CN111277557B - 一种实时通信方法、设备、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低带宽占用的实时通信方法、设备、存储介质，包括以下步骤：S10、边缘计算终端连接数据中心，发送终端信息至数据中心；S20、数据中心校验所述终端信息，若校验通过则回应所述边缘计算终端并建立连接；S30、边缘计算终端与所述数据中心进行数据订阅交互，通过数据压缩算法处理待发送的数据，周期传送已压缩的数据。本发明通过边缘计算终端与数据中心之间的连接与对交互的数据处理，快速交换数据，能够有效降低资源占用，提高数据质量，实现数据的高实时性交互与带宽占用较低。

Description

一种实时通信方法、设备、存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实时通信的方法、设备、存储介质。
背景技术
在现有的业务通信模式中，多使用SNMP、WebAPI、OPC，甚至一些传统的Modbus协议实现边缘计算终端与数据中心之间的数据交互。传统的OPC或Modbus协议不具备校验功能，而SNMP与WebAPI虽然具备校验功能，但不支持长链接，通讯效率低下。上述虽然都能够实现数据的同步，但是通常存在带宽占用较高、实时性较差，可能存在数十秒的延时。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实时通信的方法、设备、存储介质，能够有效降低资源占用、提高数据质量。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种低带宽占用的实时通信方法，包括以下步骤：
S10、边缘计算终端连接数据中心，发送终端信息至数据中心；
S20、数据中心校验所述终端信息，若校验通过则回应所述边缘计算终端并建立连接；
S30、边缘计算终端与所述数据中心进行数据订阅交互，通过数据压缩算法处理待发送的数据，周期传送已压缩的数据。
进一步地，S20还包括以下步骤：S21、边缘计算终端与所述数据中心建立连接后，定时向数据中心发送心跳信号与终端的时钟信息；
S22、数据中心接收并响应数据中心的时钟信息至所述边缘计算终端，用于边缘计算终端的时钟校正。
进一步地，S30包括以下步骤：
S31、在T0时刻发送所有数据，并将T0赋值给TL、TC；T0为完成数据订阅交互的时刻，TL为上次传送数据时刻，TC为上次数据改变时刻；
S32、设置变化发送周期、与全量发送周期，若在TN时刻，(TN-TL)>变化发送周期，则检查并发送数据订阅交互中改变的数据；若数据订阅交互中未改变数据，且(TN_TC)>全量发送周期，则发送所述未改变数据；TN为当前时刻。
进一步地，所述数据压缩算法包括以下步骤：
S33、对所有待发送数据进行归一化处理，通过protobuf格式对所述数据进行压缩。
进一步地，还包括S40、若数据传送完成，则边缘计算终端发送命令主动与所述数据中心断开连接；若数据中心在预设时间内没有收到心跳信号，则自动断开与所述边缘计算终端的连接。
进一步地，S10中所述边缘计算终端通过tcp/ip的socket客户端模式连接所述数据中心。
进一步地，所述终端信息包括唯一识别号、用户名及密码；所述密码通过由边缘计算终端与数据中心的共同的加密方式进行加密。
本发明的目的之二采用以下技术方案实现：
一种设备，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的一种实时通信方法。
本发明的目的之三采用以下技术方案实现：
一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上所述的一种实时通信方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种实时通信方法、设备、存储介质，通过边缘计算终端与数据中心之间的连接与对交互的数据处理，快速交换数据，能够有效降低资源占用，提高数据质量，实现数据的高实时性交互与带宽占用较低。
附图说明
图1为本发明所提供实施例一的流程示意图；
图2为本发明所提供实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种实时通信的方法，主要包括对通信过程中的连接与数据的定义、压缩、传输的处理，实现数据的高实时性交互。包括以下步骤：
S10、边缘计算终端连接数据中心，发送终端信息至数据中心；边缘计算终端通过tcp/ip的socket客户端模式连接数据中心。在连接成功后，立即发送该边缘计算终端的终端信息至数据中心，终端信息则包括该终端的唯一识别号、由数据中心提供的用户名及密码。密码是通过边缘计算终端与所述数据中心协商共同的加密方式进行加密，防止终端信息被拦截后窃取相关信息，以提高实时通信的安全性。
S20、数据中心校验所述终端信息，若校验通过则回应所述边缘计算终端并建立连接。数据中心在收到终端信息后，进行校验。若校验通过则回应所述边缘计算终端，连接建立成功；若校验不通过，则通知tcp/ip的socket客户端断开与边缘计算终端的连接。
S21、边缘计算终端与所述数据中心建立连接后，定时向数据中心发送心跳信号与终端的时钟信息。
S22、数据中心接收并响应数据中心的时钟信息至所述边缘计算终端，用于边缘计算终端的时钟校正。所述时钟信息精确至毫秒级别，将数据中心与边缘计算终端的时钟校正。
S30、边缘计算终端与所述数据中心进行数据订阅交互，通过数据压缩算法处理待发送的数据，周期传送已压缩的数据。
在两者连接建立成功之后，执行数据订阅交互，用于确定边缘计算终端与所述数据中心需要交换的信息。如果两者有协商不一致的地方，可以通过日志或其他方式进行记录。在订阅完成之后，则进行数据处理。数据处理为S31、在T0时刻发送所有数据，并将T0赋值给TL、TC；T0为完成数据订阅交互的时刻，TL为上次传送数据时刻，TC为上次数据改变时刻；
S32、设置变化发送周期、与全量发送周期，周期数据检查。周期的时间可以根据配置设定100ms一次或1s一次等情况。若在TN时刻，(TN-TL)>变化发送周期，则检查并发送数据订阅交互中改变的数据；若数据订阅交互中未改变数据，且(TN_TC)>全量发送周期，则发送所述未改变数据；TN为当前时刻。
在上述的数据处理后确定本周起中待发送的数据，将待发送的数据通过数据压缩算法进行数据压缩，具体为对所有数据进行归一化处理，全部使用4字节整数表示，并借助protobuf格式对数据进行压缩，同时对部分特殊字段使用可选的方式标识，实现前后兼容，能最大限度的提高压缩率，以实现进一步的压缩数据传输消耗，降低带宽占用。假定数据的平均长度占用2字节(DATA_LEN＝2)，数据标识平均占用2字节(ID_LEN＝2)，如果一批数据有1万测试(PT_COUNT＝10000)，则数据总空间占用为：(2+2)*10000≈40KB，相对于传统WebAPI动辄上兆的流量消耗，能够极大的节省带宽，降低资源占用。
S40、若数据传送完成，或者需要暂停处理其他业务，则边缘计算终端发送命令主动与所述数据中心断开连接；若数据中心在预设时间内没有收到心跳信号，则自动断开与所述边缘计算终端的连接，防止网络异常造成大量无效连接并存的隐患，造成资源浪费。
另外，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述一种智能门锁系统异常报警的方法的步骤。
其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可议介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等，如实施例二。
实施例二
一种电子设备，如图2所示，包括存储器、处理器以及存储在存储器中的程序，所述程序被配置成由处理器执行，处理器执行所述程序时实现上述的一种实时通信方法的步骤。
处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(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、分立硬件组件等。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，处理器是一种实时通信方法的控制中心，利用各种接口和线路连接一种实时通信方法的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现一种实时通信方法的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所倡的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash-Card)至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种实时通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、边缘计算终端连接数据中心，发送终端信息至数据中心；
S20、数据中心校验所述终端信息，若校验通过则回应所述边缘计算终端并建立连接；
S30、边缘计算终端与所述数据中心进行数据订阅交互，通过数据压缩算法处理待发送的数据，周期传送已压缩的数据；
其中，S30包括以下步骤：
S31、在T0时刻发送所有所述已压缩的数据，并将T0赋值给TL、TC；T0为完成数据订阅交互的时刻，TL为上次传送数据时刻，TC为上次数据改变时刻；
S32、设置变化发送周期与全量发送周期，若在TN时刻，(TN-TL)>变化发送周期，则检查并发送数据订阅交互中改变的数据；若数据订阅交互中未改变数据，且(TN_TC)>全量发送周期，则发送所述未改变数据；TN为当前时刻；
所述数据压缩算法包括以下步骤：
S33、对所有待发送数据进行归一化处理，通过protobuf格式对所述待发送数据进行压缩。
2.如权利要求1所述的一种实时通信方法，其特征在于，S20还包括以下步骤：S21、边缘计算终端与所述数据中心建立连接后，定时向数据中心发送心跳信号与终端的时钟信息；
S22、数据中心接收并响应数据中心的时钟信息至所述边缘计算终端，用于边缘计算终端的时钟校正。
3.如权利要求1所述的一种实时通信方法，其特征在于，还包括S40、若数据传送完成，则边缘计算终端发送命令主动与所述数据中心断开连接；若数据中心在预设时间内没有收到心跳信号，则自动断开与所述边缘计算终端的连接。
4.如权利要求1所述的一种实时通信方法，其特征在于，S10中所述边缘计算终端通过tcp/ip的socket客户端模式连接所述数据中心。
5.如权利要求1所述的一种实时通信方法，其特征在于，所述终端信息包括唯一识别号、用户名及密码；所述密码通过由边缘计算终端与数据中心的共同的加密方式进行加密。
6.一种设备，其特征在于，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1~5任意一项所述的一种实时通信方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1~5任意一项所述的一种实时通信方法。
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