CN103997530B - 电梯物联网的通信系统及数据发送方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯物联网领域，公开了一种电梯物联网的通信系统及数据发送方法，包含：电梯控制器，节点，入网设备和物联网服务器，其中，每个节点连接一个电梯控制器，还包含网关；每个节点均与网关无线连接；网关与入网设备和物联网服务器顺序相连；每个节点将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据无线发送给网关，该网关再将接收到的电梯运行数据通过入网设备发送给物联网服务器。与现有技术相比，多个节点通过一个网关与物联网服务器通信，能够明显降低物联网服务器的负荷，减少整个通信系统的网络成本，也能够使得电梯快速方便的入网。

Description

电梯物联网的通信系统及数据发送方法

技术领域

本发明涉及电梯物联网领域，特别涉及电梯物联网的通信系统及数据发送方法。

背景技术

现有的电梯物联网，采用的结构是一台电梯控制器对应一个节点，每个节点通过至少一个中继器和一套入网设备与物联网服务器进行通信，如图1所示，图中用M表示节点的总数量，M为大于或等于1的整数。这种结构的成本太高，而且扩展能力有限，每增加一台电梯需另外增加一套入网设备，系统成本较高；另外，每台电梯控制器的运行数据通过对应的节点和中继器分别传输给物联网服务器，如果电梯控制器数量过多，这种通信方式会使物联网服务器的负荷陡增；另外，由于每台电梯控制器的运行数据分别传输，从节点到物联网服务器之间的数据传输量较大，网络流量成本也会随之增加；此外，现有技术中的电梯物联网技术集成采集和远距离无线传输功能，每个节点的安装地都需考虑远距离无线信号，如GPRS(Gerneral Packer Radio Service，通用无线分组业务)信号，如果信号覆盖不到，则这台电梯的入网效果将很差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯物联网的通信系统及数据发送方法，使得多个节点通过一个网关与一个入网设备以及物联网服务器通信，能够明显降低物联网服务器的负荷，减少了整个通信系统的网络成本，另外也能使电梯方便入网。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电梯物联网的通信系统，电梯控制器，节点，入网设备和物联网服务器，其中，每个所述节点连接一个电梯控制器，还包含网关；

每个所述节点均与所述网关无线连接；

所述网关、所述入网设备及所述物联网服务器顺序相连；

每个所述节点均将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据无线发送给所述网关，该网关再将接收到的所述电梯运行数据通过所述入网设备发送给所述物联网服务器。

本发明中，多个节点将与其对应的各电梯控制器的电梯运行数据汇总到一个网关，再由该网关将接收到的电梯运行数据集中通过入网设备发送给物联网服务器，与现有技术中每个节点分别与物联网服务器通信相比，本发明中将多个节点通过一个网关和一个入网设备与物联网服务器通信，使得在一个区域内的各电梯控制器的电梯运行数据能够在网关处汇总之后一起传输给入网设备，再通过入网设备传输给物联网服务器，不仅在一个区域内实现了统一管理，也能够明显降低物联网服务器的负荷；其次，与现有技术中每个节点的数据分别传输给物联网服务器的通信方式相比，从网关到物联网服务器的数据流量减小，能够降低网关到物联网服务器之间由于使用网络流量产生的费用；另外，在需要增加电梯时，只需要设置一个与该电梯对应的节点号，就能够使得该电梯方便得加入到该区域内节点与网关组成的局域网，与现有技术中每入网一个电梯就需要另外增加一套入网设备相比，本发明可以多个电梯共用一个入网设备，进一步降低了整个通信系统的成本。

本发明还提供了一种电梯物联网的通信系统，包含：M个电梯控制器、M-1个节点、一个入网设备及一个物联网服务器，还包含一个双重身份的网关；

所述双重身份的网关与所述M个电梯控制器中的任意一个电梯控制器直接有线相连；

除与所述双重身份的网关相连的一个电梯控制器以外，所述M个电梯控制器中其余M-1个电梯控制器分别连接一个所述节点；

所述M-1个节点均与所述双重身份的网关无线连接；

所述双重身份的网关、所述入网设备及所述物联网服务器顺序相连；

所述双重身份的网关采集所述与之直接相连的电梯控制器的电梯运行数据，并接收所述M-1个节点无线发送的所述M-1个电梯控制器的电梯运行数据；接着将采集到的所述与之直接相连的电梯控制器的电梯运行数据和接收到的所述M-1个电梯控制器的电梯运行数据汇聚后通过所述入网设备转发给所述物联网服务器；

其中，所述M为大于或等于2的整数。

本发明中，M个电梯控制器中有任意一个电梯控制器与一个双重身份的网关直接相连，其余M-1个电梯控制器通过M-1个节点与上述双重身份的网关间接相连，该双重身份的网关一方面充当节点采集与之直接相连的那一个电梯控制器的电梯运行数据，并接收上述M-1个节点发送的M-1个电梯控制器的电梯运行数据，另一方面将上述采集到的与之直接相连的电梯控制器的电梯运行数据和接收到的M-1个电梯控制器的电梯运行数据汇聚后通过入网设备转发给物联网服务器。与现有技术中每个节点分别与物联网服务器通信相比，本发明中将多个节点通过一个双重身份的网关和一个入网设备与物联网服务器通信，使得在一个区域内的各电梯控制器的电梯运行数据能够在双重身份的网关处汇总之后一起传输给入网设备，再通过入网设备传输给物联网服务器，不仅在一个区域内实现了统一管理，也能够明显降低物联网服务器的负荷；其次，由于本发明中的双重身份的网关还可以充当一个节点使用，所以与现有技术相比，本发明还可以节约一个节点；再次，与现有技术中每个节点的数据分别传输给物联网服务器的通信方式相比，从网关到物联网服务器的数据流量减小，能够降低网关到物联网服务器之间由于使用网络流量产生的费用；另外，在需要增加电梯时，只需要设置一个与该电梯对应的节点号，就能够使得该电梯方便得加入到该区域内节点与网关组成的局域网，与现有技术中每入网一个电梯就需要另外增加一套入网设备相比，本发明可以多个电梯共用一个入网设备，进一步降低了整个通信系统的成本。

优选地，所述电梯物联网的通信系统还包含中继器；

所述节点通过所述中继器与所述网关无线相连；

每个所述节点将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据通过所述中继器无线发送给所述网关。

本领域技术人员可以理解，如果节点1#距离网关距离较远或两者之间有阻挡物，信号传输会出现中断，若此时两者之间有一个节点2#，则节点2#可以充当一个中转站使用，使节点1#与网关之间通信畅通；但是此时若节点1#与网关之间也没有其它的节点充当中转站，信号传输就会中断，此时就可以在两者之间增加中继器，中继器相当于一个中转站，能够使信号远距离传输，当然两者之间的中继器数量也可以为多个，以适应更远距离的信号传输。

优选地，所述物联网服务器将管控电梯的命令通过所述入网设备发送给所述网关，所述网关再将所述管控电梯的命令无线发送给与所述网关无线连接的指定节点，所述指定节点是与将要执行所述管控电梯的命令的电梯控制器相连的节点；所述管控电梯的命令包含获取电梯基本状态数据命令、获取上下召和指令数据命令、获取故障记录命令或对各所述节点进行无线网络维护命令。

本发明中，物联网服务器能够通过入网设备将管控电梯的命令统一发送给网关，网关再统一分发给与之无线连接的各个节点，与现有技术中物联网服务器需要分别给各个节点发送管控电梯的命令相比，在网关与各个节点之间形成的局域网内实现了统一管理；该统一管理包括获取电梯基本状态数据、获取上下召和指令数据、获取故障记录以及对各节点进行无线网络维护等。

优选地，所述网关通过单播通信的方式，将所述管控电梯的命令无线发送给与所述网关无线连接的指定的任意一个节点；所述网关通过组播通信的方式，将所述管控电梯的命令无线发送给与所述网关无线连接的指定的至少两个节点；所述网关通过广播通信的方式，将所述管控电梯的命令无线发送给与所述网关无线连接的所有节点。

与现有技术中直接从物联网服务器发命令给各节点相比，本发明中的网关可以直接以单播、组播或广播通信方式向与与之无线连接的节点发送命令，一般情况下，在需要对某一个指定的节点发送命令时，使用单播通信方式；需要对指定的至少两个节点发送命令时，使用组播通信方式；需要对所有节点发送命令，尤其是需要对各个节点统一进行网络维护时，使用广播通信方式。

优选地，所述网关和与之无线连接的所述节点之间通过Zigbee网络进行通信；所述网关、所述入网设备以及所述物联网服务器之间通过有线网络或无线网络进行通信。

在本发明中，网关和各节点之间可以形成局域网，使得从节点到网关之间的网络传输免费，进一步节约了成本，在本发明中，该局域网优选使用Zigbee网络，因为Zigbee网络传输速度能够满足电梯监视的要求；在网关、入网设备以及物联网服务器之间可以通过有线网络或无线网络进行通信，这样就可以实现物联网服务器与网关之间的远距离通信。

附图说明

图1是根据现有技术中电梯物联网的通信系统拓扑结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式中电梯物联网的通信系统拓扑结构示意图；

图3是根据本发明第二实施方式中电梯物联网的通信系统拓扑结构示意图；

图4是根据本发明第六实施方式中电梯物联网的通信系统拓扑结构示意图；

图5是根据本发明第七实施方式中电梯物联网的通信系统拓扑结构示意图。

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。

本发明的第一实施方式涉及一种电梯物联网的通信系统。具体流程如图2所示，包含电梯控制器，节点，入网设备和物联网服务器，还包含网关，其中每个节点连接一个电梯控制器，每个节点均与网关无线连接(图中用M表示节点的总数量，M为大于或等于1的整数)；网关与入网设备和物联网服务器顺序相连，每个节点均将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据无线发送给网关，该网关再将接收到的电梯运行数据通过入网设备发送给物联网服务器。

值得一提的是，本领域技术人员可以理解，如图2所示，如果由于节点1#距离网关距离较远或两者之间有阻挡物时，信号传输会出现中断，但是此时如果两者之间有一个节点2#，则节点2#可以充当一个中转站使用，使节点1#与网关之间通信畅通。

对于上述结构的电梯物联网的通信系统，物联网服务器对各节点的管控也是通过网关来实现：物联网服务器将管控电梯的命令通过入网设备发送给网关，网关再将管控电梯的命令无线发送给与之无线连接的指定节点。其中，管控电梯的命令包含获取电梯基本状态数据命令、获取上下召和指令数据命令、获取故障记录命令或对各节点进行无线网络维护命令；指定节点是与将要执行管控电梯的命令的电梯控制器相连的节点。

本实施方式中，物联网服务器能够通过入网设备将管控电梯的命令统一发送给网关，网关再统一分发给与之无线连接的各个节点，与现有技术中物联网服务器需要分别给各个节点发送管控电梯的命令相比，在网关与各个节点之间形成的局域网内实现了统一管理；该统一管理包括获取电梯基本状态数据、获取上下召和指令数据、获取故障记录以及对各节点进行无线网络维护等。

另外，值得一提的是，在本实施方式中，网关和与之无线连接的各节点之间通过Zigbee网络进行通信；在网关、入网设备以及物联网服务器之间通过有线网络或无线网络进行通信。

在本实施方式中，网关和各节点之间可以形成局域网，使得从节点到网关之间的网络传输免费，进一步节约了成本，在本实施方式中，该局域网优选使用Zigbee网络，因为Zigbee网络传输速度能够满足电梯监视的要求；而在网关、入网设备以及物联网服务器之间可以通过有线网络或无线网络进行通信，这样就可以实现物联网服务器与网关之间的远距离通信。

本实施方式中，多个节点将与其对应的各电梯控制器的电梯运行数据汇总到一个网关，再由该网关将接收到的电梯运行数据集中通过入网设备发送给物联网服务器，与现有技术中每个节点分别与物联网服务器通信相比，本实施方式中将多个节点通过一个网关和一个入网设备与物联网服务器通信，使得在一个区域内的各电梯控制器的电梯运行数据能够在网关处汇总之后一起传输给入网设备，再通过入网设备传输给物联网服务器，不仅在一个区域内实现了统一管理，也能够明显降低物联网服务器的负荷；其次，与现有技术中每个节点的数据分别传输给物联网服务器的通信方式相比，从网关到物联网服务器的数据流量减小，能够降低网关到物联网服务器之间由于使用网络流量产生的费用；另外，在需要增加电梯时，只需要设置一个与该电梯对应的节点号，就能够使得该电梯方便得加入到该区域内节点与网关组成的局域网，与现有技术中每入网一个电梯就需要另外增加一套入网设备相比，本实施方式可以多个电梯共用一个入网设备，进一步降低了整个通信系统的成本。

本发明的第二实施方式涉及一种电梯物联网的通信系统。第二实施方式为第一实施方式的进一步改进，在第一实施方式中，网关和与之无线连接的各节点之间是直接无线连接的，每个节点将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据直接无线发送给网关；而在本发明第二实施方式中，网关和各节点之间是通过中继器间接无线连接的，每个节点将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据通过中继器无线发送给网关。具体如图3所示。

本领域技术人员可以理解，如果节点1#距离网关距离较远或两者之间有阻挡物，信号传输会出现中断，若此时两者之间有一个节点2#，则节点2#可以充当一个中转站使用，使节点1#与网关之间通信畅通；但是此时若节点1#与网关之间也没有其它的节点充当中转站(如图3所示，节点2#距离网关距离也较远)，信号传输就会中断，此时就可以在两者之间增加中继器，中继器相当于一个中转站，能够使信号远距离传输，当然两者之间的中继器数量也可以为多个，以适应更远距离的信号传输。

本实施方式为第一实施方式的进一步改进，第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。

本发明的第三实施方式涉及一种电梯物联网的通信系统。第三实施方式为第一实施方式的一个具体实施例，在第一实施方式中，物联网服务器将管控电梯的命令通过入网设备发送给网关，网关再将管控电梯的命令发送给与之无线连接的节点。在本实施方式中，网关通过单播通信的方式，将上述管控电梯的命令无线发送给与之无线连接的指定的任意一个节点。

单播通信的方式适合电梯数量较少的情况，物联网服务器及时响应各电梯对应节点的请求，针对每个节点不同的请求发送不同的数据，容易实现个性化服务。一般是在需要对某一个指定的节点发送命令时，例如需要获取某一个指定的节点对应的电梯控制器的电梯运行数据时，使用单播通信方式。

本实施方式为第一实施方式的一个具体实施例，第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。

本发明的第四实施方式涉及一种电梯物联网的通信系统。第四实施方式为第一实施方式的一个具体实施例，在第一实施方式中，物联网服务器将管控电梯的命令通过入网设备发送给网关，网关再将管控电梯的命令无线发送给与之无线连接的节点。在本实施方式中，网关通过广播通信的方式，将上述管控电梯的命令无线发送给与之无线连接的所有节点。

广播通信方式适合电梯数量较多的区域，网络设备简单，维护简单，布网成本低廉，主要应用在需要对所有节点发送命令时，尤其是需要对所有节点统一进行网络维护时，使用广播通信方式。

本实施方式为第一实施方式的一个具体实施例，第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。

本发明的第五实施方式涉及一种电梯物联网的通信系统。第五实施方式为第一实施方式的一个具体实施例，在第一实施方式中，物联网服务器将管控电梯的命令通过入网设备发送给网关，网关再将管控电梯的命令无线发送给与之无线连接的节点。在本实施方式中，网关通过组播通信的方式，将上述管控电梯的命令无线发送给与之无线连接的指定的至少两个节点。

组播通信的方式是将需要相同数据流的节点加入相同的组共享一条数据流，节省了物联网服务器的负载，另外，由于组播通信是根据节点的需要对数据流进行复制转发，所以物联网服务器的总宽带不受节点接入端带宽的限制，使得物联网服务器可以提供的服务可以非常丰富。组播通信的方式主要应用在需要对指定的一个或多个节点发送命令时，尤其是需要获取上述一个或多个节点对应的电梯的电梯运行数据时。

本实施方式为第一实施方式的一个具体实施例，第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。

本发明的第六实施方式涉及一种电梯物联网的通信系统，如图4所示，包含：M个电梯控制器、M-1个节点、一个入网设备及一个物联网服务器，其特征在于，还包含一个双重身份的网关。

具体地说，双重身份的网关与M个电梯控制器中的任意一个电梯控制器直接有线相连(图中以电梯控制器N#表示与双重身份的网关直接相连的电梯控制器，其中，N为M中的任意一个数)；除与双重身份的网关相连的一个电梯控制器以外，M个电梯控制器中其余M-1个电梯控制器分别连接一个所述节点；M-1个节点均与双重身份的网关无线连接；双重身份的网关、入网设备及物联网服务器顺序相连。双重身份的网关采集与之直接相连的电梯控制器的电梯运行数据，并接收M-1个节点无线发送的M-1个电梯控制器的电梯运行数据，接着将采集到的与之直接相连的电梯控制器的电梯运行数据和接收到的所述M-1个电梯控制器的电梯运行数据汇聚后通过所述入网设备转发给所述物联网服务器；其中，M为大于或等于2的整数。

本实施方式中，M个电梯控制器中有任意一个电梯控制器与一个双重身份的网关直接相连，其余M-1个电梯控制器通过M-1个节点与上述双重身份的网关间接相连，该双重身份的网关一方面充当节点采集与之直接相连的那一个电梯控制器的电梯运行数据，并接收上述M-1个节点发送的M-1个电梯控制器的电梯运行数据，另一方面将上述采集到的与之直接相连的电梯控制器的电梯运行数据和接收到的M-1个电梯控制器的电梯运行数据汇聚后通过入网设备转发给物联网服务器。与现有技术中每个节点分别与物联网服务器通信相比，本发明中将多个节点通过一个双重身份的网关和一个入网设备与物联网服务器通信，使得在一个区域内的各电梯控制器的电梯运行数据能够在双重身份的网关处汇总之后一起传输给入网设备，再通过入网设备传输给物联网服务器，不仅在一个区域内实现了统一管理，也能够明显降低物联网服务器的负荷；其次，由于本发明中的双重身份的网关还可以充当一个节点使用，所以与现有技术相比，本发明还可以节约一个节点；再次，与现有技术中每个节点的数据分别传输给物联网服务器的通信方式相比，从网关到物联网服务器的数据流量减小，能够降低网关到物联网服务器之间由于使用网络流量产生的费用；另外，在需要增加电梯时，只需要设置一个与该电梯对应的节点号，就能够使得该电梯方便得加入到该区域内节点与网关组成的局域网，与现有技术中每入网一个电梯就需要另外增加一套入网设备相比，本发明可以多个电梯共用一个入网设备，进一步降低了整个通信系统的成本。

本发明的第七实施方式涉及一种电梯物联网的通信系统。第七实施方式为第六实施方式的进一步改进，在第六实施方式中，双重身份的网关和与之无线连接的M-1个节点之间是直接无线连接的，每个节点将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据直接无线发送给该双重身份的网关；而在本发明第七实施方式中，上述双重身份的网关和M-1个节点之间是通过中继器间接无线连接的，每个节点将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据通过中继器无线发送给网关。具体如图5所示。

本实施方式中使用到的技术细节与本发明第二实施方式的相同，为了减少重复，这里不再赘述。

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 (10)

1.一种电梯物联网的通信系统，包含：电梯控制器，节点，入网设备和物联网服务器，其中，每个所述节点连接一个电梯控制器，其特征在于，还包含网关；

每个所述节点均与所述网关无线连接；

所述网关、所述入网设备及所述物联网服务器顺序相连；

每个所述节点均将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据无线发送给所述网关，该网关再将接收到的所述电梯运行数据通过所述入网设备发送给所述物联网服务器；

所述物联网服务器将管控电梯的命令通过所述入网设备发送给所述网关，所述网关再将所述管控电梯的命令无线发送给与所述网关无线连接的指定节点；

所述指定节点是与将要执行所述管控电梯的命令的电梯控制器相连的节点。

2.根据权利要求1所述的电梯物联网的通信系统，其特征在于，还包含中继器；

所述节点通过所述中继器与所述网关无线相连；

每个所述节点将与之相连的电梯控制器的电梯运行数据通过所述中继器无线发送给所述网关。

3.根据权利要求1所述的电梯物联网的通信系统，其特征在于，所述网关通过单播通信的方式，将所述管控电梯的命令无线发送给与所述网关无线连接的指定的任意一个节点。

4.根据权利要求1所述的电梯物联网的通信系统，其特征在于，所述网关通过组播通信的方式，将所述管控电梯的命令无线发送给与所述网关无线连接的指定的至少两个节点。

5.根据权利要求1所述的电梯物联网的通信系统，其特征在于，所述网关通过广播通信的方式，将所述管控电梯的命令无线发送给与所述网关无线连接的所有节点。

6.根据权利要求1所述的电梯物联网的通信系统，其特征在于，所述管控电梯的命令包含获取电梯基本状态数据命令、获取上下召和指令数据命令、获取故障记录命令或对各所述节点进行无线网络维护命令。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电梯物联网的通信系统，其特征在于，所述网关和与之无线连接的所述节点之间通过Zigbee网络进行通信。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的电梯物联网的通信系统，其特征在于，所述网关、所述入网设备以及所述物联网服务器之间通过有线网络或无线网络进行通信。

9.一种电梯物联网的通信系统，包含：M个电梯控制器、M-1个节点、一个入网设备及一个物联网服务器，其特征在于，还包含一个双重身份的网关；

所述双重身份的网关与所述M个电梯控制器中的任意一个电梯控制器直接有线相连；

除与所述双重身份的网关相连的一个电梯控制器以外，所述M个电梯控制器中其余M-1个电梯控制器分别连接一个所述节点；

所述M-1个节点均与所述双重身份的网关无线连接；

所述双重身份的网关、所述入网设备及所述物联网服务器顺序相连；

所述双重身份的网关采集所述与之直接相连的电梯控制器的电梯运行数据，并接收所述M-1个节点无线发送的所述M-1个电梯控制器的电梯运行数据，接着将采集到的所述与之直接相连的电梯控制器的电梯运行数据和接收到的所述M-1个电梯控制器的电梯运行数据汇聚后通过所述入网设备转发给所述物联网服务器；

其中，所述M为大于或等于2的整数。

10.根据权利要求9所述的电梯物联网的通信系统，其特征在于，还包含S个中继器；

所述M-1个节点通过所述S个中继器与所述双重身份的网关无线连接；

其中，所述S为大于或等于1的整数。