CN110855775B - 一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及物联网技术领域，公开了一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法及系统，该方法包括：过滤网关接收转发节点转发的终端设备上报的数据帧；过滤网关判断上报时间点是否属于预设上报时间段；如果属于，过滤网关确定在预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息的目标终端设备；过滤网关根据目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给汇聚单元；汇聚单元根据汇报信息，分析目标终端设备的工作状态。实施本发明实施例，能够分析目标终端设备的工作状态，以确保终端设备的在线数量，实现物联网中的信息汇聚，通过信息汇聚提高物联网的稳定性和可靠性。

Description

一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法及系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法及系统。

背景技术

物联网(Internet of Things，简称IOT)是把所有物品通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。这些信息传感设备称之为整个物联网中的终端设备，只是简单地“广播”少量数据，或者“收听”直接发送给自己的数据，也可以称之为“哑设备”。终端设备通过位于物联网中的转发节点、过滤网关接入到物联网，将采集的数据信息上传到汇聚单元，其中，汇聚单元用于对海量终端设备产生的数据信息进行分析和处理，还可以通过发指令去获取信息、或者配置终端设备参数等。在物联网中，终端设备必须能够独立自主地进行运作，且在特定场景下，需要确保指定区域内终端设备的在线数量，以维持足够的在线终端设备将数据信息上报给汇聚单元，保证数据信息的“可靠”。

发明内容

本发明实施例公开了一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法及系统，用于检测终端设备的工作状态，确保终端设备的在线数量，提高数据信息的可靠性。

本发明第一方面公开了一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法，可包括：

过滤网关接收转发节点转发的终端设备上报的数据帧；其中，所述数据帧携带终端设备类型、终端设备地址、上报所述数据帧的上报时间点；

所述过滤网关判断所述上报时间点是否属于预设上报时间段；

如果属于，所述过滤网关确定出在所述预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息的目标终端设备；其中，所述感兴趣信息包括所述汇聚单元感兴趣的位置信息和/或所述汇聚单元感兴趣的终端设备类型；

所述过滤网关根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给所述汇聚单元，所述汇报信息包括所述目标终端设备地址、目标终端设备类型和所述目标终端设备的最后一次上报时间点；

所述汇聚单元根据所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述过滤网关根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给所述汇聚单元，包括：

所述过滤网关调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，所述天气类型查询请求用于向所述云端服务平台请求查询包括所述目标终端设备地址和所述预设上报时间段对应的即时天气类型；

所述过滤网关接收所述云端服务平台通过所述天气信息查询接口返回的所述目标终端设备地址和所述预设上报时间段对应的即时天气类型；

所述过滤网关根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧和所述即时天气类型，获得所述汇报信息并上报给汇聚单元，所述汇报信息包括所述目标终端设备地址、目标终端设备类型、所述目标终端设备的最后一次上报时间点和所述即时天气类型。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，在所述过滤网关调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，所述方法还包括：

所述过滤网关检测所述天气信息查询接口是否处于激活状态，如果所述天气信息查询接口处于激活状态，所述过滤网关执行调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求的步骤。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述汇聚单元根据所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态，包括：

所述汇聚单元调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，所述天气类型查询请求用于向所述云端服务平台请求查询包括所述目标终端设备地址和所述预设上报时间段对应的即时天气类型；

所述汇聚单元接收所述云端服务平台通过所述天气信息查询接口返回的所述目标终端设备地址和所述预设上报时间段对应的即时天气类型；

所述汇聚单元根据所述即时天气类型和所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，在所述汇聚单元调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，所述方法还包括：

所述汇聚单元检测所述天气信息查询接口是否处于激活状态，如果所述天气信息查询接口处于激活状态，所述汇聚单元执行调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求的步骤。

本发明第二方面公开了一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测系统，可包括：

终端设备，用于上报数据帧；其中，所述数据帧携带终端设备类型、终端设备地址、上报所述数据帧的上报时间点；

转发节点，用于获取终端设备上报的数据帧，并将获取到的数据帧发送给过滤网关；

所述过滤网关，用于接收所述转发节点转发的所述终端设备上报的数据帧，判断所述终端设备上报的数据帧中携带的上报时间点是否属于预设上报时间段，如果属于，确定出在所述预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息的目标终端设备，其中，所述感兴趣信息包括所述汇聚单元感兴趣的位置信息和/或所述汇聚单元感兴趣的终端设备类型；根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给所述汇聚单元，所述汇报信息包括所述目标终端设备地址、目标终端设备类型和所述目标终端设备的最后一次上报时间点；

所述汇聚单元，用于根据所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述过滤网关用于根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给所述汇聚单元的方式具体为：

所述过滤网关用于，调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，所述天气类型查询请求用于向所述云端服务平台请求查询包括所述目标终端设备地址和所述预设上报时间段对应的即时天气类型；接收所述云端服务平台通过所述天气信息查询接口返回的所述目标终端设备地址和所述预设上报时间段对应的即时天气类型；根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧和所述即时天气类型，获得所述汇报信息并上报给汇聚单元，所述汇报信息包括所述目标终端设备地址、目标终端设备类型、所述目标终端设备的最后一次上报时间点和所述即时天气类型。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述过滤网关，还用于在调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，检测所述天气信息查询接口是否处于激活状态，如果所述天气信息查询接口处于激活状态，执行调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述汇聚单元用于根据所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态的方式具体为：

所述汇聚单元用于，调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，所述天气类型查询请求用于向所述云端服务平台请求查询包括所述目标终端设备地址和所述预设上报时间段对应的即时天气类型；接收所述云端服务平台通过所述天气信息查询接口返回的所述目标终端设备地址和所述预设上报时间段对应的即时天气类型；根据所述即时天气类型和所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述汇聚单元，还用于在调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，检测所述天气信息查询接口是否处于激活状态，如果所述天气信息查询接口处于激活状态，执行调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

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，转发节点将终端设备上报的数据帧发送给过滤网关，过滤网关接收数据帧后，判断数据帧中携带的上报时间点是否属于预设上报时间段，在上报时间点属于预设上报时间段时，过滤网关确定出预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息(包括汇聚单元感兴趣的位置信息或者汇聚单元感兴趣的终端设备类型)的目标终端设备，过滤网关根据目标终端设备上一次上报的数据帧，获得包括目标终端设备地址、目标终端设备类型和目标终端设备的最后一次上报时间点的汇报信息，并上报给汇聚单元，汇聚单元根据汇报信息，分析目标终端设备的工作状态。可以看出，根据目标终端设备上报数据帧的时间点、目标终端设备地址和目标终端设备类型等，分析目标终端设备的工作状态，以确保终端设备的在线数量，实现物联网中的信息汇聚，通过信息汇聚提高物联网的稳定性和可靠性。

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基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例公开的基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法的另一流程示意图；

图4为本发明实施例公开的基于过滤网关的终端设备工作状态检测系统的结构示意图。

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基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法，用于检测终端设备的工作状态，确保终端设备的在线数量，提高数据信息的可靠性。本发明实施例相应地公开了一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测系统。

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、转发节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；转发节点层可以包括网络连接的大量的转发节点，转发节点可以包括路由器、中继器、接入点等设备，本发明实施例不作限定；转发节点可以使用任何标准的组网协议，而且转发节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转发节点层的各个转发节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转发节点层的各个转发节点进行高层管理，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，每一个转发节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，每一个转发节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，这使得每一转发节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 Multiple Access，FDMA)、跳频(Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS)、动态时分复用(Dynamic Time DivisionMultiple Access，DTDMA)、退避复用(CSMA)相结合的方法来解决干扰问题。

下面将结合具体实施例，从图1所示的物联网架构的角度出发，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基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法的流程示意图；如图2所示，一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法可包括：

201、过滤网关接收转发节点转发的终端设备上报的数据帧；其中，数据帧携带终端设备类型、终端设备地址、上报数据帧的上报时间点；

其中，与过滤网关通信的转发节点可以是物联网中用于与终端设备直接通信的边缘转发节点，也可以是其它转发节点。如果转发节点为边缘转发节点，转发节点获取其无线网络覆盖范围内的终端设备上报的数据帧，然后将其转发给过滤网关或者再通过其它转发节点转发给过滤网关。如果转发节点不是边缘转发节点，转发节点从其它转发节点或者边缘转发节点中获取终端设备的数据帧，然后转发给过滤网关。

需要说明的是，数据帧中除了携带终端设备类型、终端设备地址和上报数据帧的上报时间点外，还包括必要的数据内容。举例来说，当终端设备为温度传感器时，数据帧中还包括用于指示温度传感器采集到的温度的数据内容。

202、过滤网关判断上报时间点是否属于预设上报时间段；

作为一种可选的实施方式，汇聚单元可以设置终端设备上报数据帧的时间段，作为预设上报时间段，具体地，汇聚单元针对其感兴趣位置(某一个农场)上的终端设备和/或其感兴趣的终端设备类型(湿度计、烟感器等)对应的终端设备设置预设上报时间段，比如汇聚单元可以对某一个农场上的终端设备设置该预设上报时间段，或者对某一种终端设备(如湿度计)设置该预设上报时间段，或者汇聚单元对某一座高速公路桥上的应变式传感器设置该预设上报时间段。在本发明实施例中将汇聚单元感兴趣的位置信息和汇聚单元感兴趣的终端设备类型，称之为汇聚单元的感兴趣信息。汇聚单元可以通过下发预设上报时间段的设置参数到终端设备，终端设备根据设置参数设置出该预设上报时间段，之后，终端设备将在该预设上报时间段上报数据帧。

如果过滤网关在判定上报时间点属于预设上报时间段时，转向步骤203；如果过滤网关在判定上报时间点不属于预设上报时间段时，结束该流程。

203、过滤网关确定出在预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息的目标终端设备；其中，感兴趣信息包括汇聚单元感兴趣的位置信息和/或汇聚单元感兴趣的终端设备类型；

汇聚单元将感兴趣信息下发给过滤网关，过滤网关根据感兴趣信息和上报的数据帧，确定出未在预设上报时间段上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息的目标终端设备。

作为一种可选的实施方式，针对于该终端设备的预设上报时间段，过滤网关可以设置匹配该预设上报时间段的接收时间段，在设置该接收时间段时，可以考虑物联网中数据拥堵造成的延迟、终端设备数据帧收发的优先级等，设置一个合理且基本能够在其内接收到在预设上报时间段内上报的数据帧的接收时间段。

204、过滤网关根据目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给汇聚单元，汇报信息包括目标终端设备地址、目标终端设备类型和目标终端设备的最后一次上报时间点；

作为一种可选的实施方式，过滤网关将汇报信息上报给汇聚单元具体包括：过滤网关从汇聚单元下发的转发规则表中确定出目标终端设备地址或者目标终端设备类型匹配的目标传输频段；在目标传输频段上与汇聚单元建立通信连接，以及基于建立的通信连接将汇报信息上报给汇聚单元。

进一步地，过滤网关在目标传输频段上与汇聚单元建立通信连接，以及基于建立的通信连接将汇报信息上报给汇聚单元具体包括：过滤网关确定目标传输频段所对应的时频资源，在时频资源上向汇聚单元上报汇报信息。

进一步地，过滤网关确定目标传输频段所对应的时频资源，在时频资源上向汇聚单元上报汇报信息具体包括：过滤网关通过跳频方式从目标传输频段中确定用于上报汇报信息的物理资源块的频域位置；过滤网关在确定的物理资源块的频域位置所对应的时频资源上，向汇聚单元上报汇报信息。

通过上述实施方式，能够解决数据干扰问题，提高数据传输效率。

205、汇聚单元根据汇报信息，分析目标终端设备的工作状态。

汇聚单元根据汇报信息中携带的目标终端设备上一次上报数据帧的上报时间点，分析目标终端设备的上报频率，进一步分析目标终端设备的工作状态以及导致出现这种工作状态的原因等。这里的工作状态包括目标终端设备在线状态或者离线状态。

作为一种可选的实施方式，汇聚单元根据汇报信息，分析目标终端设备的工作状态具体包括：汇聚单元调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，天气类型查询请求用于向云端服务平台请求查询包括目标终端设备地址和预设上报时间段对应的即时天气类型；接收云端服务平台通过天气信息查询接口返回的目标终端设备地址和预设上报时间段对应的即时天气类型；根据即时天气类型和汇报信息，分析目标终端设备的工作状态。通过该实施方式，汇聚单元进一步地获取目标终端设备地址及预设上报时间段对应的即时天气类型，结合即时天气类型分析目标终端设备处于在线状态或者离线状态。举例来说，在高速公路桥的不同位置，分布着成百上千的应变式传感器，这些应变式传感器能够采集数据，然后通过转发节点、过滤网关将数据上报给汇聚单元，形成对高速公路桥的状态监测。其中，分布在高速公路桥的应变式传感器通常是利用“太阳能”为其供电。在晴天时，由于阳光辐射，应变式传感器能够正常上报采集到的数据帧；在雨天时，由于没有阳光辐射，应变式传感器无法上报数据帧(数据帧上报被中断，应变式传感器因为天气原因暂时处于离线状态，汇聚单元可以不用预警)，也就不能在预设上报时间段上报数据帧。如果在预设上报时间段内为晴天，应变式传感器未上报数据帧，汇聚单元根据最后一次上报时间点，进一步分析应变式传感器是否由于其它故障(硬件故障等)造成离线，相应预警，以便检修。从而可以看出，进一步结合即时天气类型，以进一步准确地分析目标终端设备的工作状态及其造成原因。

进一步地，在汇聚单元调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，汇聚单元检测天气信息查询接口是否处于激活状态，如果天气信息查询接口处于激活状态，汇聚单元执行调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求的步骤。

作为一种可选的实施方式，汇聚单元调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，汇聚单元检测该目标终端设备的目标终端设备类型是否与天气标识相关联(该关联关系用于指示目标终端设备的工作会受到即时天气影响)，如果相关联，汇聚单元执行调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

在本发明实施例中，转发节点将终端设备上报的数据帧发送给过滤网关，过滤网关接收数据帧后，判断数据帧中携带的上报时间点是否属于预设上报时间段，在上报时间点属于预设上报时间段时，过滤网关确定出预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息(包括汇聚单元感兴趣的位置信息或者汇聚单元感兴趣的终端设备类型)的目标终端设备，过滤网关根据目标终端设备上一次上报的数据帧，获得包括目标终端设备地址、目标终端设备类型和目标终端设备的最后一次上报时间点的汇报信息，并上报给汇聚单元，汇聚单元根据汇报信息，分析目标终端设备的工作状态。可以看出，根据目标终端设备上报数据帧的时间点、目标终端设备地址和目标终端设备类型等，分析目标终端设备的工作状态，以确保终端设备的在线数量，实现物联网中的信息汇聚，通过信息汇聚提高物联网的稳定性和可靠性。

实施例二

请参阅图3，图3为本发明实施例公开的基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法的另一流程示意图；如图3所示，一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法可包括：

301、过滤网关接收转发节点转发的终端设备上报的数据帧；其中，数据帧携带终端设备类型、终端设备地址、上报数据帧的上报时间点；

302、过滤网关判断上报时间点是否属于预设上报时间段；

如果过滤网关在判定上报时间点属于预设上报时间段时，转向步骤303；如果过滤网关在判定上报时间点不属于预设上报时间段时，结束该流程。

303、过滤网关确定出在预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息的目标终端设备；

其中，感兴趣信息包括汇聚单元感兴趣的位置信息和/或汇聚单元感兴趣的终端设备类型。

304、过滤网关调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，该天气类型查询请求用于向云端服务平台请求查询包括目标终端设备地址和预设上报时间段对应的即时天气类型；

作为一种可选的实施方式，过滤网关调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，过滤网关调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

作为一种可选的实施方式，过滤网关调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，过滤网关检测该目标终端设备的目标终端设备类型是否与天气标识相关联(该关联关系用于指示目标终端设备的工作会受到即时天气影响)，如果相关联，过滤网关执行调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

作为一种可选的实施方式，过滤网关通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求具体包括：

过滤网关判断该天气信息查询接口接入的过滤网关的数量是否超过阈值，如果否，通过该天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

305、过滤网关接收云端服务平台通过天气信息查询接口返回的目标终端设备地址和预设上报时间段对应的即时天气类型；

306、过滤网关根据目标终端设备上一次上报的数据帧和即时天气类型，获得汇报信息并上报给汇聚单元，汇报信息包括目标终端设备地址、目标终端设备类型、目标终端设备的最后一次上报时间点和即时天气类型；

307、汇聚单元根据汇报信息，分析目标终端设备的工作状态。

汇聚单元结合即时天气类型，以进一步准确地分析目标终端设备的工作状态及其造成原因，以便能够准确预警，进行终端设备检修，确保终端设备的数量，以提高数据的可靠性。

在本发明实施例中，转发节点将终端设备上报的数据帧发送给过滤网关，过滤网关接收数据帧后，判断数据帧中携带的上报时间点是否属于预设上报时间段，在上报时间点属于预设上报时间段时，过滤网关确定出预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息(包括汇聚单元感兴趣的位置信息或者汇聚单元感兴趣的终端设备类型)的目标终端设备，过滤网关进一步调用天气信息查询接口，通过向天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，向云端服务平台获取目标终端设备地址和预设上报时间段对应的即时天气类型对应的即时天气类型，然后根据目标终端设备上一次上报的数据帧和即时天气类型，获得包括目标终端设备地址、目标终端设备类型、即时天气类型和目标终端设备的最后一次上报时间点的汇报信息，并上报给汇聚单元，汇聚单元根据汇报信息，分析目标终端设备的工作状态。可以看出，根据目标终端设备上报数据帧的时间点、目标终端设备类型、目标终端设备地址以及结合即时天气类型，分析终端设备的工作状态和造成其工作状态的原因，以确保终端设备的在线数量，实现物联网中的信息汇聚，通过信息汇聚提高物联网的稳定性和可靠性。

实施例三

请参阅图4，图4为本发明实施例公开的基于过滤网关的终端设备工作状态检测系统的结构示意图；如图4所示，一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测系统可包括：

终端设备410，用于上报数据帧；其中，数据帧携带终端设备类型、终端设备地址、上报数据帧的上报时间点；

转发节点420，用于获取终端设备410上报的数据帧，并将获取到的数据帧发送给过滤网关430；

过滤网关430，用于接收转发节点420转发的终端设备410上报的数据帧，判断终端设备410上报的数据帧中携带的上报时间点是否属于预设上报时间段，如果属于，确定在预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元440下发的感兴趣信息的目标终端设备，其中，感兴趣信息包括汇聚单元440感兴趣的位置信息和/或汇聚单元440感兴趣的终端设备类型；根据目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给汇聚单元440，汇报信息包括目标终端设备地址、目标终端设备类型和目标终端设备的最后一次上报时间点；

汇聚单元440，用于根据汇报信息，分析目标终端设备的工作状态。

其中，汇聚单元440可以设置终端设备410上报数据帧的时间段，作为预设上报时间段，具体地，汇聚单元440针对其感兴趣位置(某一个农场)上的终端设备410和/或其感兴趣的终端设备类型(湿度计、烟感器等)对应的终端设备410设置预设上报时间段，比如汇聚单元440可以对某一个农场上的终端设备410设置该预设上报时间段，或者对某一种终端设备410(如湿度计)设置该预设上报时间段，或者汇聚单元440对某一座高速公路桥上的应变式传感器设置该预设上报时间段。在本发明实施例中将汇聚单元440感兴趣的位置信息和汇聚单元440感兴趣的终端设备类型，称之为汇聚单元440的感兴趣信息。汇聚单元440可以通过下发预设上报时间段的设置参数到终端设备410，终端设备410根据设置参数设置出该预设上报时间段，之后，终端设备410将在该预设上报时间段上报数据帧。

其中，汇聚单元440将感兴趣信息下发给过滤网关430，过滤网关430根据感兴趣信息和上报的数据帧，确定出未在预设上报时间段上报数据帧、且匹配汇聚单元440下发的感兴趣信息的目标终端设备。

作为一种可选的实施方式，针对于该终端设备410的预设上报时间段，过滤网关430可以设置匹配该预设上报时间段的接收时间段，在设置该接收时间段时，可以考虑物联网中数据拥堵造成的延迟、终端设备数据帧收发的优先级等，设置一个合理且基本能够在其内接收到在预设上报时间段内上报的数据帧的接收时间段。

作为一种可选的实施方式，过滤网关430将汇报信息上报给汇聚单元440具体包括：过滤网关430从汇聚单元440下发的转发规则表中确定出目标终端设备地址或者目标终端设备类型匹配的目标传输频段；在目标传输频段上与汇聚单元440建立通信连接，以及基于建立的通信连接将汇报信息上报给汇聚单元440。

进一步地，过滤网关430在目标传输频段上与汇聚单元440建立通信连接，以及基于建立的通信连接将汇报信息上报给汇聚单元440具体包括：过滤网关430确定目标传输频段所对应的时频资源，在时频资源上向汇聚单元440上报汇报信息。

进一步地，过滤网关430确定目标传输频段所对应的时频资源，在时频资源上向汇聚单元440上报汇报信息具体包括：过滤网关430通过跳频方式从目标传输频段中确定用于上报汇报信息的物理资源块的频域位置；过滤网关430在确定的物理资源块的频域位置所对应的时频资源上，向汇聚单元440上报汇报信息。

通过上述实施方式，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，过滤网关430用于根据目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给汇聚单元440的方式具体为：

过滤网关430用于，调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，天气类型查询请求用于向云端服务平台请求查询包括目标终端设备地址和预设上报时间段对应的即时天气类型；接收云端服务平台通过天气信息查询接口返回的目标终端设备地址和预设上报时间段对应的即时天气类型；根据目标终端设备上一次上报的数据帧和即时天气类型，获得汇报信息并上报给汇聚单元，汇报信息包括目标终端设备地址、目标终端设备类型、目标终端设备的最后一次上报时间点和即时天气类型。

作为一种可选的实施方式，过滤网关430，还用于在调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，检测天气信息查询接口是否处于激活状态，如果天气信息查询接口处于激活状态，执行调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

作为一种可选的实施方式，过滤网关430，还用于在调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，过滤网关430检测该目标终端设备的目标终端设备类型是否与天气标识相关联(该关联关系用于指示目标终端设备的工作会受到即时天气影响)，如果相关联，执行调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

过滤网关430通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求具体包括：

过滤网关430判断该天气信息查询接口接入的过滤网关430的数量是否超过阈值，如果否，通过该天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

作为一种可选的实施方式，汇聚单元440用于根据汇报信息，分析目标终端设备的工作状态的方式具体为：

汇聚单元440用于，调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，天气类型查询请求用于向云端服务平台请求查询包括目标终端设备地址和预设上报时间段对应的即时天气类型；接收云端服务平台通过天气信息查询接口返回的目标终端设备地址和预设上报时间段对应的即时天气类型；根据即时天气类型和汇报信息，分析目标终端设备的工作状态。

作为一种可选的实施方式，汇聚单元440，还用于在调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，检测天气信息查询接口是否处于激活状态，如果天气信息查询接口处于激活状态，执行调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

作为一种可选的实施方式，汇聚单元440，还用于在调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，检测该目标终端设备的目标终端设备类型是否与天气标识相关联(该关联关系用于指示目标终端设备的工作会受到即时天气影响)，如果相关联，执行调用天气信息查询接口，并通过天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

可以看出，通过实施上述系统，汇聚单元根据目标终端设备上报数据帧的时间点，目标终端设备地址和目标终端设备类型等，分析终端设备的工作状态，以确保终端设备的在线数量，实现物联网中的信息汇聚，通过信息汇聚提高物联网的稳定性和可靠性。进一步地，汇聚单元结合目标终端设备上报数据帧的时间点，目标终端设备地址和目标终端设备类型和即时天气类型，以进一步准确地分析目标终端设备的工作状态及其造成原因，以便能够准确预警，进行终端设备检修，确保终端设备的数量，以提高数据的可靠性。

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基于过滤网关的终端设备工作状态检测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)

1.一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测方法，其特征在于，包括：

过滤网关接收转发节点转发的终端设备上报的数据帧；其中，所述数据帧携带终端设备类型、终端设备地址、上报所述数据帧的上报时间点；与过滤网关通信的转发节点包括物联网中用于与终端设备直接通信的边缘转发节点；

所述过滤网关判断所述上报时间点是否属于预设上报时间段；

如果属于，所述过滤网关确定出在所述预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息的目标终端设备；其中，所述感兴趣信息包括所述汇聚单元感兴趣的位置信息和/或所述汇聚单元感兴趣的终端设备类型；

所述过滤网关根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给所述汇聚单元，所述汇报信息包括所述目标终端设备地址、目标终端设备类型和所述目标终端设备的最后一次上报时间点；

所述汇聚单元根据所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过滤网关根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给所述汇聚单元，包括：

所述过滤网关调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，所述天气类型查询请求用于向所述云端服务平台请求查询包括所述目标终端设备地址在所述预设上报时间段对应的即时天气类型；

所述过滤网关接收所述云端服务平台通过所述天气信息查询接口返回的所述目标终端设备地址在所述预设上报时间段对应的即时天气类型；

所述过滤网关根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧和所述即时天气类型，获得所述汇报信息并上报给汇聚单元，所述汇报信息包括所述目标终端设备地址、目标终端设备类型、所述目标终端设备的最后一次上报时间点和所述即时天气类型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述过滤网关调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，所述方法还包括：

所述过滤网关检测所述天气信息查询接口是否处于激活状态，如果所述天气信息查询接口处于激活状态，所述过滤网关执行调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汇聚单元根据所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态，包括：

所述汇聚单元调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，所述天气类型查询请求用于向所述云端服务平台请求查询包括所述目标终端设备地址在所述预设上报时间段对应的即时天气类型；

所述汇聚单元接收所述云端服务平台通过所述天气信息查询接口返回的所述目标终端设备地址在所述预设上报时间段对应的即时天气类型；

所述汇聚单元根据所述即时天气类型和所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述汇聚单元调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，所述方法还包括：

所述汇聚单元检测所述天气信息查询接口是否处于激活状态，如果所述天气信息查询接口处于激活状态，所述汇聚单元执行调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求的步骤。

6.一种基于过滤网关的终端设备工作状态检测系统，其特征在于，包括：

终端设备，用于上报数据帧；其中，所述数据帧携带终端设备类型、终端设备地址、上报所述数据帧的上报时间点；与过滤网关通信的转发节点包括物联网中用于与终端设备直接通信的边缘转发节点；

转发节点，用于获取终端设备上报的数据帧，并将获取到的数据帧发送给过滤网关；

所述过滤网关，用于接收所述转发节点转发的所述终端设备上报的数据帧，判断所述终端设备上报的数据帧中携带的上报时间点是否属于预设上报时间段，如果属于，确定出在所述预设上报时间段内未上报数据帧、且匹配汇聚单元下发的感兴趣信息的目标终端设备，其中，所述感兴趣信息包括所述汇聚单元感兴趣的位置信息和/或所述汇聚单元感兴趣的终端设备类型；根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给所述汇聚单元，所述汇报信息包括所述目标终端设备地址、目标终端设备类型和所述目标终端设备的最后一次上报时间点；

所述汇聚单元，用于根据所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述过滤网关用于根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧，获得汇报信息并上报给所述汇聚单元的方式具体为：

所述过滤网关用于，调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，所述天气类型查询请求用于向所述云端服务平台请求查询包括所述目标终端设备地址在所述预设上报时间段对应的即时天气类型；接收所述云端服务平台通过所述天气信息查询接口返回的所述目标终端设备地址在所述预设上报时间段对应的即时天气类型；根据所述目标终端设备上一次上报的数据帧和所述即时天气类型，获得所述汇报信息并上报给汇聚单元，所述汇报信息包括所述目标终端设备地址、目标终端设备类型、所述目标终端设备的最后一次上报时间点和所述即时天气类型。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述过滤网关，还用于在调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求之前，检测所述天气信息查询接口是否处于激活状态，如果所述天气信息查询接口处于激活状态，执行调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述汇聚单元用于根据所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态的方式具体为：

所述汇聚单元用于，调用天气信息查询接口，并通过所述天气信息查询接口向对应的云端服务平台发送天气类型查询请求，所述天气类型查询请求用于向所述云端服务平台请求查询包括所述目标终端设备地址在所述预设上报时间段对应的即时天气类型；接收所述云端服务平台通过所述天气信息查询接口返回的所述目标终端设备地址在所述预设上报时间段对应的即时天气类型；根据所述即时天气类型和所述汇报信息，分析所述目标终端设备的工作状态。

10.一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存储有计算机程序，所述计算机程序被硬件执行时能够实现权利要求1至5任意一项所述的方法。

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