物联网的拓扑结构示意图；

图2是根据本发明第二实施方式的利用具有双重身份的网关进行通信的方法流程示意图；

图3是根据本发明第三实施方式的利用具有双重身份的网关进行通信的方法流程示意图；

图4是根据本发明第四实施方式的网关的结构示意图；

图5是根据本发明第五实施方式的网关的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明第一实施方式提供一种利用具有双重身份的网关进行通信的系统，该系统应用于电梯物联网，电梯物联网中包括多个局域网及一个服务器。如图1所示，图1为一个局域网的拓扑结构示意图，该局域网包括：N个电梯控制器，N-1个节点、多个中继器、一个网关及一个入网设备；网关作为节点与N个电梯控制器中的第(N-1)号电梯控制器直接相连，N个电梯控制器中的其余任意N-1部电梯控制器分别连接一个节点，N-1个节点分别通过一个或多个中继器与网关无线组网，网关与入网设备及服务器顺序相连；N为大于或等于2的整数，M为大于N的整数。特别的，在实际工程建设中，一个电梯对应一个电梯控制器。本实施方式假设每个节点通过一个中继器和网关相连，但在实际工程应用中每个节点可以通过一个或多个中继器和网关相连，也就是说中继器的数量可以等于或大于节点的数量。局域网内的电梯控制器、节点、中继器及网关通过无线相连，网关与入网设备及服务器之间通过有线或无线方式相连。

本发明第二实施方式提供一种利用具有双重身份的网关进行通信的方法，应用于第一实施方式所述的利用具有双重身份的网关进行通信的系统中，具体如图2所示，该方法包括：

201、接收服务器通过入网设备发送的获取目标电梯控制器的运行数据的命令。

目标电梯控制器为服务器需要获取运行数据的电梯控制器。服务器向指定网关发送采集目标电梯控制器运行数据的命令。

202、从命令中提取目标电梯控制器的地址信息。

该命令中包含目标电梯控制器的地址信息，该地址信息可以包括电梯控制器的网络地址等信息。本实施方式假设地址信息中只包括网络地址。由于电梯控制器和节点是一一对应直接连接的，因此，电梯控制器的网络地址和节点的网络地址可以是相同的，只要找到节点，那么即可锁定与该节点连接的电梯控制器。

203、网关比较目标电梯控制器的地址信息与网关自身的地址信息是否相同。

网关本身也存有地址信息。将从命令中提取目标电梯控制器的网络地址与网关自身的网络地址进行比较。

若目标电梯控制器的网络地址与网关的网络地址相同，执行步骤204；若目标电梯控制器的网络地址与网关的网络地址不同，执行步骤205。

204、通过入网设备发送目标电梯控制器的运行数据给服务器。

网关可以作为节点实时采集目标电梯控制器的运行数据，然后将网关采集到的目标电梯控制器的运行数据发送给服务器。即网关同时具有采集器的功能和网关功能。

205、将命令发送给目标电梯控制器对应连接的节点。接着执行步骤206。

服务器先将该命令发送给与目标电梯控制器相连的目标节点，由该节点完成采集目标电梯控制器的运行数据的功能。

206、接收与目标电梯控制器对应连接的节点发送的运行数据。接着执行步骤207。

目标节点将采集到的目标电梯控制器的运行数据发送给该网关，该网关接收该运行数据。

207、将运行数据通过入网设备发送给服务器。

网关执行数据转发的功能，网关将采集到的目标电梯控制器的运行数据通过入网设备发送给服务器。

该网关的功能可以通过软件编程的方法来实现，编程思路可以为：当服务器发明令给网关的CPU时，CPU可以判断下该命令中携带的信息是要使该网关执行节点功能还是执行网关功能，示例的，当命令中目标电梯控制器的地址信息和网关的地址信息相同时，网关执行节点功能，则直接返回与其相连的电梯控制器运行数据给服务器；当命令中目标电梯控制器的地址信息和网关的地址信息不同时，网关执行网关功能，将该命令发送给与目标电梯控制器对应连接的节点。

本发明实施方式相对于现有技术而言，当服务器需要向某个电梯控制器发送命令时，服务器可以通过入网设备先将该命令发送给网关，网关在接收到该命令之后，比较一下该命令中携带的目标电梯控制器的地址信息与自己的地址信息是否相同，若不同，则将该命令发送给目标节点。网关实现命令转发功能，该过程中网关功能与现有技术相同。若命令中携带的目标电梯控制器的地址信息与自己的地址信息相同，也就是说服务器是希望获取与该网关直接相连的电梯控制器的运行数据，那么，该网关可以直接将该电梯控制器的运行数据通过入网设备返回给服务器；该过程中取消了网关将命令发送给与该电梯控制器相连的节点的通信过程，节省了该通信链路，简化了网络结构。也就是说，该网关同时具有了采集电梯控制器运行数据并将运行数据转发给服务器的功能，可以使得整个电梯控制器物联网减少配置一个节点，节省网络配置成本。

本发明的第三实施方式提供一种利用具有双重身份的网关进行通信的方法，应用于第一实施方式所述的利用具有双重身份的网关进行通信的系统中，该方法主要用于网关周期性的发送轮询消息进行网络维持。具体的，如图3所示，在网关在轮询节点时，该方法包括：

301、若网关发送的轮询消息中的索引对应的唯一标识组中包含与网关自身的唯一标识相同的唯一标识是否相同，接收唯一标识组中与网关的唯一标识不同的节点发送的包含节点的网络地址及节点的唯一标识的轮询结果。

若网关发送的轮询消息中的索引对应的唯一标识组中不包含与网关自身的唯一标识相同的唯一标识，网关对轮询结果的处理与现有技术相同，在此不做赘述。

若网关发送的轮询消息中的索引对应的唯一标识组中包含与网关自身的唯一标识相同的唯一标识，网关就可以知道本次轮询的结果中包含与自己直接相连的电梯控制器的节点的轮询结果，而网关本身是作为该电梯控制器的节点使用的，因此，网关本身得将自己的网络地址、唯一标识等信息作为节点信息存储起来。

网关要周期性的发送轮询消息，该轮询消息可以为专用命令，该专用命令用于要求收到该轮询消息的各节点返回轮询结果。该轮询消息中还包括索引，索引与指定电梯控制器对应连接的节点的唯一标识相对应，用于指定返回轮询结果的节点，一个索引对应多个电梯控制器，指定电梯控制器为与要广播的轮询消息中的索引对应的节点对应连接的电梯控制器。以下以一个具体例子来说明步骤301的具体实现。

示例的，假设网关要求以5个节点为单位向其返回轮询结果，这样可以避免在多个节点在接收到专用命令时同时返回轮询结果造成网络拥塞的情况发生。假设在第1秒时，网关广播的专用命令中的索引是1，假设1指示1号至5号节点，如图1所示，1号至5号节点对应的电梯控制器是1号至5号电梯控制器，1号至5号电梯控制器通过对应的1号至5号节点与网关直接相连，则轮询结果的接收及发送过程与现有技术相同，在此不做赘述。同理，对局域网中的N个电梯控制器控制器进行轮询。

特别的，如图1所示，对于第M号电梯控制器，可以将网关看做与其相连的第M号节点，即网关是作为与该电梯控制器直接相连的节点来使用的，则当网关向第M号节点发送轮询消息时，该轮询消息中的索引对应的唯一标识组中就会包含网关的唯一标识。当网关判定轮询消息中的索引对应的唯一标识组中包含自己的唯一标识时，在接收到另外4个节点返回的轮询结果后，将自己的唯一标识、网络地址及另外4个轮询结果作为节点信息存储起来。

303、存储轮询结果、网关的网络地址及网关的唯一标识。

网关每次发送的轮询消息中包含轮询节点的索引，每个索引与一个唯一标识组对应，即每个索引与多个节点的唯一标识对应，若网关作为节点使用，有可能轮询消息的索引对应的唯一标识组中会包含与网关的唯一标识相等的唯一标识，此时，网关可以判断到轮询的节点中包含自己这个节点，则在接收轮询结果时，只接收与自己的唯一标识不同的节点发送的轮询结果，而在存储时，网关将自己的网络地址、唯一标识和其余的节点发送的轮询结果一起存储。对于整个网络来说，节省了一个节点，省去了网关和该节点的通信过程，节省了通信链路，简化了网络结构。

本发明第四实施方式提供一种网关，该网关应用于电梯物联网中，如图4所示，该网关包括：

接收模块，用于接收服务器通过入网设备发送的获取目标电梯控制器的运行数据的命令，目标电梯控制器为服务器需要获取运行数据的电梯控制器。

提取模块，用于从接收模块接收到的命令中提取目标电梯控制器的地址信息。

比较模块，用于比较提取模块提取的目标电梯控制器的地址信息与网关的地址信息是否相同。

第一发送模块，用于在比较模块比较得到目标电梯控制器的地址信息与网关的地址信息相同时，通过入网设备发送目标电梯控制器的运行数据给服务器。

第二发送模块，用于在比较模块比较得到目标电梯控制器的地址信息与网关的地址信息不同时，将命令发送给与目标电梯控制器对应连接的节点。

进一步的，接收模块还用于接收与目标电梯控制器对应连接的节点发送的目标电梯控制器的运行数据；发送模块还用于将目标电梯控制器的运行数据通过入网设备发送给服务器。

本发明实施方式相对于现有技术而言，当服务器需要向某个电梯控制器发送命令时，服务器可以通过入网设备先将该命令发送给网关，接收模块在接收到该命令之后，通过提取模块提取出命令中目标电梯控制器的地址信息，比较模块比较一下该命令中携带的目标电梯控制器的地址信息与自己的地址信息是否相同，若不同，第二发送模块则将该命令发送给目标节点。网关实现命令转发功能，该过程中网关功能与现有技术相同。若命令中携带的目标电梯控制器的地址信息与自己的地址信息相同，也就是说服务器是希望获取与该网关直接相连的电梯控制器的运行数据，那么，第一发送模块可以直接将该电梯控制器的运行数据通过入网设备返回给服务器；该过程中取消了网关将命令发送给与该电梯控制器相连的节点的通信过程，节省了该通信链路，简化了网络结构。也就是说，该网关同时具有了采集电梯控制器运行数据并将运行数据转发给服务器的功能，可以使得整个电梯控制器物联网减少配置一个节点，节省网络配置成本。

本发明第五实施方式涉及一种网关，第五实施方式是第四实施方式的基础上做了进一步改进，改进后的网关能够完成轮询电梯控制器的任务。在该实施方式中，网关与第四实施方式中的网关的结构不同，不同的是：除接收模块、提取模块、比较模块及第一发送模块和第二发送模块之外，该网关还包括：判断模块及存储模块，其中，判断模块用于判断网关发送的轮询消息中的索引对应的唯一标识组中是否包含与网关自身的唯一标识相同的唯一标识；接收模块还用于当判断模块判定网关发送的轮询消息中的索引对应的唯一标识组中包含与网关自身的唯一标识相同的唯一标识时，接收唯一标识组中与网关的唯一标识不同的唯一标识对应的节点发送的轮询结果；存储模块用于存储轮询结果、网关的网络地址及网关的唯一标识。

本实施方式中假设第二发送模块用于发送轮询消息。

网关每次发送的轮询消息中包含轮询节点的索引，每个索引与一个唯一标识组对应，即每个索引与多个节点的唯一标识对应，若网关作为节点使用，有可能轮询消息的索引对应的唯一标识组中会包含与网关的唯一标识相等的唯一标识，此时，网关可以判断到轮询的节点中包含自己这个节点，则在接收轮询结果时，只接收与自己的唯一标识不同的节点发送的轮询结果，而在存储时，网关将自己的网络地址、唯一标识和其余的节点发送的轮询结果一起存储。对于整个网络来说，节省了一个节点，省去了网关和该节点的通信过程，节省了通信链路，简化了网络结构。

值得一提的是，关于装置的实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。各个物理单元的工作原理可以参考方法实施例中的叙述，本发明在此不再赘述。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种利用具有双重身份的网关进行通信的系统，应用于电梯物联网，其特征在于，所述电梯物联网包括多个局域网及一个服务器；其中，所述局域网包括：N个电梯控制器、N-1个节点、多个中继器、一个网关及一个入网设备；所述网关作为节点与所述N个电梯控制器中的一个电梯控制器直接相连，所述N个电梯控制器中的其余任意N-1个电梯控制器分别连接一个节点，所述N-1个节点中的每个节点通过至少一个所述中继器与所述网关无线组网，所述网关、所述入网设备及所述服务器顺序相连，所述N为大于或等于2的整数。

2.一种利用具有双重身份的网关进行通信的方法，应用于权利要求1所述的网关，其特征在于，包括：

接收所述服务器通过所述入网设备发送的获取目标电梯控制器的运行数据的命令；所述目标电梯控制器为所述服务器需要获取运行数据的电梯控制器；

从所述命令中提取所述目标电梯控制器的地址信息，比较所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息是否相同；

若所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息相同，则通过所述入网设备发送所述目标电梯控制器的运行数据给所述服务器；

若所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息不同，则将所述命令发送给与所述目标电梯控制器对应连接的节点。

3.根据权利要求2所述的利用具有双重身份的网关进行通信的方法，其特征在于，在将所述命令发送给所述目标电梯控制器对应连接的节点之后，所述方法还包括：

接收与所述目标电梯控制器对应连接的节点发送的所述目标电梯控制器的运行数据；

将所述目标电梯控制器的运行数据通过所述入网设备发送给所述服务器。

4.根据权利要求2所述的利用具有双重身份的网关进行通信的方法，其特征在于，当所述网关轮询节点时，所述方法还包括：

当所述网关发送的轮询消息中的索引对应的唯一标识组中包含与所述网关的唯一标识相同的唯一标识时；

所述网关接收所述唯一标识组中与所述网关的唯一标识不同的唯一标识对应的节点发送的轮询结果；

所述网关存储所述轮询结果、所述网关的网络地址及所述网关的唯一标识。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的利用具有双重身份的网关进行通信的方法，其特征在于，所述网关存储有节点信息，所述节点信息中包括：节点的唯一标识、节点网络地址及其对应关系。

6.一种网关，应用于权利要求1所述的电梯物联网中，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收所述服务器通过所述入网设备发送的获取目标电梯控制器的运行数据的命令，所述目标电梯控制器为所述服务器需要获取运行数据的电梯控制器；

提取模块，用于从所述接收模块接收到的命令中提取所述目标电梯控制器的地址信息；

比较模块，用于比较所述提取模块提取的所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息是否相同；

第一发送模块，用于在所述比较模块比较得到所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息相同时，通过所述入网设备发送所述目标电梯控制器的运行数据给所述服务器；

第二发送模块，用于在所述比较模块比较得到所述目标电梯控制器的地址信息与所述网关的地址信息不同时，将所述命令发送给与所述目标电梯控制器对应连接的节点。

7.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，

所述接收模块还用于接收与所述目标电梯控制器对应连接的节点发送的所述目标电梯控制器的运行数据；

所述发送模块还用于将所述目标电梯控制器的运行数据通过所述入网设备发送给所述服务器。

8.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，所述网关还包括判断模块和存储模块，

其中，所述判断模块用于判断所述网关发送的轮询消息中的索引对应的唯一标识组中是否包含与所述网关自身的唯一标识相同的唯一标识；

所述接收模块还用于当所述判断模块判定所述网关发送的轮询消息中的索引对应的唯一标识组中包含与所述网关自身的唯一标识相同的唯一标识时，接收所述唯一标识组中与所述网关的唯一标识不同的唯一标识对应的节点发送的轮询结果；

所述存储模块用于存储所述轮询结果、所述网关的网络地址及所述网关的唯一标识。