CN108028841B - 用于在通信系统中发送和接收数据的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了用于传感器网络、机器对机器(M2M)、机器类型通信(MTC)和物联网(IoT)的技术。本公开可以被用于基于该技术的智能服务(例如，与智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车、联网汽车、医疗保健、数字教育、零售商业、安保和安全有关的服务)。在通信系统中发送数据的方法包括：通过将散列函数应用于原始数据来生成散列值；基于是否存在等于所生成的散列值的现有散列值来生成包括原始数据和所生成的散列值中的至少一个的消息；并发送该消息。

Description

用于在通信系统中发送和接收数据的方法和装置

技术领域

本公开一般涉及用于在通信系统中使用特定函数值发送和接收数据的方法和装置。

背景技术

互联网正在从其中人类生成和消费信息的面向人的连接网络演变为其中诸如事物等的分布式元素交换和处理信息的物联网(Internet of Things，IoT)网络。万物网(IoE)技术可能是通过与云服务器的连接将IoT技术和大数据处理技术相结合的一个例子。

为了实施IoT，需要对诸如传感技术、有线/无线通信和网络基础设施、服务接口技术和安全技术的技术因素进行研究，并且因此正在开发诸如传感器网络、机器对机器(Machine to Machine，M2M)通信、机器类型通信(Machine Type Communication，MTC)等用于对象之间的连接的技术。

在IoT环境中，通过收集和分析在连接对象中生成的数据，可以提供为人类生活创造新的价值的智能互联网技术(Internet Technology，IT)服务。通过传统的信息技术(IT)和各种工业的融合，物联网可以应用于诸如智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车、联网汽车、智能电网、医疗保健、智能家电或高科技医疗服务的领域。

在这种基于IoT的通信系统中，包括相似信息的数据通过发送实体被连续地发送到接收实体。例如，在通信系统中，生成诸如输入到测量温度和湿度的传感器中的环境信息以及由各种设备生成的识别信息的大数据。此外，环境信息的特性对应于包括相似信息的数据的连续生成。

然而，通信系统的接收实体分析接收到的数据以识别数据的目的，使得发送实体应该在没有任何遗漏的情况下将所有生成的数据发送到接收实体。结果，由于发送实体应该在没有任何遗漏的情况下将连续生成的大量相似数据发送到接收实体，所以产生了发送成本并且浪费了发送信道。此外，由于IoT和设备的发展，这些问题呈指数增加。

在传统技术中，发送实体使用数据压缩方法和并行数据发送方法来高效地发送大数据。此时，当在发送实体发送数据之前或之后使用数据压缩方法时，需要大量时间来压缩或解压缩数据。此外，当发送实体并行或通过线程发送数据时，接收实体可以高效地接收数据，但发送成本和发送信道浪费的问题没有改进，因为通过发送实体发送的数据量并没有减少。

因此，基于IoT的通信系统需要高效地发送和接收相似数据的方法。

发明内容

技术问题

本公开提供了一种用于在通信系统中高效地发送和接收相似数据的方法和装置。

此外，本公开提供了一种用于在通信系统中使用特定函数值来发送和接收数据的方法和装置。

技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种在通信系统中发送数据的方法。该方法包括：通过将散列函数(hash function)应用于原始数据来生成散列值；基于是否存在等于所生成的散列值的现有散列值来生成包括原始数据和所生成的散列值中的至少一个的消息；以及发送消息。

根据本公开的另一方面，提供了一种在通信系统中接收数据的方法。该方法包括：接收消息；以及基于包括在消息中的散列值来识别原始数据。

根据本公开的另一方面，提供了一种在通信系统中由网关发送和接收数据的方法。该方法包括：从多个设备接收散列值；通过将散列函数应用于接收到的散列值来生成一个散列值；基于是否存在等于所生成的散列值的现有散列值来生成包括接收到的散列值和所生成的散列值中的至少一个的消息；以及发送消息。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于在通信系统中发送数据的装置。该装置包括：控制器，被配置为通过将散列函数应用于原始数据来生成散列值，并且基于是否存在等于所生成的散列值的现有散列值来生成包括原始数据和所生成的散列值中的至少一个的消息；以及发送消息的发送器。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于在通信系统中接收数据的装置。该装置包括：接收器，被配置为接收消息；以及控制器，被配置为基于包括在消息中的散列值来识别原始数据。

根据本公开的另一方面，提供了一种在通信系统中通过网关发送和接收数据的装置。该装置包括：接收器，被配置为从多个设备接收散列值；控制器，被配置为通过将散列函数应用于接收到的散列值来生成一个散列值并且基于是否存在等于所生成的散列值的现有散列值来生成包括接收到的散列值和所生成的散列值中的至少一个的消息；以及发送器，被配置为发送消息。

附图说明

从以下结合附图的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将更加清楚，其中，相似的附图标记指代相似的元素，并且其中：

图1是示出根据本公开的示例实施例的通信系统的示例配置的图；

图2是示出根据本公开的示例实施例的在通信系统中发送和接收数据的示例的图；

图3是示出根据本公开的示例实施例的，通信系统的发送实体发送数据的示例的图；

图4是示出根据本公开的示例实施例的，通信系统的接收实体接收数据的示例的图；

图5是示出根据本公开的示例实施例的，通信系统的接收实体接收数据的另一示例的图；

图6是示出根据本公开的示例实施例的，通信系统的发送实体用来发送数据的示例方法的流程图；

图7是示出根据本公开的示例实施例的，通信系统的接收实体用来接收数据的示例方法的流程图；

图8是示出根据本公开的示例实施例的，包括在通信系统中的网关发送和接收数据的示例的图；

图9是示出根据本公开的示例实施例的，在通信系统中发送数据的发送实体的内部结构的示例的框图；

图10是示出根据本公开的示例实施例的，在通信系统中接收数据的接收实体的内部结构的示例的框图。

图11是示出根据本公开的示例实施例的，在通信系统中通过发送实体的数据发送的效率的示例的图；以及

图12、图13a和图13b是示出根据本公开的示例实施例的，在通信系统中通过发送实体的数据发送的效率的另一示例的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地描述本公开的示例实施例。在下面的描述中，应该注意的是，将仅描述理解根据本公开的示例实施例的操作所需的部分，并且可以省略对其他部分的描述以避免模糊本公开的主题。

本公开的示例性方面是当在基于IoT的通信系统中连续生成并且发送和接收相同的数据时，仅发送和接收真正原始数据信息，其中可以识别真正原始数据，而不发送和接收重复的原始数据。

为此，将描述根据本公开的示例实施例的用于在通信系统中发送和接收数据的方法和装置。

图1是示出根据本公开的示例实施例的通信系统的示例配置的图。

参考图1，基于IoT的通信系统可以包括，例如，在分级网络环境中发送数据的发送实体110和接收数据的接收实体150，其中发送实体110和接收实体150存在于，例如，各个层上。例如，发送实体110可以是，例如，连接一个设备或多个设备的一个网关，并且接收实体150可以是，例如服务器。

当生成要发送的原始数据时，发送实体110在将生成的原始数据发送到接收实体150之前识别是否存在先前发送原始数据的记录。例如，发送实体110使用原始数据的特定函数来生成函数值，并识别在存储器中是否存在与所生成的函数值相同的函数值。例如，存储器可以存在于发送实体110内部或外部，并且在下面的示例实施例中假定存储器存在于发送实体110内部，但是示例不限于此。

因此，发送实体110可以基于函数值是否与包括在内部存储器中的所生成的函数值相同来识别是否存在先前发送原始数据的记录。例如，特定函数可以对应于以快速处理速度输出比原始数据的长度更短的值的函数。在下文中，本公开的示例实施例描述了特定函数是散列函数的示例，但是本公开的示例实施例可以应用于以快速处理速度输出比消息更短的消息长度的任何函数。

发送实体110确定是否将散列函数应用于原始数据，而不是无条件地将散列函数应用于原始数据。例如，当散列函数被无条件地应用时，可能由于散列函数而产生开销，从而发送实体110可以，例如，考虑以下条件来确定是否应用散列函数。

例如，发送实体110可以考虑原始数据的特性来确定是否应用散列函数。例如，当原始数据的长度比从散列函数生成的散列值更短时，发送实体110可以确定不应用散列函数，因为在数据发送的效率方面没有增益。此外，发送实体110可以考虑原始数据的发送频率来确定是否应用散列函数。例如，当基于例如时间在相同设备中生成相同数据的频率存在差异时，发送实体110可以确定不应用散列函数。具有基于时间生成相同数据的频率的差异的设备可以是例如测量心率的设备。在日常生活中测量心率的设备具有重复的相似数据(也就是说，心率)，但由于心率的大幅变化，在运动过程中不断生成新数据。因此，发送实体110可以仅在日常生活中发送散列值，但是应当在运动期间发送新数据和散列值两者。因此，根据本公开的示例实施例的应用散列函数可能是低效的。结果，当基于时间生成相同数据的频率存在较大差异(诸如，例如测量心率的设备)时，发送实体110可以确定散列函数将不被应用。在另一示例中，当发送实体110发送由温度传感器检测到的数据时，发送实体110可以确定散列函数将被应用，因为数据是相对恒定的。

如上所述，当确定散列函数将被应用于原始数据时，发送实体110确定要应用的散列函数的类型。例如，发送实体110可以基于原始数据的特性、长度和生成频率来确定散列函数的类型。根据函数的类型，散列函数可以具有不同的运行速度、散列值长度和冲突可能性。因此，发送实体110可以例如考虑以下条件来确定散列函数的类型。例如，当比预定阈值更频繁地生成原始数据时，发送实体110可以确定使用生成比预定阈值更短的散列值的长度的散列函数。在另一示例中，当比预定阈值更频繁地生成原始数据时，发送实体110可以确定使用具有低于预定阈值的冲突可能性的散列函数，诸如消息摘要(Message Digest，MD)4和MD5。在另一示例中，当比预定阈值更频繁地生成原始数据时，发送实体110可以确定使用具有比预定阈值更慢的运行速度的散列函数。

回头参考图1，当与所生成的散列值相同的散列值包括在内部存储器中时，发送实体110通过网络130向接收实体150发送仅包括所生成的散列值的消息而不发送新的原始数据，因为原始数据先前已经被发送过了。

另一方面，当与所生成的散列值相同的散列值未被包括在内部存储器中时，发送实体110确定新的原始数据先前未被发送，将原始数据和所生成的散列值存储在内部存储器中，并且通过网络130将包括原始数据和所生成的散列值两者的消息发送到接收实体150。

因此，当生成相同数据时，发送实体110可以通过仅向接收实体150发送散列值而不多次发送相同数据来减少通过网络130发送的数据的总量。例如，散列函数可以对应于将具有预定长度的数据减少为在其特质上具有特定长度的数据的摘要函数。因此，即使原始数据具有大于预定阈值的长度，发送实体110也基于散列函数仅发送具有预定比特(例如，根据散列函数的128比特或160比特)的散列值，从而减少整个网络中使用的资源。

在图1中，接收实体150通过网络130从发送实体110接收消息。此外，接收实体150识别包括在接收到的消息中的散列值是否被存储在内部存储器中。当基于识别结果散列值未被存储在内部存储器中时，接收实体150将包括在消息中的原始消息和散列值存储在内部存储器中，并且可以将包括在消息中的原始数据发送到另一实体或应用。相反，当散列值被存储在内部存储器中时，接收实体150可以从内部存储器提取对应于散列值的原始数据，并将所提取的原始数据发送到另一实体或应用。

在根据本公开的示例实施例的通信系统中，可以通过图2示出的示例来发送和接收数据。

图2是示出根据本公开的示例实施例的在通信系统中发送和接收数据的示例的图。

参考图2，只有当初始发送第一至第三消息中的每一个时，发送实体110才将所发送的原始数据和对应于原始数据的散列值(h)插入到第一至第三消息中的每一个中，并将第一至第三消息通过网络130发送到接收实体150。此外，当重新发送第一和第二消息中的每一个时，发送实体110可以仅将与原始数据相对应的散列值插入到第一和第二消息中的每一个中，而不将新生成的原始数据插入到第一和第二消息中的每一个中，并且通过网络130将第一和第二消息发送到接收实体150。

另外，当接收实体150通过网络130从发送实体150接收包括原始数据和散列值两者的消息时，接收实体150可以将包括在消息中的原始数据和散列值存储在内存中。当接收实体150通过网络130接收到不包括原始数据但包括散列值的消息时，接收实体150可以在存储在内存中的多条原始数据当中提取与接收到的散列值相对应的原始数据。

因此，当重新发送相同数据时，根据本公开的示例实施例的发送实体110可以发送比包括原始数据的消息更短的消息，从而将消息快速高效地发送到接收实体150。例如，当假定包括一个原始数据片段的消息具有100字节的大小时，如果发送实体110期望发送9个消息，则传统的发送实体110应该发送具有900字节大小的消息。然而，根据本公开的示例实施例的发送实体110仅在原始消息被初始发送时才发送包括原始数据的消息，并且从第二发送开始发送仅包括散列值的消息，从而通过网络130发送具有345字节的总大小的消息。此外，如上所述，接收实体150可以通过使用包括在接收到的消息中的散列值来提取原始数据，并且因此识别与发送实体110期望发送的消息相同的、具有900字节的大小的消息。

图3是示出根据本公开的示例实施例的，通信系统的发送实体发送数据的示例的图。

参考图3，发送实体110通过将散列函数310应用于包括序列和有效载荷的原始数据300来生成散列值330。发送实体110在内部存储器(也就是说，本地数据库)350中搜索是否存在与所生成的散列值330相同的散列值。内部存储器350可以管理散列值、原始数据的一些以及所生成的散列值的时间戳中的至少一个。接收实体150可以使用原始数据的一些来识别诸如散列值的原始数据，并且当既使用散列值又使用原始数据的一些来识别原始数据时，甚至在散列值发生冲突时也准确地识别原始数据。

此外，发送实体110基于内部存储器350中是否存在与生成的散列值相同的散列值来向接收实体150发送另一类型的消息(如附图标记303所指示)。另外，发送实体110可以存储在内部存储器350中存储的散列值的可用时间的时间戳值，并考虑时间戳值来向接收实体150发送另一类型的消息。

例如，当内部存储器350中不存在与生成的散列值相同的散列值时，或者在当前时间值或计数值超过存储在内部存储器350中的散列值的时间戳值时，即使内部存储器350中存在与生成的散列值相同的散列值，发送实体110也将所生成的散列值、原始数据、原始数据的一些以及时间戳值存储在内部存储器350中。此外，发送实体110将包括原始数据和所生成的散列值的第一类型消息发送到接收实体150。第一类型消息可以包括以下各项中的至少一个：包括关于第一类型的信息的报头、原始数据的序列和有效载荷、指示所生成的散列值的有效载荷以及原始数据的一些。

另一方面，当在内部存储器350中存在与生成的散列值相同的散列值并且当前时间值或计数值没有超过存储在内部存储器350中的散列值的时间戳值时，发送实体110将包括所生成的散列值和原始数据的一些的第二类型消息发送到接收实体150。第二类型消息可以包括以下各项中的至少一个：包括关于第二类型的信息的报头、原始数据的序列、生成的散列值和原始数据的一些。

接收实体150可以根据从发送实体110接收到的消息的类型来执行不同的操作。因此，参考图4描述接收实体150从发送实体110接收第一类型消息的示例，并且以下参考图5更详细地描述接收实体150从发送实体110接收第二类型消息的示例。

图4是示出根据本公开的示例实施例的，在通信系统中接收实体接收数据的示例的图。

参考图4，接收实体150从发送实体110接收包括报头、序列、有效载荷、散列值和原始数据的一些的消息410。接收实体150可以从包括在消息410中的报头识别接收到的消息的类型。接收实体150可以从接收到的消息的类型来识别是否包括全部原始数据，并且在发送实体110和接收实体150之间预定消息的类型值。例如，当接收到的消息的类型是第一类型时，接收实体150可以识别全部原始数据被包括在接收到的消息中。当接收到的消息的类型是第二类型时，接收实体150可以识别并非全部原始数据都包括在接收到的消息中。

当从包括在接收到的消息中的报头识别出所接收的消息为第一类型消息时，接收实体150将包括在接收到的消息中的散列值、原始数据的一些以及原始数据存储在内部存储器430中。此外，接收实体150从接收到的消息中提取除报头、散列值和原始数据的一些之外的原始数据，并识别原始数据。另外，接收实体150可以将所识别的原始数据发送到另一处理器或应用。

图5是示出根据本公开的示例实施例的，通信系统的接收实体接收数据的另一详细示例的图。

参考图5，接收实体150从发送实体110接收包括报头、序列、散列值和原始数据的一些的消息510。此外，接收实体150可以识别从包括在接收到的消息中的报头接收到的消息的类型。

例如，当从包括在接收到的消息中的报头识别接收到的消息为第二类型消息时，接收实体150在内部存储器430中搜索是否存在与包括在接收到的消息中的散列值和原始数据的一些相同的值。结果，当在内部存储器430中存在与包括在接收到的消息中的散列值和原始数据的一些相同的值时，接收实体150从内部存储器430提取对应于散列值和原始数据的一些的原始数据并识别原始数据。另外，接收实体150可以将所识别的原始数据发送到另一处理器或应用。

图6是示出根据本公开的示例实施例的，通信系统的发送实体发送数据的示例方法的流程图。本公开的示例实施例涉及散列函数被用于原始数据的示例。在图6的示例实施例中，假定发送实体110提前确定应用散列函数并提前决定散列函数的类型，但是这仅仅是示例，并且本公开不限于此。

参考图6，在步骤601中，当发送实体110通过输入单元接收到原始数据时，在步骤603中发送实体110通过将散列函数应用于输入的原始数据来生成散列值。此外，在步骤605中发送实体110识别与生成的散列值相同的散列值是否被存储在内部存储器中。

当与生成的散列值相同的散列值没有被存储在内部存储器中时，在步骤607中发送实体110将生成的散列值和原始数据存储在内部存储器中，并生成包括生成的散列值和原始数据的消息，并在步骤609中将该消息发送到接收实体150。该消息还可以包括以下各项中的至少一个：包括关于消息类型的信息的报头和原始数据的一些。

另一方面，当与生成的散列值相同的散列值被存储在内部存储器中时，在步骤611中，发送实体110识别当前时间值或计数值是否超过存储在内部存储器中的散列值的时间戳值。在当前时间值或计数值没有超过时间戳值时，发送实体110生成不包括原始数据但是包括散列值的消息，并在步骤613中将所生成的消息发送到接收实体150。此外，在当前时间值或计数值超过时间戳值时，发送实体110进行到步骤607。

例如，当前时间值或计数值与存储在内部存储器中的散列值的时间戳值进行比较的步骤611可以对应于发送实体110有效地识别存储在内部存储器中的原始数据是否是有效的原始数据的附加步骤，可以不执行该附加步骤。

图7是示出根据本公开的示例实施例的，通信系统的接收实体用来接收数据的示例方法的流程图。

参考图7，在步骤701中接收实体150从发送实体110接收消息。此外，在步骤703中，接收实体150识别接收到的消息是否仅包括散列值而没有原始数据。此时，接收实体150可以基于包括在接收到的消息的报头中的关于消息类型的信息来识别接收到的消息中是否仅包括散列值。此外，接收到的消息还可以包括原始数据的一些。

当接收到的消息仅包括散列值时，在步骤707中接收实体150在内部存储器中搜索是否存在与包括在接收到的消息中的散列值相同的散列值。当接收到的消息中还包括原始数据的一些时，接收实体150可以在内部存储器中搜索散列值和原始数据的一些是否都存在(例如，被存储)。

当存在与包括在接收到的消息中的散列值相同的散列值时，在步骤711中，接收实体150识别与内部存储器中的散列值相对应的原始数据。另一方面，当不存在与包括在接收到的消息中的散列值相同的散列值时，接收实体结束数据接收操作。

此外，当接收到的消息不仅包括散列值(即，当接收到的消息包括散列值和原始数据两者)时，在步骤705中接收实体150将包括在接收到的消息中的散列值和原始数据存储在内部存储器中，并在步骤709中识别原始数据。

另外，当根据本公开的示例实施例的通信系统由分层网络配置时，通信系统可以包括连接多个发送实体和一个接收实体的网关。将参考图8描述网关被包括在通信系统中的情况的示例。

图8是示出根据本公开的实施例的，包括在通信系统中的网关发送和接收数据的示例的图。根据本公开的示例实施例的包括在通信系统中的网关可以组合从一个或多个设备810-1至810-5接收到的数据，并将组合的数据发送到服务器850。例如，网关830执行参考图1至图7描述的发送实体110的操作和接收实体150的操作。网关830可以对应于例如集线器。在图8中假定在通信系统中存在五个设备810-1至810-5。

参考图8，设备810-1至810-5中的每一个通过将散列函数应用于要发送到网关830的原始数据来输出散列值。此外，设备810-1至810-5中的每一个基于散列值是否存在于内部存储器中，将原始数据和散列值中的至少一个发送到网关830。

网关830组合从设备810-1至810-5接收的散列值，并通过将散列函数应用于组合的散列值来生成散列值。随着设备数量的增加，相同数据被接收的概率降低，使得网关830通过对具有相似数据改变模式的设备进行分组来生成散列值。例如，网关830基于所生成的数据的模式和相似数据发送模式的累积来对具有相似的数据生成次数的设备进行分组，并且通过将散列函数应用于从分组设备接收到的散列值来生成散列值。在另一示例中，网关830考虑要被分组的设备的数量和实际生成的数据发送之间的折衷关系来对设备进行分组并且通过将散列函数应用于从分组的设备接收的散列值来生成散列值。

当网关830从设备810-1至810-5之一接收到原始数据和散列值两者时，网关830将接收到的原始数据和散列值存储在内部存储器中。网关830将组合的散列值和所生成的散列值存储在内部存储器中。网关830基于所生成的散列值是否存在于内部存储器中，将原始数据、组合的散列值和所生成的散列值中的至少一个发送到服务器850。例如，当所生成的散列值存在于内部存储器中时，网关830仅将所生成的散列值发送到服务器850。当所生成的散列值不存在于内部存储器中时，网关830将原始数据、组合的散列值和所生成的散列值发送到服务器850。

图9是示出根据本公开的示例实施例的，在通信系统中发送数据的发送实体的内部结构的示例的框图。

参考图9，发送实体110包括发送器901、接收器905、控制器903、存储单元907和输入/输出单元(例如，包括输入/输出电路)909。

控制器903控制发送实体110的一般操作，并且例如控制与根据本公开的示例实施例的在通信系统中执行的数据发送操作有关的操作。由于与根据本公开的示例实施例的在通信系统中执行的数据发送操作有关的操作与在图1至图3以及图6至图8中描述的操作相同或相似，因此这里将省略其详细描述。

在控制器903的控制下，发送器901将各种信号和各种消息发送到包括在通信系统中的其他实体，例如，诸如网关和服务器的其他实体。由于发送器901发送的各种信号和各种消息与在图1至图3以及图6至图8中描述的各种信号和各种消息相同或相似，因此这里将省略其详细描述。

根据控制器903的控制，接收器905从包括在通信系统中的其他实体接收各种信号和各种消息，例如，诸如网关和服务器的其他实体。由于接收器905接收到的各种信号和各种消息与在图1至图3以及图6至图8中描述的各种信号和各种消息相同或相似，因此这里将省略其详细描述。

在控制器903的控制下，存储单元907存储关于与根据本公开的示例实施例的在通信系统中执行的数据发送操作有关的操作的程序和数据。此外，存储单元907存储由接收器905从其他实体接收的各种信号和各种消息。例如，存储单元907存储要发送的原始数据和原始数据的散列值。

在控制器903的控制下，输入/输出单元909可以包括各种输入/输出电路，该输入/输出电路被配置为通过发送实体110输出与操作相关联的各种信号和各种消息，该操作与根据本公开的示例实施例的在通信系统中执行的数据发送操作有关。

尽管图9示出发送器901、接收器905、控制器903、存储单元907和输入/输出单元909被实施为分开的单元，然而发送实体110可以以发送器901、接收器905、控制器903、存储单元907和输入/输出单元909的两个或更多个的组合的形式来实施。此外，发送实体110可以被实施为一个处理器。

图10是示出根据本公开的示例实施例的在通信系统中接收数据的接收实体的内部结构的示例的框图。

参考图10，接收实体150包括发送器1001、接收器1005、控制器1003和存储单元1007。

控制器1003控制接收实体150的一般操作，并且例如控制与根据本公开的示例实施例的在通信系统中执行的数据接收操作有关的操作。由于与根据本公开的示例实施例的在通信系统中执行的数据接收操作有关的操作与在图1、图2、图4、图5、图7和图8中描述的操作相同或相似，因此这里将省略其详细描述。

在控制器1003的控制下，发送器1001将各种信号和各种消息发送到包括在通信系统中的其他实体，例如，诸如终端的其他实体。由于发送器1001发送的各种信号和各种消息与在图1、图2、图4、图5、图7和图8中描述的各种信号和各种消息相同或相似，因此这里将省略其详细描述。

此外，在控制器1003的控制下，接收器1005从包括在通信系统中的其他实体接收各种信号和各种消息，例如，诸如终端的其他实体。由于接收器1005接收到的各种信号和各种消息与在图1、图2、图4、图5、图7和图8中描述的各种信号和各种消息相同或相似，因此这里将省略其详细描述。

在控制器1003的控制下，存储单元1007存储关于与根据本公开的示例实施例的在通信系统中执行的数据发送操作有关的操作的程序和数据。此外，存储单元1007存储由接收器1005从其他实体接收的各种信号和各种消息。具体地，存储单元1007存储要发送的原始数据和原始数据的散列值。

尽管图10示出了发送器1001、接收器1005、控制器1003和存储单元1007被实施为分开的单元，但是接收实体150可以以发送器1001、接收器1005、控制器1003和存储单元1007的两个或更多个的组合的形式来实施。此外，接收实体150可以被实施为一个处理器。

图11是示出根据本公开的示例实施例的在通信系统中的发送实体的数据发送的效率的示例的图。

参考图11，发送实体110可以通过将散列函数MD5应用于206字节的原始数据来输出128比特(即，32字节)的散列值。因此，当配置发送到接收实体150的消息时，发送实体110可以在消息中插入报头、序列、散列值和原始数据，并配置56字节的消息。因此，当发送相同数据时，发送实体110可以将仅为原始数据的大小的28％(也就是说，发送的消息(58字节)/原始数据(206字节)×100)的消息发送到接收实体150，从而高效地使用网络。

图12、图13a和图13b是示出根据本公开的示例实施例的在通信系统中的发送实体的数据发送的效率的另一示例的图。将参考图12和图13来描述发送实体110包括多个设备810-1至810-4和网关830的情况的发送效率。

图12中示出的多个设备810-1至810-4中的每一个都重复地发送，例如，三种类型的数据(100字节、90字节和80字节)，并且当由网关830生成的散列值对应于20字节时，网关830可以以图13所示的发送效率发送数据。

例如，参考图13a和图13b，多个设备810-1至810-4中的每一个发送到网关830的原始数据对应于1800字节，但实际发送的数据量对应于670字节，使得根据本公开的实施例的多个设备810-1至810-4中的每一个可以将数据减少28.552％并且将减少的数据发送到网关830。此外，网关830向服务器850发送的数据对应于2680字节，但实际发送的数据量对应于2050字节，使得根据本公开的示例实施例的网关830可以将数据减少76.493％并将减少的数据发送到服务器850，并且多个设备810-1到810-4中的每一个可以将数据减少21％并将减少的数据发送到服务器850。由于假定当原始数据对应于100字节、90字节和80字节时获得这样的数据发送效率，所以随着原始数据的大小变得更大或者层的数量变得更大，可以预期更好的数据发送效率。

尽管已经在本公开的描述中描述了各种示例实施例，但是可以以各种形式修改本公开而不脱离本公开的范围。因此，本公开的范围将不仅仅基于所描述的示例实施例来确定，而是基于所附权利要求及其等同物来确定。

Claims (16)

1.一种在通信系统中发送数据的方法，所述方法包括：

通过将散列函数应用于原始数据来生成散列值；

基于是否存在等于所生成的散列值的现有散列值并且当前时间值是否超过与所述现有散列值的有效时间有关的时间戳值来生成包括原始数据和所生成的散列值中的至少一个的消息，其中，当不存在现有散列值、或当前时间值超过所述时间戳值时，生成包括所述原始数据和所生成的散列值两者的消息，并存储所述原始数据、所生成的散列值和用于所生成的散列值的时间戳值；以及

发送消息。

2.如权利要求1所述的方法，其中消息的生成包括：

当存在所述现有散列值并且当前时间值不超过与所述现有散列值的有效时间有关的时间戳值时，生成不包括所述原始数据并且包括所生成的散列值的消息。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述消息还包括所述原始数据的一部分，基于所述原始数据的生成频率来确定所述散列函数的类型，并且所生成的散列值的长度比所述原始数据的长度更短。

4.一种在通信系统中接收数据的方法，所述方法包括：

接收包括原始数据和所生成的散列值中的至少一个的消息；以及

识别所述消息是否包括原始数据和散列值两者以及当前时间值是否超过与现有散列值的有效时间有关的时间戳值；

当所述消息仅包括所述散列值并且当前时间值不超过所述时间戳值时，识别与所述散列值相对应的现有原始数据。

5.如权利要求4所述的方法，其中原始数据的识别包括：

当所述消息包括所述原始数据的一部分和所述散列值时，识别与所述原始数据的一部分和所述散列值相对应的现有原始数据，

其中所述散列值的长度比所述原始数据的长度更短。

6.一种在通信系统中由网关发送和接收数据的方法，所述方法包括：

从多个设备接收散列值；

通过将散列函数应用于接收到的散列值来生成一个散列值；

基于是否存在等于所生成的散列值的现有散列值以及当前时间值是否超过与所述现有散列值的有效时间有关的时间戳值来生成包括接收到的散列值和所生成的散列值中的至少一个的消息，其中，当不存在现有散列值、或当前时间值超过所述时间戳值时，生成包括原始数据和所生成的散列值两者的消息，并存储所述原始数据、所生成的散列值和用于所生成的散列值的时间戳值；以及

发送消息。

7.如权利要求6所述的方法，还包括：管理所述多个设备中的每一个的原始数据和所述散列值，并且管理所述多个设备的散列值和所生成的散列值，其中所述多个设备具有落在预定范围内的数据生成次数以及相似的数据发送模式。

8.如权利要求6所述的方法，其中消息的生成包括：

当存在所述现有散列值并且当前时间值不超过所述时间戳值时，生成包括所生成的散列值但不包括接收到的散列值的消息。

9.一种用于在通信系统中发送数据的装置，所述装置包括：

控制器，被配置为通过将散列函数应用于原始数据来生成散列值，并且基于是否存在等于所生成的散列值的现有散列值并且当前时间值是否超过与所述现有散列值的有效时间有关的时间戳值来生成包括原始数据和所生成的散列值中的至少一个的消息，其中，当不存在现有散列值、或当前时间值超过所述时间戳值时，生成包括所述原始数据和所生成的散列值两者的消息，并存储所述原始数据、所生成的散列值和用于所生成的散列值的时间戳值；以及

发送器，被配置为发送所述消息。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述控制器还被配置为：

当存在所述现有散列值并且当前时间值不超过与所述现有散列值的有效时间有关的时间戳值时，生成不包括所述原始数据并且包括所生成的散列值的消息。

11.如权利要求9所述的装置，其中所述消息还包括所述原始数据的一部分，基于所述原始数据的生成频率来确定所述散列函数的类型，并且所生成的散列值的长度比所述原始数据的长度更短。

12.一种用于在通信系统中接收数据的装置，所述装置包括：

接收器，被配置为接收包括原始数据和所生成的散列值中的至少一个的消息；以及

控制器，被配置为：

识别所述消息是否包括所述原始数据和所述散列值两者以及当前时间值是否超过与现有散列值的有效时间有关的时间戳值；

当所述消息仅包括所述散列值并且当前时间值不超过所述时间戳值时，识别与所述散列值相对应的现有原始数据。

13.如权利要求12的装置，其中所述控制器还被配置为：当所述消息包括所述原始数据的一部分和所述散列值时，识别与所述原始数据的一部分和所述散列值相对应的现有原始数据，

其中所述散列值的长度比所述原始数据的长度更短。

14.一种用于在通信系统中由网关发送和接收数据的装置，所述装置包括：

接收器，被配置为从多个设备接收散列值；

控制器，被配置为通过将散列函数应用于接收到的散列值来生成一个散列值，并且基于是否存在等于所生成的散列值的现有散列值并且当前时间值是否超过与所述现有散列值的有效时间有关的时间戳值来生成包括接收到的散列值和所生成的散列值中的至少一个的消息，其中，当不存在现有散列值、或当前时间值超过所述时间戳值时，生成包括原始数据和所生成的散列值两者的消息，并存储所述原始数据、所生成的散列值和用于所生成的散列值的时间戳值；以及

发送器，被配置为发送所述消息。

15.如权利要求14的装置，其中，所述控制器还被配置为：

管理所述多个设备中的每一个的原始数据和所述散列值，并且管理所述多个设备的散列值和所生成的散列值，其中所述多个设备具有落在预定范围内的数据生成次数以及相似的数据发送模式。

16.如权利要求14的装置，其中，所述控制器还被配置为：

当存在所述现有散列值并且当前时间值不超过所述时间戳值时，生成包括所生成的散列值但不包括接收到的散列值的消息。

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