CN110875859B - 一种监测网络连接异常的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了监测网络连接异常的方法和系统，涉及计算机技术领域。该方法的一具体实施方式包括：接收广播的心跳消息，其中，控制中心在设定时间内将预设数量的该心跳消息发送给广播端，所述广播端广播其接收到的心跳消息；根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常。该实施方式能够在降低网络通信量的条件下，监测AGV网络连接的存活，提高设备的和系统的稳定性、健壮性，确保生产的可持续性。

Description

一种监测网络连接异常的方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种监测网络连接异常的方法和系统。

背景技术

目前在大规模自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)的协同控制上，“中心化控制”是目前采用最广泛的方案，其优点是资源便于统一控制、分配、调度，个体AGV之间的通信交互量少，AGV的设计和本体控制相对简单。但“中心化控制”的缺点则是：对中心控制台的调度过于集中依赖，中心控制台的调度算法复杂、计算量庞大，尤其是在大规模或是超大规模的AGV集群时，AGV和中心控制台之间的数据交互量非常巨大。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的监测AGV网络连接存活的方法，各AGV和中心控制台的通信交互量非常之频繁，尤其是在遇到大规模或超大规模AGV集群时，譬如几千甚至上万台AGV的集群时，由此带来的通信压力成几何倍增长，中心控制台的服务器通信压力也同样成几何倍增长，如此很容易造成中心控制台的信道打爆，阻塞整个生产环境的网络，甚至造成整个生产网络的瘫痪，后果非常严重。

因此，亟需一种可以在降低网络通信量的条件下，还能监测AGV网络连接存活的方法和系统，提高设备的和系统的稳定性、健壮性，确保生产的可持续性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种监测网络连接异常的方法和系统，能够在降低网络通信量的条件下，监测AGV网络连接的存活，提高设备的和系统的稳定性、健壮性，确保生产的可持续性。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种监测网络连接异常的方法，包括：

接收广播的心跳消息，其中，控制中心在设定时间内将预设数量的该心跳消息发送给广播端，所述广播端广播其接收到的心跳消息；

根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常。

可选的，所述根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常包括：

当所述在设定时间内发送的心跳消息的预设数量，与所述在该设定时间内接收到心跳信息的数量的差值的绝对值，大于设定阈值时，确定网络连接异常。

可选的，所述广播端包括：主广播设备和备广播设备；

所述广播端广播其接收到的心跳消息包括：

所述主广播设备和备广播设备分别接收所述控制中心在设定时间内发送的预设数量的心跳消息并广播。

可选的，本发明实施例提供的监测网络连接异常的方法还包括：

根据在该设定时间内接收到的所述主广播设备广播的心跳消息的数量，和所述备广播设备广播的心跳消息的数量，确定所述主广播设备和备广播设备是否异常。

为实现上述目的，根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种一种监测网络连接异常的系统，包括：控制中心、广播端和设备端；

所述设备端包括：

接收模块，用于接收广播的心跳消息，其中，控制中心在设定时间内将预设数量的该心跳消息发送给广播端，所述广播端广播其接收到的心跳消息；

判断模块，用于根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常。

可选的，所述判断模块进一步用于当所述在设定时间内发送的心跳消息的预设数量，与所述在该设定时间内接收到心跳信息的数量的差值的绝对值，大于设定阈值时，确定网络连接异常。

可选的，所述广播端包括：主广播设备和备广播设备；

所述主广播设备和备广播设备分别用于接收所述控制中心在设定时间内发送的预设数量的心跳消息并广播。

可选的，所述判断模块进一步用于根据在该设定时间内接收到的所述主广播设备广播的心跳消息的数量，和所述备广播设备广播的心跳消息的数量，确定所述主广播设备和备广播设备是否异常。

为实现上述目的，根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种监测网络连接异常的电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例提供的监测网络连接异常的方法。

为实现上述目的，根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的监测网络连接异常的方法。

本发明实施例提供的监测网络连接异常的方法和系统，利用心跳中继器的广播功能，对被订阅的AGV是几百台、几千台、几万台甚至是更多，心跳中继器都只需每隔一段时间(可以是10秒或是20秒)广播一次中心控制台的心跳即可。中心控制台和心跳中继器在既定的一个频率内的交互也只有1次，如果心跳中继器本身就是嵌入在中心控制台的一个微服务，这既定频率的1次交互也都可以完全省略。从而在不提高通信流量的基础上，实现AGV网络连接状态的监测，在任何条件下AGV都能主动监测其自身是否与中心控制台仍然保持有效连接。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是本发明实施例提供的监测网络连接异常的方法的主要流程的示意图；

图2是本发明实施例提供的监测网络连接异常的系统的主要模块的示意图；

图3是本发明实施例提供的监测网络连接异常的系统的一种应用的示意图；

图4是本发明实施例提供的监测网络连接异常的系统的另一种应用的示意图；

图5是本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图6是适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本发明实施例提供一种监测网络连接异常的方法，该方法可以应用于，采用中心化控制自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)的物流智能仓库系统中，在不提高通信流量的基础上，该方法实现AGV网络连接状态的监测，在任何条件下AGV都能主动监测其自身是否与中心控制台仍然保持有效连接。

如图1所示，该监测网络连接异常的方法包括：步骤S101和步骤S102。在步骤S101中，接收广播的心跳消息，其中，控制中心在设定时间内将预设数量的该心跳消息发送给广播端，广播端广播其接收到的心跳消息。

在步骤S102中，根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常。

在本发明中，心跳消息是指控制中心按照既定的频率发送设备自身的一些信息。控制中心是集中控制各种AGV的应用服务系统，统一管理各种AGV的运行状态，负责设备统一调度，设备资源统一管理等工作。

在本发明的一种实施方式中，根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常包括：

当在设定时间内发送的心跳消息的预设数量，与在该设定时间内接收到心跳信息的数量的差值的绝对值，大于设定阈值时，确定网络连接异常。

相对于现有技术，本发明增加了广播端，广播端可以是一个独立的应用程序，或是嵌入在中心控制台的一个微服务，在本发明中可以称之为“心跳中继器”。心跳中继器定时(可以每隔500毫秒或是200毫秒)接收中心控制台主程序的心跳消息，然后由心跳中继器通过UDP通信协议广播接收到的中心控制台的心跳消息，各AGV需要事先订阅由中继器发送的广播消息。一旦订阅完成后，即可收到由中继器广播出来的中心控制台的心跳消息。AGV的职能设备通过计算一段时间内应该收到的心跳次数，和实际收到的心跳此数对比，就可以推算出其自身是否和中心控制台失去有效连接。比如，心跳中继器每隔200毫秒发送一次心跳，在1分钟内，理论上各AGV应该收到300次由中心控制台发出的心跳，如果连续在这1分钟内，收到的心跳为零或是低于一定的数量比如10次，则AGV即可判定自身已经和中心控制台失去有效网络连接。

在本发明的一种实施方式中，广播端包括：主广播设备和备广播设备；

步骤S102中，广播端广播其接收到的心跳消息的过程具体为：主广播设备和备广播设备分别接收控制中心在设定时间内发送的预设数量的心跳消息并广播。

根据在该设定时间内接收到的主广播设备广播的心跳消息的数量，和备广播设备广播的心跳消息的数量，确定主广播设备和备广播设备是否异常。

为了进一步提高系统的高可靠性，在本发明中，心跳中继器可以为主备双机或是双服务应用部署(即主广播设备和备广播设备)，并且同时采用相同的频率监听由中心控制台发过来的定时心跳。这样，即使当其中的一台心跳中继器遇到硬件故障时，另一台也能正常工作，AGV也能正常监听到由控制台发出来的心跳，以此确保AGV能够正常工作。由于是双中继器，各AGV接收到的都是双份相同的控制台心跳，如果当某一个中继器硬件出现故障或是软件系统出现宕机，各AGV接收到转发过来的单位时间内的心跳次数理论上是对应减半，因此，任何一台AGV都能即可知道是其中的某一台中继器出现故障，并反向上报给中心控制台一个中继器故障的消息，中心控制台接收到此消息后，通过自身的监控程序主动上报给运营人员，确保运营人员在第一时间能够知晓并及时处理故障。

随着科技的不断进步和发展，AGV的种类和使用场景也是越来越具备多样性。但任何AGV都不但离不开网络通信，而且对网络通信的实时性都有更加严格的要求。然而实际生产环境又经常受到客观因数的影响，比如建筑物或其它信号干扰源，往往实际的网络环境难以到一个非常理想的条件。即使网络环境在实测数据上达到所谓的理想条件，但也不能寄希望于这种理想的条件一直长久的保持下去。如果在网络通信条件一定的情况下，能极大的减少AGV和中心控制台的通信交互量，并且在网络出现短时间故障时，AGV或中心控制台能主动及时有效的自动恢复彼此的网络连接，这对确保整个生产的持续性，提高设备的利用率，保障系统的稳定性都是非常具有价值的，甚至是用在某些特定AGV的场景时，这种价值是无法估量的。

本发明实施例提供的监测网络连接异常的方法，利用心跳中继器的广播功能，对被订阅的AGV是几百台、几千台、几万台甚至是更多，心跳中继器都只需每隔一段时间(可以是10秒或是20秒)广播一次中心控制台的心跳即可。中心控制台和心跳中继器在既定的一个频率内的交互也只有1次，如果心跳中继器本身就是嵌入在中心控制台的一个微服务，这既定频率的1次交互也都可以完全省略。

在实际使用中，AGV小车监听中心控制台的心跳完全不需要和中心控制台监听AGV的心跳那么实时。由于心跳中继器发送心跳是完全独立于AGV小车发送的心跳，心跳中继器广播中心控制台的心跳频率可以设定为更长时间(比如10秒一次)，而不必依赖AVG的心跳频率，这样就更近一步降低心跳通信交互量。

本发明实施例还提供一种监测网络连接异常的系统，如图2所示，该系统包括：控制中心、广播端和设备端；

设备端包括：

接收模块，用于接收广播的心跳消息，其中，控制中心在设定时间内将预设数量的该心跳消息发送给广播端，广播端广播其接收到的心跳消息；

判断模块，用于根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常。

在本发明的一种实施方式中，判断模块进一步用于当在设定时间内发送的心跳消息的预设数量，与在该设定时间内接收到心跳信息的数量的差值的绝对值，大于设定阈值时，确定网络连接异常。

如图3所示，相对于现有技术本发明增加了广播端，其可以是一个独立的应用程序，或是嵌入在中心控制台的一个微服务，在本发明中称之为“心跳中继器”。心跳中继器定时(可以每隔500毫秒或是200毫秒)接收中心控制台主程序的心跳消息，然后由心跳中继器通过UDP通信协议广播接收到的中心控制台的心跳消息，各AGV需要事先订阅由中继器发送的广播消息。一旦订阅完成后，即可收到由中继器广播出来的中心控制台的心跳消息。个体职能设备通过计算一段时间内应该收到的心跳次数，和实际收到的心跳此数对比，就可以推算出其自身是否和中心控制台失去有效连接。比如，心跳中继器每隔200毫秒发送一次心跳，在1分钟内，理论上各AGV应该收到300次由中心控制台发出的心跳，如果连续在这1分钟内，收到的心跳为零或是低于一定的数量比如10次，则AGV即可判定自身已经和中心控制台失去有效网络连接。

在本发明的一种实施方式中，广播端包括：主广播设备和备广播设备；

主广播设备和备广播设备分别用于接收控制中心在设定时间内发送的预设数量的心跳消息并广播。

在本发明的一种实施方式中，判断模块进一步用于根据在该设定时间内接收到的主广播设备广播的心跳消息的数量，和备广播设备广播的心跳消息的数量，确定主广播设备和备广播设备是否异常。

如图4所示，为了进一步提高系统的高可靠性，需要把心跳中继器做成双机或是双服务应用部署(心跳中继器1和心跳中继器2)，并且同时采用相同的频率监听由中心控制台发过来的定时心跳。这样，即使当其中的一台心跳中继器遇到硬件故障时，另一台也能正常工作，AGV也能正常监听到由控制台发出来的心跳，以此确保AGV能够正常工作。由于是双中继器，各AGV接收到的都是双份相同的控制台心跳，如果当某一个中继器硬件出现故障或是软件系统出现宕机，各AGV接收到转发过来的单位时间内的心跳次数理论上是对应减半，因此，任何一台AGV都能即可知道是其中的某一台中继器出现故障，并反向上报给中心控制台一个中继器故障的消息，中心控制台接收到此消息后，通过自身的监控程序主动上报给运营人员，确保运营人员在第一时间能够知晓并及时处理故障。

图5示出了可以应用本发明实施例的监测网络连接异常的方法或监测网络连接异常的装置的示例性系统架构500。

如图5所示，系统架构500可以包括终端设备501、502、503，网络504和服务器505。网络504用以在终端设备501、502、503和服务器505之间提供通信链路的介质。网络504可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备501、502、503通过网络504与服务器505交互，以接收或发送消息等。终端设备501、502、503上可以安装有各种通讯客户端应用。

终端设备501、502、503可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器505可以是提供各种服务的服务器。

需要说明的是，本发明实施例所提供的监测网络连接异常的方法一般由终端设备501、502、503执行，相应地，设备端一般设置于终端设备501、502、503中。

应该理解，图5中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

下面参考图6，其示出了适于用来实现本发明实施例的终端设备的计算机系统600的结构示意图。图6示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，计算机系统600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)601执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、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，上述模块、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，两个接连地表示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，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操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。

描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括接收模块和判断模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。

作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：

接收广播的心跳消息，其中，控制中心在设定时间内将预设数量的该心跳消息发送给广播端，所述广播端广播其接收到的心跳消息；

根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监测网络连接异常的方法，其特征在于，包括：

接收广播端广播的心跳消息，其中，控制中心在设定时间内将预设数量的该心跳消息发送给广播端，所述广播端广播其接收到的心跳消息，所述广播端为一个独立的应用程序或是嵌入在控制中心的一个微服务；

根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常包括：

当所述在设定时间内发送的心跳消息的预设数量，与所述在该设定时间内接收到心跳信息的数量的差值的绝对值，大于设定阈值时，确定网络连接异常。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述广播端包括：主广播设备和备广播设备；

所述广播端广播其接收到的心跳消息包括：

所述主广播设备和备广播设备分别接收所述控制中心在设定时间内发送的预设数量的心跳消息并广播。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

根据在该设定时间内接收到的所述主广播设备广播的心跳消息的数量，和所述备广播设备广播的心跳消息的数量，确定所述主广播设备和备广播设备是否异常。

5.一种监测网络连接异常的系统，其特征在于，包括：控制中心、广播端和设备端；

所述设备端包括：

接收模块，用于接收广播端广播的心跳消息，其中，控制中心在设定时间内将预设数量的该心跳消息发送给广播端，所述广播端广播其接收到的心跳消息，所述广播端为一个独立的应用程序或是嵌入在控制中心的一个微服务；

判断模块，用于根据在该设定时间内接收到心跳信息的数量，确定网络连接是否异常。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述判断模块进一步用于当所述在设定时间内发送的心跳消息的预设数量，与所述在该设定时间内接收到心跳信息的数量的差值的绝对值，大于设定阈值时，确定网络连接异常。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述广播端包括：主广播设备和备广播设备；

所述主广播设备和备广播设备分别用于接收所述控制中心在设定时间内发送的预设数量的心跳消息并广播。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述判断模块进一步用于根据在该设定时间内接收到的所述主广播设备广播的心跳消息的数量，和所述备广播设备广播的心跳消息的数量，确定所述主广播设备和备广播设备是否异常。

9.一种监测网络连接异常的电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的方法。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的方法。

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