CN110581861B - 一种野外组网方法、采集服务器、采集系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种野外组网方法、采集服务器、采集系统及存储介质，属于数据采集技术领域。该野外组网方法应用于采集系统中的采集服务器，采集系统还包括数据接收服务器，采集服务器与数据接收服务器通过北斗通讯系统通信，采集服务器和数据接收服务器还通过网络线路连接。方法包括：监测自身是否有向数据接收服务器传输数据的需求；在为是时，借助北斗通讯系统与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接。本申请实施例中，借助北斗通讯系统实现采集服务器与数据接收服务器之间建立基于网络线路的连接的参数传递，使得采集系统中服务器无需持续监听来之公网的连接请求，将自身服务暴露于公网之中，减少了受到网络攻击的概率，提高了网络安全性。

Description

一种野外组网方法、采集服务器、采集系统及存储介质
技术领域
本申请属于数据采集技术领域，具体涉及一种野外组网方法、采集服务器、采集系统及存储介质。
背景技术
随着网络的发展，各型传感器网络化布置的趋势愈发明显，基于网络化能将分布在全国各地，甚至全世界各地的大量传感器通过TCP/IP(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网协议)网路传输至需要的信息中心(数据接收服务器)，如图1所示。而这个过程中一个必须的条件是采集服务器需要与数据接收服务器建立网络连接，连接发起方需要知道对方服务器的配置信息(包括公网IP地址、端口ID)，连接接受方需要持续启动网络端口的监听服务，才能与对方建立网络连接，进而实现数据的传输。
申请人在研究本申请的过程中发现，当前在野外监测中，为了便于新的采集服务器与数据接收服务器进行组网，采集服务器或者数据接收服务器需要持续监听来之公网的连接请求，将自身服务暴露于公网之中，以使想要与数据接收服务器进行组网的采集服务器基于对方的配置信息与其建立网络连接，进而实现数据的传输。然而这种方式使得，采集系统容易受到网络攻击，不便于数据中心的网络安全管理。
发明内容
鉴于此，本申请的目的在于提供一种野外组网方法、采集服务器、采集系统及存储介质，以改善现有组网方式下，系统容易受到网络攻击的问题。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种野外组网方法，应用于采集系统中的采集服务器，所述采集系统还包括数据接收服务器，所述采集服务器与所述数据接收服务器通过北斗通讯系统相互通信，所述采集服务器和所述数据接收服务器还通过网络线路连接；所述方法包括：监测自身是否有向所述数据接收服务器传输数据的需求；在为是时，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
本申请实施例中，借助北斗通讯系统实现采集服务器与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接，使得数据接收服务器无需持续监听来之公网的连接请求，将自身服务暴露于公网之中，减少了受到网络攻击的概率，提高了网络安全性。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接，包括：获取自身的公网IP地址以及当前空闲的端口ID，并启动所述端口ID对应的端口来监听来自所述网络线路的连接请求；通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文，所述短报文中包括所述公网IP地址和所述端口ID；接收所述数据接收服务器响应所述短报文基于所述网络线路发起的连接请求；基于所述连接请求与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。本申请实施例中，在网络通信需求时，通过主动将自身的公网IP地址以及空闲端口ID经北斗通讯系统告知数据接收服务器，以便数据接收服务器基于这一信息与自身建立网络连接，能减少与北斗通讯系统的交互次数，由于北斗通讯系统的功耗很大，进而可降低野外监测台站总体功耗，提高供电系统的安全性、稳定性。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接，包括：通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文；通过所述北斗通讯系统接收所述数据接收服务器响应所述短报文返回的相关参数，所述相关参数包括所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID；基于接收到的所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。本申请实施例中，通过北斗通讯系统告知数据接收服务器有与之建立网络连接的需求，通过被动的接收数据接收服务器经北斗通讯系统发送的自身的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口端口ID，采集服务器基于这一信息与对方建立网络连接，能减少采集服务器主动去获取自身的公网IP地址以及空闲端口ID，并启动所述端口ID对应的端口来监听来自所述网络线路的连接请求的过程，简化连接流程。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，在借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接之后，所述方法还包括：通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送网络检查请求，以使所述数据接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接向所述采集服务器发送试探报文。本申请实施中，在采集服务器与数据接收服务器连接基于网络线路的网络连接后，通过北斗通讯系统向数据接收服务器发送网络检查请求，能准确的获知当前建立的网络链路是否正常。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，在通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送网络检查请求之后，所述方法还包括：在接收到所述接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接返回的试探报文时，经所述网络连接向所述数据接收服务器传输采集到的数据。本申请实施例中，减少数据网络中断的发现时间，提高了数据传输的可靠性。
第二方面，本申请实施例还提供了一种野外组网装置，应用于采集系统中的采集服务器，所述采集系统还包括数据接收服务器，所述采集服务器与所述数据接收服务器通过北斗通讯系统相互通信，所述采集服务器和所述数据接收服务器还通过网络线路连接；所述装置包括：监测模块以及建立模块；监测模块，用于监测自身是否有向所述数据接收服务器传输数据的需求；建立模块，用于在为是时，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，所述建立模块，用于：获取自身的公网IP地址以及当前空闲的端口ID，并启动所述端口ID对应的端口来监听来自所述网络线路的连接请求；通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文，所述短报文中包括所述公网IP地址和所述端口ID；接收所述数据接收服务器响应所述短报文基于所述网络线路发起的连接请求；基于所述连接请求与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，所述建立模块，用于：通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文；通过所述北斗通讯系统接收所述数据接收服务器响应所述短报文返回的相关参数，所述相关参数包括所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID；基于接收到的所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，所述装置还包括：检查模块，用于在所述建立模块借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接之后，通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送网络检查请求，以使所述数据接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接向所述采集服务器发送试探报文。
结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，所述装置还包括：数据发送模块，用于在接收到所述接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接返回的试探报文时，经所述网络连接向所述数据接收服务器传输采集到的数据。
第三方面，本申请实施例还提供了一种采集服务器，包括:通讯接口、存储器和处理器，所述通讯接口、所述存储器和所述处理器通过通讯总线连接；所述通讯接口，用于收发数据；所述存储器用于存储程序；所述处理器用于调用存储于所述存储器中的存储以执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种采集系统，包括：采集服务器和数据接收服务器，所述采集服务器与所述数据接收服务器通过北斗通讯系统相互通信，所述采集服务器和所述数据接收服务器还通过网络线路连接；所述采集服务器监测自身是否有向所述数据接收服务器传输数据的需求；在为是时，所述采集服务器借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
结合第四方面实施例的一种可能的实施方式，所述北斗通讯系统包括：与所述采集服务器连接的第一北斗通讯终端、与所述数据接收服务器连接的第二北斗通讯终端，其中，所述第一北斗通讯终端与所述第二北斗通讯终端基于北斗卫星进行通信；所述采集系统还包括：开关装置，所述开关装置分别与所述采集服务器和与为所述第一北斗通讯终端供电的电源连接，所述开关装置，用于控制所述电源处于供电或不供电状态；所述采集服务器在监测到自身有向所述数据接收服务器传输数据的需求时，向所述开关装置发送第一电平信号，以控制所述电源处于供电状态；以及在监测到自身没有向所述数据接收服务器传输数据的需求时，向所述开关装置发送第二电平信号，以控制所述电源处于不供电状态。本申请实施例中，通过一开关装置来控制第一北斗通讯终端的电源的供电状态，能使得仅在有特殊需求，例如有网络连接或者网络检查的需求时，才使为第一北斗通讯终端供电的电源处于供电状态，其余时段均处于不供电状态，以减少第一北斗通讯终端的耗电功耗，进而可降低野外监测台站总体功耗，提高供电系统的安全性、稳定性。
结合第四方面实施例的一种可能的实施方式，所述开关装置包括：处理器、继电器，所述处理器与所述采集服务器连接，所述处理器与所述继电器的控制端连接，所述继电器的公共端与所述电源连接，所述继电器的常开触点与所述第一北斗通讯终端的供电端连接，所述处理器根据所述第一电平信号，控制所述继电器使所述继电器的公共端与常开触点连接，所述处理器根据所述第二电平信号，控制所述继电器使所述继电器的公共端与常开触点断开连接。本申请实施例中，通过采集处理器加继电器的方式来控制为第一北斗通讯终端供电的电源的状态，具有结构简单、可靠性高等优点。
结合第四方面实施例的一种可能的实施方式，所述北斗通讯系统包括：与所述采集服务器连接的第一北斗通讯终端、与所述数据接收服务器连接的第二北斗通讯终端，其中，所述第一北斗通讯终端与所述第二北斗通讯终端基于北斗卫星进行通信；所述采集系统还包括：第一信号转换电路，所述第一信号转换电路，所述采集服务器通过所述第一信号转换电路与所述第一北斗通讯终端的串口连接，所述第一信号转换电路使得所述采集服务器的第一接口能与所述第一北斗通讯终端的串口进行通信，所述第一接口为除所述串口外的其他接口，所述第一信号转换电路除了实现通讯协议的转换之外，还用于检查北斗通讯数据的完整性及对北斗通讯数据进行加解密处理。本申请实施例中，通过第一信号转换电路可以使得采集服务器可通过除串口外的其他接口与第一北斗通讯终端的串口进行通信，释放了采集服务器的串口资源。
结合第四方面实施例的一种可能的实施方式，所述第一信号转换电路包括：用于连接所述第一北斗通讯终端的第一串口、用于连接所述采集服务器的第一接口，以及用于连接所述第一串口与所述第一接口的处理器。本申请实施例中，通过处理器实现不同接口之间的通讯协议的转换，及通讯规则，提供数据加密及完整性检查，使得后期第一北斗通讯终端在升级协议时，不用对应升级采集服务器的通讯协议，只需升级该模块中的处理器中的协议，简化了升级的流程，以及节约了成本，同时加强了北斗通讯链路中数据的安全性及完整性。
结合第四方面实施例的一种可能的实施方式，所述北斗通讯系统包括：与所述采集服务器连接的第一北斗通讯终端、与所述数据接收服务器连接的第二北斗通讯终端，其中，所述第一北斗通讯终端与所述第二北斗通讯终端基于北斗卫星进行通信；所述采集系统还包括：第二信号转换电路，所述第二信号转换电路，所述数据接收服务器通过所述第二信号转换电路与所述第二北斗通讯终端的串口连接，所述第二信号转换电路使得所述数据接收服务器的第二接口能与所述第二北斗通讯终端的串口进行通信，所述第二接口为除所述串口外的其他接口，所述第二信号转换电路除了实现通讯协议的转换之外，还用于检查北斗通讯数据的完整性及对北斗通讯数据进行加解密处理。本申请实施例中，通过第二信号转换电路可以使得数据接收服务器可通过除串口外的其他接口与第二北斗通讯终端的串口进行通信，释放了数据接收服务器的串口资源。
结合第四方面实施例的一种可能的实施方式，所述第二信号转换电路包括：用于连接所述第二北斗通讯终端的第二串口、用于连接所述数据接收服务器的第二接口，以及用于连接所述第二串口与所述第二接口的处理器。本申请实施例中，通过处理器实现不同接口之间的通讯协议的转换，及通讯规则，提供数据加密及完整性检查，使得后期第二北斗通讯终端在升级协议时，不用对应升级数据接收服务器的通讯协议，只需升级该模块中的处理器中的协议，简化了升级的流程，以及节约了成本，同时加强了北斗通讯链路中数据的安全性及完整性。
结合第四方面实施例的一种可能的实施方式，所述开关装置和所述第一信号转换电路共用同一个处理器。本申请实施例中，开关装置和第一信号转换电路共用同一个处理器，可以节约成本，以及简化电路。
第五方面，本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时，执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1示出了现有的野外数据采集系统的结构示意图。
图2示出了本申请实施例提供的一种野外数据采集系统的结构示意图。
图3示出了本申请实施例提供的采集服务器经一开关装置控制第一北斗通讯终端的电源的结构示意图。
图4示出了本申请实施例提供的采集服务器经第一信号转换电路与第一北斗通讯终端连接的示意图。
图5示出了本申请实施例提供的基于图2的野外组网方法的流程图。
图6示出了本申请实施例提供的基于图2的野外组网装置的模块示意图。
图7示出了本申请实施例提供的采集服务器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中诸如“第一”、“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。
再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
目前，典型的野外数据采集系统的结构示意图，如图1所示，采集服务器要想与数据接收服务器建立连接，需要获悉对方的配置信息，而为了便于采集服务器获悉数据接收服务器的配置信息，数据接收服务器需要将自身的配置信息长时间的公示在网络中，以使想要与数据接收服务器进行组网的采集服务器基于对方的配置信息与其建立网络连接，进而实现数据的传输。然而这种方式使得，数据接收服务器需要将自身的配置信息长时间的公示在网络中，容易受到网络攻击，不便于数据中心的网络安全管理。
需要说明的是，针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。
鉴于此，本申请实施例提供了一种新的野外组网方法，对应的野外数据采集系统(简称采集系统)的结构示意图如图2所示。本申请实施例中，采集服务器与数据接收服务器除了采用传统的网络线路连接外，还接入了北斗通讯系统，借助北斗通讯系统实现采集服务器与数据接收服务器之间的通信，以便于在采集服务器有向数据接收服务器传输数据的需求时，采集服务器借助该北斗通讯系统与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接，进而实现数据传输。本申请实施例中，借助北斗通讯系统实现采集服务器与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接，使得数据接收服务器无需将自身的配置信息长时间的公示在网络中，无需持续启动网络端口的监听服务，减少了受到网络攻击的概率，提高了网络安全性。
进一步地，北斗通讯系统包括：与采集服务器连接的第一北斗通讯终端、与数据接收服务器连接的第二北斗通讯终端，其中，第一北斗通讯终端与第二北斗通讯终端基于北斗卫星进行通信。采集服务器想要借助北斗通讯系统与数据接收服务器进行通信时，将通信数据发送至第一北斗通讯终端，第一北斗通讯终端将该通信数据经北斗卫星传输至第二北斗通讯终端，进由第二北斗通讯终端传输给数据接收服务器，进而实现采集服务器与数据接收服务器之间的通信。
考虑到由于第一北斗通讯终端的功耗较大，而第一北斗通讯终端通讯的频次较低，而且仅在采集服务器与数据接收服务器基于网络线路建立网络通道或者检查网络通道时才使用，因此，作为一种可选的实施方式，本申请实施例中，如图3所示，采用一个开关装置来控制第一北斗通讯终端电源的启动或关闭。进一步地，开关装置分别与采集服务器和与为第一北斗通讯终端供电的电源连接。开关装置用于控制该电源处于供电或不供电状态。采集服务器在监测到自身有向数据接收服务器传输数据的需求时，向开关装置发送第一电平信号，以控制电源处于供电状态，此时，第一北斗通讯终端上电而工作；以及在监测到自身没有向数据接收服务器传输数据的需求时，向开关装置发送第二电平信号，以控制电源处于不供电状态，此时第一北斗通讯终端失电停止工作。例如，在采集服务器有向数据接收服务器传输数据的需求时，控制开关装置启动第一北斗通讯终端的电源，以启动第一北斗通讯终端进行预热寻星，采集服务器在接收到第一北斗通讯终端向采集服务器发送的北斗设备启动成功的消息后，借助北斗通讯系统与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接，然后，采集服务器通过第一北斗通讯终端向数据接收服务器发送通讯链路检查命令，若接收到数据接收服务器基于网络线路返回的试探报文，则表明数据通道正常，则关闭第一北斗通讯终端的电源。如果通讯链路异常(如果等待超时未获得数据接收服务器的回应，表明通讯链路异常)则重新建立网络通信链路后关闭第一北斗通讯终端的电源。
可选地，该开关装置可以包括处理器和继电器，处理器与采集服务器连接，处理器与继电器的控制端连接，继电器的公共端与电源连接，继电器的常开触点与第一北斗通讯终端的供电端连接，继电器的常闭触点悬接(相当于断路)。处理器根据采集服务器发送的第一电平信号，控制继电器使继电器的公共端与常开触点连接，进而使电源处于供电状态。处理器根据采集服务器发送的第二电平信号，控制继电器使继电器的公共端与常开触点断开连接，进而使电源处于不供电状态。可以理解的是，也可以是继电器的常闭触点与第一北斗通讯终端的供电端连接，继电器的常开触点悬接，此时，处理器根据采集服务器发送的第一电平信号，控制继电器使继电器的公共端与常闭触点连接，进而使电源处于供电状态。处理器根据采集服务器发送的第二电平信号，控制继电器使继电器的公共端与常闭触点断开连接，进而使电源处于不供电状态。
其中，上述的第一电平信号、第二电平信号可以是高电平或低电平信号，当第一电平信号为高电平时，第二电平信号为低电平，反之，当第一电平信号为低电平时，第二电平信号为高电平。
其中，上述的处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。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 Signal Processor，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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
考虑到采集服务器的串口资源是有限的，而现场数据采集有较多的串口通讯需求，因此，如图4所示，作为一种可选的实施方式，采集服务器经第一信号转换电路与第一北斗通讯终端的串口连接。第一信号转换电路使得采集服务器的第一接口能与第一北斗通讯终端的串口进行通信，第一接口为除串口外的其他接口，如USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口、网口接口等。该方式使得，采集服务器可以通过串口与第一北斗通讯终端进行通信，或者也可以通过除串口外的其他接口，如USB接口、网口接口等与第一北斗通讯终端进行通信。
可选地，第一信号转换电路包括：用于连接第一北斗通讯终端的第一串口、用于连接所述采集服务器的第一接口，以及用于连接第一串口与第一接口的处理器，以实现不同接口通讯协议的转换。所述第一信号转换电路除了实现通讯协议的转换之外，还用于检查北斗通讯数据的完整性(此时，该处理器中还集成有奇偶校验检测电路)及对北斗通讯数据进行加解密处理。需要理解的是，该第一信号转换电路，除了采用处理器外，还可以是采用对应的协议转换芯片。
此外，由于北斗通讯终端采用专用的通讯协议，而且会根据需要进行升级，使用的硬件接口一般为串口，若采集服务器直接与北斗通讯终端连接，除了会占用采集服务器的串口资源外，在北斗通讯终端的通讯协议开发或需要升级时，需要对应升级采集服务器的整个软件，会增大对软件升级以及开发的成本。而采用第一信号转换电路与第一北斗通讯终端进行连接，除了可以释放采集服务器的串口资源外，当第一北斗通讯终端的硬件需要升级时，仅需升级本模块中处理器的协议转换程序，无需对采集服务器软件进行修改，降低采集服务器软件升级压力。
此外，北斗通讯的特征决定了其热机时间较长且不确定，若采集服务器直接与第一北斗通讯终端进行通讯，会降低软件的工作效率。因此，作为一种可选的实施方式，该第一信号转换电路还可以包括一与处理器连接的存储器，用于存储采集服务器发送的命令，在第一北斗通讯终端尚未连接到卫星的情况下重新发送该命令，以确保命令的到达，以降低采集服务器软件运行压力。
同理，考虑到数据接收服务器的串口资源是有限的，因此，作为一种可选的实施方式，数据接收服务器经第二信号转换电路与第二北斗通讯终端的串口连接，其连接示意图可以参阅图4所示。第二信号转换电路使得数据接收服务器的第二接口能与第二北斗通讯终端的串口进行通信，第二接口为除串口外的其他接口，如USB接口、网口接口等。该方式使得，数据接收服务器可以通过串口与第二北斗通讯终端进行通信，或者也可以通过除串口外的其他接口，如USB接口、网口接口等与第二北斗通讯终端进行通信。
可选地，第二信号转换电路包括：用于连接第二北斗通讯终端的第二串口、用于连接所述数据接收服务器的第二接口，以及用于连接第二串口与第二接口的处理器，以实现不同接口通讯协议的转换。所述第二信号转换电路除了实现通讯协议的转换之外，还用于检查北斗通讯数据的完整性(此时，该处理器中还集成有奇偶校验检测电路)及对北斗通讯数据进行加解密处理。需要理解的是，该第二信号转换电路，除了采用处理器外，还可以是采用对应的协议转换芯片。其中，需要说明的是，上述的北斗通讯数据指的是基于北斗通道传输的数据。
此外，由于北斗通讯终端采用专用的通讯协议，而且会根据需要进行升级，使用的硬件接口一般为串口，若数据接收服务器直接与北斗通讯终端连接，除了会占用数据接收服务器的串口资源外，在北斗通讯终端的通讯协议开发或需要升级时，需要对应升级数据接收服务器的整个软件，会增大对软件升级以及开发的成本。而采用第二信号转换电路与第二北斗通讯终端进行连接，除了可以释放数据接收服务器的串口资源外，当第二北斗通讯终端的硬件需要升级时，仅需升级本模块中处理器的协议转换程序，无需对数据接收服务器软件进行修改，降低数据接收服务器软件升级压力。
此外，北斗通讯的特征决定了其热机时间较长且不确定，若数据接收服务器直接与第二北斗通讯终端进行通讯，会降低软件的工作效率。因此，作为一种可选的实施方式，该第二信号转换电路还可以包括一与处理器连接的存储器，用于存储数据接收服务器发送的命令，在第二北斗通讯终端尚未连接到卫星的情况下重新发送该命令，以确保命令的到达，以降低数据接收服务器软件运行压力。
其中，上述的存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
其中，需要说明的是，采集服务器可以直接与第一北斗通讯终端连接，也可以经第一信号转换电路与第一北斗通讯终端连接，同理，数据接收服务器可以直接与第二北斗通讯终端连接，也可以经第二信号转换电路与第二北斗通讯终端连接，此外，为第一北斗通讯终端供电的电源也可以直接与第一北斗通讯终端的供电端连接，也可以经上述的开关装置与第一北斗通讯终端的供电端连接，进而可以组合出多种实施方式，如，第一种实施方式，采集服务器直接通过串口与第一北斗通讯终端连接，数据接收服务器经第二信号转换电路通与第二北斗通讯终端连接。第二种实施方式，为第一北斗通讯终端供电的电源经上述的开关装置与第一北斗通讯终端的供电端连接，采集服务器经第一信号转换电路与第一北斗通讯终端连接，数据接收服务器直接与第二北斗通讯终端连。第三种实施方式，为第一北斗通讯终端供电的电源经上述的开关装置与第一北斗通讯终端的供电端连接，采集服务器经第一信号转换电路与第一北斗通讯终端连接，数据接收服务器经第二信号转换电路与第二北斗通讯终端连接。其中，在第二种实施方式以及第三种实施方式下，开关装置和第一信号转换电路可以共用同一个处理器，以节约成本，当然也可以各自包含一个处理器。
请参阅图5，本申请实施例还提供了一种应用于上述采集系统中的采集服务器的野外组网方法，下面将结合图5对其所包含的步骤进行说明。
步骤S101：监测自身是否有向所述数据接收服务器传输数据的需求。
采集服务器监测自身是否有向数据接收服务器传输数据的需求，在为是时，执行步骤S102,在为否时，继续监测自身是否有向数据接收服务器传输数据的需求。
作为一种实施方式，可以通过设定采集服务器向数据接收服务器传输数据的时间周期，如设定每七天向数据接收服务器传输一次数据，则通过监测是否到达设定时间周期来确定是否有向数据接收服务器传输数据的需求，在到达设定时间周期时确定有向数据接收服务器传输数据的需求，进而借助北斗通讯系统与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接，实现数据传输，并重新计时。
作为又一种实施方式，可以是通过设置采集服务器向数据接收服务器传输数据的存储上限值，如，设定存储的数据所用空间的存储量高于60％(也即剩余可用空间小于40％)时，向数据接收服务器传输数据，则通过监测是否到达设定的存储上限值来确定是否有向数据接收服务器传输数据的需求，在到达设定存储上限值时确定有向数据接收服务器传输数据的需求，便借助北斗通讯系统与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接，进而实现数据传输，并删除已传输的数据，并继续监测。
步骤S102：借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
在监测自身有向数据接收服务器传输数据的需求时，借助北斗通讯系统与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接，进而实现数据传输，由于北斗通讯系统所能传输的数据量有限，对于采集服务器中的存储的大量数据来说，若采用北斗通讯的方式进行传输，则需要花费很长的时间，加之北斗通讯终端的功耗较大，这样会进一步增加成本，因此，本申请实施例中，借助北斗通讯系统与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接，进而可以实现数据的快速传输。
作为一种可选的实施方式，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接的实现过程可以是：获取自身的公网IP地址以及当前空闲的端口ID，并启动所述端口ID对应的端口来监听来自所述网络线路的连接请求；通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文，所述短报文中包括所述公网IP地址和所述端口ID；接收所述数据接收服务器响应所述短报文基于所述网络线路发起的连接请求；基于所述连接请求与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。该种实施方式下，采集服务器将自身的公网IP地址以及当前空闲的端口ID，通过北斗通讯系统告知数据接收服务器，并申请与对方申请建立网络连接，数据接收服务器在对该段博文进行解析获悉这一状况下，根据获得的公网IP地址以及当前空闲的端口ID基于网络线路向采集服务器发起连接请求，采集服务器基于该连接请求与所数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接，进而便可传输数据。
作为一种可选的实施方式，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接的实现过程可以是：通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文；通过所述北斗通讯系统接收所述数据接收服务器响应所述短报文返回的相关参数，所述相关参数包括所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID；基于接收到的所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。该种实施方式下，采集服务器借助北斗通讯系统向数据接收服务器申请建立网络连接，数据接收服务器在获悉这一请求后，获取自身的公网IP地址以及当前空闲的端口ID，并启动当前空闲的端口ID对应的端口来监听来自所述网络线路的连接请求，然后将自身的公网IP地址，以及当前处于监听状态的端口的端口ID经北斗通讯系统发给采集服务器，采集服务器在获悉对应的公网IP地址，以及当前处于监听状态的端口的端口ID与数据接收服务器建立基于网络线路的网络连接。
作为一种可选的实施方式，在借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接之后，所述方法还包括：通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送网络检查请求，以使所述数据接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接向所述采集服务器发送试探报文。采集服务器借助北斗通讯系统向数据接收服务器发送网络检查请求，数据接收服务器接收到该网络检查请求后，基于网络连接向的采集服务器发送试探报文，以检查当前网络链路的连通性，若网络链路是通的，则采集服务器可以接收到该试探报文，若超过预设时长还未接收到该试探报文则表明链路故障。
作为一种可选的实施方式，在通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送网络检查请求之后，所述方法还包括：在接收到所述接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接返回的试探报文时，经所述网络连接向所述数据接收服务器传输采集到的数据。在借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接后，采集服务器可以将采集到的数据经网络连接传输给数据接收服务器，当然也可以是先检测当前网络链路是否正常，待确定网络链路正常时，也即接收到所述接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接返回的试探报文时，才经所述网络连接向所述数据接收服务器传输数据。
此外，需要说明的是，在采集服务器借助北斗通讯系统与数据接收服务器建立网络连接的过程中，以及采集服务器基于网络连接向数据接收服务器的过程中，均可以引入加解密技术，对所传输的数据进行加密发送，以提高数据的安全性，如采用非对称加密算法对数据进行加密。
本申请实施例还提供了一种应用于商户采集系统中的采集服务器的野外组网装置100，如图6所示。该野外组网装置100包括：监测模块110、建立模块120。
监测模块110，用于监测自身是否有向所述数据接收服务器传输数据的需求；
建立模块120，用于在为是时，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。可选地，建立模块120用于：获取自身的公网IP地址以及当前空闲的端口ID，并启动所述端口ID对应的端口来监听来自所述网络线路的连接请求；通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文，所述短报文中包括所述公网IP地址和所述端口ID；接收所述数据接收服务器响应所述短报文基于所述网络线路发起的连接请求；基于所述连接请求与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。可选地，建立模块120用于：通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文；通过所述北斗通讯系统接收所述数据接收服务器响应所述短报文返回的相关参数，所述相关参数包括所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID；基于接收到的所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
可选地，该野外组网装置100还包括：检查模块，用于在建立模块120借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接之后，通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送网络检查请求，以使所述数据接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接向所述采集服务器发送试探报文。
可选地，该野外组网装置100还包括：数据发送模块，用于在接收到所述接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接返回的试探报文时，经所述网络连接向所述数据接收服务器传输采集到的数据。
本申请实施例所提供的野外组网装置100，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
本申请实施例还提供了上述的采集服务器200的结构框图，如图7所示。所述采集服务器200包括：通讯接口210、存储器220、通讯总线230以及处理器240。
所述通讯接口210、所述存储器220、处理器240各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线230或信号线实现电性连接。其中，通讯接口210用于收发数据，通讯接口210的数量为多个，其中一部分用于与采集传感器连接，一部分用于与第一北斗通讯终端连接，或者与开关装置和/或第一信号转换电路连接。该通讯接口210包括USB接口、网口接口、串口等接口。存储器220用于存储计算机程序，如存储有图6中所示的软件功能模块，即野外组网装置100。其中，野外组网装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器220中或固化在所述采集服务器200的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述处理器240，用于执行存储器220中存储的可执行模块，例如野外组网装置100包括的软件功能模块或计算机程序。例如，处理器240，用于监测自身是否有向所述数据接收服务器传输数据的需求；以及还用于在为是时，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读取存储介质(以下简称存储介质)，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机如上述的采集服务器200运行时，执行上述所示的野外组网方法所包含的步骤。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，笔记本电脑,服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种野外组网方法，其特征在于，应用于采集系统中的采集服务器，所述采集系统还包括数据接收服务器，所述采集服务器与所述数据接收服务器通过北斗通讯系统相互通信，所述采集服务器和所述数据接收服务器还通过网络线路连接；所述方法包括：
监测是否到达设定存储上限值来确定自身是否有向所述数据接收服务器传输数据的需求，其中，在到达设定存储上限值时确定有向数据接收服务器传输数据的需求；
在为是时，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接；
其中，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接，包括：
获取自身的公网IP地址以及当前空闲的端口ID，并启动所述端口ID对应的端口来监听来自所述网络线路的连接请求；通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文，所述短报文中包括所述公网IP地址和所述端口ID；接收所述数据接收服务器响应所述短报文基于所述网络线路发起的连接请求；基于所述连接请求与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接；或者，
通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文；通过所述北斗通讯系统接收所述数据接收服务器响应所述短报文返回的相关参数，所述相关参数包括所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID；基于接收到的所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接之后，所述方法还包括：
通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送网络检查请求，以使所述数据接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接向所述采集服务器发送试探报文。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送网络检查请求之后，所述方法还包括：
在接收到所述接收服务器响应所述网络检查请求基于所述网络连接返回的试探报文时，经所述网络连接向所述数据接收服务器传输采集到的数据。
4.一种采集服务器，其特征在于，包括:
通讯接口、存储器和处理器，所述通讯接口、所述存储器和所述处理器通过通讯总线连接；
所述通讯接口，用于收发数据；
所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于调用存储于所述存储器中的存储以执行如权利要求1-3任一项所述的方法。
5.一种采集系统，其特征在于，包括：采集服务器和数据接收服务器，所述采集服务器与所述数据接收服务器通过北斗通讯系统通信，所述采集服务器和所述数据接收服务器还通过网络线路连接；
所述采集服务器监测是否到达设定存储上限值来确定自身是否有向所述数据接收服务器传输数据的需求，其中，在到达设定存储上限值时确定有向数据接收服务器传输数据的需求；
在为是时，所述采集服务器借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接；
其中，借助所述北斗通讯系统与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接，包括：
获取自身的公网IP地址以及当前空闲的端口ID，并启动所述端口ID对应的端口来监听来自所述网络线路的连接请求；通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文，所述短报文中包括所述公网IP地址和所述端口ID；接收所述数据接收服务器响应所述短报文基于所述网络线路发起的连接请求；基于所述连接请求与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接；或者，
通过所述北斗通讯系统向所述数据接收服务器发送申请建立网络连接的短报文；通过所述北斗通讯系统接收所述数据接收服务器响应所述短报文返回的相关参数，所述相关参数包括所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID；基于接收到的所述数据接收服务器的公网IP地址以及当前处于监听状态的端口的端口ID与所述数据接收服务器建立基于所述网络线路的网络连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述北斗通讯系统包括：与所述采集服务器连接的第一北斗通讯终端、与所述数据接收服务器连接的第二北斗通讯终端，其中，所述第一北斗通讯终端与所述第二北斗通讯终端基于北斗卫星进行通信，所述采集系统还包括：开关装置，所述开关装置分别与所述采集服务器和与为所述第一北斗通讯终端供电的电源连接，
所述开关装置，用于控制所述电源处于供电或不供电状态；
所述采集服务器在监测到自身有向所述数据接收服务器传输数据的需求时，向所述开关装置发送第一电平信号，以控制所述电源处于供电状态；以及在监测到自身没有向所述数据接收服务器传输数据的需求时，向所述开关装置发送第二电平信号，以控制所述电源处于不供电状态。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述北斗通讯系统包括：与所述采集服务器连接的第一北斗通讯终端、与所述数据接收服务器连接的第二北斗通讯终端，其中，所述第一北斗通讯终端与所述第二北斗通讯终端基于北斗卫星进行通信，所述采集系统还包括：第一信号转换电路，所述第一信号转换电路，所述采集服务器通过所述第一信号转换电路与所述第一北斗通讯终端，所述第一信号转换电路使得所述采集服务器的第一接口能与所述第一北斗通讯终端的串口进行通信，所述第一接口为除所述串口外的其他接口，所述第一信号转换电路除了实现通讯协议的转换之外，还用于检查北斗通讯数据的完整性及对北斗通讯数据进行加解密处理。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时，执行如权利要求1-3中任一项所述的方法。
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