CN111510365A - 基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法、装置、设备及介质 - Google Patents

基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于Wi‑Fi数据包的设备桥接云端方法，涉及物联网技术领域，通过IOT设备现有Wi‑Fi模块实现，无需进行硬件升级，利用设备的Wi‑Fi模块作为网桥实现桥接，增加了实现交互的设备数量，从而拓展无线网络传输距离，增加Wi‑Fi的覆盖范围和传输能力。该方法包含以下步骤：获取网络标识；根据网络标识，获取并接入目标桥接设备；通过所述目标桥接设备转发Wi‑Fi数据包；经由第一层桥接设备转发Wi‑Fi数据包至云端以进行处理。本发明还公开了一种基于Wi‑Fi数据包的设备桥接云端装置、电子设备和计算机存储介质。

Description

基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着无线传输技术的不断发展，Wi-Fi的使用场景越来越多，在家庭或酒店等组件网络的使用场景中，由于房屋基本都是钢筋混凝土结构，并且房屋格局复杂多样，因此Wi-Fi等无线信号的衰减严重，在一些离路由器较远的地方，无线信号的强度很弱，会存在信号差、数据传输率低以及出现信号盲点等问题。而Wi-Fi通信只能在Wi-Fi信号的覆盖范围内实现，传输距离有限且拓展性差，因此需要在信号弱的地方补充设置无线路由器以实现加强Wi-Fi信号的覆盖，因此无线网络拓展方法应运而生。
为实现增加无线网络的覆盖范围并增加远距离无线传输速率，通常会使用无线路由器的WDS桥接功能。基于WDS存在多种无线网络拓展方案，比较常用的是，通过网线将主路由器(R1)的LAN接口连接到次级路由器(R2)的WAN接口。此时用户在R2上设置有线中继配置，并创建一个与R1相同的无线服务，达到增加无线网络覆盖区域的效果。该方式需要额外单步一根网线用于连接次级路由器。如果布线环境不允许，则用户可以选择在次级路由器设置无线中继，也就是在次级路由器上配置需要拓展的无线网络SSID、加密方式和无线服务密钥，将次级路由器作为无线客户端接入主路由器，以创建一个与主路由器相同的无线服务，达到增加无线网络覆盖区域的效果。但是以上两种方式均增加了路由器成本，且均需格外配置，存在成本高和不易拓展的缺点。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，利用设备的Wi-Fi模块作为网桥去桥接路由器，克服了路由器具有连接数量限制的问题，易于拓展且无需额外配置，且具有兼容性强和传输安全的优点。
本发明的目的之一采用以下技术方案实现：
一种基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，包括以下步骤：
获取网络标识；
根据所述网络标识获取并接入目标桥接设备；
通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路，将Wi-Fi数据包透传至第一层桥接设备；经由第一层桥接设备，将所述Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端进行处理。
进一步地，根据所述网络标识获取并接入目标桥接设备，具体包括以下步骤：
以广播形式发送桥接发现包，接收返回的桥接回应包；
若接收到所述桥接回应包，则解析所述桥接回应包，得到相同信道中各桥接设备的指标参数；
根据预先定义的评价规则处理所述指标参数，确定目标桥接设备，接入所述目标桥接设备；
其中，根据预先定义的评价规则处理所述指标参数，以确定连接的目标桥接设备，包括：
根据预先定义的所述指标参数的权重系数，计算所述指标参数的总分值，将总分值最高的桥接设备作为目标桥接设备；
或，
根据预先定义的指标参数优先级，迭代判断所述指标参数，以同一优先级下指标参数最优的桥接设备作为目标桥接设备；
其中，若同一优先级下，各个桥接设备的指标参数一致，则判断下一优先级下的指标参数。
进一步地，经由第一层桥接设备，将所述Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端进行处理，包括以下步骤：
所述第一层桥接设备根据所述Wi-Fi数据包中存储的数据包标识信息判断所述Wi-Fi数据包的类型，
若所述Wi-Fi数据包的类型为局域网包，则通过所述第一层桥接设备发送所述Wi-Fi数据包至局域网内的移动终端进行设备激活；
若所述Wi-Fi数据包的类型为远程协议包，则通过所述第一层桥接设备发送所述Wi-Fi数据至云服务器进行设备激活。
进一步地，将所述Wi-Fi数据包发送至云服务器或局域网内的移动终端进行设备激活后，包括以下步骤：
通过所述目标桥接设备透传后续Wi-Fi数据包至所述第一层桥接设备，由所述第一层桥接设备接收到所述目标桥接设备转发的后续Wi-Fi数据包，根据所述后续Wi-Fi数据包中存储的数据包标识信息，判断Wi-Fi数据包类型；
若为局域网包，则根据所述数据包标识信息查询IP/端口列表，根据查询结果，发送所述后续Wi-Fi数据包转发至所述目标IP和目标端口对应的局域网移动终端；
若为远程协议包，则通过所述第一层桥接设备与云服务器之间的长连接通道发送所述后续Wi-Fi数据包至云服务器。
进一步地，所述桥接发现包和所述桥接回应包为Wi-Fi数据包，所述Wi-Fi数据包包括MAC头部和802.11Payload部分，所述802.11MAC头部包括目标地址和源地址，所述802.11Payload部分包括设备ID和加密数据，所述源地址为当前桥接设备的MAC地址或报文始发端的MAC地址，所述目标地址为所述源地址的下一跳设备的MAC地址或广播地址，所述设备ID为报文接收端的MAC地址，所述加密数据包括网络头、加密头以及数据内容或包括加密头、设备标识以及数据内容。
进一步地，通过所述目标桥接设备透传所述Wi-Fi数据包至所述第一层桥接设备，具体包括：
所述目标桥接设备查询路由表，根据查询结果重构所述报文的802.11头部，通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路逐跳透传所述Wi-Fi数据包至所述第一层桥接设备，即逐跳替换所述802.11头部的源地址和目标地址后转发所述Wi-Fi数据包至第一层桥接设备。
进一步地，所述路由表以当前设备的MAC地址为主键关联存储有下一跳设备的MAC地址。
本发明的目的之二在于提供一种基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端装置，其基于设置有Wi-Fi模块的设备作为桥接设备，实现终端设备与云端的桥接，克服了路由器接入设备的数量限制问题，整个过程中只有第一层桥接设备直连路由器，通过桥接也能实现与管理端的交互。
本发明的目的之二采用以下技术方案实现：
网络标识获取模块，用于获取网络标识；
桥接设备接入模块，用于根据所述网络ID获取具有相同网络ID的桥接设备，确定并接入目标桥接设备；
转发模块，用于通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路，将Wi-Fi数据包透传至第一层桥接设备；经由第一层桥接设备，将所述Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端进行处理。
本发明的目的之三在于提供执行发明目的之一的电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法。
本发明的目的之四在于提供存储发明目的之一的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
基于本发明，在设备终端进行网络交互时，利用其他设置有Wi-Fi模块的设备作为桥接设备，再经由桥接设备与云端或局域网内的移动终端进行交互，从而通过桥接不仅能间接增加了Wi-Fi信号的覆盖范围和传输能力，且无需额外布设额外的路由器和网桥设备，使用现有Wi-Fi芯片，即能实现整个桥接过程，成本低、兼容性。
附图说明
图1是实施例1的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法的流程图；
图2是基于实施例1的桥接方法构建的网络拓扑图；
图3是实施例2的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端装置的结构框图；
图4是实施例3的电子设备的结构框图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。
实施例1
本实施例提供了一种基于网关桥接方法，因路由器的接入数量有限制，从而提出基于IOT设备现有的Wi-Fi模块实现与云端或局域网终端的桥接，在此桥接网络中，只需接入路由器的IOT设备作为桥接设备(网桥)，起到传输链路里的中继作用，使得其他IOT设备不接入路由器也可以通过桥接设备完成无线通信，增加了Wi-Fi网络的覆盖范围和传输能力。
如图1所示，基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，具体包括以下步骤：
获取网络标识；
根据所述网络标识获取并接入目标桥接设备；
通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路，将Wi-Fi数据包透传至第一层桥接设备；经由第一层桥接设备，将所述Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端进行处理。
本实施例所述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法应用于IOT设备。IOT设备执行上述方法时，该IOT设备需要先完成配网，再进行桥接设备的选择和接入，采用的配网方式可以为现有的任意配网方式，包括但不限于Smartconfig、NoAPP、SoftAP、Fastcon等配网方式。当IOT设备连接到路由器后，会从云端(云服务器)获取网络标识，该网络标识为家庭或者集合体/空间的唯一ID(如家庭ID)，云端提供了获取该唯一网络标识的接口，该网络标识由云端分配。如果该IOT设备为家庭或集合体中的第一个IOT设备，则该IOT设备可以作为所述第一层桥接设备。
在本发明的其中一个实施例中，如果第一个IOT设备采用Fastcon零配方式接入路由器，则该IOT设备将基于Fastcon协议自动为其他IOT设备配网，将该IOT设备获取到的网络ID以及路由器的SSID和密码传输至其他IOT设备，因此其他设备能自动获取网络ID，使得其他IOT设备断开桥接时，可以根据SSID和密码接入路由器，从而实现与云端的交互。
若本发明的其他实施例中，如果第一个IOT设备采用Smartconfig、NoAPP、SoftAP等配网方式连接路由器，则其他IOT设备也需要采用相应的配网方式自行连接路由器后，再从云端获取网络标识，在实施例中，设定一次获取的时间间隔为5S，每隔5S通过路由器从云端获取一次网络标识，直至获取成功为止。
需要注意的是，每个IOT设备均会在获取网络标识后，才会进行后续桥接流程。
优选地，根据所述网络标识获取具有相同网络ID的桥接设备，确定并接入目标桥接设备，具体包括以下步骤：
以广播形式发送桥接发现包，接收返回的桥接回应包；
若接收到所述桥接回应包，则解析所述桥接回应包，得到相同信道中具有相同网络ID的各桥接设备的指标参数；
所述指标参数包括桥接设备的信号强度、桥接设备距离路由器的跳数、桥接设备的负载信息以及桥接设备返回桥接回应包的响应时间；
根据预先定义的评价规则处理所述指标参数，确定目标桥接设备，接入所述目标桥接设备。
根据预先定义的评价规则处理所述指标参数，以确定连接的目标桥接设备，包括：
根据预先定义的所述指标参数的权重系数，计算所述指标参数的总分值，将总分值最高的桥接设备作为目标桥接设备，即将各指标参数乘以权重系数后相加得到总分值。
IOT设备以广播形式发送桥接发现包，以实现扫描具有相同网络网络标识的可用的桥接设备(Bridge)，只要桥接设备和IOT设备在相同信道中，那么信道中的每一个桥接设备(其他IOT设备)均可以接收到该桥接发现包，并响应桥接回应包，由IOT设备接收，该桥接发现包和桥接回应包均以Wi-Fi数据包进行传输。
IOT设备解析所述桥接回应包，可以判断发送该桥接回应包的桥接设备与IOT设备是否具有相同网络标识，该桥接回应包包含发送该回应包的桥接设备的负载信息和距离路由器的跳数信息，通过解析该桥接回应包除了能获取到负载信息和距离路由器的跳数信息，还将获取到该回应包的响应时间以及通过抓包接口获取到桥接设备的信号强度值。所述负载信息包括路由表容量和路由表当前项目数。
优选地，在本发明的另一实施例中，根据预先定义的评价规则处理所述指标参数，以确定连接的目标桥接设备，包括：根根据预先定义的指标参数优先级，迭代判断所述指标参数，以同一优先级下指标参数最优的桥接设备作为目标桥接设备，例如，预先定义的指标参数的优先级从高至低为：桥接设备距离网关的跳数、桥接设备的负载信息、桥接设备的信号强度、桥接设备的响应时间，在应用时根据以下规则确定目标桥接设备(最佳接入设备)：优先选择距离路由器跳数最少的桥接设备(路径最短原则)，如果各个桥接设备距离路由器跳数一样，则选择负载百分比最低的(负载均衡原则)，负载百分比＝路由表当前项目数/路由表容量，如果各个桥接设备的负载百分比一样，则选择信号强度值最高的桥接设备，各个桥接设备的信号强度值一致，则选择相应时间最快的桥接设备。从而根据优先级从高至低，逐级比较指标参数，直至确定目标桥接设备。
优选地，经由第一层桥接设备，将Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端进行处理，包括以下步骤：
所述第一层桥接设备接收目标桥接设备转发的封装有设备信息的WiFi数据包，所述第一层桥接设备根据所述Wi-Fi数据包中存储的标识信息判断所述Wi-Fi数据包的类型，
若所述Wi-Fi数据包的类型为局域网包，则通过所述第一层桥接设备发送封装有设备信息的Wi-Fi数据包至局域网内的移动终端进行设备激活；
若所述Wi-Fi数据包的类型为远程协议包，则通过所述第一层桥接设备发送封装有设备的Wi-Fi数据包至云服务器进行设备激活，所述云服务器此时会存储该激活设备的MAC地址为设备标识，该设备标识在本实施例中可以通过Cookie存储。
在本实施例中，通过第一桥接设备与云服务器之间建立的长连接通道，将所述封装有设备信息的Wi-Fi数据包转发至云服务器进行设备激活，此时云服务器相当于云网关，云服务器根据Wi-Fi数据包中携带的设备信息激活相应设备，并将激活的相应IOT设备的MAC地址存储为设备标识，以登录云服务器，由云服务器对该激活的IOT设备进行管理。云服务器与IOT设备的交互均采用IPV4协议，将当云服务器向设备发送(响应)Wi-Fi数据包时，使用该设备标识作为接收地址，使得第一层桥接设备接收到云服务器发送的Wi-Fi数据包时，根据该设备标识将Wi-Fi数据包转发到相应的下层设备。
第一层桥接设备在处理局域网包时，同时管理局域网包的IP/端口列表，本实施例将该IP/端口列表定义为如下格式：
APP源IP APP源端口 ID
局域网通信时，第一层桥接设备结合路由表和上述IP/端口列表打通局域网通信链路。
优选地，将所述封装有设备信息的Wi-Fi数据包发送至云服务器或局域网内的移动终端进行设备激活后，包括以下步骤：
通过所述目标桥接设备透传后续Wi-Fi数据包至所述第一层桥接设备，由所述第一层桥接设备接收到所述目标桥接设备转发的后续Wi-Fi数据包，根据所述后续Wi-Fi数据包中存储的数据包标识信息，判断Wi-Fi数据包类型；
若为局域网包，则根据所述数据包标识信息获取查询IP/端口列表，根据查询结果，发送所述后续Wi-Fi数据包至所述对应的局域网移动终端；
若为远程协议包，则通过所述第一层桥接设备与云服务器之间的长连接通道转发所述后续Wi-Fi数据包至云服务器。
具体地，通过查询IP/端口列表，将得到目标IP和目标端口，从而实现将Wi-Fi数据包发送至目标IP和目标端口对应的局域网移动终端。
在本实施例中，可以采用Wi-Fi数据包中BSSID字段存储所述标识信息，该标识信息的内容和表现形式在此不作限定，可以根据实际情况自定义。
优选地，所述桥接发现包和所述桥接回应包被封装为Wi-Fi数据包进行传输，所述Wi-Fi数据包包括MAC头部和802.11Payload部分，所述802.11MAC头部包括目标地址和源地址，所述802.11Payload部分包括设备ID和加密数据，所述源地址为当前桥接设备的MAC地址或报文始发端的MAC地址，所述目标地址为所述源地址的下一跳设备的MAC地址或广播地址，所述设备ID为报文接收端的MAC地址，所述加密数据包括网络头、加密头以及数据内容或包括加密头、设备标识以及数据内容。其中，所述设备标识为报文始发端的MAC地址。
优选地，通过所述目标桥接设备透传所述Wi-Fi数据包至所述第一层桥接设备，具体包括：
所述目标桥接设备查询路由表，根据查询结果重构所述报文的802.11头部，通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路逐跳透传所述Wi-Fi数据包至所述第一层桥接设备，即逐跳查询路由表后，逐跳替换所述802.11头部的源地址和目标地址，以转发所述Wi-Fi数据包至第一层桥接设备。
优选地，所述路由表以当前设备的MAC地址为主键关联存储有下一跳设备的MAC地址。
在本实施例中，完整描述IOT设备经桥接链路与云服务器交互的流程，发送Wi-Fi数据的IOT设备，以下称为始发设备，具体交互流程为：始发设备发送Wi-Fi数据包至目标桥接设备，所述目标桥接设备检索路由表，若检索成功，则向一跳桥接设备转发Wi-Fi数据包，直至通过目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路，将Wi-Fi数据包转发至第一层桥接设备。第一层桥接设备根据Wi-Fi数据包中BSSID字段存储的数据包标识信息，判断Wi-Fi数据包的类型，若为远程协议包，则将Wi-Fi数据包通过长连接通道发送至云服务器，云服务器处理该Wi-Fi数据包，校验Wi-Fi数据包中的加密头，若为非云网关协议，则直接响应该Wi-Fi数据包，若为云网关协议，则提取Cookie的信息，得到始发设备的MAC地址，向始发设备的MAC地址发送Wi-Fi数据包的响应，第一层桥接设备接收到响应包后，根据始发设备的MAC地址检索路由表，将响应包根据检索结果，逐跳发送至始发设备。
在本实施例中，对IOT设备经桥接链路与局域网的APP交互的流程进行描述，具体包括如下步骤：始发设备(发送Wi-Fi数据包的IOT设备)检查网络头(network_head_t)中的MAC地址，如果:是自身，则本地响应；反之，根据网络头中的MAC地址检索路由表，若检索失败则丢弃报文，检索成功，则根据局域网80端口UDP报文的来源，检索IP/端口列表，如果检索成功，则更新对应表项的时间戳，反之，添加新表项，添加失败则丢弃报文。若检索IP/端口列表成功或添加新表项成功，则根据报文构建Wi-Fi数据包，在Wi-Fi数据包的BSSID字段中添加IP/端口列表的索引号作为数据包标识信息，Wi-Fi数据包的源地址为始发设备自身的MAC地址，目标地址为目标桥接设备的MAC地址，设备ID为实际接收设备的MAC地址。发送该Wi-Fi数据包至目标桥接设备，由目标桥接设备收到WiFi数据包后，根据设备ID检索路由表，若检索失败则创建新路由项；若检索成功，则更新对应路由项的时间戳，并根据检索到的路由项重构802.11MAC头部后进行转发，直至该WiFi数据包被转发至第一层桥接设备，有第一层桥接设备根据Wi-Fi数据包的BSSID字段判断是远程协议包还是局域网包，如果是局域网包则提取索引号，根据索引号查询IP/端口列表，获取目标IP和目标端口，并通过局域网socket将WiFi数据包转发至对应APP，该APP可以沿上行链路将对WiFi数据包的响应返回给始发设备。
本实施例所述的远程协议包为V2协议包。
优选地，根据预设时间定期扫描所述已连接的路由器所在的信道，以获取具有相同网络ID的桥接设备。所述预设时间在本实施例中为30s，已连接路由器的IOT设备根据获取到的网络ID，每间隔30s即扫描一次该路由器所在的信道，以获取具有相同网络ID的目标桥接设备，若获取到，则断开与路由器的连接，接入目标桥接设备。
优选地，IOT设备在Flash上存储所述网络ID、路由器的SSID和密码，用于在路由器所在信道没有扫描到桥接设备时，通过SSID和密码直连路由器。需要注意的是，即使IOT设备直连路由器后，IOT设备还是会定期扫描路由器所在信道，以获取目标桥接设备，若获取到目标桥接设备，则切换连接至目标桥接设备。
需要注意的是，通过本实施例所述的两种处理方式得到的目标桥接设备为一个或一个以上。
本实施例给出Wi-Fi数据包的组成格式，如下所示：
Figure BDA0002433869680000131
在实际应用中，目标地址为当前节点的下一跳节点的MAC地址，源地址为当前节点的MAC地址，设备DID在上行报文时为作为发送端的设备的MAC地址，下行时则为作为接收端的设备的MAC地址。
上述Data部分根据远程协议或局域网协议封装，当上述Wi-Fi数据包为局域网包时，Data部分为：
网络头 AES头 数据
当上述Wi-Fi数据包为远程协议包时，Data部分为：
加密头 设备标识 数据
需要注意的是，局域网包中的加密头在本实施例中为AES头。
上述Wi-Fi数据包基于Fastcon协议进行交互，只是在逐跳转发过程中，需要重新封装802.11MAC头部，即替换每个转发节点的目标地址和源地址，802.11数据(Payload)部分的内容始终不变。
通过本实施例的桥接方法，实现了数据的透明传输，桥接设备不需要对IOT设备发送的内容进行额外处理，只负责MAC头部的重构，然后转发给下一条设备，由第一层桥接设备将Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端，整个传输过程对桥接设备是无感的，因此通过本实施例的桥接方法构建的网络架构是轻量的且易于扩展。
如图2所示，提供基于本实施例的桥接方法建立的网络拓扑图，其中有多个桥接设备(Bridge)，每个桥接设备可以桥接其他设备，以实现多级跳转。
上述上行报文始终向当前节点的父节点转发，下行报文时则始终向下一层的叶子节点进行转发。
结合图2和Wi-Fi数据包组成格式，举例说明报文在网络架构下的Wi-Fi的传输过程。
假设设备Device3-0需要发送报文给云服务器，其传输过程如下：
(1)Device3-0将报文发给Bridge2-0(第一跳)，此时根据Device3-0的DID检索路由表，得到报文内容如下：
Figure BDA0002433869680000141
(2)Bridge2-0将Payload透传给父节点Bridge1-1(第二跳)，此时根据Bridge2-0的DID检索路由表，得到报文内容如下：
Figure BDA0002433869680000151
(3)Bridge1-1将Payload透传给父节点网关(第三跳)，此时根据Bridge2-0的DID检索路由表，得到报文内容如下：
Figure BDA0002433869680000152
经过三次跳转后，路由器成功接收到设备Device3-0上报的数据，然后将数据发送至云服务器或移动终端。
需要注意的是，该实例中的设备Device也可作为其他IOT设备的桥接设备，从而实现桥接转发作用。
实施例2
本实施例公开了一种对应实施例1的网关桥接方法的装置，为虚拟结构装置，在本实施例中，该装置集成在IOT设备的Wi-Fi模块上，如图3所示，包括：
网络标识获取模块310，用于获取网络标识；
桥接设备接入模块320，用于根据所述网络标识获取并接入目标桥接设备；
转发模块330，用于通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路，将Wi-Fi数据包透传至第一层桥接设备；经由第一层桥接设备，将所述Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端进行处理。
实施例3
图4为本发明实施例3提供的一种电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备包括处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440；计算机设备中处理器410的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器410为例；电子设备中的处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于WI-FI数据包的设备桥接云端方法对应的程序指令/模块(例如，基于WI-FI数据包的设备桥接云端装置中的网络标识获取模块310、桥接设备接入模块320、转发模块330)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现实施例1的基于WI-FI数据包的设备桥接云端方法。
存储器420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、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器420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，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置430可用于接收控制指令或响应内容。输出装置440用于发出相应协议包。
实施例4
本发明实施例4还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于实现基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，该方法包括：
网络标识获取模块，用于获取网络标识；
桥接设备接入模块，用于根据所述网络标识获取并接入目标桥接设备；
转发模块，用于通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路，将Wi-Fi数据包透传至第一层桥接设备；经由第一层桥接设备，将所述Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端进行处理。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的基于WI-FI数据包的设备桥接云端方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述基于WI-FI数据包的设备桥接云端方法或装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取网络标识；
根据所述网络标识获取并接入目标桥接设备；
通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路，将Wi-Fi数据包透传至第一层桥接设备；经由第一层桥接设备，将所述Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端进行处理。
2.如权利要求1所述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，其特征在于，根据所述网络标识获取并接入目标桥接设备，具体包括以下步骤：
以广播形式发送桥接发现包，接收返回的桥接回应包；
若接收到所述桥接回应包，则解析所述桥接回应包，得到相同信道中各桥接设备的指标参数；
根据预先定义的评价规则处理所述指标参数，确定目标桥接设备，接入所述目标桥接设备；
其中，根据预先定义的评价规则处理所述指标参数，以确定连接的目标桥接设备，包括：
根据预先定义的所述指标参数的权重系数，计算所述指标参数的总分值，将总分值最高的桥接设备作为目标桥接设备；
或，
根据预先定义的指标参数优先级，迭代判断所述指标参数，以同一优先级下指标参数最优的桥接设备作为目标桥接设备；
其中，若同一优先级下，各个桥接设备的指标参数一致，则判断下一优先级下的指标参数。
3.如权利要求1所述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，其特征在于，经由第一层桥接设备，将所述Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端进行处理，包括以下步骤：
所述第一层桥接设备根据所述Wi-Fi数据包中存储的数据包标识信息判断所述Wi-Fi数据包的类型，
若所述Wi-Fi数据包的类型为局域网包，则通过所述第一层桥接设备发送所述Wi-Fi数据包至局域网内的移动终端进行设备激活；
若所述Wi-Fi数据包的类型为远程协议包，则通过所述第一层桥接设备发送所述Wi-Fi数据包至云服务器进行设备激活。
4.如权利要求3所述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，其特征在于，将所述Wi-Fi数据包发送至云服务器或局域网内的移动终端进行设备激活后，包括以下步骤：
通过所述目标桥接设备透传后续Wi-Fi数据包至所述第一层桥接设备，由所述第一层桥接设备接收到所述目标桥接设备转发的后续Wi-Fi数据包，根据所述后续Wi-Fi数据包中存储的数据包标识信息，判断Wi-Fi数据包类型；
若为局域网包，则根据所述数据包标识信息查询IP/端口列表，根据查询结果，发送所述后续Wi-Fi数据包至对应的局域网移动终端；
若为远程协议包，则通过所述第一层桥接设备与云服务器之间的长连接通道发送所述后续Wi-Fi数据包至云服务器。
5.如权利要求1-4任一项所述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，其特征在于，所述桥接发现包和所述桥接回应包为Wi-Fi数据包，所述Wi-Fi数据包包括MAC头部和802.11Payload部分，所述802.11MAC头部包括目标地址和源地址，所述802.11Payload部分包括设备ID和加密数据，所述源地址为当前桥接设备的MAC地址或报文始发端的MAC地址，所述目标地址为所述源地址的下一跳设备的MAC地址或广播地址，所述设备ID为报文接收端的MAC地址，所述加密数据包括网络头、加密头以及数据内容或包括加密头、设备标识以及数据内容。
6.如权利要求5所述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，其特征在于，通过所述目标桥接设备透传所述Wi-Fi数据包至所述第一层桥接设备，具体包括：
所述目标桥接设备查询路由表，根据查询结果重构所述报文的802.11头部，通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路逐跳透传所述Wi-Fi数据包至所述第一层桥接设备，即逐跳替换所述802.11头部的源地址和目标地址后转发所述Wi-Fi数据包至第一层桥接设备。
7.如权利要求6所述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法，其特征在于，所述路由表以当前设备的MAC地址为主键关联存储有下一跳设备的MAC地址。
8.一种基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端装置，其特征在于，包括：
网络标识获取模块，用于获取网络标识；
桥接设备接入模块，用于根据所述网络标识获取并接入目标桥接设备；
转发模块，用于通过所述目标桥接设备与第一层桥接设备之间的通信链路，将封装Wi-Fi数据包透传至第一层桥接设备；经由第一层桥接设备，将所述Wi-Fi数据包发送至云端或局域网内的移动终端。
9.一种电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的基于Wi-Fi数据包的设备桥接云端方法。
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