CN111756605A - 通信方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种通信方法、装置及系统，涉及通信技术领域，能够降低NB‑IoT设备与智能家居设备交互时的交互流程和时延。该方法包括：家庭网关接收来自智能家居设备的第一数据；第一数据的目的节点为NB‑IoT设备；若家庭网关与NB‑IoT设备接入的NB‑IoT基站之间存在虚拟专用网络VPN通道，则家庭网关通过VPN通道向NB‑IoT基站发送第一数据。本申请用于智能家居设备与NB‑IoT设备交互的过程中。

Description

通信方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信方法、装置及系统。

背景技术

随着窄带物联网(narrow band internet of things，NB-IoT)技术的发展，NB-IoT设备在家庭网络中的应用越来越广泛，例如智能锁，智能水电抄表设备等都可以通过NB-IoT设备实现。

当前NB-IoT设备与家庭网络组成的通信系统的系统架构如图1所示。如图1所示，NB-IoT设备通过第五代移动通信技术(5th generation mobile networks，5G)网络与NB-IoT基站或者网络边缘服务器连接，NB-IoT基站或者网络边缘服务器通过5G NB-IoT网络与NB-IoT服务器连接。智能家居设备通过家庭局域网与家庭网关连接，家庭网关通过家庭宽带与智能家居服务器连接，智能家居服务器与NB-IoT服务器之间通过通信链路连接。

应用在家庭网络中的NB-IoT设备与家庭网络的距离通常较近，但是NB-IoT设备不能直接接入到家庭网络中，需要依次通过NB-IoT基站，NB-IoT服务器，智能家居服务器，家庭网关才能实现与智能家居设备的交互。这种交互方法交互流程长，时延大。

发明内容

本申请提供一种通信方法、装置及系统，能够降低NB-IoT设备与智能家居设备交互时的交互流程和时延。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种通信方法，该方法包括：家庭网关接收来自智能家居设备的第一数据；第一数据的目的节点为NB-IoT设备；若家庭网关与NB-IoT设备接入的NB-IoT基站之间存在虚拟专用网络VPN通道，则家庭网关通过VPN通道向NB-IoT基站发送第一数据。

第二方面，本申请提供另一种通信方法，该方法包括：NB-IoT基站接收来自NB-IoT设备的第二数据；第二数据的目的节点为智能家居设备；若NB-IoT基站与智能家居设备接入的家庭网关之间存在虚拟专用网路VPN通道，则NB-IoT基站通过VPN通道向家庭网关发送第二数据。

基于上述技术方案，本申请提供的通信方法，在家庭网关和NB-IoT基站之间存在VPN通道的情况下，家庭网关和NB-IoT基站通过该VPN通道传输数据。这样，在NB-IoT设备与智能家居设备之间进行交互时，可以直接通过家庭网关，VPN通道以及NB-IoT基站进行交互，减少了NB-IoT设备与智能家居设备交互的流程。由于NB-IoT设备通常与需要交互的智能家居设备的通信距离较近。NB-IoT设备接入的NB-IoT基站距离智能家居设备接入的家庭网关的距离也较近。因此，通过在两者之间建立VPN可以大大减少NB-IoT设备与智能家居设备之间的链路长度，从而减少两者之间交互的时延。

第三方面，本申请提供了一种家庭网关，该家庭网关包括：通信单元和处理单元；通信单元，用于接收来自智能家居设备的第一数据；第一数据的目的节点为NB-IoT设备；处理单元，用于在家庭网关与NB-IoT设备接入的NB-IoT基站之间存在虚拟专用网络VPN通道的情况下，指示通信单元通过VPN通道向NB-IoT基站发送第一数据。

第四方面，本申请提供了一种NB-IoT基站，该NB-IoT基站包括：通信单元和处理单元；通信单元，用于接收来自NB-IoT设备的第二数据；第二数据的目的节点为智能家居设备；处理单元，用于在NB-IoT基站与智能家居设备接入的家庭网关之间存在虚拟专用网路VPN通道的情况下，指示通信单元通过VPN通道向家庭网关发送第二数据。

第五方面，本申请提供了一种通信装置，该装置包括：处理器和通信接口；通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的通信方法。

第六方面，本申请提供了一种通信装置，该装置包括：处理器和通信接口；通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第二方面和第二方面的任一种可能的实现方式中所描述的通信方法。

第七方面，本申请一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中描述的通信方法。

第八方面，本申请一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第二方面和第二方面的任一种可能的实现方式中描述的通信方法。

第九方面，本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的通信方法。

第十方面，本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的通信方法。

第十一方面，本申请实施例提供一种芯片，芯片包括处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的通信方法。

第十二方面，本申请实施例提供一种芯片，芯片包括处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第二方面和第二方面的任一种可能的实现方式中所描述的通信方法。

具体的，本申请实施例中提供的芯片还包括存储器，用于存储计算机程序或指令。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种现有技术中的通信系统的系统架构图；

图2为本申请实施例提供的现有技术中智能家居设备向NB-IoT设备发送数据的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的现有技术中NB-IoT设备向智能家居设备发送数据的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种通信系统的系统架构图；

图5为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图；

图9为本申请实施例提供的一种家庭网关的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种NB-IoT基站的结构示意图；

图11为本申请的实施例提供的一种芯片的装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例提供的通信方法、装置及系统进行详细地描述。

本文中术语“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。

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

以下，对本申请实施例涉及的名词进行解释，以方便读者理解。

(1)NB-IoT

NB-IoT技术是一种基于现有的蜂窝网络的技术。相比于现有的蜂窝网络技术，NB-IoT技术具有如下特点：

一、广覆盖：在相同的频段下，NB-IoT技术相比较于现有技术增益20dB，其覆盖能力相当于现有技术的100倍。

二、海量支撑：一个NB-IoT扇区能够支撑10万个设备的连接。

三、低功耗：在相同的供电模式下NB-IoT模块的续航能力从现有技术中的数个提升到数年。

四、低成本：NB-IoT无需重新建网，射频和天线可以在现网的基础上复用部署，部署成本低，单个模块价格不超过5美元。

(2)VPN

VPN技术是一种在公共网络(例如，运营商提供的通信网络)中建立专用网络进行加密通信的一种技术。建立有VPN通道的两个网络设备之间可以通过该VPN通道直接通信。

在本申请实施例中，基于图1所示的通信系统，NB-IoT设备与家庭设备之间交互包括如下两种情况：情况一、智能家居设备向NB-IoT设备发送数据；情况二、NB-IoT设备向智能家居设备发送数据。以下分别对情况一和情况二进行说明。

情况一、智能家居设备向NB-IoT设备发送数据。

如图2所示，在智能家居设备向NB-IoT设备发送数据时，基于图1所示的通信系统，各个设备的交互流程可以通过以下步骤：Ⅰ-Ⅴ实现。

Ⅰ、在智能家居设备生成第一目标数据之后，智能家居设备向家庭网关发送该第一目标数据；相应的，家庭网关接收来自智能家居设备的目标数据。

第一目标数据的目的节点为通信系统中的NB-IoT设备；第一目标数据中包括该NB-IoT设备的设备标识。

Ⅱ、家庭网关向智能家居服务器发送该第一目标数据。相应的，该智能家居服务器接收来自家庭网关的第一目标数据。

Ⅲ、智能家居服务器向NB-IoT服务器发送该第一目标数据。相应的，NB-IoT服务器接收来自智能家居服务器的第一目标数据。

Ⅳ、NB-IoT服务器向NB-IoT基站发送该第一目标数据。

Ⅴ、NB-IoT基站向NB-IoT设备发送该第一目标数据。

需要指出的是，该步骤中的NB-IoT设备为第一目标数据的目的节点，也即是具有第一目标数据中的设备标识的NB-IoT设备。

情况二、NB-IoT设备向智能家居设备发送数据：

如图3所示，在NB-IoT设备向智能家居设备发送数据时，该通信系统中各个设备的交互流程可以通过以下步骤：Ⅵ-Ⅹ实现。

Ⅵ、在NB-IoT设备生成第二目标数据之后，NB-IoT设备向NB-IoT基站发送该第二目标数据。相应的，NB-IoT基站接收来自NB-IoT设备的第二目标数据。

第二目标数据的目的节点为通信系统中的智能家居设备；第二目标数据中包括该智能家居设备的设备标识。

Ⅶ、NB-IoT基站向NB-IoT服务器发送第二目标数据。相应的，NB-IoT服务器接收来自NB-IoT基站的第二目标数据。

Ⅷ、NB-IoT服务器向智能家居服务器发送第二目标数据。相应的，智能家居服务器接收来自NB-IoT服务器的第二目标数据。

Ⅸ、智能家居服务器向家庭网关发送第二目标数据。相应的，家庭网关接收来自智能家居服务器的第二目标数据。

Ⅹ、家庭网关向智能家居设备发送第二目标数据。相应的，智能家居设备接收来自家庭网关的第二目标数据。

需要指出的是，该步骤中的智能家居设备为第二目标数据的目的节点。也即是具有第二目标数据中的设备标识的智能家居设备。

基于上述情况一和情况二，NB-IoT设备与智能家居设备之间进行交互时，需要依次通过NB-IoT基站，NB-IoT服务器，智能家居服务器，家庭网关才能实现交互。然而，由于NB-IoT服务器和智能家居服务器的数量较少，NB-IoT服务器和智能家居服务器进行通信时的通信链路较长，这将导致NB-IoT设备与智能家居设备之间进行交互时出现交互流程长、时延大的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种通信方法，在家庭网关与NB-IoT基站之间建立VPN通道，家庭网关接收到目的节点为NB-IoT设备的数据之后，通过VPN通道向NB-IoT设备接入的NB-IoT基站发送数据。这样，在NB-IoT设备与智能家居设备之间进行交互时，可以直接通过家庭网关，VPN通道以及NB-IoT基站进行交互，减少了NB-IoT设备与智能家居设备交互的流程。由于NB-IoT设备与需要交互的智能家居设备的通信距离较近，NB-IoT设备接入的NB-IoT基站距离智能家居设备接入的家庭网关的距离也较近。因此，通过在两者之间建立VPN可以大大减少NB-IoT设备与智能家居设备之间的链路长度，从而减少两者之间交互的时延。

本申请实施例提供的通信方法可以应用于如图4所示的通信系统中。如图4所示，该通信系统包括：一个或多个智能家居设备401，家庭网关402，NB-IoT基站403，一个或多个NB-IoT设备404，智能家居服务器405，以及NB-IoT服务器406。以下对上述各个设备进行说明：

1、智能家居设备401

智能家居设备401通过通信链路接入家庭网关402。

智能家居设备401具有通信功能，并且能够向用户提供用户所需的服务。智能家居设备401能够通过与NB-IoT设备404进行数据交互，以协同响应用户输入的控制指令。

常见的智能家居设备401包括智能摄像头，冰箱，电视，电脑，手机，智能音箱，扫地机器人等设备。

2、家庭网关402

家庭网关402为具有数据处理能力和智能家居设备控制功能的网关，例如家庭光猫等。

在本申请实施例中，一个或多个智能家居设备401与家庭网关402共同组成家庭局域网。一个或多个智能家居设备401中的各个智能家居设备401之间可以通过家庭网关402互相通信；或者智能家居设备401可以通过家庭网关402与互联网(Internet)进行通信。

智能家居设备401与家庭网关402之间的通信链路可以为有线通信链路，或者无线通信链路，或者有线通信链路和无线通信链路的组合。

一种示例，家庭网关402为具有无线接入功能的家庭网关，智能家居设备401可以通过家庭wifi接入到家庭网关402。

又一种示例，家庭网关402为具有有线接入功能的家庭网关，智能家居设备401可以通过光纤、网线等接入到家庭网关402。

需要说明的是，本申请实施例中的家庭网关402具有控制智能家居设备401的功能。例如，根据用户的设置控制智能家居设备401的工作状态，开关状态，控制智能家居设备401上报数据信息等。此外，家庭网关402还具有数据转发功能，在家庭网关402接收到数据之后，可以根据数据源、目的节点等信息确定数据的转发路径。

一种示例，智能家居设备A需要向智能家居设备B发送数据以进行交互。家庭网关402在接收到来自智能家居设备A的该数据之后，通过家庭局域网的通信链路将该数据发送至智能家居设备B。

又一种示例，智能家居设备C需要向智能家居服务器发送数据，以便于智能家居服务器对智能家居设备C进行控制管理。家庭网关在接收到来自智能家居设备C的该数据之后，通过家庭网关与智能家居服务器之间的家庭宽带链路向智能家居服务器发送该数据。

又一种示例，智能家居设备D需要向NB-IoT设备E发送数据以进行交互。家庭网关在接收到来自智能家居设备D的该数据之后，确定NB-IoT设备E接入的NB-IoT基站，并确定自身与该NB-IoT基站之间是否存在VPN通道。

在自身与该基站之间具有VPN通道的情况下，家庭网关通过VPN通道向该NB-IoT基站发送该数据，以使得NB-IoT将该数据转发至NB-IoT设备E。

在自身与该基站之间不具有VPN通道的情况下，家庭网关向智能家居服务器发送该数据，以使得该数据依次通过智能家居服务器、NB-IoT服务器、NB-IoT基站，发送至NB-IoT设备E。

3、智能家居服务器405

智能家居服务器405通常通过家庭宽带链路与家庭网关402连接。一个智能家居服务器405可以与一个或多个家庭网关402建立通信连接。

智能家居服务器405用于对家庭网关402，以及接入家庭网关402的智能家居设备401进行控制和管理。智能家居服务器405能够接收来自家庭网关402的数据，并对这些数据进行处理和/或存储；或者将数据转发至NB-IoT服务器406。

需要指出的是，智能家居服务器405还可以对家庭网关402进行更新，例如，智能家居服务器405可以对家庭网关402进行版本更新，新功能配置，新业务下发等。

4、NB-IoT服务器406

NB-IoT服务器与智能家居服务器405通过通信链路连接。NB-IoT服务器406与智能家居服务器405之间可以转发智能家居设备401与NB-IoT设备404之间的交互数据。此外，NB-IoT服务器406与智能家居服务器405之间还可以协同管理智能家居设备401与NB-IoT设备404。

需要指出的是，NB-IoT服务器406还可以对NB-IoT基站403进行更新，例如，NB-IoT服务器406可以对NB-IoT基站403进行版本更新，新功能配置，新业务下发等。

5、NB-IoT基站403

NB-IoT基站为将NB-IoT设备接入到NB-IoT网络中的接入设备，用于向NB-IoT网络(包括NB-IoT服务器)转发NB-IoT设备404的数据，或者向NB-IoT设备404转发来自NB-IoT网络的数据。

NB-IoT基站403可以通过无线通信链路或者有线通信链路与NB-IoT服务器406以及NB-IoT设备404连接。

举例来说，NB-IoT基站403与NB-IoT设备404之间通过无线通信链路连接时，该无线通信链路具体可以实现为5G通信链路，或者4G通信链路。

NB-IoT基站403与NB-IoT服务器406之间通过无线通信链路连接时，该无线通信链路具体可以实现为5G NB-IoT通信链路。

在本申请实施例中NB-IoT基站403还可以实现为网络边缘服务器。

需要说明的是，本申请实施例中的NB-IoT基站403具有控制NB-IoT设备404的功能。例如，控制NB-IoT设备404的工作状态，运行状态，控制NB-IoT设备404上报数据信息等。此外，NB-IoT基站403还具有数据转发功能，在NB-IoT基站403接收到数据之后，可以根据数据源、目的节点等信息确定数据的转发路径。

一种示例，NB-IoT设备F需要向NB-IoT设备G发送数据以进行交互。NB-IoT基站在接收到来自NB-IoT设备F的数据之后，通过5G通信链路将该数据发送至NB-IoT设备G。

又一种示例，NB-IoT设备H需要向NB-IoT服务器发送数据，以便于NB-IoT服务器对NB-IoT设备H进行控制管理。NB-IoT基站在接收到来自NB-IoT设备H的数据之后，通过5GNB-IoT通信链路向NB-IoT服务器发送该数据。

又一种示例，NB-IoT设备I需要向智能家居设备J发送数据以进行交互。NB-IoT基站在接收到来自NB-IoT设备I的数据之后，确定智能家居设备J接入的家庭网关，并确定自身与该家庭网关之间是否存在VPN通道。

在自身与该家庭网关之间存在VPN通道的情况下，NB-IoT基站通过该VPN通达向家庭网关发送该数据，以使得家庭网关向智能家居设备J发送该数据。

在自身与该家庭网关之间不存在VPN通道的情况下，NB-IoT基站向NB-IoT服务器发送该数据，以使得该数据依次通过NB-IoT基站服务器、智能家居服务器、家庭网关发送至智能家居设备J。

6、NB-IoT设备404

NB-IoT设备404为一种应用了NB-IoT技术的物联网设备，具有支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接；待机时间长、满足对网络连接要求较高设备的高效连接；覆盖范围广、多设备连接、低速率、低功耗、架构优等特点。

在家庭生活的应用场景中使用的NB-IoT设备包括老人定位设备，智能抄表设备等。这些NB-IoT设备虽然部署在用户家中，或者用户家附近；但是不能直接接入到用户的家庭局域网中，需要通过NB-IoT网络才能与家庭局域网中的设备进行交互。

基于如图4所示的通信系统，本申请实施例提供了一种通信方法，用于使家庭网关与NB-IoT基站之间通过VPN通道直接通信，以降低智能家居设备与NB-IoT设备交互的流程和时延。

本申请实施例提供的通信方法包括如下场景一，和场景二两种应用场景。其中，场景一为智能家居设备向NB-IoT设备发送数据的场景；场景二为NB-IoT设备向智能家居设备向发送数据的场景。以下对场景一和场景二分别进行详细介绍。

场景一、智能家居设备向NB-IoT设备发送数据：

如图5所示，在智能家居设备向NB-IoT设备发送数据时，如图4所示的通信系统中的各个设备的交互流程可以通过以下S501-S505实现：

S501、智能家居设备生成第一数据。

其中，智能家居设备为接入家庭网关的一个或多个智能家居设备中的任一个智能家居设备。第一数据的目的节点为NB-IoT设备。

一种可能的实现方式中，第一数据中包括该NB-IoT设备的设备标识。这样可以使得其他设备根据该NB-IoT设备的设备标识，确定第一数据的目的节点。

S502、智能家居设备向家庭网关发送第一数据。相应的，家庭网关接收来自智能家居设备的第一数据。

一种示例，智能家居设备与家庭网关之间通过家庭wifi连接。智能家居设备通过该家庭wifi的无线通信链路向家庭网关发送第一数据。

S503、家庭网关确定该NB-IoT设备接入的NB-IoT基站，与该家庭网关之间是否存在VPN通道。

其中，该NB-IoT设备为第一数据的目的节点。

一种可能的实现方式中，家庭网关中具有与其建立了VPN通道的NB-IoT基站的基站标识，以及这些NB-IoT基站中各个NB-IoT基站对应的NB-IoT设备的设备标识。

在家庭网关接收到第一数据之后，家庭网关确定第一数据中的目的节点的设备标识(记为标识a)。家庭网关确定各个NB-IoT基站对应的NB-IoT设备的设备标识中，是否有与标识a一致的设备标识。若是，则家庭网关确定该NB-IoT设备接入的NB-IoT基站，与该家庭网关之间存在VPN通道。若否，家庭网关确定该NB-IoT设备接入的NB-IoT基站，与该家庭网关之间不存在VPN通道。

需要指出的是，在S503之前，本申请实施例提供的方法还包括：

1、在家庭网关和N个NB-IoT基站，分别建立N条VPN通道。N为正整数，该N个NB-IoT基站与该N条VPN通道一一对应。

2、家庭网关确定并存储该N个NB-IoT基站与该N条VPN通道之间的映射关系。

3、对于该N个NB-IoT基站中的任一个NB-IoT基站，家庭网关确定接入该NB-IoT基站的NB-IoT设备的设备标识。

基于此，家庭网关可以确定与之存在VPN通道的NB-IoT基站所对应的NB-IoT设备。

需要说明的是，该NB-IoT设备接入的NB-IoT基站与该家庭网关之间是否存在VPN通道，影响家庭网关后续的执行步骤，因此以下分情况进行说明。

情况A、该NB-IoT设备接入的NB-IoT基站，与该家庭网关之间存在VPN通道，则家庭网关、NB-IoT基站以及NB-IoT设备分别执行下述：S504和S505。

S504、家庭网关通过该VPN通道向NB-IoT基站发送第一数据。相应的，NB-IoT基站接收家庭网关通过该VPN通道发送的第一数据。

S505、NB-IoT基站向该NB-IoT设备发送该第一数据。相应的，该NB-IoT设备接收来自NB-IoT基站的第一数据。

情况B、该NB-IoT设备接入的NB-IoT基站，与该家庭网关之间不存在VPN通道，则家庭网关、智能家居服务器、NB-IoT服务器、NB-IoT基站、NB-IoT设备分别执行上述：Ⅱ-Ⅴ。

基于图5所示的技术方案，如图6所示，在S505之后，本申请实施例提供的通信方法还包括：

S601、NB-IoT设备生成第一接收成功消息。

第一接收成功消息用于表征NB-IoT设备成功接收该第一数据。

S602、NB-IoT设备向NB-IoT基站发送第一接收成功消息。相应的，NB-IoT基站接收来自NB-IoT设备的第一接收成功消息。

S603、NB-IoT基站通过VPN通道向家庭网关发送该第一接收成功消息。相应的，家庭网关接收NB-IoT基站通过VPN通道发送的第一接收成功消息。

S604、家庭网关向智能家居设备发送第一接收成功消息。相应的，智能家居设备接收来自家庭网关的第一接收成功消息。

这样，在NB-IoT设备接收到来自智能家居设备的第一数据之后，向智能家居设备返回第一接收成功消息，可以使智能家居设备确定此次第一据发送成功，实现完整的数据交互过程。

一种可能的实现方式中，在S604之后，本申请实施例提供的通信方法还包括：S605和S606。

S605、家庭网关向智能家居服务器发送第一指示信息。

第一指示信息用于指示家庭网关通过VPN通道，向NB-IoT基站发送第一数据。

此外，第一指示信息还可以包括此次智能家居设备与NB-IoT设备的交互任务。该交互任务中包括：交互过程和交互结果。

这样，可以使智能家居服务器确定在此次交互之后，智能家居设备的工作状态，工作内容等信息。以使得智能家居服务器对智能家居设备进行管理。

S606、NB-IoT基站向NB-IoT服务器发送第三指示信息。

第三指示信息用于指示NB-IoT基站接收到家庭网关通过VPN通道发送的第一数据。

此外，第三指示信息还可以包括此次智能家居设备与NB-IoT设备的交互任务。

这样，可以使NB-IoT服务器确定此次交互之后，NB-IoT设备的工作状态，工作内容等信息。以使得NB-IoT服务器对NB-IoT设备进行管理。

场景二、NB-IoT设备向智能家居设备发送数据。

如图7所示，在NB-IoT设备向智能家居设备发送数据时，如图4所示的通信系统中的各个设备的交互流程可以通过以下S701-S705实现：

S701、NB-IoT设备生成第二数据。

其中，该NB-IoT设备为接入NB-IoT基站的一个或多个NB-IoT设备中的任一个NB-IoT设备。第二数据的目的节点为智能家居设备。

一种可能的实现方式中，第二数据中包括该智能家居设备的设备标识。这样，可以使得其他设备根据该智能家居设备的设备标识，确定第二数据的目的节点。

S702、NB-IoT设备向NB-IoT基站发送该第二数据。相应的，NB-IoT基站接收来自NB-IoT设备的第二数据。

一种示例，NB-IoT设备与NB-IoT基站之间通过5G网络连接。NB-IoT设备通过该5G网络的无线通信链路向NB-IoT基站发送第二数据。

S703、NB-IoT基站确定该智能家居设备接入的家庭网关与该NB-IoT基站之间是否存在VPN通道。

其中，该智能家居设备为第二数据的目的节点。

一种可能的实现方式中，NB-IoT基站中具有与其建立了VPN的家庭网关的设备标识，以及这些家庭网关中各个家庭网关对应的智能家居设备的设备标识。

在NB-IoT基站接收到第二数据之后，NB-IoT基站确定第二数据中的目的节点的设备标识(记为标识b)。NB-IoT基站确定各个家庭网关对应的智能家居设备的设备标识中，是否有与标识b一致的设备标识。若是，则NB-IoT基站确定该智能家居设备接入的家庭网关与该NB-IoT基站之间存在VPN通道。若否，则NB-IoT基站确定该智能家居设备接入的家庭网关与该NB-IoT基站之间不存在VPN通道。

需要指出的是，在S703之前，本申请实施例提供的通信方法还包括：

1、在NB-IoT基站与M个家庭网关之间建立M条VPN通道。M为正整数，M个家庭网关与M条VPN通道一一对应。

2、NB-IoT基站确定并存储M个家庭网关与M条VPN通道之间的映射关系。

3、对于M个家庭网关中的任一个家庭网关，NB-IoT基站确定接入该家庭网关的智能家居设备的设备标识。

基于此，家庭网关可以确定与之存在VPN通道的NB-IoT基站多对应的NB-IoT设备。

需要说明的是，该智能家居设备接入的家庭网关与该NB-IoT基站之间是否存在VPN通道，影响NB-IoT基站后续的执行步骤，以下分情况进行说明。

情况a、该智能家居设备接入的家庭网关与该NB-IoT基站之间存在VPN通道，则NB-IoT基站、家庭网关以及智能家居设备分别执行下述步骤S704和S705。

S704、NB-IoT基站通过该VPN通道向该家庭网关发送第二数据。相应的，该家庭网关接收NB-IoT基站通过该VPN通道发送的第二数据。

S705、家庭网关向该智能家居设备发送第二数据。相应的，智能家居设备接收来自家庭网关的第二数据。

情况b、该智能家居设备接入的家庭网关与该NB-IoT基站之间不存在VPN通道，则NB-IoT基站、NB-IoT服务器、智能家居服务器、家庭网关、智能家居设备分别执行上述步骤：Ⅶ-Ⅹ。

基于图7所示的技术方案，如图8所示，在S705之后，本申请实施例提供的通信方法还包括：

S801、智能家居设备生成第二接收成功消息。

第二接收成功消息用于表征智能家居设备已经成功接收第二数据。

S802、智能家居设备向家庭网关发送第二接收成功消息。相应的，家庭网关接收来自智能家居设备的第二接收成功消息。

S803、家庭网关通过VPN通道向NB-IoT基站发送第二接收成功消息。相应的，NB-IoT基站接收家庭网关通过VPN通道发送的第二接收成功消息。

S804、NB-IoT基站向NB-IoT设备发送第二接收成功消息。

这样，在智能家居设备接收到来自NB-IoT设备的第二数据之后，向NB-IoT设备返回第二接收成功消息，可以使NB-IoT设备确定此次第二数据发送成功，从而完成一次完整的数据交互。

一种可能的实现方式中，在S804之后，本申请实施例提供的通信方法还包括：S805和S806。

S805、NB-IoT基站向NB-IoT服务器发送第二指示信息。

第二指示信息用于指示NB-IoT基站通过VPN通道向家庭网关发送第二数据。

此外，第二指示信息还可以包括此次智能家居设备与NB-IoT设备的交互任务。该交互任务中包括：交互过程和交互结果。

这样，可以使NB-IoT服务器确定此次交互之后，NB-IoT设备的工作状态，工作内容等信息。以使得NB-IoT服务器对NB-IoT设备进行管理。

S806、家庭网关向智能家居服务器发送第四指示信息。

第四指示信息用于指示家庭网关接收NB-IoT基站通过VPN通道发送的第二数据。

此外，第四指示信息还可以包括此次智能家居设备与NB-IoT设备的交互任务。该交互任务中包括：交互过程和交互结果。

这样，可以使智能家居服务器确定在此次交互之后，智能家居设备的工作状态，工作内容等信息。以使得智能家居服务器对智能家居设备进行管理。

本申请实施例可以根据上述方法示例对家庭网关和NB-IoT基站进行功能模块或者功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块或者功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或者功能单元的形式实现。其中，本申请实施例中对模块或者单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

如图9所示，为本申请实施例提供的一种家庭网关的结构示意图，该家庭网关包括：处理单元901和通信单元902。

通信单元902，用于接收来自智能家居设备的第一数据；第一数据的目的节点为NB-IoT设备。

处理单元901，用于在家庭网关与NB-IoT设备接入的NB-IoT基站之间存在虚拟专用网络VPN通道的情况下，指示通信单元902通过VPN通道向NB-IoT基站发送第一数据。

可选的，处理单元901，还用于通过通信单元902向智能家居服务器发送第一指示信息；第一指示信息用于指示家庭网关通过VPN通道，向NB-IoT基站发送第一数据。

如图10所示，为本申请实施例提供的一种NB-IoT基站的结构示意图，该家庭网关包括：处理单元1001和通信单元1002。

所述通信单元1002，用于接收来自NB-IoT设备的第二数据；所述第二数据的目的节点为智能家居设备。

所述处理单元1001，用于在所述NB-IoT基站与所述智能家居设备接入的家庭网关之间存在虚拟专用网路VPN通道的情况下，指示所述通信单元1002通过所述VPN通道向所述家庭网关发送所述第二数据。

可选的，所述处理单元1001，还用于通过所述通信单元1002向NB-IoT服务器发送第二指示信息；所述第二指示信息用于指示所述NB-IoT基站通过所述VPN通道向所述家庭网关发送所述第二数据。

图11是本申请实施例提供的芯片110的结构示意图。芯片110包括一个或两个以上(包括两个)处理器1110和通信接口1130。

可选的，该芯片110还包括存储器1140，存储器1140可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器1110提供操作指令和数据。存储器1140的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory，NVRAM)。

在一些实施方式中，存储器1140存储了如下的元素，执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集。

在本申请实施例中，通过调用存储器1140存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中)，执行相应的操作。

其中，上述处理器1110可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，单元和电路。该处理器可以是中央处理器，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，单元和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

存储器1140可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；该存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；该存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。

总线1120可以是扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。总线1120可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得该计算机执行上述方法实施例中的通信方法。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当该指令在计算机上运行时，使得该计算机执行上述方法实施例所示的方法流程中的通信方法。

其中，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(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、寄存器、硬盘、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合、或者本领域熟知的任何其它形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)中。在本申请实施例中，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。

本发明的实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如图5至图8中所述的通信方法。

由于本发明的实施例中的通信装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品可以应用于上述方法，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本发明实施例在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上，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，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种通信方法，其特征在于，包括：

家庭网关接收来自智能家居设备的第一数据；所述第一数据的目的节点为NB-IoT设备；

若所述家庭网关与所述NB-IoT设备接入的NB-IoT基站之间存在虚拟专用网络VPN通道，则所述家庭网关通过所述VPN通道向所述NB-IoT基站发送所述第一数据。

2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，在所述家庭网关通过所述VPN通道向所述NB-IoT基站发送所述第一数据之后，所述方法还包括：

所述家庭网关向智能家居服务器发送第一指示信息；所述第一指示信息用于指示所述家庭网关通过所述VPN通道，向所述NB-IoT基站发送所述第一数据。

3.一种通信方法，其特征在于，包括：

NB-IoT基站接收来自NB-IoT设备的第二数据；所述第二数据的目的节点为智能家居设备；

若所述NB-IoT基站与所述智能家居设备接入的家庭网关之间存在虚拟专用网路VPN通道，则所述NB-IoT基站通过所述VPN通道向所述家庭网关发送所述第二数据。

4.根据权利要求3所述的通信方法，其特征在于，在所述NB-IoT基站通过所述VPN通道向所述家庭网关发送所述第二数据之后，所述方法还包括：

所述NB-IoT基站向NB-IoT服务器发送第二指示信息；所述第二指示信息用于指示所述NB-IoT基站通过所述VPN通道向所述家庭网关发送所述第二数据。

5.一种家庭网关，其特征在于，包括：通信单元和处理单元；

所述通信单元，用于接收来自智能家居设备的第一数据；所述第一数据的目的节点为NB-IoT设备；

所述处理单元，用于在所述家庭网关与所述NB-IoT设备接入的NB-IoT基站之间存在虚拟专用网络VPN通道的情况下，指示所述通信单元通过所述VPN通道向所述NB-IoT基站发送所述第一数据。

6.根据权利要求5所述的家庭网关，其特征在于，所述处理单元，还用于通过所述通信单元向智能家居服务器发送第一指示信息；所述第一指示信息用于指示所述家庭网关通过所述VPN通道，向所述NB-IoT基站发送所述第一数据。

7.一种NB-IoT基站，其特征在于，包括：通信单元和处理单元；

所述通信单元，用于接收来自NB-IoT设备的第二数据；所述第二数据的目的节点为智能家居设备；

所述处理单元，用于在所述NB-IoT基站与所述智能家居设备接入的家庭网关之间存在虚拟专用网路VPN通道的情况下，指示所述通信单元通过所述VPN通道向所述家庭网关发送所述第二数据。

8.根据权利要求7所述的NB-IoT基站，其特征在于，所述处理单元，还用于通过所述通信单元向NB-IoT服务器发送第二指示信息；所述第二指示信息用于指示所述NB-IoT基站通过所述VPN通道向所述家庭网关发送所述第二数据。

9.一种通信系统，其特征在于，包括权利要求5或6所述的家庭网关，以及权利要求7-8所述的NB-IoT基站；所述家庭网关与所述NB-IoT基站之间建立有虚拟专用网络VPN通道；所述家庭网关与所述NB-IoT基站通过所述VPN通道传输数据。

10.一种通信装置，其特征在于，包括：处理器和通信接口；所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如权利要求1或2所述的通信方法；或者实现如权利要求3或4所述的通信方法。

11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当计算机执行该指令时，该计算机执行上述权利要求1或2所述的通信方法；或者实现如权利要求3或4所述的通信方法。

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