CN106302767A - 一种基于wmmp协议的物联网应用系统 - Google Patents

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王精明
李君燕
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

本发明公开了一种基于WMMP协议的物联网应用系统，该系统包括感知层、传输层以及应用层；其中，所述感知层包括数据采集设备，所述感知层用于获取物理环境中的数据信息。本申请提供的基于WMMP协议的物联网应用系统，系统中基于WMMP协议的物联网网关，具有低功耗的特性，能够实现底层传感网、移动网络和互联网3种不同网络之间的数据转发、协议转换和管理控制功能。同时实现了数据的混合远程传输，获得了GPRS和底层无线传感器网络的无缝连接。该系统可靠性高，协议转换效率高，抗干扰能力强，同时具有很好的通用性。

Description

一种基于WMMP协议的物联网应用系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种基于WMMP协议的物联网应用系统。
背景技术
物联网被认为是继计算机技术、互联网技术与移动通信技术之后的又一次信息化革命浪潮，其以更全面的感知和度量，更深人的互联互通，更智能化的业务处理为特性。它能够有效地促进基础设施、工业生产用于业务管理向结合、应用领域及其广泛。目前针对控制网络中的多种现场总线和无线网络并存的现状导致了控制网络标准不统一、设备兼容性差等问题，致使控制网络的开发性、互可操作性等特点难以体现。极大的限制了物联网在实际生产生活中的推广使用。
本发明提供了一种基于WMMP协议的物联网应用系统。
本发明提供了如下方案：
一种基于WMMP协议的物联网应用系统，该系统包括感知层、传输层以及应用层；
其中，所述感知层包括数据采集设备，所述感知层用于获取物理环境中的数据信息；所述感知层与所述传输层之间设置有内嵌WMMP协议芯片的物联网终端网关，所述物联网终端网关用于实现所述感知层与所述传输层之间的数据交互；
所述传输层通过移动通信网络以及互联网与所述应用层实现通信连接；所述传输层用于将所述数据信息传输给所述应用层，所述应用层用于对所述数据信息进行分析处理。
优选的：所述物联网终端网关还包括N2600处理器、USB接口模块、USART接口模块、以太网接口模块以及无线收发模块。
优选的：所述物联网终端网关还包括协议驱动模块，所述协议驱动模块包括多种协议侦组件模型
优选的：所述感知层包括数据采集设备以及无线传感器网络。
优选的：所述数据采集设备包括RFID射频标签、多种功能性传感器以及网络摄像头。
优选的：所述无线传感器网络为由多个分别于特定范围内的用于数据采集的传感器节点组成的无线Ad hoc网络。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过本发明，可以实现一种基于WMMP协议的物联网应用系统，在一种实现方式下，该系统可以包括感知层、传输层以及应用层；其中，所述感知层包括数据采集设备，所述感知层用于获取物理环境中的数据信息；所述感知层与所述传输层之间设置有内嵌WMMP协议芯片的物联网终端网关，所述物联网终端网关用于实现所述感知层与所述传输层之间的数据交互；所述传输层通过移动通信网络以及互联网与所述应用层实现通信连接；所述传输层用于将所述数据信息传输给所述应用层，所述应用层用于对所述数据信息进行分析处理。本申请提供的基于WMMP协议的物联网应用系统，系统中基于WMMP协议的物联网网关，具有低功耗的特性，能够实现底层传感网、移动网络和互联网3种不同网络之间的数据转发、协议转换和管理控制功能。同时实现了数据的混合远程传输，获得了GPRS和底层无线传感器网络的无缝连接。该系统可靠性高，协议转换效率高，抗干扰能力强，同时具有很好的通用性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于WMMP协议的物联网应用系统结构示意图;
图2是本发明实施例提供的网关的流程图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参见图1，为本发明实施例提供的一种基于WMMP协议的物联网应用系统，如图1所示，该系统包括感知层、传输层以及应用层； 其中，所述感知层包括数据采集设备，所述感知层用于获取物理环境中的数据信息；所述感知层与所述传输层之间设置有内嵌WMMP协议芯片的物联网终端网关，所述物联网终端网关用于实现所述感知层与所述传输层之间的数据交互；所述传输层通过移动通信网络以及互联网与所述应用层实现通信连接；所述传输层用于将所述数据信息传输给所述应用层，所述应用层用于对所述数据信息进行分析处理。
本申请实施例提供的系统为基于WMMP通信协议物联网网关实现的系统，可以实现底层感知网络和移动通信网络的无缝连接，实现感知数据的多种远程传输方式及对底层感知设备的管理和控制。WMMP协议是中国移动为了规范物联网终端与M2M平台间的数据通信、实现M2M平台对物联网终端的统一管理定的规范。由于GPRS网络带宽较窄，延迟较大，不适于采用TCP协议进行通信。而采用UDP协议无连接方式传输，其优点是效率高，流量小，节省网络带宽资源。缺点是没有确认机制，有可能引起丢包，根据实际经验发现，采UDP方式传输，丢包率能控制1%以下，通过UDP的上层应用层协议实现类TCP的包确认和重传机制，从而提高通信效率及可靠性。
本申请实施例提供的感知层主要用来解决物理环境数据信息的获取问题。按感知数据来源所述感知层可以包括数据采集设备以及无线传感器网络。进一步的，所述数据采集设备包括RFID射频标签、多种功能性传感器以及网络摄像头。再进一步的，所述无线传感器网络为由多个分别于特定范围内的用于数据采集的传感器节点组成的无线Ad hoc网络。该感知层首先通过各种传感器设备、采集视频图像的摄像头等设备获取环境的数据信息，然后在无线传感器网络中利用RFID射频标签、蓝牙、无线保真WiFi、红外线等短距离无线通信技术传输数据。该传输层主要用来处理底层的感知侧采集获得的感知数据信息的远程传输通信问题。它是基于移动通信网络和互联网建立起来的综合利用现有的移动通信网络、国际互联网，使用GSM/3G/4G/WiFi/有线宽带等通信技术，实现感知网络与通信网络的无缝结合使得感知数据的远程传输。该应用层主要用来解决感知的数据分析处理与服务提供的问题。该层主要接收和处理来自传输层传送而来的数据，该层集成了用于数据处理的各类信息处理系统并通过各种智能设备为不同的用户提供功能丰富的应用服务。
在实际应用中，所述物联网终端网关还包括N2600处理器、USB接口模块、USART接口模块、以太网接口模块以及无线收发模块。N2600处理器为因特尔双核处理器，与多个功能模块相配合使用组成本申请提供的物联网终端网关的硬件结构。采用上述硬件结构可以满足物联网网关成本低、高性能、第低能耗及功能相对完善的要求，该网关对于推动整个社会信息化网络化的进程和国民经济的发展起着重要的推进作用。再具体实现时，该网关可以包括较为丰富的接口，可以具备6个串口、1个10/100Mbps以太网接口、2个UBS2.0Host接口、1个USB2.0Device接口等。该网关具有远程传输功能，可通过GPRS模块、以太网模块远程传输数据。同时网关通过内嵌的键值型数据库实现海量数据的存储功能。该网关在使用时，其位于感知层与传输层之间，主要负责上层管理平台与感知节点之间的数据交互。该网关在接通电源后，首先进行应用程序的初始化，为了物联网网关终端与上层物联网M2M平台交互方式的多样性，可以采用2种与物联网M2M平台的通信方式，即GPRS通信方式和TCP通信方式。为了提高网关多协议转换的灵活性，实现不用通信协议报文的转换，本申请实施例还可以提供协议驱动模块，该协议驱动模块是基于通信协议建立统一协议模板，该协议模块包括多种协议侦组件模型。该模型可以根据需要灵活增加通信协议，扩展不同的物联网通信设备。
该系统在具体应用时，如图2所示，该物联网终端网关初始化完成后，开始监听网络，不断接收传输层传输的感知层感知到的数据信息，等候该信息中外部事件中断的产生，然后通过判断相应类型进行相应的数据转发动作。如果收到以太网或者GPRS数据，判断是否为物联网M2M平台下达的指令，如果是则对命令进行进一步解析判断，如果此指令是为了获取物联网网关侧数据信息的命令，则调用物联网网关的交互模块将信息发送给物联网M2M平台；如果该治疗时下达给感知网络的感知节点命令，则对指令进行协议解析后，调用串口读写模块将命令发送给相应的感知节点。若通过物联网网关获得了感知数据，则对感知数据进行协议解析后，则调用物联网网关的交互模块将信息发送给M2M平台。
总之，本申请提供的基于WMMP协议的物联网应用系统，系统中基于WMMP协议的物联网终端网关，具有低功耗的特性，能够实现底层传感网、移动网络和互联网3种不同网络之间的数据转发、协议转换和管理控制功能。同时实现了数据的混合远程传输，获得了GPRS和底层无线传感器网络的无缝连接。该系统可靠性高，协议转换效率高，抗干扰能力强，同时具有很好的通用性。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上对本发明所提供的一种基于WMMP协议的物联网应用系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种基于WMMP协议的物联网应用系统，其特征在于，所述系统包括感知层、传输层以及应用层；
其中，所述感知层包括数据采集设备，所述感知层用于获取物理环境中的数据信息；所述感知层与所述传输层之间设置有内嵌WMMP协议芯片的物联网终端网关，所述物联网终端网关用于实现所述感知层与所述传输层之间的数据交互；
所述传输层通过移动通信网络以及互联网与所述应用层实现通信连接；所述传输层用于将所述数据信息传输给所述应用层，所述应用层用于对所述数据信息进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物联网终端网关还包括N2600处理器、USB接口模块、USART接口模块、以太网接口模块以及无线收发模块。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物联网终端网关还包括协议驱动模块，所述协议驱动模块包括多种协议侦组件模型。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感知层包括数据采集设备以及无线传感器网络。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据采集设备包括RFID射频标签、多种功能性传感器以及网络摄像头。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无线传感器网络为由多个分别于特定范围内的用于数据采集的传感器节点组成的无线Ad hoc网络。
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