CN105871629B - 物联网设备传输数据的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物联网设备传输数据的方法，包括：获取物联网设备当前的属性数据，所述属性数据包括属性类型及其对应的当前属性值；计算每一属性类型的当前属性值与属性缺省值的差值以形成属性差值；以及基于物联网将所述属性差值发送至与所述物联网设备通信连接的远端系统，由所述远端系统结合所述属性差值及其对应的属性缺省值，计算得出所述物联网设备当前的属性数据。通过为物联网设备配置属性缺省值，在发送属性数据时，只需要发送当前属性值与属性缺省值的差值即可，极大地减小了传输数据的大小，节省了网络带宽，也降低了通讯成本。

Description

物联网设备传输数据的方法及系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，特指一种物联网设备传输数据的方法及系统。

背景技术

随着物联网行业的迅猛发展，越来越多的“物”通过各种不同的连接技术连接入网。这些设备的一些状态和属性需要定期或不定期的上报。很多情况下物联网需要实时监控和管理这些设备，设备的状态和属性上报的频率会很高，每次上报的消息数量也会很大。若每个物联网设备在自身系统时刻1至N连续的向远端系统侧发送设备属性，当设备状态和属性复杂，上报周期短的时候，物联网设备到网络侧的流量是不容小觑的，且对网络的处理能力也有着相当高的要求，这就使得传输数据的网络带宽较大，费用较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种物联网设备传输数据的方法及系统，解决现有技术中物联网设备传输设备属性时网络带宽大，费用高的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种物联网设备传输数据的方法，包括：

获取物联网设备当前的属性数据，所述属性数据包括属性类型及其对应的当前属性值；

计算每一属性类型的当前属性值与属性缺省值的差值以形成属性差值；以及

基于物联网将所述属性差值发送至与所述物联网设备通信连接的远端系统，由所述远端系统结合所述属性差值及其对应的属性缺省值，计算得出所述物联网设备当前的属性数据。

在发送属性数据时，利用物联网设备的属性缺省值，只需要发送当前属性值与属性缺省值的差值即可，极大地减小了传输数据的大小，节省了网络带宽，也降低了通讯成本。

本发明物联网设备传输数据的方法的进一步改进在于，还包括将所述物联网设备的设备类型、属性类型和对应的属性缺省值配置于远端系统，所述的设备类型、属性类型和属性缺省值对应地形成缺省配置表存储于所述远端系统内。

本发明物联网设备传输数据的方法的进一步改进在于，将所述属性差值发送至所述远端系统，包括：

将所述属性差值、对应所述属性差值的属性类型和设备类型封装形成传输数据包；

将所述传输数据包经所述物联网传输至所述远端系统。

本发明物联网设备传输数据的方法的进一步改进在于，所述远端系统计算得出所述物联网设备当前的属性数据，包括：

解析所接收的传输数据包，以获得所述数据包内的设备类型、属性类型和属性差值；

根据所述设备类型和所述属性类型查找出对应所述属性差值的属性缺省值；

将所述属性差值与对应的所述属性缺省值求和，就得到了当前属性值。

本发明物联网设备传输数据的方法的进一步改进在于，还包括：当所述物联网设备内配置的属性缺省值更新时，发送更新指令至所述远端系统，以令所述远端系统内所配置的属性缺省值对应的更新。

本发明还提供了一种物联网设备传输数据的系统，包括通过物联网通信连接的物联网设备和远端系统；

所述物联网设备获取对应属性类型的当前属性值，并计算所述当前属性值与对应的属性缺省值间的差值以得出属性差值，所述物联网设备基于所述物联网发送所述属性差值至所述远端系统；

所述远端系统接收所述属性差值并结合对应的属性缺省值，计算得出所述物联网设备的当前属性值。

本发明物联网设备传输数据的系统的进一步改进在于，所述远端系统内存储有缺省配置表，所述缺省配置表包括相互对应的设备类型、属性类型和属性缺省值。

本发明物联网设备传输数据的系统的进一步改进在于，所述物联网设备内设有计算模块和发送模块，所述计算模块获取所述物联网设备的当前属性值并计算得出所述当前属性值与所述属性缺省值的差值，形成属性差值；所述发送模块与所述计算模块连接，用于将所述计算模块计算得出的属性差值、对应属性差值的属性类型和设备类型封装形成传输数据包并经所述物联网传输至所述远端系统。

本发明物联网设备传输数据的系统的进一步改进在于，所述远端系统内设有接收模块和解析模块，所述接收模块用于接收所述传输数据包；所述解析模块与所述接收模块连接，用于解析所述传输数据包获得所述传输数据包内的设备类型、属性类型和属性差值，并根据所述设备类型和所述属性类型查出对应所述属性差值的属性缺省值，通过求和获得当前属性值。

本发明物联网设备传输数据的系统的进一步改进在于，所述物联网设备在其内配置的属性缺省值更新时，发送更新指令至所述远端系统，以令所述远端系统内所配置的属性缺省值对应的更新。

附图说明

图1为本发明物联网设备传输数据的系统的系统图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种物联网设备传输数据的系统及方法，用于解决现有物联网设备在频繁上报属性数据时，存在数据上报的冗余度大，传输的网络带宽宽，通讯成本高的问题。物联网中的远端系统需要实时监控和管理物联网设备，所以物联网设备会定期或不定期的上报属性数据，物联网设备的属性数据具有相对稳定的现象，每一物联网设备在前后时刻发送的属性值变化不大，本发明利用属性数据的稳定性，为物联网设备和远端系统配置相同的属性缺省值，物联网设备在发送属性数据前，将当前的属性值与属性缺省值求差值，将属性差值发送给远端系统，这样每次上报属性数据时，仅需要传输属性差值，相对于现有传输属性值，极大地降低了传输所需的位宽，有效节省了网络带宽，从而降低了通讯成本。下面结合附图对本发明物联网设备传输数据的系统及方法进行说明。

参阅图1所示，显示了本发明物联网设备传输数据的系统的系统图。下面结合图1，对本发明物联网设备传输数据的系统进行说明。

如图1所示，本发明物联网设备传输数据的系统包括多个物联网设备和远端系统10，物联网设备通过网络与远端系统10连接，形成了物物相连的互联网。在图1所示的实施例中，包括有物联网设备21和物联网设备22，物联网设备21通过网络11与远端系统10通信连接，物联网设备22通过网络12与远端系统10通信连接。物联网设备内配置有对应属性类型的属性缺省值，该属性缺省值和属性类型相互对应的存储在属性缺省配置表中，属性缺省配置表的结构如表1所示：

属性类型	设备号	时刻	属性1	……	属性n
						缺省值	XXX	XXX	XXX	……	XXX

表1：物联网设备内存储的缺省配置表

在物联网设备21内设有相匹配的属性缺省配置表，物联网设备22内同样也设有相匹配的属性缺省配置表。针对不同的物联网设备，为其选择合适的属性缺省值，一般地，每一属性类型的属性缺省值根据物联网设备的标准进行选定，即将物联网设备的说明书上设定的标准属性值选定为属性缺省值。也可以根据经验选定属性缺省值，比如根据物联网设备属性类型所对应的属性值的波动范围，选取属性值在波动范围内的平均值作为属性缺省值。

远端系统10用于对与其连接的各个物联网设备进行实时监控和管理，在远端系统10内配置有对应物联网设备的设备类型、属性类型和属性缺省值，物联网设备的设备类型、属性类型和属性缺省值以相对应的关系存储在物联网设备缺省配置表中，该缺省配置表存储于远端系统10内。在物联网设备缺省配置表中存储有标识物联网设备的设备类型，通过设备类型能够找到对应的物联网设备。在远端系统10内还设有物联网设备属性状态表，该物联网设备属性状态表用于存储物联网设备的当前属性值，以方便监控和管理物联网设备。远端系统10内存储的对应设备类型和属性类型的属性缺省值，与该设备类型对应的物联网设备处存储的对应属性类型的属性缺省值相一致。在初始时，物联网设备和远端系统均配置了相同的属性缺省值。

物联网设备在进行属性数据上报操作时，物联网设备获取对应属性类型的当前属性值，并计算当前属性值与对应的属性缺省值间的差值以得到属性差值，物联网设备基于物联网发送属性差值给远端系统10。远端系统10接收到属性差值后，结合其系统内存储的属性缺省值，计算得出物联网设备的当前属性值，并将该当前属性值存入到物联网设备属性状态表中。通过将物联网设备传输的属性数据变成传输属性差值，由于属性差值远远小于当前属性值，所以，传输属性差值相比于传输当前属性值能够有效降低传输位宽，节省网络带宽，降低通讯成本。

以不间断电源设备的电压属性为例说明，不间断电源设备的电压属性的属性缺省值为220(代表220V)，当上报属性数据时，电压属性的当前属性值为221V，传统的方式是直接传输当前属性值，即221V，需要8bit。而利用本发明的方法，将当前属性值与属性缺省值求差值，得到的属性差值为1，这样传输数据时仅需要1bit，相比于传统传输当前属性值，能够有效地减小传输数据的大小，节省网络带宽。

在物联网设备内设有计算模块和发送模块，物联网设备通过计算模块获取自身的当前属性值，且计算模块将计算得出当前属性值与对应的属性缺省值的差值形成属性差值；发送模块与计算模块连接，发送模块用于将计算模块计算得出的属性差值、对应该属性差值的属性类型和设备类型封装形成传输数据包并经过物联网传输至远端系统。在形成传输数据包进行属性数据上报时，发送模块将物联网设备的所有属性类型的属性差值一并封装发送。远端系统10内设有接收模块和解析模块，接收模块用于接收传输数据包；解析模块与接收模块连接，解析模块用于解析传输数据包获得传输数据包内的设备类型、属性类型和属性差值，根据设备类型和属性类型在缺省配置表内查找出属性缺省值，通过将属性缺省值和属性差值求和以获得当前属性值，并将获得的当前属性值写入物联网设备属性状态表中。

物联网设备内配置的属性缺省值与远端系统内配置的属性缺省值是相一性的，当物联网设备内的属性缺省值更新时，物联网设备会发送更新指令性远端系统，该更新指令内包括有物联网设备的设备类型、属性类型和新的属性缺省值，远端系统根据接收到的更新指令更新对应的属性缺省值。

在传输属性差值时，物联网设备的当前属性值可能会大于属性缺省值，也可能会小于属性缺省值，这样使得属性差值有正负两种情形。为了标识属性差值的正负，将属性差值的最高比特位用于表示正负关系，当属性差值为负时，该最高比特位为1，当属性值为正时，该最高比特位为0。

下面以物联网设备21上报属性数据为例，对本发明的物联网设备传输数据的系统的工作原理进行说明。

假设物联网设备21的设备类型为A。初始时，在物联网设备21和远端系统10内均配置有相一致的属性类型和属性缺省值，在远端系统10内以缺省配置表的形式予以存储，在物联网设备21内以属性缺省配置表的形式予以存储，在远端系统10的缺省配置表中存储有设备类型A和对应的属性类型和属性缺省值，而物联网设备21的属性缺省配置表中存储有属性类型和对应的属性缺省值。

物联网设备21在上报属性数据时，物联网设备21的系统会获取设备所有属性类型对应的当前属性值，假设属性类型包括有属性1和属性n，这样物联网设备21会获取属性1的当前属性值和属性n的当前属性值。系统获取到当前属性值后，在依据属性类型查找属性缺省配置表中对应的属性缺省值，得到了属性1的属性缺省值和属性2的属性缺省值，系统利用属性1的当前属性值减去属性1的属性缺省值得到属性差值，若属性差值为正，将属性差值的最高比特位标为0，若属性差值为负，将属性差值的最高比特位标为1；利用属性2的当前属性值减去属性2的属性缺省值得到属性差值，同样将正负关系标记到最高比特位。物联网设备21得到了属性1的属性差值和属性2的属性差值，将这两个属性差值和属性类型与设备类型A封装到传输数据包内，可以按照LWM2M协议进行封装，然后通过网络将传输数据包发送给远端系统内10。

远端系统10接收到了传输数据包后，解析获取该传输数据包内承载的设备类型A、属性类型和属性差值，根据设备类型A和属性类型在缺省配置表中找到对应的属性缺省值，将属性差值加上属性缺省值就获得了当前属性值，在求和时，需要查看属性差值的最高比特位以知晓属性差值的正负。远端系统10通过计算得到了属性1的当前属性值和属性2的当前属性值，并将设备类型、属性类型、对应的当前属性值写入到物联网设备属性状态表中。

下面对本发明物联网设备传输数据的方法进行说明。

本发明物联网设备传输数据的方法包括如下步骤：

获取物联网设备当前的属性数据，所获取的属性数据包括属性类型及对应属性类型的当前属性值，在获取属性数据时，获取物联网设备所有属性类型的当前属性值。计算每一属性类型的当前属性值与属性缺省值的差值形成属性差值，在计算中，依据属性类型查找属性缺省配置表即可找到对应的属性缺省值。在物联网设备内配置有属性缺省值，即在初始时，先为每一物联网设备配置对应属性类型的属性缺省值，如图1所示，为物联网设备21配置对应属性类型的属性缺省值，在物联网设备21内形成有属性缺省配置表，该属性缺省配置表为属性类型和属性缺省值的对应关系，同样的在物联网设备22内也配置了对应属性类型的属性缺省值，形成属性缺省配置表。进一步地，初始时为远端系统也配置与物联网设备相匹配的属性缺省值，将物联网设备的设备类型、属性类型和对应的属性缺省值配置于远端系统，在远端系统10内配置物联网设备缺省配置表，将物联网设备的设备类型、属性类型和属性缺省值对应地形成缺省配置表并存储于远端系统10内。设备类型用于标识区分物联网设备，属性类型和属性缺省值与物联网设备内配置的属性类型和属性缺省值相一致。

在获得了对应物联网设备的所有属性类型的属性差值后，将属性差值基于物联网发送至远端系统10，远端系统10根据接收的属性差值结合其内配置的属性缺省值，计算得出物联网设备当前的属性数据，也就是每一属性类型的当前属性值。

通过上述的传输方法，使得物联网设备在上报属性数据时，只需要传输属性差值即可，这样相比于原有传输当前属性值，能够大大减小位宽，极大节省网络带宽，降低通讯成本。

物联网设备在将属性差值发送至远端系统时，将属性差值、对应属性差值的属性类型和设备类型封装形成传输数据包，将该传输数据包经过物联网传输至远端系统。

远端系统计算当前属性值时，包括：解析接收的传输数据包，获取到传输数据包内的设备类型、属性类型和属性差值，根据设备类型和属性类型在缺省配置表中找出对应的属性缺省值，将属性缺省值与属性差值求和，就得到了当前属性值。

物联网设备的当前属性值可能会大于属性缺省值，也可能会小于属性缺省值，这样使得属性差值有正负两种情形。为了标识属性差值的正负，将属性差值的最高比特位用于表示正负关系，当属性差值为负时，该最高比特位为1，当属性值为正时，该最高比特位为0。所以远端系统在计算当前属性值时，需要查看最高比特位，知晓正负后再进行计算。

以不间断电源设备的电压属性为例说明，不间断电源设备的电压属性的属性缺省值为220(代表220V)，当上报属性数据时，电压属性的当前属性值为221V，传统的方式是直接传输当前属性值，即221V，需要8bit。而利用本发明的方法，将当前属性值与属性缺省值求差值，得到的属性差值为1，这样传输数据时仅需要1bit，相比于传统传输当前属性值，能够有效地减小传输数据的大小，节省网络带宽。

物联网设备内配置的属性缺省值与远端系统内配置的属性缺省值需保持一致，在物联网设备内配置的属性缺省值更新时，发送更新指令至远端系统，以令远端系统内所配置的属性缺省值对应的更新。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种物联网设备传输数据的方法，其特征在于，包括：

为物联网设备配置对应属性类型的属性缺省值；

将所述物联网设备的设备类型、属性类型和对应的属性缺省值配置于远端系统，

所述的设备类型、属性类型和属性缺省值对应地形成缺省配置表存储于所述远端系统内；

获取物联网设备当前的属性数据，所述属性数据包括属性类型及其对应的当前属性值；

计算每一属性类型的当前属性值与属性缺省值的差值以形成属性差值；以及

基于物联网将所述属性差值发送至与所述物联网设备通信连接的远端系统，由所述远端系统结合所述属性差值及其对应的属性缺省值，计算得出所述物联网设备当前的属性数据。

2.如权利要求1所述的物联网设备传输数据的方法，其特征在于，将所述属性差值发送至所述远端系统，包括：

将所述属性差值、对应所述属性差值的属性类型和设备类型封装形成传输数据包；

将所述传输数据包经所述物联网传输至所述远端系统。

3.如权利要求2所述的物联网设备传输数据的方法，其特征在于，所述远端系统计算得出所述物联网设备当前的属性数据，包括：

解析所接收的传输数据包，以获得所述数据包内的设备类型、属性类型和属性差值；

根据所述设备类型和所述属性类型查找出对应所述属性差值的属性缺省值；

将所述属性差值与对应的所述属性缺省值求和，就得到了当前属性值。

4.如权利要求1所述的物联网设备传输数据的方法，其特征在于，还包括：

当所述物联网设备内配置的属性缺省值更新时，发送更新指令至所述远端系统，以令所述远端系统内所配置的属性缺省值对应的更新。

5.一种物联网设备传输数据的系统，其特征在于，包括通过物联网通信连接的物联网设备和远端系统；

所述物联网设备配置有对应属性类型的属性缺省值，所述物联网设备获取对应属性类型的当前属性值，并计算所述当前属性值与对应的属性缺省值间的差值以得出属性差值，所述物联网设备基于所述物联网发送所述属性差值至所述远端系统；

所述远端系统接收所述属性差值并结合对应的属性缺省值，计算得出所述物联网设备的当前属性值；所述远端系统内存储有缺省配置表，所述缺省配置表包括相互对应的设备类型、属性类型和属性缺省值。

6.如权利要求5所述的物联网设备传输数据的系统，其特征在于，所述物联网设备内设有计算模块和发送模块，所述计算模块获取所述物联网设备的当前属性值并计算得出所述当前属性值与所述属性缺省值的差值，形成属性差值；所述发送模块与所述计算模块连接，用于将所述计算模块计算得出的属性差值、对应属性差值的属性类型和设备类型封装形成传输数据包并经所述物联网传输至所述远端系统。

7.如权利要求6所述的物联网设备传输数据的系统，其特征在于，所述远端系统内设有接收模块和解析模块，所述接收模块用于接收所述传输数据包；所述解析模块与所述接收模块连接，用于解析所述传输数据包获得所述传输数据包内的设备类型、属性类型和属性差值，并根据所述设备类型和所述属性类型查出对应所述属性差值的属性缺省值，通过求和获得当前属性值。

8.如权利要求5所述的物联网设备传输数据的系统，其特征在于，所述物联网设备在其内配置的属性缺省值更新时，发送更新指令至所述远端系统，以令所述远端系统内所配置的属性缺省值对应的更新。