CN107547521B - 一种报文传输方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种报文传输方法及装置，方法包括：服务器为终端节点分配通信网关，终端节点发送的LoRaWAN协议报文中携带其通信网关地址，接收到LoRaWAN协议报文的网关读取报文中携带的网关地址，仅在判定该网关地址为自身地址的情况下，将该报文转发至服务器。可见，本方案中，只有通信网关转发LoRaWAN协议报文，第一方面，减少了服务器接收到的重复报文，减少了服务器的资源消耗，第二方面，为终端节点分配的通信网关与该终端节点所构成链路的通信质量较佳，通信网关转发LoRaWAN协议报文，信号强度较好。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种报文传输方法及装置。
背景技术
LoRa是LPWAN(Low Power WAN，低功耗广域网)通信技术中的一种，是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案由于其远距离、低功耗、多节点、低成本等优势已被广泛应用。这一方案中目前较常用的协议为LoRaWAN协议。
在应用LoRaWAN协议的网络中，比如图1所示，包含多台终端节点、多台网关、以及服务器。LoRaWAN协议的中的传输方式通常为：终端节点将报文发送给网关，网关将接收到的报文转发给服务器进行处理。
在上述传输方式中，终端节点发送的报文中只携带终端节点自身地址，不携带网关地址，这样，各网关都会接收并转发该报文，导致服务器接收到大量重复报文，消耗较多服务器资源。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种报文传输方法及装置，以减少服务器的资源消耗。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种报文传输方法，应用于网关，包括：
接收终端节点发送的LoRaWAN协议报文；
读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址；
判断所读取的网关地址是否为所述网关自身的地址；
如果是，将所述LoRaWAN协议报文转发至服务器。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种报文传输方法，应用于终端节点，包括：
接收服务器发送的分配指令；
读取所述分配指令中携带的网关地址；
当存在待发送的数据报文时，对所述数据报文进行封装，得到LoRaWAN协议报文，所述LoRaWAN协议报文中携带所述网关地址；
发送所述LoRaWAN协议报文。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种报文传输方法，应用于服务器，包括：
为每台终端节点分配通信网关；
针对所述每台终端节点，向该终端节点发送第一分配指令，所述第一分配指令中携带该终端节点的通信网关地址，所述通信网关地址携带于该终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种报文传输装置，应用于网关，包括：
接收模块，用于接收终端节点发送的LoRaWAN协议报文；
读取模块，用于读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址；
判断模块，用于判断所读取的网关地址是否为所述网关自身的地址；如果是，触发转发模块；
转发模块，用于将所述LoRaWAN协议报文转发至服务器。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种报文传输装置，应用于终端节点，包括：
接收模块，用于接收服务器发送的分配指令；
读取模块，用于读取所述分配指令中携带的网关地址；
封装模块，用于当存在待发送的数据报文时，对所述数据报文进行封装，得到LoRaWAN协议报文，所述LoRaWAN协议报文中携带所述网关地址；
发送模块，用于发送所述LoRaWAN协议报文。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种报文传输装置，应用于服务器，包括：
分配模块，用于为每台终端节点分配通信网关；
第一发送模块，用于针对所述每台终端节点，向该终端节点发送第一分配指令，所述第一分配指令中携带该终端节点的通信网关地址，所述通信网关地址携带于该终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一种报文传输方法。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种报文传输方法。
应用本发明实施例，服务器为终端节点分配通信网关，终端节点发送的LoRaWAN协议报文中携带其通信网关地址，接收到LoRaWAN协议报文的网关读取报文中携带的网关地址，仅在判定该网关地址为自身地址的情况下，将该报文转发至服务器。可见，本方案中，只有通信网关转发LoRaWAN协议报文，第一方面，减少了服务器接收到的重复报文，减少了服务器的资源消耗，第二方面，为终端节点分配的通信网关与该终端节点所构成链路的通信质量较佳，通信网关转发LoRaWAN协议报文，信号强度较好。
当然，实施本发明的任一产品或方法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，下面将对实施例或现有技术描述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为一种应用LoRaWAN协议的网络结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种应用于网关的报文传输方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种应用于终端节点的报文传输方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种应用于服务器的报文传输方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种应用于网关的报文传输装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种应用于终端节点的报文传输装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种应用于服务器的报文传输装置的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。
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。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种报文传输方法及装置，该方法及装置可以应用于LoRaWAN网络中，比如图1所示的网络，包括多台终端节点、多台网关、以及服务器。下面结合图1对本发明实施例进行详细说明。
1、服务器为每台终端节点分配通信网关。
可以理解，相距较近的网关与终端节点构成的链路信号强度较好，通信质量较佳。因此，服务器可以优先分配与终端节点相距较近的网关，作为该终端节点的通信网关。在本实施例中，服务器接收到LoRaWAN协议报文时，可以同时测量接收到该报文的信号强度。
具体的分配方式有多种，比如：
第一种方式，服务器针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，确定发送该LoRaWAN协议报文的源终端节点；根据存储的分配记录，判断是否为所述源终端节点分配通信网关；如果未分配，判断接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否高于第一预设阈值；如果高于，将转发该LoRaWAN协议报文的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
在本方式中，每当服务器为终端节点分配通信网关后，可以将该终端节点添加至分配记录中。举例来说，如果网络中存在新增终端节点、且服务器接收到该新增终端节点发送的LoRaWAN协议报文，服务器便可以根据该分配记录，判定没有为该终端节点分配通信网关。
这种情况下，服务器可以判断接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否高于第一预设阈值，如果高于，表示转发该LoRaWAN协议报文的网关与该终端节点所构成链路的通信质量较佳，该网关可以作为该终端节点的通信网关，因此，服务器可以将该网关确定为该终端节点的通信网关。服务器为该终端节点分配通信网关后，便可以将该终端节点添加至分配记录中。
第二种方式，如果服务器接收到多个网关转发的多条LoRaWAN协议报文、且所述多条LoRaWAN协议报文对应同一源终端节点，则服务器将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
可以理解，如果服务器接收到多个网关转发的多条LoRaWAN协议报文、且所述多条LoRaWAN协议报文对应同一源终端节点，表示服务器没有为该源终端节点分配通信网关(如果服务器为该源终端节点分配了通信网关，则服务器仅能接收到通信网关转发的LoRaWAN协议报文)。
这种情况下，服务器可以比较接收到该多条LoRaWAN协议报文中每条LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度，服务器可以将最强信号强度对应的网关确定为该终端节点的通信网关。
2、服务器针对每台终端节点，向该终端节点发送第一分配指令，该第一分配指令中携带该终端节点的通信网关地址，该通信网关地址携带于该终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
服务器为终端节点分配通信网关后，便向终端节点发送分配指令，该分配指令中携带有为其分配的通信网关地址。
需要说明的是，本实施例中，终端节点与网关的位置关系并不是固定的，如果终端节点发生移动，或者其他情况导致终端节点与各台网关之间的距离、或者所构成链路的通信质量发生变化，也就是说，终端节点的通信网关发生了变化，服务器可以重新为终端节点分配通信网关。
作为一种实施方式，服务器可以针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，在接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度小于第二预设阈值的情况下，确定发送该LoRaWAN协议的源终端节点的原通信网关；确定与所述原通信网关相邻的预设数量个目标网关；向所述预设数量个目标网关发送关闭过滤指令，以使每个目标网关将接收到的所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文转发至所述服务器；接收所述预设数量个目标网关转发的多条LoRaWAN协议报文，并将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关；向所述源终端节点发送第二分配指令，所述第二分配指令中携带有所述新通信网关地址，所述新通信网关地址携带于所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
可以理解，如果服务器接收到LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度较弱(小于第二预设阈值)，表示发送该LoRaWAN协议报文的终端节点的通信网关发生了变化，这种情况下，服务器为该终端节点重新分配通信网关，并向该终端节点发送第二分配指令，该第二分配指令中携带有重新分配的通信网关地址。
本实施例中，为了区分描述，将初始分配通信网关地址时发送的分配指令称为第一分配指令，将后续重新分配通信网关地址时发送的分配指令称为第二分配指令。
上述分配记录中可以包含终端节点与其通信网关的对应关系，这样，服务器可以在该分配记录中，直接获取该终端节点的通信网关(原通信网关)。或者，服务器也可以读取LoRaWAN协议报文中携带的网关地址(本发明实施例中，终端节点发送的LoRaWAN协议报文中携带有其通信网关的地址)，将该地址对应的网关确定为该终端节点的原通信网关。
服务器还可以预先获取网络中各网关的位置关系，根据该位置关系，确定与该原通信网关相邻的预设数量个目标网关。可以理解，即使终端节点位置发生改变，终端节点移动的轨迹也是连续的，因此，可以在与该原通信网关相邻的网关中确定新的通信网关。
具体的，可以向这些目标网关发送关闭过滤指令。在本实施例中，网关接收到LoRaWAN协议报文后，读取该报文中携带的网关地址，仅在该报文中携带的网关地址为自身地址的情况下，转发该报文。也可以理解为，本实施例中的网关对接收到的LoRaWAN协议报文进行过滤，通过过滤的条件为：报文中携带的网关地址为该网关自身地址，网关仅将通过过滤的报文转发至服务器。但是，如果网关接收到关闭过滤指令，则网关不再执行上述过滤步骤，作为一种实施方式，接收到关闭过滤指令的网关可以将接收到的全部LoRaWAN协议报文都转发至服务器。
这样，服务器便可以接收到这些目标网关转发的重复报文，这些重复报文中包含上述源终端节点发送的报文，该源终端节点也就是需要重新分配通信网关的终端节点。
服务器在这些重复报文中，确定出该源终端节点发送的多条LoRaWAN协议报文、以及接收到这多条LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度。服务器可以将最强信号强度对应的网关确定为该终端节点的新通信网关。
或者，作为另一种实施方式，接收到关闭过滤指令的网关可以将接收到的该源终端节点发送的全部LoRaWAN协议报文都转发至服务器，该源终端节点也就是需要重新分配通信网关的终端节点。这样，服务器便可以接收到该源终端节点发送的重复报文。服务器确定接收到这些重复报文时测量到的信号强度，并将最强信号强度对应的网关确定为该源终端节点的新通信网关。
还有一种情况，终端节点移动到边缘位置，与各台网关的距离都较远，这种情况下，服务器可以向该终端节点发送恢复标准指令，该终端节点接收到恢复标准指令后，发送的LoRaWAN协议报文中不再携带网关地址。换句话说，终端节点在接收到该恢复标准指令后，发送标准LoRaWAN协议报文，标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
具体的，如果服务器接收到该终端节点发送的重复报文时测量到的信号强度都小于第三预设阈值，则服务器向该终端节点发送恢复标准指令，以使得所述源终端节点发送标准LoRaWAN协议报文，所述标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
或者，服务器也可以仅判断接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度是否小于第三预设阈值，如果是，则服务器向该终端节点发送恢复标准指令，以使得所述源终端节点发送标准LoRaWAN协议报文，所述标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
3、终端节点接收服务器发送的分配指令，读取该分配指令中携带的网关地址。当存在待发送的数据报文时，对该数据报文进行封装，得到LoRaWAN协议报文，该LoRaWAN协议报文中携带该网关地址。
4、终端节点将携带有网关地址的LoRaWAN协议报文发送至各台网关。
终端节点可以通过组播或广播的形式，将该LoRaWAN协议报文发送至网络中的各台网关。
在本实施例中，终端节点接收到服务器发送的分配指令后，可以利用LoRaWAN协议中的私有命令，提示所述网关(该终端节点的通信网关)在接收到所述终端节点发送的LoRaWAN协议报文后，读取所接收到的LoRaWAN协议报文中携带的网关地址。
本领域技术人员可以理解，LoRaWAN协议中存在一些MAC Command命令，可以用于设备之间的协商。比如，终端节点与网关之间便可以利用一些私有MAC Command命令(CID命令号0x80—0xFF)进行协商，也就是提示网关在接收到LoRaWAN协议报文后，读取报文中携带的网关地址，并判断该网关地址是否为自身地址，仅在判断结果为是的情况下，将该报文转发至服务器。
终端节点与网关之间利用私有命令协商，其他第三方LoRaWAN协议设备并不能识别该私有命令，因此，不影响LoRaWAN网络中其他设备的处理过程。
5、网关接收终端节点发送的LoRaWAN协议报文，读取LoRaWAN协议报文中携带的网关地址，判断所读取的网关地址是否为该网关自身的地址；如果是，将该LoRaWAN协议报文转发至服务器。
仅当网关判定LoRaWAN协议报文携带的网关地址为自身地址的情况下(也就是判定自身为源终端节点的通信网关的情况下)，将LoRaWAN协议报文转发至服务器，第一方面，减少了服务器接收到的重复报文，减少了服务器的资源消耗，第二方面，为终端节点分配的通信网关与该终端节点所构成链路的通信质量较佳，通信网关转发LoRaWAN协议报文，信号强度较好。
下面对应用于网关的报文传输方法进行说明，如图2所示，包括：
S201：接收终端节点发送的LoRaWAN协议报文。
S202：读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址。
根据前面内容描述，本实施例中，服务器为终端节点分配通信网关，终端节点发送的LoRaWAN协议报文中携带其通信网关地址。
S203：判断所读取的网关地址是否为网关自身的地址；如果是，执行S204。
S204：将所述LoRaWAN协议报文转发至服务器。
可见，本方案中，只有通信网关转发LoRaWAN协议报文，第一方面，减少了服务器接收到的重复报文，减少了服务器的资源消耗，第二方面，为终端节点分配的通信网关与该终端节点所构成链路的通信质量较佳，通信网关转发LoRaWAN协议报文，信号强度较好。
下面对应用于终端节点的报文传输方法进行说明，如图3所示，包括：
S301：接收服务器发送的分配指令。
根据前面内容描述，本实施例中，服务器为终端节点分配通信网关后，向终端节点发送分配指令，该指令中携带为该终端节点分配的通信网关地址。
S302：读取所述分配指令中携带的网关地址。
S303：当存在待发送的数据报文时，对所述数据报文进行封装，得到LoRaWAN协议报文，所述LoRaWAN协议报文中携带所述网关地址。
S304：发送所述LoRaWAN协议报文。
终端节点可以通过组播或广播的形式，将该LoRaWAN协议报文发送至网络中的各台网关。
作为一种实施方式，在S301之后，终端节点可以利用LoRaWAN协议中的私有命令，提示所述网关(该终端节点的通信网关)在接收到所述终端节点发送的LoRaWAN协议报文后，读取所接收到的LoRaWAN协议报文中携带的网关地址。
本领域技术人员可以理解，LoRaWAN协议中存在一些MAC Command命令，可以用于设备之间的协商。比如，终端节点与网关之间便可以利用一些私有MAC Command命令(CID命令号0x80—0xFF)进行协商，也就是提示网关在接收到LoRaWAN协议报文后，读取报文中携带的网关地址，并判断该网关地址是否为自身地址，仅在判断结果为是的情况下，将该报文转发至服务器。
终端节点与网关之间利用私有命令协商，其他第三方LoRaWAN协议设备并不能识别该私有命令，因此，不影响LoRaWAN网络中其他设备的处理过程。
下面对应用于服务器的报文传输方法进行说明，如图4所示，包括：
S401：为每台终端节点分配通信网关。
可以理解，相距较近的网关与终端节点构成的链路信号强度较好，通信质量较佳。因此，服务器可以优先分配与终端节点相距较近的网关，作为该终端节点的通信网关。在本实施例中，服务器接收到LoRaWAN协议报文时，可以同时测量接收到该报文的信号强度。
具体的分配方式有多种，比如：
第一种方式，服务器针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，确定发送该LoRaWAN协议报文的源终端节点；根据存储的分配记录，判断是否为所述源终端节点分配通信网关；如果未分配，判断接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否高于第一预设阈值；如果高于，将转发该LoRaWAN协议报文的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
在本方式中，每当服务器为终端节点分配通信网关后，可以将该终端节点添加至分配记录中。举例来说，如果网络中存在新增终端节点、且服务器接收到该新增终端节点发送的LoRaWAN协议报文，服务器便可以根据该分配记录，判定没有为该终端节点分配通信网关。
这种情况下，服务器可以判断接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否高于第一预设阈值，如果高于，表示转发该LoRaWAN协议报文的网关与该终端节点所构成链路的通信质量较佳，该网关可以作为该终端节点的通信网关，因此，服务器可以将该网关确定为该终端节点的通信网关。服务器为该终端节点分配通信网关后，便可以将该终端节点添加至分配记录中。
第二种方式，如果服务器接收到多个网关转发的多条LoRaWAN协议报文、且所述多条LoRaWAN协议报文对应同一源终端节点，则服务器将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
可以理解，如果服务器接收到多个网关转发的多条LoRaWAN协议报文、且所述多条LoRaWAN协议报文对应同一源终端节点，表示服务器没有为该源终端节点分配通信网关(如果服务器为该源终端节点分配了通信网关，则服务器仅能接收到通信网关转发的LoRaWAN协议报文)。
这种情况下，服务器可以比较接收到该多条LoRaWAN协议报文中每条LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度，服务器可以将最强信号强度对应的网关确定为该终端节点的通信网关。
S402：针对所述每台终端节点，向该终端节点发送第一分配指令，所述第一分配指令中携带该终端节点的通信网关地址，所述通信网关地址携带于该终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
需要说明的是，本实施例中，终端节点与网关的位置关系并不是固定的，如果终端节点发生移动，或者其他情况导致终端节点与各台网关之间的距离、或者所构成链路的通信质量发生变化，也就是说，终端节点的通信网关发生了变化，服务器可以重新为终端节点分配通信网关。
作为一种实施方式，服务器可以针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，在接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度小于第二预设阈值的情况下，确定发送该LoRaWAN协议的源终端节点的原通信网关；确定与所述原通信网关相邻的预设数量个目标网关；向所述预设数量个目标网关发送关闭过滤指令，以使每个目标网关将接收到的所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文转发至所述服务器；接收所述预设数量个目标网关转发的多条LoRaWAN协议报文，并将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关；向所述源终端节点发送第二分配指令，所述第二分配指令中携带有所述新通信网关地址，所述新通信网关地址携带于所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
可以理解，如果服务器接收到LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度较弱(小于第二预设阈值)，表示发送该LoRaWAN协议报文的终端节点的通信网关发生了变化，这种情况下，服务器为该终端节点重新分配通信网关，并向该终端节点发送第二分配指令，该第二分配指令中携带有重新分配的通信网关地址。
本实施例中，为了区分描述，将初始分配通信网关地址时发送的分配指令称为第一分配指令，将后续重新分配通信网关地址时发送的分配指令称为第二分配指令。
上述分配记录中可以包含终端节点与其通信网关的对应关系，这样，服务器可以在该分配记录中，直接获取该终端节点的通信网关(原通信网关)。或者，服务器也可以读取LoRaWAN协议报文中携带的网关地址(本发明实施例中，终端节点发送的LoRaWAN协议报文中携带有其通信网关的地址)，将该地址对应的网关确定为该终端节点的原通信网关。
服务器还可以预先获取网络中各网关的位置关系，根据该位置关系，确定与该原通信网关相邻的预设数量个目标网关。可以理解，即使终端节点位置发生改变，终端节点移动的轨迹也是连续的，因此，可以在与该原通信网关相邻的网关中确定新的通信网关。
具体的，可以向这些目标网关发送关闭过滤指令。在本实施例中，网关接收到LoRaWAN协议报文后，读取该报文中携带的网关地址，仅在该报文中携带的网关地址为自身地址的情况下，转发该报文。也可以理解为，本实施例中的网关对接收到的LoRaWAN协议报文进行过滤，通过过滤的条件为：报文中携带的网关地址为该网关自身地址，网关仅将通过过滤的报文转发至服务器。但是，如果网关接收到关闭过滤指令，则网关不再执行上述过滤步骤，作为一种实施方式，接收到关闭过滤指令的网关可以将接收到的全部LoRaWAN协议报文都转发至服务器。
这样，服务器便可以接收到这些目标网关转发的重复报文，这些重复报文中包含上述源终端节点发送的报文，该源终端节点也就是需要重新分配通信网关的终端节点。
服务器在这些重复报文中，确定出该源终端节点发送的多条LoRaWAN协议报文、以及接收到这多条LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度。服务器可以将最强信号强度对应的网关确定为该终端节点的新通信网关。
或者，作为另一种实施方式，接收到关闭过滤指令的网关可以将接收到的该源终端节点发送的全部LoRaWAN协议报文都转发至服务器，该源终端节点也就是需要重新分配通信网关的终端节点。这样，服务器便可以接收到该源终端节点发送的重复报文。服务器确定接收到这些重复报文时测量到的信号强度，并将最强信号强度对应的网关确定为该源终端节点的新通信网关。
还有一种情况，终端节点移动到边缘位置，与各台网关的距离都较远，这种情况下，服务器可以向该终端节点发送恢复标准指令，该终端节点接收到恢复标准指令后，发送的LoRaWAN协议报文中不再携带网关地址。换句话说，终端节点在接收到该恢复标准指令后，发送标准LoRaWAN协议报文，标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
具体的，如果服务器接收到该终端节点发送的重复报文时测量到的信号强度都小于第三预设阈值，则服务器向该终端节点发送恢复标准指令，以使得所述源终端节点发送标准LoRaWAN协议报文，所述标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
或者，服务器也可以仅判断接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度是否小于第三预设阈值，如果是，则服务器向该终端节点发送恢复标准指令，以使得所述源终端节点发送标准LoRaWAN协议报文，所述标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
应用本发明所示实施例，服务器为终端节点分配通信网关，终端节点发送的LoRaWAN协议报文中携带其通信网关地址，接收到LoRaWAN协议报文的网关读取报文中携带的网关地址，仅在判定该网关地址为自身地址的情况下，将该报文转发至服务器。可见，本方案中，只有通信网关转发LoRaWAN协议报文，第一方面，减少了服务器接收到的重复报文，减少了服务器的资源消耗，第二方面，为终端节点分配的通信网关与该终端节点所构成链路的通信质量较佳，通信网关转发LoRaWAN协议报文，信号强度较好。
与上述方法实施例相对应，本发明实施例还提供了一种报文传输装置。
图5为本发明实施例提供的一种应用于网关的报文传输装置的结构示意图，包括：、
接收模块501，用于接收终端节点发送的LoRaWAN协议报文；
读取模块502，用于读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址；
判断模块503，用于判断所读取的网关地址是否为所述网关自身的地址；如果是，触发转发模块；
转发模块504，用于将所述LoRaWAN协议报文转发至服务器。
图6为本发明实施例提供的一种应用于终端节点的报文传输装置的结构示意图，包括：
接收模块601，用于接收服务器发送的分配指令；
读取模块602，用于读取所述分配指令中携带的网关地址；
封装模块603，用于当存在待发送的数据报文时，对所述数据报文进行封装，得到LoRaWAN协议报文，所述LoRaWAN协议报文中携带所述网关地址；
发送模块604，用于发送所述LoRaWAN协议报文。
图7为本发明实施例提供的一种应用于服务器的报文传输装置的结构示意图，包括：
分配模块701，用于为每台终端节点分配通信网关；
第一发送模块702，用于针对所述每台终端节点，向该终端节点发送第一分配指令，所述第一分配指令中携带该终端节点的通信网关地址，所述通信网关地址携带于该终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
作为一种实施方式，分配模块701，具体可以用于：
针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，确定发送该LoRaWAN协议报文的源终端节点；
根据存储的分配记录，判断是否为所述源终端节点分配通信网关；
如果未分配，判断接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否高于第一预设阈值；
如果高于，将转发该LoRaWAN协议报文的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
作为一种实施方式，分配模块701，具体可以用于：
在接收到多个网关转发的多条LoRaWAN协议报文、且所述多条LoRaWAN协议报文对应同一源终端节点的情况下，将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
作为一种实施方式，所述装置还可以包括：第一确定模块、第二确定模块、第二发送模块、接收模块、第三确定模块和第三发送模块(图中未示出)，其中，
第一确定模块，用于针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，在接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度小于第二预设阈值的情况下，确定发送该LoRaWAN协议的源终端节点的原通信网关；
第二确定模块，用于确定与所述原通信网关相邻的预设数量个目标网关；
第二发送模块，用于向所述预设数量个目标网关发送关闭过滤指令，以使每个目标网关将接收到的所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文转发至所述服务器；
接收模块，用于接收所述预设数量个目标网关转发的多条LoRaWAN协议报文；
第三确定模块，用于将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关；
第三发送模块，用于向所述源终端节点发送第二分配指令，所述第二分配指令中携带有所述新通信网关地址，所述新通信网关地址携带于所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
作为一种实施方式，所述装置还可以包括：判断模块和第四发送模块(图中未示出)，其中，
判断模块，用于判断接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否都小于第三预设阈值；如果否，触发所述第三确定模块；如果是，触发第四发送模块；
第四发送模块，用于向所述源终端节点发送恢复标准指令，以使得所述源终端节点发送标准LoRaWAN协议报文，所述标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
应用本发明所示实施例，服务器为终端节点分配通信网关，终端节点发送的LoRaWAN协议报文中携带其通信网关地址，接收到LoRaWAN协议报文的网关读取报文中携带的网关地址，仅在判定该网关地址为自身地址的情况下，将该报文转发至服务器。可见，本方案中，只有通信网关转发LoRaWAN协议报文，第一方面，减少了服务器接收到的重复报文，减少了服务器的资源消耗，第二方面，为终端节点分配的通信网关与该终端节点所构成链路的通信质量较佳，通信网关转发LoRaWAN协议报文，信号强度较好。
本发明实施例还提供一种电子设备，如图8所示，包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804，其中，处理器801，通信接口802，存储器803通过通信总线804完成相互间的通信，
存储器803，用于存放计算机程序；
处理器801，用于执行存储器803上所存放的程序时，实现如下步骤：
接收终端节点发送的LoRaWAN协议报文；
读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址；
判断所读取的网关地址是否为所述网关自身的地址；
如果是，将所述LoRaWAN协议报文转发至服务器。
本发明实施例还提供一种电子设备，如图9所示，包括处理器901、通信接口902、存储器903和通信总线904，其中，处理器901，通信接口902，存储器903通过通信总线904完成相互间的通信，
存储器903，用于存放计算机程序；
处理器901，用于执行存储器903上所存放的程序时，实现如下步骤：
接收终端节点发送的LoRaWAN协议报文；
读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址；
判断所读取的网关地址是否为所述网关自身的地址；
如果是，将所述LoRaWAN协议报文转发至服务器。
本发明实施例还提供一种电子设备，如图10所示，包括处理器1001、通信接口1002、存储器1003和通信总线1004，其中，处理器1001，通信接口1002，存储器1003通过通信总线1004完成相互间的通信，
存储器1003，用于存放计算机程序；
处理器1001，用于执行存储器1003上所存放的程序时，实现如下步骤：
为每台终端节点分配通信网关；
针对所述每台终端节点，向该终端节点发送第一分配指令，所述第一分配指令中携带该终端节点的通信网关地址，所述通信网关地址携带于该终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
作为一种实施方式，处理器1001，还用于执行存储器1003上所存放的程序时，实现如下步骤：
针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，确定发送该LoRaWAN协议报文的源终端节点；
根据存储的分配记录，判断是否为所述源终端节点分配通信网关；
如果未分配，判断接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否高于第一预设阈值；
如果高于，将转发该LoRaWAN协议报文的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
作为一种实施方式，处理器1001，还用于执行存储器1003上所存放的程序时，实现如下步骤：
在接收到多个网关转发的多条LoRaWAN协议报文、且所述多条LoRaWAN协议报文对应同一源终端节点的情况下，将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
作为一种实施方式，处理器1001，还用于执行存储器1003上所存放的程序时，实现如下步骤：
针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，在接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度小于第二预设阈值的情况下，确定发送该LoRaWAN协议的源终端节点的原通信网关；
确定与所述原通信网关相邻的预设数量个目标网关；
向所述预设数量个目标网关发送关闭过滤指令，以使每个目标网关将接收到的所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文转发至所述服务器；
接收所述预设数量个目标网关转发的多条LoRaWAN协议报文，并将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关；
向所述源终端节点发送第二分配指令，所述第二分配指令中携带有所述新通信网关地址，所述新通信网关地址携带于所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
作为一种实施方式，处理器1001，还用于执行存储器1003上所存放的程序时，实现如下步骤：
在所述将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关之前，判断接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否都小于第三预设阈值；
如果否，执行所述将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关的步骤；
如果是，向所述源终端节点发送恢复标准指令，以使得所述源终端节点发送标准LoRaWAN协议报文，所述标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述应用于网关的报文传输方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述应用于终端节点的报文传输方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述应用于服务器的报文传输方法。
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。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，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，对于图5所示装置实施例、图8所示电子设备实施例而言，其基本相似于图2所示方法实施例；对于图6所示装置实施例、图9所示电子设备实施例而言，其基本相似于图3所示方法实施例；对于图7所示装置实施例、图10所示电子设备实施例而言，其基本相似于图4所示方法实施例；对于上述计算机可读存储介质实施例而言，其基本类似于图2-4所示方法实施例；所以各装置实施例、电子设备实施例、计算机可读存储介质实施例描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (20)
1.一种报文传输方法，其特征在于，应用于网关，包括：
接收终端节点通过组播或广播的形式发送的LoRaWAN协议报文；
读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址；
判断所读取的网关地址是否为所述网关自身的地址；
仅在判断结果为是的情况下，将所述LoRaWAN协议报文转发至服务器。
2.一种报文传输方法，其特征在于，应用于终端节点，包括：
接收服务器发送的分配指令；
读取所述分配指令中携带的网关地址；
当存在待发送的数据报文时，对所述数据报文进行封装，得到LoRaWAN协议报文，所述LoRaWAN协议报文中携带所述网关地址；
通过组播或广播的形式，发送所述LoRaWAN协议报文，以使接收到所述LoRaWAN协议报文的各台网关读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址，判断所读取的网关地址是否为该网关自身的地址，仅在判断结果为是的情况下，将所述LoRaWAN协议报文发送至所述服务器。
3.一种报文传输方法，其特征在于，应用于服务器，包括：
为每台终端节点分配通信网关；
针对所述每台终端节点，向该终端节点发送第一分配指令，所述第一分配指令中携带该终端节点的通信网关地址，所述通信网关地址用于指示该终端节点在通过组播或广播的形式发送LoRaWAN协议报文时携带所述通信网关地址，以使接收到所述LoRaWAN协议报文的各台网关读取所述LoRaWAN协议报文中携带的通信网关地址，判断所读取的通信网关地址是否为该网关自身的地址，仅在判断结果为是的情况下，将所述LoRaWAN协议报文发送至所述服务器。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述为各台终端节点分配通信网关，包括：
针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，确定发送该LoRaWAN协议报文的源终端节点；
根据存储的分配记录，判断是否为所述源终端节点分配通信网关；
如果未分配，判断接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否高于第一预设阈值；
如果高于，将转发该LoRaWAN协议报文的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述为各台终端节点分配通信网关，包括：
在接收到多个网关转发的多条LoRaWAN协议报文、且所述多条LoRaWAN协议报文对应同一源终端节点的情况下，将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，在接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度小于第二预设阈值的情况下，确定发送该LoRaWAN协议的源终端节点的原通信网关；
确定与所述原通信网关相邻的预设数量个目标网关；
向所述预设数量个目标网关发送关闭过滤指令，以使每个目标网关将接收到的所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文转发至所述服务器；
接收所述预设数量个目标网关转发的多条LoRaWAN协议报文，并将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关；
向所述源终端节点发送第二分配指令，所述第二分配指令中携带有所述新通信网关地址，所述新通信网关地址携带于所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关之前，还包括：
判断接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否都小于第三预设阈值；
如果否，执行所述将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关的步骤；
如果是，向所述源终端节点发送恢复标准指令，以使得所述源终端节点发送标准LoRaWAN协议报文，所述标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
8.一种报文传输装置，其特征在于，应用于网关，包括：
接收模块，用于接收终端节点通过组播或广播的形式发送的LoRaWAN协议报文；
读取模块，用于读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址；
判断模块，用于判断所读取的网关地址是否为所述网关自身的地址；仅在判断结果为是的情况下，触发转发模块；
转发模块，用于将所述LoRaWAN协议报文转发至服务器。
9.一种报文传输装置，其特征在于，应用于终端节点，包括：
接收模块，用于接收服务器发送的分配指令；
读取模块，用于读取所述分配指令中携带的网关地址；
封装模块，用于当存在待发送的数据报文时，对所述数据报文进行封装，得到LoRaWAN协议报文，所述LoRaWAN协议报文中携带所述网关地址；
发送模块，用于通过组播或广播的形式，发送所述LoRaWAN协议报文，以使接收到所述LoRaWAN协议报文的各台网关读取所述LoRaWAN协议报文中携带的网关地址，判断所读取的网关地址是否为该网关自身的地址，仅在判断结果为是的情况下，将所述LoRaWAN协议报文发送至所述服务器。
10.一种报文传输装置，其特征在于，应用于服务器，包括：
分配模块，用于为每台终端节点分配通信网关；
第一发送模块，用于针对所述每台终端节点，向该终端节点发送第一分配指令，所述第一分配指令中携带该终端节点的通信网关地址，所述通信网关地址用于指示该终端节点在通过组播或广播的形式发送LoRaWAN协议报文时携带所述通信网关地址，以使接收到所述LoRaWAN协议报文的各台网关读取所述LoRaWAN协议报文中携带的通信网关地址，判断所读取的通信网关地址是否为该网关自身的地址，仅在判断结果为是的情况下，将所述LoRaWAN协议报文发送至所述服务器。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述分配模块，具体用于：
针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，确定发送该LoRaWAN协议报文的源终端节点；
根据存储的分配记录，判断是否为所述源终端节点分配通信网关；
如果未分配，判断接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否高于第一预设阈值；
如果高于，将转发该LoRaWAN协议报文的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述分配模块，具体用于：
在接收到多个网关转发的多条LoRaWAN协议报文、且所述多条LoRaWAN协议报文对应同一源终端节点的情况下，将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的通信网关。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一确定模块，用于针对所接收到的每条LoRaWAN协议报文，在接收到该LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度小于第二预设阈值的情况下，确定发送该LoRaWAN协议的源终端节点的原通信网关；
第二确定模块，用于确定与所述原通信网关相邻的预设数量个目标网关；
第二发送模块，用于向所述预设数量个目标网关发送关闭过滤指令，以使每个目标网关将接收到的所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文转发至所述服务器；
接收模块，用于接收所述预设数量个目标网关转发的多条LoRaWAN协议报文；
第三确定模块，用于将接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的最强信号强度对应的网关确定为所述源终端节点的新通信网关；
第三发送模块，用于向所述源终端节点发送第二分配指令，所述第二分配指令中携带有所述新通信网关地址，所述新通信网关地址携带于所述源终端节点发送的LoRaWAN协议报文中。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
判断模块，用于判断接收到所述多条LoRaWAN协议报文时测量到的信号强度是否都小于第三预设阈值；如果否，触发所述第三确定模块；如果是，触发第四发送模块；
第四发送模块，用于向所述源终端节点发送恢复标准指令，以使得所述源终端节点发送标准LoRaWAN协议报文，所述标准LoRaWAN协议报文中不携带网关地址。
15.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1所述的方法步骤。
16.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求2所述的方法步骤。
17.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求3-7任一所述的方法步骤。
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述的方法步骤。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求2所述的方法步骤。
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求3-7任一所述的方法步骤。
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