CN107911842B - Lora网络服务器的数据传输方法、系统、介质及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种Lora网络服务器的数据传输方法、系统、介质及装置，该方法包括：通过配置spring选择数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列；利用数据收发器接收来自网关的数据，并将其缓存至缓存队列，并从中取出数据接收包，经过唯一性处理与lorawan协议解析后，再进行入网处理或者应用数据处理，并发送至Lora应用服务器；当Lora应用服务器发现下行数据包时，则将下行数据包发送至Lora网络服务器，并进行下行处理与lorawan协议编码，并缓存至缓存队列，再从缓存队列取出数据发送包，并下发至网关。可见，本发明通过配置spring使用不同的实现方案，可有效提高对各种业务场景的适应能力。

Description

Lora网络服务器的数据传输方法、系统、介质及装置

技术领域

本发明涉及互联网通信领域，特别涉及一种Lora网络服务器的数据传输方法、系统、介质及装置。

背景技术

Lora(Long Range)是一种远距离无线通信技术，因为它融合了扩频调制解调、自适应数据传输调整、前向纠错编码等技术，所以具有传输距离远、功耗低等优点。传输速率相对较低，一般市面上常见的Lora模块，通常实现的就是物理层的通信，要实现其功能，需要使用软件来实现loraWAN协议，并且通过网关搭建起各个网络节点的通信桥梁。

在现有技术当中，网关的数据收发与Lora物理层数据处理完全分离开来，通过MQTT等协议进行通信，不仅增加了架构的复杂度，而且降低了系统的环境适应性；或者是数据收发与Lora物理层数据处理使用第三方服务器，通过代码内置队列/列表做缓存分隔开，使得数据收发和数据处理不在一个系统框架内，而且Lora服务器对传输的时间要求比较高，极易导致数据传输失败。所以，通过怎样更好的方法来将Lora物理层中的数据传输到应用服务器上，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种Lora网络服务器的数据传输方法、系统、介质及装置，以通过利用不同的系统构架及应用不同的数据缓存方案，使得系统可轻易适应各种应用环境。其具体方案如下：

一种Lora网络服务器的数据传输方法，包括：

通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列；

利用所述数据收发器接收来自网关的数据，并将所述数据封装成数据接收包；

将所述数据接收包缓存至所述缓存队列，并从所述缓存队列中取出所述数据接收包，将所述数据接收包经过唯一性处理与所述lorawan协议解析后，得到上行数据包；

对所述上行数据包进行入网处理或者应用数据处理，并发送至Lora应用服务器；

当所述Lora应用服务器发现下行数据包时，则将所述下行数据包发送至Lora网络服务器，以便所述Lora网络服务器将所述下行数据包进行下行处理与lorawan协议编码，得到数据发送包；

将所述数据发送包缓存至所述缓存队列，再从所述缓存队列中取出所述数据发送包，利用所述数据收发器将所述数据发送包下发至所述网关。

优选的，所述从所述缓存队列中取出所述数据接收包，将所述数据接收包经过唯一性处理的过程，包括：

处理所述缓存队列内保存时间已经达到或者超过预设时间阈值的数据。

优选的，所述处理所述缓存队列中保存时间已经达到或者超过预设时间阈值的数据的过程，包括：

处理所述缓存队列内保存时间超过自定义时间阈值为200ms的数据。

优选的，所述将所述数据接收包经过唯一性处理与lorawan协议解析后，得到上行数据包的过程，包括：

提取所述数据接收包中包含相同信息数据包中的一个数据包，得到预处理数据包；

利用所述lorawan协议对所述预处理数据接收包进行解析，得到所述上行数据包。

优选的，所述通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列的过程，包括：

通过配置spring，从待选择数据收发方案中选择一种数据收发方案，得到所述数据收发器；其中，所述待选数据收发方案包括Netty实现或Mina实现或自定义实现；

通过配置spring，从待选择缓存实现方案中选择一种缓存实现方案，得到所述缓存队列；其中，所述待选择缓存实现方案包括纯Java实现或Redis实现或Ehcache实现。

相应的，本发明还公开了一种Lora网络服务器的数据传输系统，包括：

方案配置模块，用于通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列；

数据接收模块，用于利用所述数据收发器接收来自网关的数据，并将所述数据封装成数据接收包；

数据解析模块，用于将所述数据接收包缓存至所述缓存队列，并从所述缓存队列中取出所述数据接收包，将所述数据接收包经过唯一性处理与所述lorawan协议解析后，得到上行数据包；

数据处理模块，用于对所述上行数据包进行入网处理或者应用数据处理，并发送至Lora应用服务器；

数据下行模块，用于当所述Lora应用服务器发现下行数据包时，则将所述下行数据包发送至Lora网络服务器，以便所述Lora网络服务器将所述下行数据包进行下行处理与lorawan协议编码，得到数据发送包；

数据发送模块，用于将所述数据发送包缓存至所述缓存队列，再从所述缓存队列中取出所述数据发送包，利用所述数据收发器将所述数据发送包下发至所述网关。

优选的，所述数据解析模块，包括：

数据缓存子模块，用于处理所述缓存队列内保存时间已经达到或者超过预设时间阈值的数据。

优选的，方案配置模块，包括：

收发方案配置单元，用于通过配置spring，从待选择数据收发方案中选择一种数据收发方案，得到所述数据收发器；其中，所述待选数据收发方案包括Netty实现或Mina实现或自定义实现；

缓存方案配置单元，用于通过配置spring，从待选择缓存实现方案中选择一种缓存实现方案，得到所述缓存队列；其中，所述待选择缓存实现方案包括纯Java实现或Redis实现或Ehcache实现。

相应的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述公开的Lora网络服务器的数据传输方法的步骤。

相应的，本发明还公开了一种Lora网络服务器的数据传输装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述公开的Lora网络服务器的数据传输方法的步骤。

在本发明中，一种Lora网络服务器的数据传输方法，包括：通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列；利用数据收发器接收来自网关的数据，并将数据封装成数据接收包；将数据接收包缓存至缓存队列，并从缓存队列中取出数据接收包，将数据接收包经过唯一性处理与lorawan协议解析后，得到上行数据包；对上行数据包进行入网处理或者应用数据处理，并发送至Lora应用服务器；当Lora应用服务器发现下行数据包时，则将下行数据包发送至Lora网络服务器，以便Lora网络服务器将下行数据包进行下行处理与lorawan协议编码，得到数据发送包；将数据发送包缓存至缓存队列，再从缓存队列中取出数据发送包，利用数据收发器将数据发送包下发至网关。

可见，在本发明中，通过配置spring使用不同的数据收发方案与缓存实现方案，可以有效提高对各种业务场景的适应能力。而且，在本发明中对数据接收包进行了唯一性处理，避免了向Lora应用服务器重发处理同一种数据，可以有效提高对数据的处理效率，所以，相比于现有技术通过使用代码内置队列(Queue)/列表(List)作缓存分隔开，或者是增加一个服务器来处理接收与下发的数据，本发明中的方法架构简单，并且通过配置spring选择不同的实现方案，可以轻易适应各种业务环境。相应的，本发明公开的一种Lora网络服务器的数据传输系统、介质及装置，同样具有上述有益效果。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种Lora网络服务器的数据传输方法流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种Lora网络服务器的位置与Lora应用服务器及网关之间的位置关系图；

图3为本发明实施例所提供的一种Lora网络服务器信息流的示意图；

图4为本发明实施例所提供的另一种Lora网络服务器的数据传输方法流程图；

图5为本发明实施例所提供的又一种Lora网络服务器的数据传输方法流程图；

图6为本发明实施例所提供的一种Lora网络服务器的数据传输系统结构图；

图7为本发明实施例所提供的一种Lora网络服务器的数据传输装置结构图。

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。

本发明实施例公开了一种Lora网络服务器的数据传输方法，如图1所示，该方法包括：

步骤S11：通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列。

步骤S12：利用数据收发器接收来自网关的数据，并将数据封装成数据接收包。

步骤S13：将数据接收包缓存至缓存队列，并从缓存队列中取出数据接收包，将数据接收包经过唯一性处理与lorawan协议解析后，得到上行数据包。

如图2所示，是Lora网络服务器的位置与Lora应用服务器及网关之间的位置关系图，在本实施例中，首先是通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列。所以当网关接收到网关下游设备发送的数据时，会利用数据收发器来接收网关发送来的数据，并将这些数据封装成数据接收包，然后将封装后的数据接收包缓存至缓存队列中，然后从缓存中取出数据接收包，并且将数据接收包经过唯一性处理与lorawan协议解析后，得到上行数据包，然后，再将上行数据包发送至Lora应用服务器。需要说明的是，通过配置spring来选择数据收发方案以及缓存方案，要根据具体的业务场景来决定，此处不作限定。

步骤S14：对上行数据包进行入网处理或者应用数据处理，并发送至Lora应用服务器。

需要说明的是，对上行数据包进行入网处理或者应用数据处理的过程，主要包括调用Lora应用服务器及相关接口处理入网请求，监听入网请求回复信息以及将回复信息及时封装成数据发送包保存到缓存队列中，在这一过程中，还包括处理Mac指令，处理ADR和ACK等，然后将处理后的数据发送至Lora应用服务器。

步骤S15：当Lora应用服务器发现下行数据包时，则将下行数据包发送至Lora网络服务器，以便Lora网络服务器将下行数据包进行下行处理与lorawan协议编码，得到数据发送包。

步骤S16：将数据发送包缓存至缓存队列，再从缓存队列中取出数据发送包，利用数据收发器将数据发送包下发至网关。

需要说明的是，在本发明中，对由网关传输到Lora应用服务器的数据接收包，和由Lora应用服务器传输到网关的下行数据包缓存在了上行缓存与下行缓存中，使得数据接收包与下行数据包的数据成功解耦，让代码更加清晰明了，有效缓解了系统对数据进行处理时对于线程的压力，具体的，Lora网络服务器的信息流图如图3所示。

可见，在本发明中，通过配置spring使用不同的数据收发方案与缓存实现方案，可以有效提高对各种业务场景的适应能力。而且，在本发明中对数据接收包进行了唯一性处理，避免了向Lora应用服务器重发处理同一种数据，可以有效提高对数据的处理效率，所以，相比于现有技术通过使用代码内置队列(Queue)/列表(List)作缓存分隔开，或者是增加一个服务器来处理接收与下发的数据，本发明中的方法架构简单，并且通过配置spring选择不同的实现方案，可以轻易适应各种业务环境。

以下结合图4，图4为本申请实施例所提供的另一种Lora网络服务器的数据传输方法的流程图。

本实施例是针对上一实施例中步骤S11中如何通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列所作出的一个具体限定，其他步骤与上一实施例大体相同，相同部分可参见上一实施例的相关部分，在此不再赘述。

其具体包括以下步骤：

步骤S21：通过配置spring，从待选择数据收发方案中选择一种数据收发方案，得到数据收发器；其中，待选数据收发方案包括Netty实现或Mina实现或自定义实现。

步骤S22：通过配置spring，从待选择缓存实现方案中选择一种缓存实现方案，得到缓存队列；其中，待选择缓存实现方案包括纯Java实现或Redis实现或Ehcache实现。

需要说明的是，Netty实现方案是Java语言的一个框架，使用该框架可以快速简单地开发网络应用程序，比如服务器和客户端的协议，Netty大大简化了网络程序的开发过程。Mina(Multipurpose Infrastructure for Network Applications)是用于开发高性能和高可用性的网络应用程序的基础框架，而且，使用Mina框架来开发网络应用程序使得代码结构更清晰；当然，此处对于数据的收发方案还可以是用户自定义的其他框架，一切以达到实际应用为目的，此处不进行限定。

至于，对于缓存方案的配置，包括纯Java实现方案、Redis实现方案和Ehcache实现方案，可以理解的是，纯Java实现方案适用于数据量较小的情况，Redis实现方案和Ehcache实现方案适用于数据量较大，高并发的情况，具体使用哪一种数据缓存方案，要具体的业务场景所决定，此处不作限定。

以下结合图5，图5为本申请实施例所提供的又一种Lora网络服务器的数据传输方法的流程图。

本实施例是针对上一实施例中步骤S13中如何将数据接收包经过唯一性处理与Lorawan协议解析后，得到上行数据包所作出的一个具体限定，其他步骤与上一实施例大体相同，相同部分可参见上一实施例的相关部分，在此不再赘述。

其具体包括以下步骤：

步骤S31：提取数据接收包中包含相同信息数据包中的一个数据包，得到预处理数据包。

步骤S32：利用lorawan协议对预处理数据接收包进行解析，得到上行数据包。

可以理解的是，从网关接收到的数据可能有多个数据接收包，但是这些数据接收包中的信息可能是同一个信息，所以为了提高数据传输的效率，在本实施例中是对数据接收包中的数据进行唯一性处理，显然，经过唯一性处理后，可以从多个数据接收包中提取出具有相同数据信息的一个数据接收包，从而避免由于数据重发而导致的重复处理同一种数据情况的发生。显然，唯一性处理的关键之处在于如何等待所有网关传送到服务器的信息，本实施例给出的解决方法是将数据接收包保存到缓存队列当中，处理缓存队列内保存时间已经达到或者超过预设时间阈值的数据。具体的，在本实施例中，是处理了缓存队列内保存时间超过自定义时间阈值为200ms的数据，可以理解的是，200ms只是本实施例给出的一个较优时间阈值，在实际操作当中，还可以选择其他的时间阈值，此处不作限定。

下面请参见图6，图6为本申请实施例所提供的一种Lora网络服务器的数据传输系统的结构框图，该系统包括：

方案配置模块41，用于通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列；

数据接收模块42，用于利用数据收发器接收来自网关的数据，并将数据封装成数据接收包；

数据解析模块43，用于将数据接收包缓存至缓存队列，并从缓存队列中取出数据接收包，将数据接收包经过唯一性处理与lorawan协议解析后，得到上行数据包；

数据处理模块44，用于对上行数据包进行入网处理或者应用数据处理，并发送至Lora应用服务器；

数据下行模块45，用于当Lora应用服务器发现下行数据包时，则将下行数据包发送至Lora网络服务器，以便Lora网络服务器将下行数据包进行下行处理与lorawan协议编码，得到数据发送包；

数据发送模块46，用于将数据发送包缓存至缓存队列，再从缓存队列中取出数据发送包，利用数据收发器将数据发送包下发至网关。

优选的，数据解析模块43包括：

数据缓存子模块，用于处理缓存队列内保存时间已经达到或者超过预设时间阈值的数据。

优选的，数据缓存子模块包括：

数据缓存单元，处理缓存队列内保存时间超过自定义时间阈值为200ms的数据。

优选的，数据解析模块43包括：

数据预处理单元，用于提取数据接收包中包含相同信息数据包中的一个数据包，得到预处理数据包；

数据解析单元，用于利用lorawan协议对预处理数据接收包进行解析，得到上行数据包。

优选的，方案配置模块41包括：

收发方案配置单元，用于通过配置spring，从待选择数据收发方案中选择一种数据收发方案，得到数据收发器；其中，待选数据收发方案包括Netty实现或Mina实现或自定义实现；

缓存方案配置单元，用于通过配置spring，从待选择缓存实现方案中选择一种缓存实现方案，得到缓存队列；其中，待选择缓存实现方案包括纯Java实现或Redis实现或Ehcache实现。

相应的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述公开的Lora网络服务器的数据传输方法的步骤。

相应的，本发明还公开了一种Lora网络服务器的数据传输装置，如图7所示，包括：

存储器51，用于存储计算机程序；

处理器52，用于执行计算机程序时实现如前述公开的Lora网络服务器的数据传输方法的步骤。

最后，还需要说明的是，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。

以上对本发明所提供的一种Lora网络服务器的数据传输方法、系统、介质及装置进行了详细介绍，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Lora网络服务器的数据传输方法，其特征在于，包括：

通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列；

利用所述数据收发器接收来自网关的数据，并将所述数据封装成数据接收包；

将所述数据接收包缓存至所述缓存队列，并从所述缓存队列中取出所述数据接收包，将所述数据接收包经过唯一性处理与lorawan协议解析后，得到上行数据包；

对所述上行数据包进行入网处理或者应用数据处理，并发送至Lora应用服务器；

当所述Lora应用服务器发现下行数据包时，则将所述下行数据包发送至Lora网络服务器，以便所述Lora网络服务器将所述下行数据包进行下行处理与lorawan协议编码，得到数据发送包；

将所述数据发送包缓存至所述缓存队列，再从所述缓存队列中取出所述数据发送包，利用所述数据收发器将所述数据发送包下发至所述网关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述缓存队列中取出所述数据接收包，将所述数据接收包经过唯一性处理的过程，包括：

处理所述缓存队列内保存时间已经达到或者超过预设时间阈值的数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述处理所述缓存队列中保存时间已经达到或者超过预设时间阈值的数据的过程，包括：

处理所述缓存队列内保存时间超过自定义时间阈值为200ms的数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述数据接收包经过唯一性处理与lorawan协议解析后，得到上行数据包的过程，包括：

提取所述数据接收包中包含相同信息数据包中的一个数据包，得到预处理数据包；

利用所述lorawan协议对所述预处理数据接收包进行解析，得到所述上行数据包。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列的过程，包括：

通过配置spring，从待选择数据收发方案中选择一种数据收发方案，得到所述数据收发器；其中，所述待选数据收发方案包括Netty实现或Mina实现或自定义实现；

通过配置spring，从待选择缓存实现方案中选择一种缓存实现方案，得到所述缓存队列；其中，所述待选择缓存实现方案包括纯Java实现或Redis实现或Ehcache实现。

6.一种Lora网络服务器的数据传输系统，其特征在于，包括：

方案配置模块，用于通过配置spring选择一种数据收发方案与缓存方案，得到数据收发器与缓存队列；

数据接收模块，用于利用所述数据收发器接收来自网关的数据，并将所述数据封装成数据接收包；

数据解析模块，用于将所述数据接收包缓存至所述缓存队列，并从所述缓存队列中取出所述数据接收包，将所述数据接收包经过唯一性处理与lorawan协议解析后，得到上行数据包；

数据处理模块，用于对所述上行数据包进行入网处理或者应用数据处理，并发送至Lora应用服务器；

数据下行模块，用于当所述Lora应用服务器发现下行数据包时，则将所述下行数据包发送至Lora网络服务器，以便所述Lora网络服务器将所述下行数据包进行下行处理与lorawan协议编码，得到数据发送包；

数据发送模块，用于将所述数据发送包缓存至所述缓存队列，再从所述缓存队列中取出所述数据发送包，利用所述数据收发器将所述数据发送包下发至所述网关。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据解析模块，包括：

数据缓存子模块，用于处理所述缓存队列内保存时间已经达到或者超过预设时间阈值的数据。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，方案配置模块，包括：

收发方案配置单元，用于通过配置spring，从待选择数据收发方案中选择一种数据收发方案，得到所述数据收发器；其中，所述待选数据收发方案包括Netty实现或Mina实现或自定义实现；

缓存方案配置单元，用于通过配置spring，从待选择缓存实现方案中选择一种缓存实现方案，得到所述缓存队列；其中，所述待选择缓存实现方案包括纯Java实现或Redis实现或Ehcache实现。

9.一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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述Lora网络服务器的数据传输方法的步骤。

10.一种Lora网络服务器的数据传输装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述Lora网络服务器的数据传输方法的步骤。

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