CN106131110A - 一种基于物联网的联动方法 - Google Patents

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王敏进
楼刚
叶效锋
李晓钢
韩卓立
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的联动方法。它通过设置联动规则，由人工干预处理外部事件变成自动处理，联动的触发条件可以是一个或多个，执行的联动指令也可以是一个或多个，且可以跨网关；整个系统更加智能化，缩短了响应时间。本发明进一步使用长、短连接相结合的方式提高了系统实时性，节约物联网关、用户终端的用电量。并且，通过自动计算和动态更新路由表的方式，提高了数据的发送成功率。

Description

一种基于物联网的联动方法
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的联动方法,属于物联网和互联网通信技术领域。
背景技术
目前,现有的物联网控制都采用收到报警后人工处理的方式，此种方式不但实时性较差，而且对人员要求较高，需要有人24小时值班，也不符合智能化的趋势。上述的处理方式中，各客户端通信都通过服务器转发,且客户端和服务器之间往往使用单一的长连接或短连接，这种单一的连接方式往往存在一些弊端，如通信实时性较差、客户端比较多、服务器资源消耗比较大。
此外，在物联网终端和对应的物联网关的通信中，目前一般都采用预设置固定路由的方式，这种固定路由的方法在通信网络环境不稳定时（如电力载波网络），存在通信成功率低的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于物联网的联动方法，以克服现有技术的全部或部分缺陷。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案之一是：本发明基于物联网的联动方法包括:
在服务器上设置触发物联网终端与执行物联网终端之间的联动规则，所述联动规则包括联动条件和联动指令；
触发物联网终端的自动巡检模块根据联动条件实时检测预设的联动事件；
如果检测到触发物联网终端有联动事件，则由触发物联网终端将联动事件信息发送到与触发物联网终端对应的物联网关；
与触发物联网终端对应的物联网关将联动事件信息发送至服务器；
服务器判断联动事件信息是否满足所述联动条件：如果满足，则服务器向与执行物联网终端对应的物联网关发送联动指令，并且将所述联动事件信息发送给有权限的用户终端；
与执行物联网终端对应的物联网关将联动指令发送至执行物联网终端；
执行物联网终端执行联动指令。
本发明所采取的技术方案之二是：本发明基于物联网的联动方法包括:
在服务器上设置触发物联网终端与执行物联网终端之间的联动规则，所述联动规则包括联动条件和联动指令；
触发物联网终端的自动巡检模块根据联动条件实时检测预设的联动事件；
如果检测到触发物联网终端有联动事件，则由触发物联网终端将联动事件信息发送到与触发物联网终端对应的物联网关；
一旦与触发物联网终端对应的物联网关接收到联动事件信息，则建立该物联网关与服务器之间的短连接；
与触发物联网终端对应的物联网关把联动事件信息发送至服务器，然后，关闭该物联网关与服务器之间的短连接；
服务器判断联动事件信息是否满足所述联动条件：如果满足，则在与执行物联网终端对应的物联网关以及有权限的用户终端均与服务器处于长连接的状态下，服务器向与执行物联网终端对应的物联网关发送联动指令，并且将所述联动事件信息发送给有权限的用户终端；
与执行物联网终端对应的物联网关将联动指令发送至执行物联网终端；
执行物联网终端执行联动指令。
进一步地，本发明中，触发物联网终端根据路由地址表将联动事件信息发送至与触发物联网终端对应的物联网关，与执行物联网终端对应的物联网关根据路由地址表将联动指令发送至执行物联网终端。
进一步地，本发明所述路由地址表的形成方法如下：物联网关在和对应的物联网终端通信时，通过遍历的方式记忆所有中继路径并计算出每条中继路径的通信成功率，将通信成功率最高的中继路径保存在路由地址表。
进一步地，本发明所述服务器根据与触发物联网终端对应的物联网关与用户终端之间的对应关系，将联动事件信息发送到有权限的用户终端。
进一步地，本发明中，与触发物联网终端对应的物联网关与用户终端之间的对应关系的建立方法如下：将与触发物联网终端对应的物联网关的地址和名称注册到服务器，服务器根据所注册的物联网关的名称和用户终端的名称进行匹配，根据匹配结果自动形成所述对应关系。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明通过设置联动规则，由人工干预处理外部事件变成自动处理，联动的触发条件可以是一个或多个，执行的联动指令也可以是一个或多个，且可以跨网关；整个系统更加智能化，缩短了响应时间。（2）本发明实现了使用长、短连接的结合，从而提高了系统实时性，节约物联网关、用户终端的用电量，克服了现有技术中客户端和服务器之间往往单一地使用长连接或单一地使用短连接的弊端。（3）相对于现有技术采用预设置固定路由的方式，本发明利用遍历的方式实现对每条中继路径的通信成功率的自动计算，进而实现在物联网关和物联网终端之间的通信过程中能够自动选择通信成功率最高的中继路径，从而通过自动计算和动态更新路由表的方式，提高了数据的发送成功率。（4）本发明的服务器可根据预设的物联网关与用户终端之间的对应关系，把联动事件信息发送到有权限的用户终端，服务器能够自动完成对物联网关的上线和权限分配，省去了人工分配权限的步骤，节省了时间，避免遗忘。
附图说明
图1是本发明的基于物联网的联动方法的第一种实施方式的流程图。
图2是本发明的基于物联网的联动方法的第二种实施方式的流程图。
图3是本发明中的路由表的形成过程示意图。
图4是本发明中，物联网关和用户终端对应关系的形成过程示意图。
具体实施方式
以下以结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1示出了本发明基于物联网的联动方法的第一种实施方式。具体如下：
在服务器上设置触发物联网终端与执行物联网终端之间的联动规则，联动规则包括联动条件和联动指令。在本发明中，联动事件是指在触发物联网终端上预设的可能会触发联动规则的事件；触发物联网终端是指用来检测联动事件的物联网终端，执行物联网终端是指用来执行联动指令的物联网终端；联动条件是指判断一个或多个触发物联网终端联动被触发的条件；联动指令是指一个或多个执行物联网终端的动作指令。联动规则的触发逻辑是：一旦触发物联网终端的联动条件被满足，则执行物联网终端执行联动指令。
触发物联网终端可包含自动巡检模块、MCU和数据收发模块。自动巡检模块用以实时检测联动事件的发生。联动事件的类型可预先设定。对联动事件进行巡检的间隔时间和巡检次数可灵活配置。例如，可每间隔10秒自动检测一次是否存在预设的联动事件。如果自动巡检模块检测到联动事件，则将联动事件信息发送给MCU，MCU将接收到的联动事件信息经过预处理和协议转换后发送给数据收发模块，数据收发模块可通过PLC、zigbee或wifi网络把报联动事件信息发送至与触发物理网终端对应的物联网关。
与触发物联网终端对应的物联网关可包含数据收发模块和GPRS模块。物联网关的数据收发模块接收到来自于触发物联网终端的数据收发模块发送的联动事件信息后，将联动事件信息发送给GPRS模块；GPRS模块将收到的联动事件信息经过编码、加上TCP/IP协议标识后通过GPRS数据发出，发送的目标地址为服务器的域名或IP地址。
服务器可包含HTTP数据收发模块、CPU和MQTT数据收发模块。HTTP数据收发模块将接收到的来自物联网关的GPRS数据进行解码后，判断解码后的联动事件信息是否满足联动条件：如果满足，则通过CPU会生成一条联动指令发送给MQTT数据收发模块，同时将解码后的GPRS数据转发给MQTT数据收发模块，再由MQTT数据收发模块进行编码和协议转换，从而形成联动指令以及编码和协议转换后的联动指令和联动事件信息；MQTT数据收发模块将其中的联动指令发送给与执行物联网终端对应的物联网关，同时将联动事件信息发送给有权限管理该物联网关的用户终端。
与执行物联网终端对应的物联网关可包含数据收发模块和GPRS模块。其中，GPRS模块接收到来自于服务器的MQTT数据收发模块的联动指令后，发送给该物联网关的数据收发模块，该物联网关的数据收发模块通过编码将联动指令转换成PLC、zigbee、wifi通信数据包格式后发送给执行物理网终端。
执行物联网终端可包含外部接口模块、MCU和数据收发模块。其中，执行物联网终端的数据收发模块将接收到的对应的物联网关的数据收发模块发送的联动事件信息发送给MCU，MCU再将联动事件信息进行预处理和协议转换后发送给外部接口模块，外部接口模块通过编码联动事件信息转换成外部指令，通过外部接口（如RS485、GPIO等）发送给外部设备。
用户终端可包含GPRS模块、APP和显示屏。其中，用户终端的GPRS模块在接收到来自服务器的MQTT数据收发模块发送的联动事件信息后，通过解码得到推送消息的内容，并通过APP弹出而在显示屏显示，提醒用户发生的联动事件。
图2示出了本发明基于物联网的实时报警方法的第二种实施方式。具体如下：
在本实施方式中，可以先使与执行物理网终端对应的物联网关、用户终端均与服务器之间处于长连接的状态下，即：使与执行物理网终端对应的物联网关和用户终端均通过服务器的域名或IP访问服务器，并分别通过socket建立TCP长连接，并且一直通过TCP连接检测机制维持长连接。与执行物理网终端对应的物联网关与服务器之间通过TCP连接检测并维持长连接的具体方法为：如果在指定的时间内（例如在2个小时内）没有数据在长连接通道上传送，则与执行物理网终端对应的物联网关和服务器之间相互向对端发送一个Keep-Alive数据包，如果对端均收到数据包，则回送一个TCP的ACK，确认这个数据包已经收到，表明长连接存在；如果有一端没有收到相数据包，则表明长连接此时已断开；一旦检测到长连接断开，与执行物理网终端对应的物联网关重新通过服务器的域名或IP访问服务器，并通过socket重新建立TCP长连接，从而使与执行物理网终端对应的物联网关与服务器之间始终维持在长连接的状态下。用户终端与服务器之间通过TCP连接检测并维持长连接的具体方法同与执行物理网终端对应的物联网关与服务器之间通过TCP连接检测并维持长连接的具体方法相同，在此不再赘述。
首先，通过触发物联网终端的自动巡检模块实时检测预设的联动警事件。如果检测到预设的联动事件，则触发物联网终端把联动警事件信息发送至对应的物联网关。
一旦与触发物联网终端对应的物联网关接收到联动事件信息，则建立该物联网关与服务器之间的短连接。建立与触发物联网终端对应的物联网关与服务器之间的短连接的具体方法为：与触发物联网终端对应的物联网关通过服务器的域名或IP访问服务器，该物联网关主动向服务器发起建立短连接的请求，经过与服务器的3次握手后，在与触发物联网终端对应的物联网关与服务器之间建立HTTP短连接。
与触发物联网终端对应的物联网关将联动事件信息通过HTTP短连接发送给服务器。
一旦服务器接收到联动事件信息，则服务器主动发起关闭HTTP短连接的请求，服务器经过与触发物联网终端对应的物联网关的1次握手后，该物理网关和服务器之间的HTTP短连接被关闭。
在与执行物联网终端对应的物联网关与服务器之间处于长连接的状态下，服务器通过该物联网关与服务器之间的TCP长连接，将联动指令发送到该物联网关。需要说明的是，长连接可在服务器将联动指令发送到与执行物联网终端对应的物联网关之前的任意时间建立。
与执行物联网终端对应的物联网关把联动指令发送至执行物联网终端。
执行物联网终端执行联动指令。
在与执行物联网终端对应的物联网关以及有权限的用户终端均与服务器之间处于长连接的状态下，服务器通过与执行物联网终端对应的物联网关与服务器之间的TCP长连接向该物联网关发送联动指令，并且服务器通过用户终端与服务器之间的TCP长连接，将联动事件信息发送到有权限的用户终端。需要说明的是，长连接可在服务器将联动指令发送到物联网关、以及将联动事件信息发送到有权限的用户终端之前的任意时间建立。
在本实施方式中，在和服务器通信时使用短连接和长连接相结合的手段，即：各物联网关、用户终端发数据给服务器时，使用短连接；服务器给各物联网关、用户终端发数据时，使用长连接。相对于单纯使用长连接，本发明使用长、短连接相结合的方式可节约服务器资源；相对于单纯使用短连接，本发明使用长、短连接相结合的方式可提高系统实时性，节约各物联网关、用户终端用电量。
如图3所示，作为本发明的一种优选实施方式，触发物联网终端可根据路由地址表把联动事件信息发送至与触发物联网终端对应的物联网关，与执行物联网终端对应的物联网关根据路由地址表将联动指令发送至执行物联网终端。路由地址表形成方式如下：
物联网关在和对应的物联网终端（触发物联网终端和/或执行物联网终端）通信时，通过遍历的方式记忆所有中继路径并计算出每条中继路径的通信成功率，将通信成功率最高的中继路径保存在路由地址表。本发明利用遍历的方式实现对每条中继路径的通信成功率的自动计算，进而实现在物联网关和对应的物联网终端之间的通信过程中能够自动选择通信成功率最高的中继路径，从而通过自动计算和动态更新路由表的方式，提高了数据的发送成功率。
如图4所示，作为本发明的一种实施方式，服务器可根据与执行物联网终端对应的物联网关与用户终端之间的对应关系，把联动事件信息发送到有权限的用户终端。建立用户终端和该物联网关之间的所述对应关系的方法如下：将与执行物联网终端对应的物联网关的地址和名称注册到服务器，服务器根据所注册的物联网关的名称和用户终端用户的名称进行匹配，根据匹配结果自动形成所述对应关系。由此，在物联网关安装完后，服务器能够自动完成对物联网关的上线和权限分配，省去了人工分配权限的步骤，节省了时间，避免遗忘。

Claims (8)

1.一种基于物联网的联动方法，其特征在于，包括:
在服务器上设置触发物联网终端与执行物联网终端之间的联动规则，所述联动规则包括联动条件和联动指令；
触发物联网终端的自动巡检模块根据联动条件实时检测预设的联动事件；
如果检测到触发物联网终端有联动事件，则由触发物联网终端将联动事件信息发送到与触发物联网终端对应的物联网关；
与触发物联网终端对应的物联网关将联动事件信息发送至服务器；
服务器判断联动事件信息是否满足所述联动条件：如果满足，则服务器向与执行物联网终端对应的物联网关发送联动指令，并且将所述联动事件信息发送给有权限的用户终端；
与执行物联网终端对应的物联网关将联动指令发送至执行物联网终端；
执行物联网终端执行联动指令。
2.一种基于物联网的联动方法，其特征在于，包括:
在服务器上设置触发物联网终端与执行物联网终端之间的联动规则，所述联动规则包括联动条件和联动指令；
触发物联网终端的自动巡检模块根据联动条件实时检测预设的联动事件；
如果检测到触发物联网终端有联动事件，则由触发物联网终端将联动事件信息发送到与触发物联网终端对应的物联网关；
一旦与触发物联网终端对应的物联网关接收到联动事件信息，则建立该物联网关与服务器之间的短连接；
与触发物联网终端对应的物联网关把联动事件信息发送至服务器，然后，关闭该物联网关与服务器之间的短连接；
服务器判断联动事件信息是否满足所述联动条件：如果满足，则在与执行物联网终端对应的物联网关以及有权限的用户终端均与服务器处于长连接的状态下，服务器向与执行物联网终端对应的物联网关发送联动指令，并且将所述联动事件信息发送给有权限的用户终端；
与执行物联网终端对应的物联网关将联动指令发送至执行物联网终端；
执行物联网终端执行联动指令。
3.根据权利要求1或2所述的基于物联网，其特征在于：触发物联网终端根据路由地址表将联动事件信息发送至与触发物联网终端对应的物联网关，与执行物联网终端对应的物联网关根据路由地址表将联动指令发送至执行物联网终端。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的联动方法，其特征在于：所述路由地址表的形成方法如下：物联网关在和对应的物联网终端通信时，通过遍历的方式记忆所有中继路径并计算出每条中继路径的通信成功率，将通信成功率最高的中继路径保存在路由地址表。
5.根据权利要求1、2或4所述的基于物联网，其特征在于：服务器根据与触发物联网终端对应的物联网关与用户终端之间的对应关系，将联动事件信息发送到有权限的用户终端。
6.根据权利要求3所述的基于物联网的联动方法，其特征在于：服务器根据与触发发物联网终端对应的物联网关与用户终端之间的对应关系，将联动事件信息发送到有权限的用户终端。
7.根据权利要求5所述的基于物联网的联动方法，其特征在于：与触发物联网终端对应的物联网关与用户终端之间的对应关系的建立方法如下：
将与触发物联网终端对应的物联网关的地址和名称注册到服务器，服务器根据所注册的物联网关的名称和用户终端的名称进行匹配，根据匹配结果自动形成所述对应关系。
8.根据权利要求6所述的基于物联网的联动方法，其特征在于：与触发物联网终端对应的物联网关与用户终端之间的对应关系的建立方法如下：
将与触发物联网终端对应的物联网关的地址和名称注册到服务器，服务器根据所注册的物联网关的名称和用户终端的名称进行匹配，根据匹配结果自动形成所述对应关系。
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