CN106899560A - 一种物联网不同协议自动互通的方法和物联网终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物联网不同协议自动互通的方法和物联网终端，其中该方法，应用于包括需求服务的物联网终端、提供服务的物联网终端和服务端的物联网通信系统中，方法包括：提供服务的物联网终端向服务端发送提供服务类型和提供服务协议类型的广播；服务端向需求服务的物联网终端转发提供服务的物联网终端的提供服务类型和提供服务协议类型的广播；需求服务的物联网终端向提供服务的物联网终端发送服务请求消息；提供服务的物联网终端提供服务。本发明通过基于物联网协议转换的MQTT服务器，可以实时实现不同厂家的物联网协议的相互转换。实现了物联网中的物联网终端可以相互感知彼此的服务和协议类型，不同的物联网终端可以实时的触发双向协议转换。

Description

一种物联网不同协议自动互通的方法和物联网终端

技术领域

本发明涉及物联网通信技术领域，具体涉及一种物联网不同协议自动互通的方法和物联网终端。

背景技术

当前IoT物联网的现状是标准认证滞后于技术发展，就像通信技术的发展史一样，成为又一个正规标准设定滞后的样本。通常正式的标准应有助于技术成型，可制定标准的官方认证机构远未赶上技术发展的步伐，由于正规标准未能及时出现，事实标准就成为常态。各个厂家和协议联盟处于自身发展和相互竞争的需要都制定了自己独有的物联网通讯协议。例如，国外高通发起的AllSeen联盟制定了自己的AllJyon协议，苹果有自己的HomeKit协议，ZigBee联盟的ZigBee协议也自成体系，国内很多企业有都有自己的物联网协议，这里就不一一的介绍。鉴于以上的事实，在未来的一段时间内物联网协议还将是五代十国的纷乱场景，无法统一。

MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)是IBM开发的一个即时通讯协议，有可能成为物联网的重要组成部分。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，MQTT是轻量级的、基于代理的发布/订阅消息传输协议，此协议的设计开放、简单、轻量、易于实现。

由于物联网没有统一的标准，当前物联网协议都是比较的分散独立和不相互兼容的协议，协议直接无法直接互通(例如，AllJoyn协议和苹果的HomeKit协议是无法直接互通的)。当前大部分的物联网协议都是基于Wi-Fi的TCP/IP协议实现不同的应用，不同的厂家的应用层实现也差不很大，无法直接互通。物联网协议比较多，各个协议之间无法自动识别对方。物联网协议识别对方协议类型后无法自动实时进行双向协议互通。

发明内容

本发明要解决的问题是不同协议类型的物联网终端自动识别并实现协议转换，保证可以实时互通互联。

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种物联网不同协议自动互通的方法和物联网终端。

第一方面，本发明提供一种物联网不同协议自动互通的方法，应用于包括需求服务的物联网终端、提供服务的物联网终端和服务端的物联网通信系统中，所述方法包括：

提供服务的物联网终端向服务端发送提供服务类型和提供服务协议类型的广播；

服务端向需求服务的物联网终端转发所述提供服务的物联网终端的提供服务类型和提供服务协议类型的广播；

所述需求服务的物联网终端向所述提供服务的物联网终端发送服务请求消息；

所述提供服务的物联网终端提供服务。

可选地，还包括：

提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端向服务端发送订阅消息转发广播的步骤。

可选地，所述服务端是物联网协议转换的MQTT服务器。

可选地，所述需求服务的物联网终端向所述提供服务的物联网终端发送服务请求消息，包括：

所述需求服务的物联网终端向所述服务端发送与提供服务协议类型相同的服务需求转换消息；

所述服务端转换所述服务需求消息并向所述需求服务的物联网终端发送转换后的服务需求消息；

需求服务的物联网终端向所述提供服务的物联网终端发送与提供服务协议类型相同的服务请求消息。

可选地，所述需求服务的物联网终端向所述提供服务的物联网终端发送服务请求消息，包括：

所述需求服务的物联网终端向所述服务端发送与提供服务协议类型相同的服务需求转换消息；

所述服务端转换服务需求消息为与提供服务协议类型相同的服务请求消息；

服务端向所述提供服务的物联网终端发送转后服务需求的消息。

可选地，还包括向所述需求服务的物联网终端发送反馈消息的步骤，具体包括：

提供服务的物联网终端向服务端发送反馈消息；

所述服务端向所述提供服务的物联网终端发送转换后的反馈消息；

所述提供服务的物联网终端向所述需求服务的物联网终端发送与需求服务协议类型相同的反馈消息。

可选地，还包括向所述需求服务的物联网终端发送反馈消息的步骤，具体包括：

提供服务的物联网终端向服务端发送反馈消息；

服务端转换服务需求消息为与需求服务协议类型相同的服务请求消息；

所述服务端向所述需求服务的物联网终端发送转换后的反馈消息。

第二方面，本发明提供一种物联网不同协议自动互通的物联网终端，包括：

协议广播单元，用于通过服务端向提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端向服务端发送协议类型和提供的服务列表广播；

服务感知单元，用于感知服务端推送的服务列表是否有感兴趣的服务；

协议感知单元，用于接受服务端推送的提供服务协议类型消息；

协议转换单元，用于根据提供服务的物联网终端支持的协议类型向服务端发送与提供服务协议类型相同的服务需求转换消息。

可选地，所述协议广播单元还包括：

广播订阅单元，用于向服务端订阅提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端向服务端推送的协议类型和提供的服务列表广播。

由上述技术方案可知，本发明提供的物联网不同协议自动互通的方法和物联网终端，通过基于物联网协议转换的MQTT服务器提供的推送服务，可以实时实现不同厂家的物联网协议的相互转换。本发明实现了物联网中的物联网终端可以相互感知彼此的服务和协议类型，不同的物联网物联网终端需要彼此通讯时，可以实时的触发双向协议转换。

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一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明一个实施例中一种物联网不同协议自动互通的方法流程示意图；

图2为本发明一个实施例中另一种物联网不同协议自动互通的方法示意图；

图3为本发明一个实施例中另一种物联网不同协议自动互通的方法示意图；

图4为本发明一个实施例中另一种物联网不同协议自动互通的方法示意图；

图5为本发明一个实施例中一种物联网不同协议自动互通的方法流程示意图；

图6为本发明一个实施例中物联网不同协议自动互通的物联网终端结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明提供一种物联网不同协议自动互通的方法，应用于包括需求服务的物联网终端、提供服务的物联网终端和服务端的物联网通信系统中，如图1所示，方法包括：提供服务的物联网终端向服务端发送提供服务类型和提供服务协议类型的消息；服务端向需求服务的物联网终端转发提供服务的物联网终端的提供服务类型和提供服务的协议类型；需求服务的物联网终端向提供服务的物联网终端发送服务请求消息；提供服务的物联网终端提供服务。下面对本发明提供的物联网不同协议自动互通的方法展开详细的说明，

首先，介绍提供服务的物联网终端向服务端发送提供服务类型和提供服务协议类型的消息的步骤。

提供服务的物联网终端向服务端发送提供服务类型和提供服务协议类型的消息的步骤之前，提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端向服务端发送订阅消息转发广播的步骤。如图2所示，与服务端通信连接的所有物联网终端在初始化时，所有设物联网终端默认订阅了协议广播的Topic(TopicBroadcast)。提供服务的物联网终端上线后，提供服务的物联网终端向服务端发送提供服务类型和提供服务协议类型的消息。例如，物联网终端A上线后，实时广播自身的物联网协议类型(协议A，如AllJoyn协议)和所能提供的服务列表(服务A，例如物联网终端A是个音箱，可以提供播放提示音的服务)。

其次，介绍服务端向需求服务的物联网终端转发提供服务的物联网终端的提供服务类型和提供服务的协议类型的步骤。

如图2所示，服务端收到提供服务的物联网终端的提供服务类型和提供服务的协议类型后，服务端向所有订阅消息转发广播的提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端终端转发提供服务的物联网终端发送的提供服务类型和提供服务的协议类型消息。所有的提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端都会收到提供服务的物联网终端发送的提供服务类型和提供服务的协议类型消息。例如，物联网终端A向服务端发送物联网终端A能提供的服务列表和提供服务的协议类型后，服务端将该物联网终端A能提供的服务列表和提供服务的协议类型全部转发给物联网终端B和物联网终端C，物联网终端B和物联网终端C就可以收到物联网终端A的服务器列表和协议类型。

再次，需求服务的物联网终端向提供服务的物联网终端发送服务请求消息的步骤。

如图3所示，如果需求服务的物联网终端收到服务端转发的提供服务的物联网终端发送的提供服务类型和提供服务的协议类型消息后，对当前提供服务的物联网终端提供的服务感兴趣，则，需求服务的物联网终端向提供服务的物联网终端发送服务请求消息。具体地，在本发明的一种实施方案中，需求服务的物联网终端向服务端发送需转换与提供服务协议类型相同的服务需求消息；服务端转换服务需求消息并向需求服务的物联网终端发送转换后的服务需求消息；需求服务的物联网终端向提供服务的物联网终端发送与提供服务协议类型相同的服务请求消息。在本发明的另一种实施方案中，需求服务的物联网终端向服务端发送需转换与提供服务协议类型相同的服务需求消息；服务端转换服务需求消息为与提供服务协议类型相同的服务请求消息；服务端向提供服务的物联网终端发送转后服务需求的消息。具体地，例如，其他物联网终端(物联网终端B)如果对物联网终端A提供的服务感兴趣，有进行直接通讯的需求，就直接触发自身协议(协议B)到协议A的转换，同时携带自身的协议类型给物联网终端A，物联网终端A需要发送反馈的时候就直接触发协议A到协议B的转换，给物联网终端B发送反馈信息。

最后，提供服务的物联网终端提供服务。

提供服务的物联网终端在收到需求服务的物联网终端请求的消息后，提供服务的物联网终端执行相应的服务。提供服务的物联网终端提供服务后提供服务的物联网终端需要向服务请求终端发送反馈消息。具体地，如图3所示，在本发明的一种实施方案中，向需求服务的物联网终端发送反馈消息的步骤，包括：提供服务的物联网终端向服务端发送反馈消息；服务端向提供服务的物联网终端发送转换后的反馈消息；提供服务的物联网终端向需求服务的物联网终端发送与需求服务协议类型相同的反馈消息。在本发明的另一种实施方案中，向需求服务的物联网终端发送反馈消息的步骤，包括：提供服务的物联网终端向服务端发送反馈消息；服务端转换服务需求消息为与需求服务协议类型相同的服务请求消息；服务端向需求服务的物联网终端发送转换后的反馈消息。例如，物联网终端A需要发送反馈消息时，直接触发协议A到协议B的转换，给物联网终端B发送反馈信息。

在本发明中，为了进一步体现本发明提供的物联网不同协议自动互通的方法的优越性，下面以提供服务的物联网终端为音响，提供服务的物联网终端支持AllJoyn协议；需求服务的物联网终端为温度传感器，需求服务的物联网终端支持Zigbee协议，为优选例对应用在包括需求服务的物联网终端、提供服务的物联网终端和服务端的物联网通信系统中的物联网不同协议自动互通的方法展开详细的说明。支持Zigbee协议的温度传感器检测到温度超过舒适温度通知音箱播放提示音，提示用户温度过高。其中，服务端优选是MQTT服务器，MQTT服务器已经集成了物联网协议转换模块。应当可以理解，本发明不仅限于此，其它具备物联网协议转换功能的服务器仍然可以实现本发明。

实施例1

在本发明中，如图4所示，音响和温度传感器在初始化时，都默认订阅了，协议广播的Topic：TopicBroadcast。温度传感器检测到温度超过舒适温度通知音箱播放提示音，提示用户温度过高的具体过程如下：

步骤1，音箱上电后周期性的广播自己的物联网协议类型为AllJoyn，可以提供的服务列表是播放提示音。

步骤2，温度传感器收到MQTT服务器推送来的协议和服务信息，服务器感知单元发现播放提示音符合自身要求；

步骤3，温度传感器检测到温度超过舒适温度，需要使用音箱的服务给用户播放提示音；

步骤4，温度传感器根据自身的物联网协议生产Zigbee格式的服务请求消息；

步骤5，温度传感器感知到音箱的协议类型是AllJoyn，与Zigbee不兼容，温度传感器触发协议转换流程；温度传感器向服务器请求将Zigbee格式的服务请求消息转换为AllJoyn格式的服务请求消息。

步骤6，MQTT服务器集成了协议转换功能，MQTT服务器收到温度传感器发送的转换消息后完成协议转换，向温度传感器返回AllJoyn格式的服务请求消息。

步骤7，温度传感器向音箱直接发送AllJoyn格式发服务请求消息。

步骤8，音箱收到消息后，自动播放提示音，提示用户温度过高。

步骤9，音箱播放完成后，生成AllJoyn格式的ACK消息，准备发给温度传感器。

步骤10，音箱的协议感知模块发现温度传感器的协议类型是Zigbee，与音箱不兼容，触发协议转换。

步骤11，MQTT服务器返回Zigbee格式的消息；

步骤12，音箱直接把Zigbee格式的ACK发送给温度传感器。

实施例2

在本发明中，如图5所示，音响和温度传感器在初始化时，都默认订阅了，协议广播的Topic：TopicBroadcast。温度传感器检测到温度超过舒适温度通知音箱播放提示音，提示用户温度过高的具体过程如下：

步骤1，音箱上电后周期性的广播自己的物联网协议类型为AllJoyn，可以提供的服务列表是播放提示音。

步骤2，温度传感器收到MQTT服务器推送来的协议和服务信息，服务器感知单元发现播放提示音符合自身要求；

步骤3，温度传感器检测到温度超过舒适温度，需要使用音箱的服务给用户播放提示音；

步骤4，温度传感器根据自身的物联网协议生产Zigbee格式的服务请求消息；

步骤5，温度传感器感知到音箱的协议类型是AllJoyn，与Zigbee不兼容，温度传感器触发协议转换流程；温度传感器向服务器请求将Zigbee格式的服务请求消息转换为AllJoyn格式的服务请求消息。

步骤6，MQTT服务器集成了协议转换功能，MQTT服务器收到温度传感器发送的转换消息后完成协议转换，并把转换后的AllJoyn消息直接转发给音箱。

步骤7，音箱收到AllJoyn消息后，自动播放提示音，提示用户温度过高。

步骤8，音箱播放完成后，生成AllJoyn格式的ACK消息，准备发给温度传感器。

步骤9，音箱的协议感知模块发现温度传感器的协议类型是Zigbee，与音箱不兼容，触发协议转换，发送转换消息给MQTT服务器。

步骤10，MQTT服务器直接把转换后的Zigbee格式的ACK消息发给温度传感器。

为进一步体现本发明提供的物联网不同协议自动互通的方法的优越性，本发明还提供一种应用于上述方法的物联网终端，如图6所示，该物联网终端包括：协议广播单元，用于通过服务端向提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端向服务端发送协议类型和提供的服务列表广播；服务感知单元，用于感知服务端推送的服务列表是否有感兴趣的服务；协议感知单元，用于接受服务端推送的提供服务协议类型消息；协议转换单元，用于根据提供服务的物联网终端支持的协议类型向服务端发送与提供服务协议类型相同的服务需求转换消息。

本发明中，物联网不同协议自动互通的物联网终端可以是提供服务的物联网终端也可以是需求服务的物联网终端，当然本发明不仅限于此，所有物联网终端既可以是需求服务的物联网终端，还可以是提供服务的物联网终端，还可以既是提供服务的物联网终端也是需求服务的物联网终端。如图6所示，本发明提供的物联网不同协议自动互通的物联网终端中，协议广播单元还包括：广播订阅单元，用于向服务端订阅提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端向服务端推送的协议类型和提供的服务列表广播。在本发明中，物联网不同协议自动互通的物联网终端的工作过程可以参照上述方法中提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端的工作过程，在此不再一一赘述。

综上所述，本发明提供的物联网不同协议自动互通的方法和物联网终端，通过基于物联网协议转换的MQTT服务器提供的推送服务，可以实时实现不同厂家的物联网协议的相互转换。本发明实现了物联网中的物联网终端可以相互感知彼此的服务和协议类型，不同的物联网物联网终端需要彼此通讯时，可以实时的触发双向协议转换。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种物联网不同协议自动互通的方法，其特征在于，应用于包括需求服务的物联网终端、提供服务的物联网终端和服务端的物联网通信系统中，所述方法包括：

提供服务的物联网终端向服务端发送提供服务类型和提供服务协议类型的广播；

服务端向需求服务的物联网终端转发所述提供服务的物联网终端的提供服务类型和提供服务协议类型的广播；

所述需求服务的物联网终端向所述提供服务的物联网终端发送服务请求消息；

所述提供服务的物联网终端提供服务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端向服务端发送订阅消息转发广播的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务端是物联网协议转换的MQTT服务器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述需求服务的物联网终端向所述提供服务的物联网终端发送服务请求消息，包括：

所述需求服务的物联网终端向所述服务端发送与提供服务协议类型相同的服务需求转换消息；

所述服务端转换所述服务需求消息并向所述需求服务的物联网终端发送转换后的服务需求消息；

需求服务的物联网终端向所述提供服务的物联网终端发送与提供服务协议类型相同的服务请求消息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述需求服务的物联网终端向所述提供服务的物联网终端发送服务请求消息，包括：

所述需求服务的物联网终端向所述服务端发送与提供服务协议类型相同的服务需求转换消息；

所述服务端转换服务需求消息为与提供服务协议类型相同的服务请求消息；

服务端向所述提供服务的物联网终端发送转后服务需求的消息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括向所述需求服务的物联网终端发送反馈消息的步骤，具体包括：

提供服务的物联网终端向服务端发送反馈消息；

所述服务端向所述提供服务的物联网终端发送转换后的反馈消息；

所述提供服务的物联网终端向所述需求服务的物联网终端发送与需求服务协议类型相同的反馈消息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括向所述需求服务的物联网终端发送反馈消息的步骤，具体包括：

提供服务的物联网终端向服务端发送反馈消息；

服务端转换服务需求消息为与需求服务协议类型相同的服务请求消息；

所述服务端向所述需求服务的物联网终端发送转换后的反馈消息。

8.一种物联网不同协议自动互通的物联网终端，其特征在于，包括：

协议广播单元，用于通过服务端向提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端向服务端发送协议类型和提供的服务列表广播；

服务感知单元，用于感知服务端推送的服务列表是否有感兴趣的服务；

协议感知单元，用于接受服务端推送的提供服务协议类型消息；

协议转换单元，用于根据提供服务的物联网终端支持的协议类型向服务端发送与提供服务协议类型相同的服务需求转换消息。

9.根据权利要求8所述的物联网终端，其特征在于，所述协议广播单元还包括：

广播订阅单元，用于向服务端订阅提供服务的物联网终端和需求服务的物联网终端向服务端推送的协议类型和提供的服务列表广播。