CN107360215A - 一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法及系统，该方法包括：边缘接入点接收过滤网关转发的汇聚单元下发的控制信息，将地理位置匹配感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组，群组中一个物联网终端设备配置为主汇聚设备、另一个配置为次汇聚设备、剩余配置为成员设备；在主汇聚设备未发生故障时，主汇聚设备获取自身数据以及其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元并上报给边缘接入点；在主汇聚设备发生故障时，次汇聚设备获取自身数据以及其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元并上报给边缘接入点；本发明确保汇聚单元指定的物联网终端设备的数据均可上报，提高物联网数据传输的可靠性。

Description

一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法及系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法及系统。

背景技术

物联网通过传感器、射频识别技术、定位技术等将一切事物数字化、网络化，在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式。物联网管理着海量物联网终端设备，这些物联网终端设备地域性分布，这些在同一地理位置或者相邻地理位置上的大量物联网终端设备在传输数据时，由于网络资源有限，更多的是采用竞争机制的通信协议，容易造成一些物联网终端设备竞争失败，从而数据传输失败，导致无法及时上报数据。

发明内容

本发明实施例公开了一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法及系统，用于解决现有物联网终端设备因竞争失败导致无法及时上报数据的问题，以确保汇聚单元指定的物联网终端设备的数据均可上报，提高物联网数据传输的可靠性。

本发明第一方面公开了一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法，可包括：

边缘接入点接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息，所述控制信息包括群组成员的身份类型和所述汇聚单元的感兴趣地理位置信息，所述身份类型包括主汇聚设备、次汇聚设备和成员设备；

所述边缘接入点将地理位置匹配所述感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组；其中，每一个所述群组包括地理位置匹配所述感兴趣地理位置信息的多个物联网终端设备；

所述边缘接入点将每一个所述群组中的所述多个物联网终端设备中的一个物联网终端设备配置为主汇聚设备，将所述多个物联网终端设备中除去所述主汇聚设备的一个物联网终端设备配置为次汇聚设备，将所述多个物联网终端设备中除去所述主汇聚设备与所述次汇聚设备的剩余物联网终端设备配置为成员设备；

在所述主汇聚设备未发生故障时，所述主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，将所述第一数据元上报给所述边缘接入点，以使所述边缘接入点通过所述过滤网关将所述第一数据元上报给所述汇聚单元；

在所述主汇聚设备发生故障时，所述次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将所述第二数据元上报给所述边缘接入点，以使所述边缘接入点通过所述过滤网关将所述第二数据元上报给所述汇聚单元。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述边缘接入点接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息，包括：

所述边缘接入点调用第一网络接口，通过所述第一网络接口接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息；

所述主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，将所述第一数据元上报给所述边缘接入点，包括：

所述主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，通过所述边缘接入点的第二网络接口将所述第一数据元上报给所述边缘接入点；

所述次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将所述第二数据元上报给所述边缘接入点，包括：

所述次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，通过所述边缘接入点的第二网络接口将所述第二数据元上报给所述边缘接入点。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元之后，以及将所述第一数据元上报给所述边缘接入点之前，所述方法还包括：

所述主汇聚设备获取其当前系统时间；

所述主汇聚设备判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

所述主汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将所述第一数据元上报给所述边缘接入点的步骤。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述主汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，以及将所述第一数据元上报给所述边缘接入点之前，所述方法还包括：

所述主汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，所述主汇聚设备向所述边缘接入点发送携带所述主汇聚设备的地理位置的即时天气查询请求，以使所述边缘接入点向云台天气服务器请求匹配所述主汇聚设备的地理位置的即时天气信息；

所述主汇聚设备接收所述边缘接入点返回的所述即时天气信息；

所述主汇聚设备判断所述即时天气信息是否匹配预设的上报数据的天气信息；

所述主汇聚设备在确定出所述即时天气信息匹配预设的上报数据的天气信息时，执行将所述第一数据元上报给所述边缘接入点的步骤。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元之后，以及将所述第二数据元上报给所述边缘接入点之前，所述方法还包括：

所述次汇聚设备获取其当前系统时间；

所述次汇聚设备判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

所述次汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将所述第二数据元上报给所述边缘接入点的步骤。

本发明第二方面公开了一种物联网中基于地理位置的数据上报控制系统，可包括：

边缘接入点，用于接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息，所述控制信息包括群组成员的身份类型和所述汇聚单元的感兴趣地理位置信息，所述身份类型包括主汇聚设备、次汇聚设备和成员设备；

所述边缘接入点还用于将地理位置匹配所述感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组；其中，每一个所述群组包括地理位置匹配所述感兴趣地理位置信息的多个物联网终端设备；

所述边缘接入点还用于将每一个所述群组中的所述多个物联网终端设备中的一个物联网终端设备配置为主汇聚设备，将所述多个物联网终端设备中除去所述主汇聚设备的一个物联网终端设备配置为次汇聚设备，将所述多个物联网终端设备中除去所述主汇聚设备与所述次汇聚设备的剩余物联网终端设备配置为成员设备；

在所述主汇聚设备未发生故障时，所述主汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，将所述第一数据元上报给所述边缘接入点，以使所述边缘接入点通过所述过滤网关将所述第一数据元上报给所述汇聚单元；

在所述主汇聚设备发生故障时，所述次汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将所述第二数据元上报给所述边缘接入点，以使所述边缘接入点通过所述过滤网关将所述第二数据元上报给所述汇聚单元。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述边缘接入点用于接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息的方式具体为：

所述边缘接入点用于调用第一网络接口，通过所述第一网络接口接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息；

所述主汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，将所述第一数据元上报给所述边缘接入点的方式具体为：

所述主汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，通过所述边缘接入点的第二网络接口将所述第一数据元上报给所述边缘接入点；

所述次汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将所述第二数据元上报给所述边缘接入点的方式具体为：

所述次汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，通过所述边缘接入点的第二网络接口将所述第二数据元上报给所述边缘接入点。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述主汇聚设备还用于在获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元之后，获取其当前系统时间；

所述主汇聚设备还用于判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

所述主汇聚设备还用于在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将所述第一数据元上报给所述边缘接入点。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述主汇聚设备还用于在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，向所述边缘接入点发送携带所述主汇聚设备的地理位置的即时天气查询请求，以使所述边缘接入点向云台天气服务器请求匹配所述主汇聚设备的地理位置的即时天气信息；

所述主汇聚设备还用于接收所述边缘接入点返回的所述即时天气信息；

所述主汇聚设备还用于判断所述即时天气信息是否匹配预设的上报数据的天气信息；

所述主汇聚设备还用于在确定出所述即时天气信息匹配预设的上报数据的天气信息时，执行将所述第一数据元上报给所述边缘接入点。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述次汇聚设备还用于在获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元之后，获取其当前系统时间；

所述次汇聚设备还用于判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

所述次汇聚设备还用于在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将所述第二数据元上报给所述边缘接入点。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

在本发明实施例中，边缘接入点在接收汇聚单元下发的控制信息后，将地理位置匹配感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组，然后在每一个群组中，从里面确定出一个主汇聚设备、一个次汇聚设备，剩余的物联网终端设备作为成员设备，从而确定群组中的物联网终端设备的身份类型。之后，在群组中的主汇聚设备没有发生故障时，群组中的主汇聚设备获取其自身数据以及其所在群组的其它物联网终端设备(包括次汇聚设备和成员设备)的数据，打包得到第一数据元，然后上报给边缘接入点；在群组中的主汇聚设备发生故障时，次汇聚设备获取自身的数据和其所在群组的其它物联网终端设备(包括主汇聚设备和成员设备)的数据，打包得到第二数据元，然后上报给边缘接入点。可以看出，在本发明实施例中，边缘接入点可以只针对汇聚单元的感兴趣地理位置信息对应的物联网终端设备划分群组，进一步地，边缘接入点通过对群组中的物联网终端设备划分身份类型，通过主汇聚设备或者次汇聚设备统一汇聚群组中物联网终端设备的数据并上报，实现集中上报且所有物联网终端设备的数据均可上报，具体地，在主汇聚设备没有发生故障时，集中由主汇聚设备汇聚并上报数据，在主汇聚设备发生故障时，集中由次汇聚设备汇聚并上报数据，克服同一地理位置或者相邻地理位置的多个物联网终端设备因竞争导致上传数据失败的缺陷，提高整个物联网数据传输的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为本发明一些实施例公开的物联网架构示意图；

图2为本发明实施例公开的物联网中基于地理位置的数据上报控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例公开的物联网中基于地理位置的数据上报控制方法的另一流程示意图；

图4为本发明实施例公开的物联网中基于地理位置的数据上报控制系统的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的物联网中基于地理位置的数据上报控制系统的另一结构示意图。

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做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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例公开了一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法，用于保证全部物联网终端设备的数据均可上报且能及时上报，提高整个物联网数据传输的可靠性。本发明实施例相应地公开了一种物联网中基于地理位置的数据上报控制系统。

在介绍本发明实施例之前，先简单介绍一下本发明一些实施例公开的物联网架构。如图1所示，图1为本发明一些实施例公开的物联网架构示意图；图1所示的物联网架构按照功能划分可以包括终端设备层、接入点层以及汇聚层三个层。其中，终端设备层可以包括海量规模的物联网终端设备，例如湿度计、烟感器、通风设备、雨量传感器、灌溉阀等等；接入点层可以包括网络连接的大量的边缘接入点，边缘接入点可以包括路由器、中继器、接入点等设备，本发明实施例不作限定；边缘接入点可以使用任何标准的组网协议，而且边缘接入点可以在不同的网络制式之间实现数据解析；汇聚层可以包括过滤网关和汇聚单元，其中，过滤网关可以通过互联网与接入点层的各个边缘接入点直接或间接通讯连接(在图中未全部示出)；汇聚单元可以通过过滤网关对接入点层的各个边缘接入点进行高层管理，从而实现数据传输频率、网络拓扑以及其他组网功能的控制；汇聚单元不仅可以对海量终端设备产生的物联网数据进行分析和决策，还可以通过发指令去获取信息或者配置终端设备参数(此时数据的传输指向终端设备)；汇聚单元还可以引入各种业务，从大数据到社交网络、甚至从社交工具“点赞”到天气分享等。在图1所示的物联网架构中，每一个边缘接入点可以为其自身无线网络覆盖范围内的海量终端设备提供物联网数据收发服务，其中，每一个边缘接入点自身无线网络覆盖范围内的每一个终端设备可以内置有无线通讯模块，这使得每一边缘接入点可以通过无线网络通讯方式与自身无线网络覆盖范围内的每一个终端设备进行无线通讯。在图1所示的物联网架构中，终端设备内置的无线通讯模块在生产时，可以输入上频点470MHz，下频点510MHz，这样无线通讯模块可以自动将通讯频段定义为470MHz～510MHz，以符合中国SRRC标准的规定；或者，也可以输入上频点868MHz，下频点908MHz，这样无线通讯模块可以自动将通讯频段定义为868MHz～908MHz，以符合欧洲ETSI标准的规定；或者，可以输入上频点918MHz，下频点928MHz，这样无线通讯模块可以自动将通讯频段定义为918MHz～928MHz，以符合美国FCC标准的规定；或者，无线通讯模块的通讯频段也可以定义为符合日本ARIB标准或加拿大IC标准的规定，本发明实施例不作限定。在图1所示的物联网架构中，终端设备可以采用频分复用(Frequency Division MultipleAccess，FDMA)、跳频(Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS)、动态时分复用(Dynamic Time Division Multiple Access，DTDMA)、退避复用(CSMA)相结合的方法来解决干扰问题。

下面将从图1所示的物联网架构的角度出发，并结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。

实施例一

请参阅图2，图2为本发明实施例公开的物联网中基于地理位置的数据上报控制方法的流程示意图；如图2所示，一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法可包括：

201、边缘接入点接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息，该控制信息包括群组成员的身份类型和汇聚单元的感兴趣地理位置信息，该身份类型包括主汇聚设备、次汇聚设备和成员设备。

在本发明实施例中，由汇聚单元设置群组成员的身份类型，比如主汇聚设备、次汇聚设备和成员设备。其中，主汇聚设备为群组中主要用于汇聚群组里的物联网终端设备数据，然后统一上报给汇聚单元；而在主汇聚设备发生故障(如无法将数据上传给边缘接入点的网络故障)时，由次汇聚设备汇聚群组中的物联网终端设备数据，然后统一上报给汇聚单元，减少物联网终端设备之间的竞争，以提高数据上报的成功率。

进一步地，在本发明实施例中，汇聚单元可以指定边缘接入点针对某一地理位置的物联网终端设备划分群组，以及对群组中的物联网终端设备配置身份类型。其中，汇聚单元指定的某一地理位置为该汇聚单元感兴趣地理位置，比如，汇聚单元觉得某一个矿井对应地理位置所在的物联网终端设备采集的数据比较重要，希望这些物联网终端设备都能及时且成功上报数据，那么可以针对该矿井实施本发明技术方案。在本发明实施例中，将汇聚单元感兴趣地理位置定位为汇聚单元的感兴趣地理位置信息，并一起下发给边缘接入点。

作为一种可选的实施方式，该边缘接入点接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息具体包括：边缘接入点调用第一网络接口，通过第一网络接口接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息。可以理解，边缘接入点设置有两种类型的网络接口，在本发明实施例中称之为第一网络接口和第二网络接口，其中，第一网络接口用于实现与过滤网关之间的数据交互，第二网络接口用于实现与物联网终端设备之间的数据交互。在该实施方式中，边缘接入点调用第一网络接口，接收由过滤网关转发的汇聚单元下发的控制信息。

202、边缘接入点将地理位置匹配感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组；其中，每一个群组包括地理位置匹配感兴趣地理位置信息的多个物联网终端设备。

在本发明实施例中，边缘接入点根据感兴趣地理位置信息来划分群组，克服同一地理位置或者相邻地理位置的多个物联网终端设备因竞争导致上传数据失败的缺陷，提高整个物联网数据传输的可靠性。

203、边缘接入点将每一个群组中的多个物联网终端设备中的一个物联网终端设备配置为主汇聚设备，将多个物联网终端设备中除去主汇聚设备的一个物联网终端设备配置为次汇聚设备，将多个物联网终端设备中除去主汇聚设备与次汇聚设备的剩余物联网终端设备配置为成员设备。

边缘接入点进一步对群组中的物联网终端设备配置身份，从多个物联网终端设备中选择一个物联网终端设备配置为主汇聚设备，选择另外一个物联网终端设备配置为次汇聚设备，剩余的物联网终端设备配置为成员设备。

作为一种可选的实施方式，边缘接入点可以从群组的多个物联网终端设备中选择性能最优的物联网终端设备配置为主汇聚设备，选择性能次之的物联网终端设备配置为次汇聚设备，剩余的物联网终端设备配置为成员设备。

204、在主汇聚设备未发生故障时，主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，将第一数据元上报给边缘接入点，以使边缘接入点通过该过滤网关将第一数据元上报给汇聚单元。

其中，这里的其它物联网终端设备包括次汇聚设备和成员设备。

作为一种可选的实施方式，主汇聚设备将第一数据元上报给边缘接入点具体包括：主汇聚设备通过边缘接入点的第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点。

进一步地，主汇聚设备将第一数据元上报给边缘接入点具体包括：主汇聚设备确定目标传输频段；在目标传输频段上与边缘接入点建立通信连接，以及基于建立的通信连接通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点。

进一步地，主汇聚设备在目标传输频段上与边缘接入点建立通信连接，以及基于建立的通信连接通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点具体包括：主汇聚设备确定目标传输频段所对应的时频资源，在时频资源上通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点。

进一步地，主汇聚设备确定目标传输频段所对应的时频资源，在时频资源上通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点具体包括：主汇聚设备通过跳频方式从目标传输频段中确定用于上报第一数据元的物理资源块的频域位置；主汇聚设备在确定的物理资源块的频域位置所对应的时频资源上，通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点。实施上述实施方式，能够解决数据干扰问题，提高数据传输效率。

205、在主汇聚设备发生故障时，次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将第二数据元上报给边缘接入点，以使边缘接入点通过过滤网关将第二数据元上报给汇聚单元。

这里的其它物联网终端设备包括主汇聚设备和成员设备。

作为一种可选的实施方式，次汇聚设备周期性向主汇聚设备发送心跳数据包；在预设时间段内未接收到主汇聚设备返回的心跳响应数据包时，次汇聚设备确定监听到主汇聚设备发生故障，从而执行获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将第二数据元上报给边缘接入点，以使边缘接入点通过过滤网关将第二数据元上报给汇聚单元的步骤；在预设时间段内接收到主汇聚设备返回的心跳响应数据包时，次汇聚设备确定主汇聚设备未发生故障。通过该实施方式，次汇聚设备能够及时发现主汇聚设备出现故障，以尽快替换主汇聚设备汇聚数据并上报。

作为另一种可选的实施方式，边缘接入点获取未接收到主汇聚设备发送第一数据元的时长；边缘接入点判断该时长是否大于预设阈值；边缘接入点在该时长大于预设阈值时，确定主汇聚设备发生故障，并向次汇聚设备发送通知消息，以使得次汇聚设备根据通知消息确定主汇聚设备发生故障，以执行获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将第二数据元上报给边缘接入点，以使边缘接入点通过过滤网关将第二数据元上报给汇聚单元的步骤。通过该实施方式，由边缘接入点来检测主汇聚设备是否发生故障，并在发生故障时通知次汇聚设备。

作为另一种可选的实施方式，主汇聚设备接收所在群组的其它物联网终端设备发送的数据的时间是否大于第一预置，如果大于第一预置，确定自身出现故障，通知次汇聚设备；或者，主汇聚设备检测其发送第一数据元给边缘接入点的时间是否大于第二阈值，如果大于第二阈值，确定自身出现故障，通知次汇聚设备。

在本发明实施例中，边缘接入点在接收汇聚单元下发的控制信息后，将地理位置匹配感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组，然后在每一个群组中，从里面确定出一个主汇聚设备、一个次汇聚设备，剩余的物联网终端设备作为成员设备，从而确定群组中的物联网终端设备的身份类型。之后，在群组中的主汇聚设备没有发生故障时，群组中的主汇聚设备获取其自身数据以及其所在群组的其它物联网终端设备(包括次汇聚设备和成员设备)的数据，打包得到第一数据元，然后上报给边缘接入点；在群组中的主汇聚设备发生故障时，次汇聚设备获取自身的数据和其所在群组的其它物联网终端设备(包括主汇聚设备和成员设备)的数据，打包得到第二数据元，然后上报给边缘接入点。可以看出，在本发明实施例中，边缘接入点可以只针对汇聚单元的感兴趣地理位置信息划分群组，进一步地，边缘接入点通过对群组中的物联网终端设备划分身份类型，通过主汇聚设备或者次汇聚设备统一汇聚群组中物联网终端设备的数据并上报，实现集中上报且所有物联网终端设备的数据均可上报，具体地，在主汇聚设备没有发生故障时，集中由主汇聚设备汇聚并上报数据，在主汇聚设备发生故障时，集中由次汇聚设备汇聚并上报数据，克服同一地理位置或者相邻地理位置的多个物联网终端设备因竞争导致上传数据失败的缺陷，提高整个物联网数据传输的可靠性。

实施例二

请参阅图3，图3为本发明实施例公开的物联网中基于地理位置的数据上报控制方法的另一流程示意图；如图3所示，一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法可包括：

301、边缘接入点接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息，该控制信息包括群组成员的身份类型和汇聚单元的感兴趣地理位置信息，该身份类型包括主汇聚设备、次汇聚设备和成员设备。

302、边缘接入点将地理位置匹配感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组；其中，每一个群组包括地理位置匹配感兴趣地理位置信息的多个物联网终端设备。

边缘接入点从其所管理的物联网终端设备信息表中查找其无线网络覆盖范围内的所有物联网终端设备的地理位置，以物联网终端设备信息表中的所有物联网终端设备的地理位置为依据，将地理位置匹配感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组。

303、边缘接入点将每一个群组中的多个物联网终端设备中的一个物联网终端设备配置为主汇聚设备，将多个物联网终端设备中除去主汇聚设备的一个物联网终端设备配置为次汇聚设备，将多个物联网终端设备中除去主汇聚设备与次汇聚设备的剩余物联网终端设备配置为成员设备。

304、在主汇聚设备未发生故障时，主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元。

305、主汇聚设备获取其当前系统时间。

在本发明实施例中，汇聚单元还可以设置每个群组上报数据的时间，在该时间上报数据。同时，可以设置每个群组上报数据的时间各不相同，从而错开各个群组上报数据的时间，减少竞争，提高数据上报的成功率。

作为一种可选的实施方式，汇聚单元下发上报数据的时间，边缘接入点接收到该上报数据的时间后，将该上报数据的时间写入到群组的主汇聚设备和次汇聚设备中。进一步地，汇聚单元可以针对不同群组设置不同上报数据的时间。

306、主汇聚设备判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间。其中，在判断结果为是时，转向步骤307；在判断结果为否时，结束该流程。

307、主汇聚设备将第一数据元上报给边缘接入点。

作为一种可选的实施方式，主汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，主汇聚设备向边缘接入点发送携带主汇聚设备的地理位置的即时天气查询请求，以使边缘接入点向云台天气服务器请求匹配主汇聚设备的地理位置的即时天气信息；主汇聚设备接收边缘接入点返回的即时天气信息；主汇聚设备判断即时天气信息是否匹配预设的上报数据的天气信息；主汇聚设备在确定出即时天气信息匹配预设的上报数据的天气信息时，将第一数据元上报给边缘接入点。

308、在主汇聚设备发生故障时，次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元。

309、次汇聚设备获取其当前系统时间。

310、次汇聚设备判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间。其中，在判断结果为是时，转向步骤311；在判断结果为否时，结束该流程。

311、次汇聚设备将第二数据元上报给边缘接入点。

作为一种可选的实施方式，次汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，次汇聚设备向边缘接入点发送携带次汇聚设备的地理位置的即时天气查询请求，以使边缘接入点向云台天气服务器请求匹配次汇聚设备的地理位置的即时天气信息；次汇聚设备接收边缘接入点返回的即时天气信息；次汇聚设备判断即时天气信息是否匹配预设的上报数据的天气信息；次汇聚设备在确定出即时天气信息匹配预设的上报数据的天气信息时，将第一数据元上报给边缘接入点。

在本发明实施例中，还可以进一步设置主汇聚设备和次汇聚设备上报数据的时间，边缘接入点根据汇聚单元的感兴趣地理位置信息划分群组，使得汇聚单元的感兴趣地理位置信息下的物联网终端设备以该方式上报数据，进一步，主汇聚设备和次汇聚设备可以按照上报数据的时间上报数据，进一步地，边缘接入点通过对群组中的物联网终端设备划分身份类型，在主汇聚设备没有发生故障时，集中由主汇聚设备在匹配用于上报数据的时间上报第一数据元；在主汇聚设备发生故障时，集中由次汇聚设备在匹配用于上报数据的时间上报第二数据元，能够保证全部物联网终端设备的数据均可上报，提高物联网数据传输的可靠性。

实施例三

请参阅图4和图5，图4为本发明实施例公开的物联网中基于地理位置的数据上报控制系统的结构示意图，图5为本发明实施例公开的物联网中基于地理位置的数据上报控制系统的另一结构示意图；如图4所示，一种物联网中基于地理位置的数据上报控制系统可包括：

边缘接入点410，用于接收过滤网关420转发的由汇聚单元430下发的控制信息，该控制信息包括群组成员的身份类型和汇聚单元430的感兴趣地理位置信息，该身份类型包括主汇聚设备4401、次汇聚设备4402和成员设备4403；

边缘接入点410还用于将地理位置匹配感兴趣地理位置信息的物联网终端设备440划分成若干群组；其中，每一个群组包括地理位置匹配感兴趣地理位置信息的多个物联网终端设备440；

边缘接入点410还用于将每一个群组中的多个物联网终端设备440中的一个物联网终端设备440配置为主汇聚设备4401，将多个物联网终端设备440中除去主汇聚设备4401的一个物联网终端设备440配置为次汇聚设备4402，将多个物联网终端设备440中除去主汇聚设备4401与次汇聚设备4402的剩余物联网终端设备440配置为成员设备4403(具体如附图5所示)；

在主汇聚设备4401未发生故障时，主汇聚设备4401用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第一数据元，将第一数据元上报给边缘接入点410，以使边缘接入点410通过过滤网关420将第一数据元上报给汇聚单元430；

在主汇聚设备4401发生故障时，次汇聚设备4402用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第二数据元，将第二数据元上报给边缘接入点410，以使边缘接入点410通过过滤网关420将第二数据元上报给汇聚单元430。

其中，边缘接入点410从其所管理的物联网终端设备信息表中查找其无线网络覆盖范围内的所有物联网终端设备440的地理位置，以物联网终端设备信息表中的所有物联网终端设备440的地理位置为依据，将地理位置匹配感兴趣地理位置信息的物联网终端设备440划分成若干群组。

作为一种可选的实施方式，主汇聚设备4401将第一数据元上报给边缘接入点410具体包括：主汇聚设备4401通过边缘接入点410的第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点410。

进一步地，主汇聚设备4401将第一数据元上报给边缘接入点410具体包括：主汇聚设备4401确定目标传输频段；在目标传输频段上与边缘接入点410建立通信连接，以及基于建立的通信连接通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点410。

进一步地，主汇聚设备4401在目标传输频段上与边缘接入点410建立通信连接，以及基于建立的通信连接通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点410具体包括：主汇聚设备4401确定目标传输频段所对应的时频资源，在时频资源上通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点410。

进一步地，主汇聚设备4401确定目标传输频段所对应的时频资源，在时频资源上通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点410具体包括：主汇聚设备4401通过跳频方式从目标传输频段中确定用于上报第一数据元的物理资源块的频域位置；主汇聚设备4401在确定的物理资源块的频域位置所对应的时频资源上，通过第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点410。实施上述实施方式，能够解决数据干扰问题，提高数据传输效率。

作为一种可选的实施方式，次汇聚设备4402周期性向主汇聚设备4401发送心跳数据包；在预设时间段内未接收到主汇聚设备4401返回的心跳响应数据包时，次汇聚设备4402确定监听到主汇聚设备4401发生故障，从而执行获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第二数据元，将第二数据元上报给边缘接入点410，以使边缘接入点410通过过滤网关420将第二数据元上报给汇聚单元430的步骤；在预设时间段内接收到主汇聚设备4401返回的心跳响应数据包时，次汇聚设备4402确定主汇聚设备4401未发生故障。通过该实施方式，次汇聚设备4402能够及时发现主汇聚设备4401出现故障，以尽快替换主汇聚设备4401汇聚数据并上报。

作为另一种可选的实施方式，边缘接入点410获取未接收到主汇聚设备4401发送第一数据元的时长；边缘接入点410判断该时长是否大于预设阈值；边缘接入点410在该时长大于预设阈值时，确定主汇聚设备4401发生故障，并向次汇聚设备4402发送通知消息，以使得次汇聚设备4402根据通知消息确定主汇聚设备4401发生故障，以执行获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第二数据元，将第二数据元上报给边缘接入点410，以使边缘接入点410通过过滤网关420将第二数据元上报给汇聚单元430的步骤。通过该实施方式，由边缘接入点410来检测主汇聚设备4401是否发生故障，并在发生故障时通知次汇聚设备4402。

作为另一种可选的实施方式，主汇聚设备4401接收所在群组的其它物联网终端设备440发送的数据的时间是否大于第一预置，如果大于第一预置，确定自身出现故障，通知次汇聚设备4402；或者，主汇聚设备4401检测其发送第一数据元给边缘接入点410的时间是否大于第二阈值，如果大于第二阈值，确定自身出现故障，通知次汇聚设备4402。

作为一种可选的实施方式，边缘接入点410用于接收过滤网关420转发的由汇聚单元430下发的控制信息的方式具体为：

边缘接入点410用于调用第一网络接口，通过第一网络接口接收过滤网关420转发的由汇聚单元430下发的控制信息；

主汇聚设备4401用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第一数据元，将第一数据元上报给边缘接入点410的方式具体为：

主汇聚设备4401用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第一数据元，通过边缘接入点410的第二网络接口将第一数据元上报给边缘接入点410；

次汇聚设备4402用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第二数据元，将第二数据元上报给边缘接入点410的方式具体为：

次汇聚设备4402用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第二数据元，通过边缘接入点410的第二网络接口将第二数据元上报给边缘接入点410。

作为一种可选的实施方式，主汇聚设备4401还用于在获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第一数据元之后，获取其当前系统时间；

主汇聚设备4401还用于判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

主汇聚设备4401还用于在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将第一数据元上报给边缘接入点410。

通过上述实施方式，可以设置每个群组上报数据的时间，在该时间上报数据。同时，可以设置每个群组上报数据的时间各不相同，从而错开各个群组上报数据的时间，减少竞争，提高数据上报的成功率。

作为一种可选的实施方式，主汇聚设备4401还用于在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，向边缘接入点410发送携带主汇聚设备4401的地理位置的即时天气查询请求，以使边缘接入点410向云台天气服务器请求匹配主汇聚设备4401的地理位置的即时天气信息；

主汇聚设备4401还用于接收边缘接入点410返回的即时天气信息；

主汇聚设备4401还用于判断即时天气信息是否匹配预设的上报数据的天气信息；

主汇聚设备4401还用于在确定出即时天气信息匹配预设的上报数据的天气信息时，执行将第一数据元上报给边缘接入点410。

作为一种可选的实施方式，次汇聚设备4402还用于在获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备440的数据打包得到第二数据元之后，获取其当前系统时间；

次汇聚设备4402还用于判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

次汇聚设备4402还用于在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将第二数据元上报给边缘接入点410。

作为一种可选的实施方式，次汇聚设备4402在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，次汇聚设备4402向边缘接入点410发送携带次汇聚设备4402的地理位置的即时天气查询请求，以使边缘接入点410向云台天气服务器请求匹配次汇聚设备4402的地理位置的即时天气信息；次汇聚设备4402接收边缘接入点410返回的即时天气信息；次汇聚设备4402判断即时天气信息是否匹配预设的上报数据的天气信息；次汇聚设备4402在确定出即时天气信息匹配预设的上报数据的天气信息时，将第一数据元上报给边缘接入点410。

实施上述系统，边缘接入点410可以只针对汇聚单元430的感兴趣地理位置信息划分群组，进一步地，边缘接入点410通过对群组中的物联网终端设备440划分身份类型，通过主汇聚设备4401或者次汇聚设备4402统一汇聚群组中物联网终端设备440的数据并上报，实现集中上报且所有物联网终端设备440的数据均可上报，具体地，在主汇聚设备4401没有发生故障时，集中由主汇聚设备4401汇聚并上报数据，在主汇聚设备4401发生故障时，集中由次汇聚设备4402汇聚并上报数据，克服同一地理位置或者相邻地理位置的多个物联网终端设备440因竞争导致上传数据失败的缺陷，提高整个物联网数据传输的可靠性。进一步地，可以设置群组上报数据的时间，可以每个群组上报数据的时间各不相同，以错开上报数据的时间，提高数据传输的成功率。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本发明实施例公开的一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法及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 (10)

1.一种物联网中基于地理位置的数据上报控制方法，其特征在于，包括：

边缘接入点接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息，所述控制信息包括群组成员的身份类型和所述汇聚单元的感兴趣地理位置信息，所述身份类型包括主汇聚设备、次汇聚设备和成员设备；

所述边缘接入点将地理位置匹配所述感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组；其中，每一个所述群组包括地理位置匹配所述感兴趣地理位置信息的多个物联网终端设备；

所述边缘接入点将每一个所述群组中的所述多个物联网终端设备中的一个物联网终端设备配置为主汇聚设备，将所述多个物联网终端设备中除去所述主汇聚设备的一个物联网终端设备配置为次汇聚设备，将所述多个物联网终端设备中除去所述主汇聚设备与所述次汇聚设备的剩余物联网终端设备配置为成员设备；

在所述主汇聚设备未发生故障时，所述主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，将所述第一数据元上报给所述边缘接入点，以使所述边缘接入点通过所述过滤网关将所述第一数据元上报给所述汇聚单元；

在所述主汇聚设备发生故障时，所述次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将所述第二数据元上报给所述边缘接入点，以使所述边缘接入点通过所述过滤网关将所述第二数据元上报给所述汇聚单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边缘接入点接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息，包括：

所述边缘接入点调用第一网络接口，通过所述第一网络接口接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息；

所述主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，将所述第一数据元上报给所述边缘接入点，包括：

所述主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，通过所述边缘接入点的第二网络接口将所述第一数据元上报给所述边缘接入点；

所述次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将所述第二数据元上报给所述边缘接入点，包括：

所述次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，通过所述边缘接入点的第二网络接口将所述第二数据元上报给所述边缘接入点。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元之后，以及将所述第一数据元上报给所述边缘接入点之前，所述方法还包括：

所述主汇聚设备获取其当前系统时间；

所述主汇聚设备判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

所述主汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将所述第一数据元上报给所述边缘接入点的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，以及将所述第一数据元上报给所述边缘接入点之前，所述方法还包括：

所述主汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，所述主汇聚设备向所述边缘接入点发送携带所述主汇聚设备的地理位置的即时天气查询请求，以使所述边缘接入点向云台天气服务器请求匹配所述主汇聚设备的地理位置的即时天气信息；

所述主汇聚设备接收所述边缘接入点返回的所述即时天气信息；

所述主汇聚设备判断所述即时天气信息是否匹配预设的上报数据的天气信息；

所述主汇聚设备在确定出所述即时天气信息匹配预设的上报数据的天气信息时，执行将所述第一数据元上报给所述边缘接入点的步骤。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述次汇聚设备获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元之后，以及将所述第二数据元上报给所述边缘接入点之前，所述方法还包括：

所述次汇聚设备获取其当前系统时间；

所述次汇聚设备判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

所述次汇聚设备在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将所述第二数据元上报给所述边缘接入点的步骤。

6.一种物联网中基于地理位置的数据上报控制系统，其特征在于，包括：

边缘接入点，用于接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息，所述控制信息包括群组成员的身份类型和所述汇聚单元的感兴趣地理位置信息，所述身份类型包括主汇聚设备、次汇聚设备和成员设备；

所述边缘接入点还用于将地理位置匹配所述感兴趣地理位置信息的物联网终端设备划分成若干群组；其中，每一个所述群组包括地理位置匹配所述感兴趣地理位置信息的多个物联网终端设备；

所述边缘接入点还用于将每一个所述群组中的所述多个物联网终端设备中的一个物联网终端设备配置为主汇聚设备，将所述多个物联网终端设备中除去所述主汇聚设备的一个物联网终端设备配置为次汇聚设备，将所述多个物联网终端设备中除去所述主汇聚设备与所述次汇聚设备的剩余物联网终端设备配置为成员设备；

在所述主汇聚设备未发生故障时，所述主汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，将所述第一数据元上报给所述边缘接入点，以使所述边缘接入点通过所述过滤网关将所述第一数据元上报给所述汇聚单元；

在所述主汇聚设备发生故障时，所述次汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将所述第二数据元上报给所述边缘接入点，以使所述边缘接入点通过所述过滤网关将所述第二数据元上报给所述汇聚单元。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述边缘接入点用于接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息的方式具体为：

所述边缘接入点用于调用第一网络接口，通过所述第一网络接口接收过滤网关转发的由汇聚单元下发的控制信息；

所述主汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，将所述第一数据元上报给所述边缘接入点的方式具体为：

所述主汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元，通过所述边缘接入点的第二网络接口将所述第一数据元上报给所述边缘接入点；

所述次汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，将所述第二数据元上报给所述边缘接入点的方式具体为：

所述次汇聚设备用于获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元，通过所述边缘接入点的第二网络接口将所述第二数据元上报给所述边缘接入点。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，

所述主汇聚设备还用于在获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第一数据元之后，获取其当前系统时间；

所述主汇聚设备还用于判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

所述主汇聚设备还用于在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将所述第一数据元上报给所述边缘接入点。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述主汇聚设备还用于在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，向所述边缘接入点发送携带所述主汇聚设备的地理位置的即时天气查询请求，以使所述边缘接入点向云台天气服务器请求匹配所述主汇聚设备的地理位置的即时天气信息；

所述主汇聚设备还用于接收所述边缘接入点返回的所述即时天气信息；

所述主汇聚设备还用于判断所述即时天气信息是否匹配预设的上报数据的天气信息；

所述主汇聚设备还用于在确定出所述即时天气信息匹配预设的上报数据的天气信息时，执行将所述第一数据元上报给所述边缘接入点。

10.根据权利要求6～9任一项所述的系统，其特征在于，

所述次汇聚设备还用于在获取其自身数据以及所在群组中其它物联网终端设备的数据打包得到第二数据元之后，获取其当前系统时间；

所述次汇聚设备还用于判断获取的当前系统时间是否匹配预设的上报数据的时间；

所述次汇聚设备还用于在确定获取的当前系统时间匹配预设的上报数据的时间时，执行将所述第二数据元上报给所述边缘接入点。