CN105591995A - 传感器网络与互联网通信的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传感器网络与互联网通信的方法和系统，涉及物联网技术领域。其中方法包括响应于互联网应用发出的业务请求，根据业务请求的网络地址判断互联网应用和目标无线传感器网络相连的网络场景；根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，采用选择的传输控制策略将业务请求传输到目标无线传感器网络；将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令；根据控制指令对目标无线传感器网络中的目标节点进行操控，从而屏蔽不同网络环境的差异性，实现无线传感器网络和互联网的互联互通，同时针对无线传感器网络和互联网相连的不同场景，采用不同的传输控制策略传输交互信息，为无线传感器网络和互联网提供更有效的信息交互。

Description

传感器网络与互联网通信的方法和系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种传感器网络与互联网通信的方法和系统。

背景技术

在当今信息技术飞速发展的时代，以互联网为代表的信息网络给人们的生活带来了巨大变化，已经成为人们日常活动不可缺少的部分。无线传感器网络是由大量传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。

一个单独的无线传感器网络必须和一个外部网络连接在一起，以便使外部网络可以监测和控制无线传感器网络。互联网与无线传感器网络互连交互在智能家居等领域有很大的应用前景。在家中嵌入传感器节点，通过无线传感网络与互联网连接在一起，将会给人们提供更加舒适、方便和更具人性化的智能家居环境。利用远程控制系统，可以完成对家电的远程遥控，例如可以在回家之前的半小时打开空调等，也可以遥控电饭褒、微波炉、电冰箱、电视机、摄像头、电脑等家电，按照自己的意愿完成相应的煮饭、烧菜以及下载网上资料到电脑中等工作，也可以通过图像传感器设备随时监控家庭安全情况。

无论从地理范围，还是从网络规模来讲，互联网都是最大的一种网络，因此将无线传感器网络和互联网互连是非常有意义的。如果说互联网构成了逻辑上的信息世界，那么互联网与无线传感器网络互连就是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起，改变了人类与自然界的交互方式。人们可以通过传感器网络直接感知客观世界，从而极大地扩展现有网络的功能和人类认识世界的能力。而无线传感器网络与互联网之间如何有效的相互通信是一个有待进一步研究的问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：无线传感器网络与互联网之间如何有效的相互通信。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种传感器网络与互联网通信的方法，包括：响应于互联网应用发出的业务请求，根据业务请求的网络地址判断互联网应用和目标无线传感器网络相连的网络场景，网络场景包括局域网场景和广域网场景；根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，采用选择的传输控制策略将业务请求传输到目标无线传感器网络，传输控制策略包括本地控制策略和远程控制策略；将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令；根据控制指令对目标无线传感器网络中的目标节点进行操控。

在一个实施例中，根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，采用选择的传输控制策略将业务请求传输到目标无线传感器网络包括：如果网络场景是局域网场景，选择本地控制策略，通过互联网应用和目标无线传感器网络所在的局域网将业务请求传输到目标无线传感器网络；或者，如果网络场景是广域网场景，选择远程控制策略，将业务请求传输到云端服务器，再由云端服务器传输到目标无线传感器网络。

在一个实施例中，将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令包括：根据预先建立的互联网数据与无线传感器网络数据的映射，将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令。

在一个实施例中，该方法还包括：接收目标节点通过目标无线传感器网络返回的操控结果；将无线数据格式的操控结果转换成互联网格式的操控结果；按照当前的网络场景和选择的传输控制策略将互联网格式的操控结果传输到互联网应用。

在一个实施例中，互联网格式的业务请求是超文本传输协议(HTTP)请求，无线数据格式的控制指令是无线传感器网络(WSN)指令。

根据本发明实施例的再一个方面，提供一种传感器网络与互联网通信的系统，包括：场景判断模块，用于响应于互联网应用发出的业务请求，根据业务请求的网络地址判断互联网应用和目标无线传感器网络相连的网络场景，网络场景包括局域网场景和广域网场景；策略选择模块，用于根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，传输控制策略包括本地控制策略和远程控制策略；传输模块，用于采用选择的传输控制策略将业务请求传输到目标无线传感器网络；消息解析模块，用于将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令；任务执行模块，用于根据控制指令对目标无线传感器网络中的目标节点进行操控。

在一个实施例中，策略选择模块，具体用于：如果网络场景是局域网场景，选择本地控制策略；如果网络场景是广域网场景，选择远程控制策略；传输模块，具体用于：如果所述策略选择模块选择的是本地控制策略，通过互联网应用和目标无线传感器网络所在的局域网将业务请求传输到目标无线传感器网络；如果所述策略选择模块选择的是远程控制策略，将业务请求传输到云端服务器，再由云端服务器传输到目标无线传感器网络。

在一个实施例中，消息解析模块，具体用于：根据预先建立的互联网数据与无线传感器网络数据的映射，将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令。

在一个实施例中，任务执行模块，还用于接收目标节点通过目标无线传感器网络返回的操控结果；消息解析模块，还用于将无线数据格式的操控结果转换成互联网格式的操控结果；传输模块，还用于按照当前的网络场景和选择的传输控制策略将互联网格式的操控结果传输到互联网应用。

本发明实施例可以屏蔽不同网络环境的差异性，实现无线传感器网络和互联网的互联互通，同时针对无线传感器网络和互联网相连的不同场景，采用不同的传输控制策略传输交互信息，为无线传感器网络和互联网提供更有效的信息交互。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明传感器网络与互联网通信的方法一个实施例的流程图。

图2为本发明传感器网络与互联网通信的系统一个实施例的结构图。

图3为本发明传感器网络与互联网通信的方法一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决无线传感器网络与互联网之间如何有效的相互通信的问题，本发明基于中间件思想提出一种无线传感器网络和互联网的通信方案，在本发明方案中，设计协议转换中间层(也即，传感器网络与互联网通信的系统)，对上连接互联网，提供标准化互联网访问接口，将互联网请求转换成传感器网络可执行的指令信息，对下连接无线传感器网络，并根据请求返回传感器网络采集的数据，实现无线传感器网络与互联网之间的通信。

图1为本发明传感器网络与互联网通信的方法一个实施例的流程图。如图1所示，本实施例的方法包括：

步骤S102，响应于互联网应用发出的业务请求，根据业务请求的网络地址判断互联网应用和目标无线传感器网络相连的网络场景，网络场景包括局域网场景和广域网场景。

步骤S104，根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，采用选择的传输控制策略将业务请求传输到目标无线传感器网络，传输控制策略包括本地控制策略和远程控制策略。

步骤S106，将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令。

其中，互联网格式的业务请求例如可以是超文本传输协议(HTTP)请求，无线数据格式的控制指令例如可以是无线传感器网络(WSN)指令。

步骤S108，根据控制指令对目标无线传感器网络中的目标节点进行操控。

在步骤S104中，具体来说，如果网络场景是局域网场景，可以选择本地控制策略，通过互联网应用和目标无线传感器网络所在的局域网将业务请求传输到目标无线传感器网络，即所有数据传输均在高速局域网下完成。如果网络场景是广域网场景，选择远程控制策略，将业务请求传输到云端服务器，再由云端服务器传输到目标无线传感器网络。

在步骤S106中，具体来说，可以预先建立互联网数据与无线传感器网络数据的映射，然后根据预先建立的互联网数据与无线传感器网络数据的映射，将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令。

在步骤S108之后，本实施例的方法还可以包括：接收目标节点通过目标无线传感器网络返回的操控结果；将无线数据格式的操控结果转换成互联网格式的操控结果；按照当前的网络场景和选择的传输控制策略将互联网格式的操控结果传输到互联网应用。

本发明实施例可以屏蔽不同网络环境的差异性，实现无线传感器网络和互联网的互联互通，同时针对无线传感器网络和互联网相连的不同场景，采用不同的传输控制策略传输交互信息，为无线传感器网络和互联网提供更有效的信息交互。

下面列举一个应用实例。假如用户家里有一台无线传感器设备，采用本发明的方案用户通过手机上的应用可以对其进行控制。内网场景下：无线传感器和手机应用都连接至家里的无线路由器，无线传感器和手机应用之间直接通过局域网进行协议转换和通信交互。外网场景下：用户不在家里，无线传感器通过无线路由器与外网连通，用户的手机应用通过3G或者其他非局域网方式与互联网连通，这种场景下无线传感器和手机应用均与云端服务器连接，通过云平台实现协议转换和通信交互。

图2为本发明传感器网络与互联网通信的系统一个实施例的结构图。如图2所示，本实施例的系统200包括：

场景判断模块202，用于响应于互联网应用发出的业务请求，根据业务请求的网络地址判断互联网应用和目标无线传感器网络相连的网络场景，网络场景包括局域网场景和广域网场景；

策略选择模块204，用于根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，传输控制策略包括本地控制策略和远程控制策略；

传输模块206，用于采用选择的传输控制策略将业务请求传输到目标无线传感器网络；

消息解析模块208，用于将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令；

任务执行模块210，用于根据控制指令对目标无线传感器网络中的目标节点进行操控。

在一个实施例中，策略选择模块204具体用于：如果网络场景是局域网场景，选择本地控制策略；如果网络场景是广域网场景，选择远程控制策略。相应的，传输模块206具体用于：如果策略选择模块选择的是本地控制策略，通过互联网应用和目标无线传感器网络所在的局域网将业务请求传输到目标无线传感器网络；如果策略选择模块选择的是远程控制策略，将业务请求传输到云端服务器，再由云端服务器传输到目标无线传感器网络。

在一个实施例中，消息解析模块208具体用于：根据预先建立的互联网数据与无线传感器网络数据的映射，将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令。

在一个实施例中，任务执行模块210，还用于接收目标节点通过目标无线传感器网络返回的操控结果；消息解析模块208，还用于将无线数据格式的操控结果转换成互联网格式的操控结果；传输模块206，还用于按照当前的网络场景和选择的传输控制策略将互联网格式的操控结果传输到互联网应用。

本发明实施例可以屏蔽不同网络环境的差异性，实现无线传感器网络和互联网的互联互通，同时针对无线传感器网络和互联网相连的不同场景，采用不同的传输控制策略传输交互信息，为无线传感器网络和互联网提供更有效的信息交互。

图3为本发明传感器网络与互联网通信的方法一个实施例的流程图。如图3所示，本实施例的方法包括：

步骤S301，互联网应用发出业务请求。

步骤S302，互联网应用发出的业务请求到达场景判断模块，场景判断模块根据业务请求的网络地址判断互联网应用和目标无线传感器网络相连的网络场景，网络场景包括局域网场景和广域网场景，并将判断的网络场景发送给策略选择模块。

步骤S303，策略选择模块根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，如果网络场景是局域网场景，可以选择本地控制策略，如果网络场景是广域网场景，可以选择远程控制策略。

步骤S303a，如果选择远程控制策略，利用传输模块的远程传输功能传输业务请求。步骤S304a，将业务请求传输到云端服务器，再由云端服务器传输到目标无线传感器网络。

步骤S303b，如果选择本地控制策略，利用传输模块的本地传输功能传输业务请求。步骤S304b，通过互联网应用和目标无线传感器网络所在的局域网将业务请求传输到目标无线传感器网络。

步骤S305，消息解析模块将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令。

步骤S306，任务执行模块根据控制指令执行任务，对目标无线传感器网络中的目标节点进行操控。

步骤S307，任务执行模块接收目标节点通过目标无线传感器网络返回的执行结果(或称操控结果)，并发送给消息解析模块。

步骤S308，消息解析模块将无线数据格式的操控结果转换成互联网格式的操控结果。

步骤S309，按照当前的网络场景和选择的传输控制策略将互联网格式的操控结果传输到互联网应用。

步骤S309a，在广域网场景和远程控制策略下，消息解析模块将操控结果发给云端服务器，云端服务器经远程传输到达互联网应用。

步骤S309b，在局域网场景和本地控制策略下，消息解析模块将操控结果通过局域网经本地传输到达互联网应用。

本发明实施例可以屏蔽不同网络环境的差异性，实现无线传感器网络和互联网的互联互通，同时针对无线传感器网络和互联网相连的不同场景，采用不同的传输控制策略传输交互信息，为无线传感器网络和互联网提供更有效的信息交互。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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 (10)

1.一种传感器网络与互联网通信的方法，包括：

响应于互联网应用发出的业务请求，根据业务请求的网络地址判断互联网应用和目标无线传感器网络相连的网络场景，网络场景包括局域网场景和广域网场景；

根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，采用选择的传输控制策略将业务请求传输到目标无线传感器网络，传输控制策略包括本地控制策略和远程控制策略；

将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令；

根据控制指令对目标无线传感器网络中的目标节点进行操控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，采用选择的传输控制策略将业务请求传输到目标无线传感器网络包括：

如果网络场景是局域网场景，选择本地控制策略，通过互联网应用和目标无线传感器网络所在的局域网将业务请求传输到目标无线传感器网络；

或者，如果网络场景是广域网场景，选择远程控制策略，将业务请求传输到云端服务器，再由云端服务器传输到目标无线传感器网络。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令包括：

根据预先建立的互联网数据与无线传感器网络数据的映射，将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收目标节点通过目标无线传感器网络返回的操控结果；

将无线数据格式的操控结果转换成互联网格式的操控结果；

按照当前的网络场景和选择的传输控制策略将互联网格式的操控结果传输到互联网应用。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，互联网格式的业务请求是超文本传输协议HTTP请求，无线数据格式的控制指令是无线传感器网络WSN指令。

6.一种传感器网络与互联网通信的系统，包括：

场景判断模块，用于响应于互联网应用发出的业务请求，根据业务请求的网络地址判断互联网应用和目标无线传感器网络相连的网络场景，网络场景包括局域网场景和广域网场景；

策略选择模块，用于根据不同的网络场景选择相应的传输控制策略，传输控制策略包括本地控制策略和远程控制策略；

传输模块，用于采用选择的传输控制策略将业务请求传输到目标无线传感器网络；

消息解析模块，用于将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令；

任务执行模块，用于根据控制指令对目标无线传感器网络中的目标节点进行操控。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述策略选择模块，具体用于：如果网络场景是局域网场景，选择本地控制策略；如果网络场景是广域网场景，选择远程控制策略；

所述传输模块，具体用于：如果所述策略选择模块选择的是本地控制策略，通过互联网应用和目标无线传感器网络所在的局域网将业务请求传输到目标无线传感器网络；如果所述策略选择模块选择的是远程控制策略，将业务请求传输到云端服务器，再由云端服务器传输到目标无线传感器网络。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述消息解析模块，具体用于：根据预先建立的互联网数据与无线传感器网络数据的映射，将互联网格式的业务请求转换成无线数据格式的控制指令。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述任务执行模块，还用于接收目标节点通过目标无线传感器网络返回的操控结果；

所述消息解析模块，还用于将无线数据格式的操控结果转换成互联网格式的操控结果；

所述传输模块，还用于按照当前的网络场景和选择的传输控制策略将互联网格式的操控结果传输到互联网应用。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，互联网格式的业务请求是超文本传输协议HTTP请求，无线数据格式的控制指令是无线传感器网络WSN指令。