CN112218247A - 一种物联网消息下发方法及装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种物联网消息下发方法及装置、电子设备及存储介质。所述物联网消息下发方法可包括：发送请求同步的请求报文；在发送所述请求报文后，开启接收窗口；通过所述接收窗口接收针对所述请求报文返回的应答报文；根据所述应答报文的接收情况信息，确定所述终端设备与网关设备的时间是否同步；若所述终端设备与网关设备的时间已同步，加入组播组；接收管理设备基于所述组播组发送的下行组播报文。如此通过一条或少数下行数据，即可实现对多个设备的批量控制。

Description

一种物联网消息下发方法及装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种物联网消息下发方法及装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在物联网低功率广域网络LPWAN行业中，尤其是在以长距离通信LoRa射频使用的LoRaWAN网络中，有很多应用需要用到批量下行，比如：在灯控应用中，需要通过批量下行关闭所有的灯等；再比如，在给设备进行远程软件升级的过程中，需要用到批量下行。现有方案中分别对每个设备传输下行数据，以完成对该项目中的所有设备的下行，这样耗时时间长，对网关设备、网络协议服务器都有一定的流量压力。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种物联网消息下发方法及装置、电子设备及存储介质。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种物联网消息下发方法，应用于终端设备中，包括：

发送请求同步的请求报文；

在发送请求报文后，开启接收窗口；

通过接收窗口接收针对请求报文返回的应答报文；

根据应答报文的接收情况信息，确定终端设备与网关设备的时间是否同步；

若终端设备与网关设备的时间已同步，加入组播组；

接收管理设备基于组播组发送的下行组播报文。

进一步地，根据应答报文的接收情况信息，确定终端设备与网关设备的时间是否同步，包括：

若在接收窗口内应答报文接收成功，确定终端设备与网关设备的时间同步成功；

或者，

若在接收窗口内应答报文接收失败，确定终端设备与网关设备的时间同步失败。

进一步地，若同步失败，若本轮同步的请求报文发送次数小于最大同步次数，返回发送请求报文的步骤。

进一步地，若在同步后的预设时长内未接收到下行组播报文，向管理设备发送失败反馈信息。

第二方面，本发明实施例提供一种物联网消息下发方法，应用于管理设备中，包括：

在终端设备与网关设备之间成功进行同步后，创建组播组；其中，所述组播组包括：一个或多个待接收组播报文的终端设备；

通过网关设备向组播组包含的终端设备，发送下行组播报文。

进一步地，接收失败反馈信息；

向发送失败反馈信息的终端设备重新发送下行组播报文。

进一步地，确定会话参数；所述会话参数包括以下至少之一：会话开始时间和会话持续时间；

根据会话参数，创建组播会话；

所述通过网关设备向组播组包含的终端设备，发送下行组播报文，包括：

根据创建的组播会话，通过网关设备向组播组包含的终端设备，发送下行组播报文。

进一步地，根据组播组内各终端设备被接入网关设备覆盖的覆盖情况信息，确定能够转发下行组播报文的备用网关设备；

基于网关数量最小原则，从备选网关设备中选择出目标网关设备；

所述通过网关设备向组播组包含的终端设备，发送下行组播报文，包括：

通过目标网关设备向组播组所包含的终端设备，发送下行组播报文。

进一步地，所述通过网关设备向组播组包含的终端设备，发送下行组播报文，包括：

在转发下行组播报文的网关设备有多个时，控制不同网关设备在不同时间转发下行组播报文。

进一步地，所述在转发下行组播报文的网关设备有多个时，控制不同网关设备在不同时间转发下行组播报文，包括：

配置不同网关设备转发下行组播报文的延时时长；

将延时时长发送给对应的网关设备，其中，所述延时时长，用于触发在网关设备接收到管理设备下发的下行组播报文之后延长所述延长时长后下发给终端设备。

第三方面，本发明实施例提供一种物联网消息下发装置，应用于终端设备中，包括：第一发送单元，用于发送请求同步的请求报文；

开启单元，用于在发送请求报文后，开启接收窗口；

第一接收单元，用于通过接收窗口接收针对请求报文返回的应答报文；接收管理设备基于组播组发送的下行组播报文；

第一确定单元，用于根据应答报文的接收情况信息，确定终端设备与网关设备的时间是否同步；

加入单元，用于若终端设备与网关设备的时间已同步，加入组播组。

进一步地，所述第一确定单元，具体用于：若在接收窗口内应答报文接收成功，确定终端设备与网关设备的时间同步成功；

或者，若在接收窗口内应答报文接收失败，确定终端设备与网关设备的时间同步失败。

进一步地，所述装置还包括：

返回单元，用于若同步失败，若本轮同步的请求报文发送次数小于最大同步次数，返回发送请求报文的步骤。

进一步地，所述第一发送单元，还用于：若在同步后的预设时长内未接收到下行组播报文，向管理设备发送失败反馈信息。

第四方面，本发明实施例提供一种物联网消息下发装置，应用于管理设备中，包括：创建单元，用于在终端设备与网关设备之间成功进行同步后，创建组播组；其中，所述组播组包括：一个或多个待接收组播报文的终端设备；

第二发送单元，用于通过网关设备向组播组包含的终端设备，发送下行组播报文。

进一步地，所述装置还包括：第二接收单元，用于接收失败反馈信息；

第二发送单元还用于：向发送失败反馈信息的终端设备重新发送下行组播报文。

进一步地，所述装置还包括：第二确定单元，用于确定会话参数；所述会话参数包括以下至少之一：会话开始时间和会话持续时间；

创建单元，还用于根据会话参数，创建组播会话；

第二发送单元，具体用于：根据创建的组播会话，通过网关设备向组播组包含的终端设备，发送下行组播报文。

进一步地，所述装置还包括：选择单元，用于根据组播组内各终端设备被接入网关设备覆盖的覆盖情况信息，确定能够转发下行组播报文的备用网关设备；基于网关数量最小原则，从备选网关设备中选择出目标网关设备；

第二发送单元，具体用于：通过目标网关设备向组播组所包含的终端设备，发送下行组播报文。

进一步地，所述装置还包括：控制单元，用于在转发下行组播报文的网关设备有多个时，控制不同网关设备在不同时间转发下行组播报文。

进一步地，所述控制单元，具体用于：配置不同网关设备转发下行组播报文的延时时长；

将延时时长发送给对应的网关设备，其中，所述延时时长，用于触发在网关设备接收到管理设备下发的下行组播报文之后延长所述延长时长后下发给终端设备。

第五方面，本发明实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；

处理器运行所述计算机程序时，执行前述一个或多个技术方案所述方法的步骤。

第六方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令；计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现前述一个或多个技术方案所述方法。

本发明提供的物联网消息下发方法，发送请求同步的请求报文；在发送所述请求报文后，开启接收窗口；通过所述接收窗口接收针对所述请求报文返回的应答报文；根据所述应答报文的接收情况信息，确定所述终端设备与网关设备的时间是否同步；若所述终端设备与网关设备的时间已同步，加入组播组；接收管理设备基于所述组播组发送的下行组播报文。在消息批量下发过程中，通过将终端设备的时间与网关设备的时间进行同步，可以保证终端设备接收下行报文的时间统一性，进而利用管理设备的组播功能发送报文，仅通过下发一条下行报文，实现对终端设备的集中控制，可以有效降低时间消耗，以及减轻网关设备和服务器的流量压力。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的一种物联网消息下发方法的流程示意图；

图11为本发明实施例提供的一种物联网消息下发装置的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种物联网消息下发装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。

如图1所示，本发明实施例提供一种物联网消息下发方法，应用于终端设备中，所述方法包括：

S110：发送请求同步的请求报文；

S120：在发送所述请求报文后，开启接收窗口；

S130：通过所述接收窗口接收针对所述请求报文返回的应答报文；

S140：根据所述应答报文的接收情况信息，确定所述终端设备与网关设备的时间是否同步；

S150：若所述终端设备与网关设备的时间已同步，加入组播组；

S160：接收管理设备基于所述组播组发送的下行组播报文。

在本发明实施例中，请求报文可以是由终端设备发出，用于请求与网关设备进行时间同步的报文。例如，一条请求获取网关设备GPS时间的请求消息。应答报文为网关设备将请求报文转发至服务器后，由服务器生成针对请求报文的应答报文，并返回至终端设备。例如，服务器根据网关设备的GPS时间，生成的携带有网关侧时间标记的应答报文，其中，服务器可以为网络协议服务器。接收情况信息可至少用于表征所述接收窗口对应答报文是否接收成功。

组播组为根据当前所需进行的应用，为需要执行相同操作的目标终端建立的用于组播消息传输的群组，例如，需要控制50个教室的灯关闭，则将这50个教室的灯加入一个组播组。这50个灯即为所述目标终端。

在同步之后加入到组播组，并在组播组内接收下行组播报文的终端设备包括但不限于灯。

在一些实施例中，所述终端设备可包括智能窗帘、智能空调或者体育窗内的雨棚。

在一个实施例中，S120可包括：

在发送所述请求报文预设时长后，开启接收窗口。

优选地，预设时长可以为1s或0.5s等预设的时长值，作为确定终端设备与网关设备时间同步的时差阈值。即在发送请求报文后，若在接收窗口成功接收应答报文，表明终端设备收发报文的时间差在1s内，则可确定终端设备与网关设备同步成功。

在一个实施例中，终端设备可以在发送所述请求报文之后，立即开启接收窗口，不限于需要间隔所述预设时长。所述接收窗口的开启持续时长可为1s或0.5s等时长值，作为确定时间同步的时差阈值。

接收窗口的开启持续时长可为：该组播组终端执行所对应业务中的相同操作所允许的最大时长差。

例如，针对楼宇内的灯光统一关闭或者统一打开，执行相同操作的最大时间差，可等于所述接收窗口的开启持续时长。

通过终端设备发送请求报文，通过网关设备、服务器的转发，完成一次数据采集，对终端设备与网关设备的时间同步情况进行确定，利用接收窗口的设置，使时间同步的判断过程更加简单准确，免去终端设备对传输时间进行计算的过程，降低时间同步复杂度，提高工作效率。如此，对于成功与网关设备时间同步的终端设备，可以加入组播组进行组播报文的下发，便于集中管理统一控制，更好地达到当前所需进行的应用的控制效果，并实现仅通过下发一条组播报文，即可控制全部目标终端设备，降低管理平台、服务器以及网关设备的流量压力。

所述网关设备可为LoRa网关设备。

所述LoRa网关设备中，可包含LoRa射频元件、LoRa无线收发模块等，用于进行基于LoRa传输技术的数据收发，实现物联网组播功能。

在一些实施例中，如图2所示，所述S140，包括：

S140a：若在所述接收窗口内所述应答报文接收成功，确定所述终端设备与所述网关设备的时间同步成功；

和/或，

S140b：若在所述接收窗口内所述应答报文接收失败，确定所述终端设备与所述网关设备的时间同步失败。

在本发明实施例中，终端设备在发送请求报文后开启接收窗口，根据是否在此接收窗口接收到应答报文，确定时间是否同步。优选地，接收窗口开启于请求报文发送的1s后，如果该接收窗口成功接收应答报文，表明终端设备当前收发消息的时差小于等于1s，符合时间同步的条件，即可确定终端设备与网关设备的时间同步成功。如果该接收窗口接收应答报文失败，表明终端设备当前收发消息的时差大于1s，不符合时间同步的条件，则终端设备与网关设备的时间同步失败。

在一个实施例中，所述接收窗口是根据请求报文在空中传输时长确定的。

在另一个实施例中，所述接收窗口是根据请求报文在空中传输时长及请求报文达到网关设备后网关设备的处理时长确定的。

在一个实施例中，终端设备在T1时刻发送请求报文，并在预设时长t后开启接收窗口。请求报文在空中传输ΔT时间后到达网关设备，ΔT可根据报文传输参数与报文长度确定。网关设备将请求报文与网关侧时间标记T2发往服务器，T2为网关设备接收到请求报文的时间。服务器生成应答报文与时间标记T2一同发往终端设备，终端设备通过接收窗口接收应答报文。根据公式T3＝T1+t＝T2-ΔT+t，确定报文接收时间T3。进而确定T3与终端设备当前时钟时间T4的差值，若∣T3-T4∣﹤1s，则确定终端设备与网关设备的时间同步成功；否则，确定终端设备与网关设备的时间同步失败。如此，通过比较终端设备本地时钟时间和基于网关设备时间确定的报文接收时间，可以更精准地判断终端设备与网关设备的时间是否同步。

故在本公开实施例中，接收窗口的起止时间可为：起始时间为T1加上预设时长t，例如上述示例中t可为1s或2s；接收窗口的终止时间可为T3加上最大延迟值，例如，上述示例中最大延迟值可为1s。

如此，根据接收窗口的接收成功与否，即可确定终端设备与网关设备的时间是否同步，将判断条件从传输时间的计算，变为接收报文成功与否的判断，减少了终端设备对传输时间的计算过程，极大简化了时间同步的判断过程，降低了终端设备的处理压力，提高了工作效率和时间同步判断的准确性。

在一个实施例中，所述请求报文中可携带有终端设备的设备标识，在所述应答报文中可携带有所述设备标识及所述网关设备的设备标识。如此，终端在接收到应答报文时，可根据应答报文内携带的终端设备的设备标识，确定出该应答报文是不是发给自身的，且根据应答报文内携带的网关设备的设备标识，确定是不是由网关下发的。

在一些实施例中，如图3所示，所述方法还包括：

S141：若同步失败，若本轮同步的请求报文发送次数小于最大同步次数，返回发送请求报文的步骤。

在本发明实施例中，如果确定终端设备与网关设备的时间不同步，则判断本次应用已进行的请求报文发送次数是否达到预设的最大同步次数，若没有达到，则返回S110，重新进行时间同步；若已达到最大同步次数，则进行S150，加入组播组，并进入接收下行组播报文的步骤。

在一个实施例中，若同步失败，且本轮同步的请求报文发送次数小于最大同步次数，将终端设备当前时钟时间T4更新为报文接收时间T3，并返回发送请求报文的步骤。

如此，在对终端设备与网关设备持续进行时间同步校准，尽可能完成时间同步的基础上，通过设置最大同步次数，对时间同步阶段进行一定程度的限制，避免因个别终端设备时钟无法完成时间同步，导致整个应用无法进行。从而在最大化提供时间同步环境的前提下，保证当前应用可以顺利进行。

在一些实施例中，如图4所示，所述方法还包括：

S170：若在同步后的预设时长内未接收到所述下行组播报文，向所述管理设备发送失败反馈信息。

在本发明实施例中，由于传输过程中可能存在的偶然因素，会存在个别终端设备接收下行报文失败的情况，终端设备自行根据等待时间确定是否接收失败。终端设备在同步成功后加入组播组，当待下行的终端设备全部加入组播组后，管理设备下发组播报文。可选地，同步后的预设时长，可以为(最大同步次数×1s)，这样可以保证在先完成时间同步的终端设备，等待在后完成时间同步的终端设备全部加入组播组后，对接收的下行组播报文的时间进行判断。如果接收失败，则向管理设备进行反馈，发送失败反馈信息。

所述失败反馈信息，用于表征发出该信息的终端设备未能成功接收本次下行组播报文，可包含有终端设备的标识信息、报文接收失败信息，和/或补充下发报文的请求信息。使得管理设备可以在失败反馈信息中解析得到接收失败的该终端设备的个体标识，进而针对性地补充下发报文。

如此，通过预设时长的设定，将对下行报文的接收成功与否的判断过程，从管理设备转移至终端设备，减少了管理设备仍需获取终端设备的接收情况的麻烦，亦可避免导致接收报文失败的干扰因素继续干扰管理设备向终端设备获取接收情况的过程，降低管理设备的工作压力，且由终端设备发送失败反馈信息，可使管理设备及时得知哪个终端设备接收失败，从而针对单点进行报文补发，保证应用控制的完整性与成功率。此处的单点补发为：将下行组播报文中的内容单播给接收失败的终端设备。

因此在一些实施例中，所述方法还包括：

基于所述失败反馈信息，下发单播报文，其中，所述单播报文和所述下行组播报文，用于指示所述终端设备执行相同的操作。

如图5所示，本发明实施例提供了一种物联网消息下发方法，应用于管理设备中，所述方法包括：

S210：在终端设备与网关设备之间成功进行同步后，创建组播组；其中，所述组播组包括：一个或多个待接收组播报文的终端设备；

S220：通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

在本发明实施例中，管理设备为用于实现当前应用的运作平台，例如，SaaS平台、应用服务器等。下行组播报文用于指示终端设备执行对应的操作，例如，当前应用为控制50个教室的灯关闭，则下行组播报文为指示目标终端执行关闭操作的命令。在确定终端设备与网关设备的时间同步成功后，即已满足组播消息下发的控制条件，管理设备创造组播组，以供所有目标终端设备加入，并通过网关设备下发组播报文，实现对终端设备的集中控制。

可选地，在发送下行组播报文时，可选择使用非常用频段进行传输，以及在传输报文字节的限制范围内，选择最快速率传输。如此，可以避免与各频段上下行信号产生干扰，且由于基于LoRa的窄带传输，选择快速率传输可以降低报文传输受到干扰的可能性。

可选地，当待接收组播报文的终端设备有多个时，管理设备在第一个终端设备与网关设备完成时间同步后，创建组播组。

如此，管理设备为已完成时间同步阶段的终端设备，创建当前应用的组播组，保证终端设备在成功同步之后可以及时加入组播组，准备进行下行组播报文的接收。管理设备通过组播组下发报文，可实现仅下发一条报文，即可向每一个组播组中的终端设备下发消息，在终端设备与网关设备时间同步的基础上，保证各终端设备接收下行报文的统一性。

在一些实施例中，如图6所示，所述方法还包括：

S230：接收所述失败反馈信息；

S240：向发送所述失败反馈信息的终端设备重新发送所述下行组播报文。

在本发明实施例中，接收下行组播报文失败的终端设备，向管理设备发送失败反馈信息，管理设备接收到失败反馈信息，可以确定接收失败的终端设备的数量和位置，并针对性地重新下发下行报文。

可选地，管理设备对于发送了失败反馈信息的终端设备，分别进行单下行报文的发送。如此，可避免管理设备再次通过该组播组下发组播报文，导致对已接收成功的终端设备进行重复下发，亦可避免管理设备再次创建一个新的组播组，减少多余的资源占用。

利用终端设备的失败反馈机制，管理设备可以明确确定哪个/哪些终端设备未能接收到下行组播报文，进而针对其进行报文的补充发送，可以大大提高组播消息下发的成功率，避免由于传输中的偶然因素导致个别终端设备无法完成当前应用的控制目标，进而保证物联网应用控制的效果。

在一些实施例中，如图7所示，所述方法还包括：

S201：确定会话参数；所述会话参数包括以下至少之一：会话开始时间和会话持续时间；

S202：根据所述会话参数，创建组播会话；

所述S220，包括：

S220a：根据创建的所述组播会话，通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

在本发明实施例中，会话开始时间为管理设备发送下行组播报文的开始时间，例如当前应用为控制50个教室的灯在5点钟关闭，则会话开始时间为5点钟。会话持续时间为管理设备向整个组播组进行控制和消息收发的持续时间，例如对于控制50个教室的灯进行关闭，可将会话持续时间确定为2分钟。

可选地，在发送下行组播报文后，管理设备可接收重新下发指令，对组播组内所有终端设备进行下行组播报文的重新下发。如此，可以保证在发送下行组播报文后，若发现当前网络传输环境差、设备运行条件差、或者尚有待接收报文的终端设备未加入组播组等情况，可以使管理设备重新下发一次报文，保证应用控制的成功率。

在确定组播会话的基本参数之后，创建组播会话，即开始会话阶段，向组播组内各终端设备下发下行组播报文。如此，通过会话开始时间的设置，确保应用对终端设备控制的发生时间准确无误，通过会话持续时间的设置，确保控制过程的时效性，并为管理设备针对接收失败的终端设备进行报文重新发送的过程留出时间，亦可保证管理设备接收重新下发指令后，有充足时间重新下发报文，避免出现因会话持续时间不足导致会话不完整，保证整个下行组播报文发送过程的完整性和成功率。

在一些实施例中，如图8所示，所述方法还包括：

S203：根据所述组播组内各所述终端设备被接入网关设备覆盖的覆盖情况信息，确定能够转发所述下行组播报文的备用网关设备；

S204：基于网关数量最小原则，从备选网关设备中选择出目标网关设备；

所述S220，包括：

S220b：通过所述目标网关设备向所述组播组所包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

在本发明实施例中，每个终端设备都可能与一个或多个网关设备进行数据交互，即可能被一个或多个网关设备所覆盖，因此根据覆盖情况信息，选择覆盖该终端设备比较好的网关设备，即对于该终端设备而言，传输信号好的网关设备，作为备用网关设备。进而获取组播组内所有终端设备对应的所有备用网关设备，确定出可以覆盖组播组所有终端设备的最小数量的网关设备，作为目标网关设备。

此处的网关数量最小原则，即在有多种网关设备的组合能够覆盖到组播组内的所有终端设备时，选择网关设备数量最小的组合。该选择出的组合内的所有网关设备即为所述目标网关设备。

优选地，针对每个终端设备可选择2个覆盖情况最佳的备用网关设备，再通过克鲁斯卡尔算法，对组播组内所有备用网关设备进行匹配计算，获取最适合进行转发下行组播报文的目标网关设备。

如此，可以使组播组内所有终端设备都对应有覆盖情况最佳，即传输效果最好的网关设备，且能以最小数量的网关设备实现对组播组内全部终端设备的传输覆盖，既可保障报文传输质量，提高成功率，又可减少网关设备的多余数量，可减少工作冗余，提高工作效率。

在一些实施例中，如图9所示，所述S220，包括：

S221：在转发所述下行组播报文的网关设备有多个时，控制不同所述网关设备在不同时间转发所述下行组播报文。

在本发明实施例中，由于用于转发下行组播报文的网关设备有多个时，尤其是覆盖终端设备的范围存在重合的网关设备之间，同时进行传输可能存在传输数据产生碰撞的情况，多网关设备的传输信道可能因存在覆盖范围的重合，导致产生干扰。

可选地，在转发下行组播报文的网关设备有多个时，控制覆盖终端设备的范围存在重合的网关设备在不同时间转发下行组播报文。

如此，通过控制各网关设备的传输时间，使可能存在彼此干扰的网关设备尽可能错开传输，可以减少多网关设备间产生互相干扰的情况，提高下行组播报文传输的成功率，避免同时传输对大量终端设备的报文接收造成阻碍。

在一些实施例中，如图10所示，所述S221，包括：

S221a：配置不同所述网关设备转发所述下行组播报文的延时时长；

S221b：将所述延时时长发送给对应的所述网关设备，其中，所述延时时长，用于触发在所述网关设备接收到所述管理设备下发的下行组播报文之后延长所述延长时长后下发给终端设备。

在本发明实施例中，管理设备为不同的网关设备配置一个预设的延时时长，并发送给对应的网关设备执行，用以使各网关设备的报文传输相互错开。可选地，若报文在空中传输的时间为T，则延时时长的可选择范围为(T，T+0.01s)，由于覆盖范围不存在重合的网关设备之间不会产生干扰，因此，可以选择将延时时长发送至覆盖终端设备范围存在重合的两个网关设备中的一个。

如此，可以保证各网关设备的传输过程完全错开，且总时长不会太长，避免因传输过程占用太多时间导致终端控制无法完成。在此基础上，大大降低多网关设备间同时传输报文，可能存在的互相干扰的可能性，进而提高下行组播报文传输的成功率。

如图11所示，本发明实施例提供了一种物联网消息下发装置，应用于终端设备中，所述装置包括：

第一发送单元110，用于发送请求同步的请求报文；

开启单元120，用于在发送所述请求报文后，开启接收窗口；

第一接收单元130，用于通过所述接收窗口接收针对所述请求报文返回的应答报文；接收管理设备基于所述组播组发送的下行组播报文；

第一确定单元140，用于根据所述应答报文的接收情况信息，确定所述终端设备与网关设备的时间是否同步；

加入单元150，用于若所述终端设备与网关设备的时间已同步，加入组播组。

在一些实施例中，所述第一确定单元140，具体用于：

若在所述接收窗口内所述应答报文接收成功，确定所述终端设备与所述网关设备的时间同步成功；

或者，

若在所述接收窗口内所述应答报文接收失败，确定所述终端设备与所述网关设备的时间同步失败。

在一些实施例中，所述装置还包括：

返回单元160，用于若同步失败，若本轮同步的请求报文发送次数小于最大同步次数，返回发送请求报文的步骤。

在一些实施例中，所述第一发送单元110，还用于：

若在同步后的预设时长内未接收到所述下行组播报文，向所述管理设备发送失败反馈信息。

如图12所示，本发明实施例提供了一种物联网消息下发装置，应用于管理设备中，所述装置包括：

创建单元210，用于在终端设备与网关设备之间成功进行同步后，创建组播组；其中，所述组播组包括：一个或多个待接收组播报文的终端设备；

第二发送单元220，用于通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

在一些实施例中，所述装置还包括：

第二接收单元230，用于接收所述失败反馈信息；

所述第二发送单元220，还用于：向发送所述失败反馈信息的终端设备重新发送所述下行组播报文。

在一些实施例中，所述装置还包括：

第二确定单元240，用于确定会话参数；所述会话参数包括以下至少之一：会话开始时间和会话持续时间；

所述创建单元210，还用于：根据所述会话参数，创建组播会话；

所述第二发送单元220，具体用于：根据创建的所述组播会话，通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

在一些实施例中，所述装置还包括：

选择单元250，用于根据所述组播组内各所述终端设备被接入网关设备覆盖的覆盖情况信息，确定能够转发所述下行组播报文的备用网关设备；基于网关数量最小原则，从备选网关设备中选择出目标网关设备；

所述第二发送单元220，具体用于：通过所述目标网关设备向所述组播组所包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

在一些实施例中，所述装置还包括：

控制单元260，用于在转发所述下行组播报文的网关设备有多个时，控制不同所述网关设备在不同时间转发所述下行组播报文。

在一些实施例中，所述控制单元260，具体用于：

配置不同所述网关设备转发所述下行组播报文的延时时长；

将所述延时时长发送给对应的所述网关设备，其中，所述延时时长，用于触发在所述网关设备接收到所述管理设备下发的下行组播报文之后延长所述延长时长后下发给终端设备。

以下结合上述任一实施例提供一个具体示例：

利用LoRaWAN协议中的组播功能，来完成该批量下行。组播功能是对组播组进行下行传输，设备属于某个组播组，每个组播组有特有的短地址(设备的标识)、计数器、秘钥等特有的参数，比如在灯控的项目中，将需要关灯/开灯的设备添加到一个组播组里，在需要批量关灯的时候，只需传输一条下行数据，所有的设备都可以接收该下行数据并识别，从而完成批量的操作。

本发明实施例包含2个功能模块，分别为时间同步模块、批量下行模块。

时间同步模块

由终端设备发起获取网关的GPS时间，经过网络协议服务器转发给终端设备，以此完成时间同步，具体流程如下：

终端设备在T1时刻传输时间请求报文给网关设备，网关设备在T2时刻接收，数据的空中传输时间为ΔT，网关设备将接收报文的时间T2传输给网络协议服务器，网络协议服务器通过终端设备的接收窗口将T2传递给终端设备，这样完成一次基础数据采集。

计算公式如下：

T1+ΔT＝T2

其中ΔT为报文的空中传输时间，通过报文传输的参数及报文的长度可以计算出来。

T3＝T1+t

其中t为T1时刻后经过t时间开启接收窗口。

通过上面的公式得到T3时间，T3时间与终端设备的当前时间做对比相差在1秒内，就认为时间同步成功，否则继续上面流程或者达到最大同步次数为止，这样保证终端设备与网关设备的时间是同步的。

批量下行模块

第一部分：建立组播会话，对每个设备建立会话，指定会话开始时间、会话持续时间、监听无线参数等。根据不同的应用做不同操作，比如，要在5分钟内完成对一个学校的50个教室的灯关闭，因为一个设备只需要接收1次下行就可以完成相关操作，所以持续时间可以设置2分钟，是因为每个设备都有自己的时钟，时钟有偏差，同时为了保证成功率，也给重传数据留出时间。同时某些设备可能组播就是失败，需要留出设备传输单下行的时间。会话开始时间跟应用有关系，要求几点开始，就设置几点。

第二部分：下行下发，对要批量下行的设备做网关选择，构建报文，发送。

网关选择原则：

与单设备下行网关选择不同，批量下行尽量选择覆盖信号较好的网关设备，尽量选择覆盖设备多的网关设备。

具体流程如下：

设备传输上行之后，一般都会选择一个设备的网关作为下行传输的网关设备，在这里，需要选择2-3个覆盖该设备比较好的网关设备作为备用下行网关设备。也就是信号比较好的网关设备，作为备用下行网关设备。

在传输下行的时候，将所有下行的备用下行网关设备都获取出来，利用克鲁斯卡尔算法找到一个比较合适的能覆盖该批量设备的最小网关数量，即为该批量下行中的网关设备选择数量。

下发原则，尽量避开原则，尽量使用非常用频段及较快速率传送。

尽量避开原则，相邻的网关设备在传输该批量数据时，添加随机延时，尽量避开数据在多网关设备传输过程中碰撞的问题。

尽量使用非常用频段原则，目的是错开一般下行与上行信号干扰的情况，定义批量下行规划。

尽量使用快速率传输，由于LoRa为窄带传输，传输字节与传输速率有关系，在传输报文字节的限制范围内，尽量使用快速率传输报文。

报文重传原则，为了保证报文成功率，在批量下行之后，针对单点做报文补发。

本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，处理器运行所述计算机程序时，执行前述一个或多个技术方案所述方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现前述一个或多个技术方案所述方法。

本实施例提供的计算机存储介质可为非瞬间存储介质。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、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，可以是电性的、机械的或其它行驶的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的行驶实现，也可以采用硬件加软件功能单元的行驶实现。

在一些情况下，上述任一两个技术特征不冲突的情况下，可以组合成新的方法技术方案。

在一些情况下，上述任一两个技术特征不冲突的情况下，可以组合成新的设备技术方案。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种物联网消息下发方法，其特征在于，应用于终端设备中，所述方法包括：

发送请求同步的请求报文；

在发送所述请求报文后，开启接收窗口；

通过所述接收窗口接收针对所述请求报文返回的应答报文；

根据所述应答报文的接收情况信息，确定所述终端设备与网关设备的时间是否同步；

若所述终端设备与网关设备的时间已同步，加入组播组；

接收管理设备基于所述组播组发送的下行组播报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应答报文的接收情况信息，确定所述终端设备与网关设备的时间是否同步，包括：

若在所述接收窗口内所述应答报文接收成功，确定所述终端设备与所述网关设备的时间同步成功；

或者，

若在所述接收窗口内所述应答报文接收失败，确定所述终端设备与所述网关设备的时间同步失败。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若同步失败，若本轮同步的请求报文发送次数小于最大同步次数，返回发送请求报文的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若在同步后的预设时长内未接收到所述下行组播报文，向所述管理设备发送失败反馈信息。

5.一种物联网消息下发方法，其特征在于，应用于管理设备中，所述方法包括：

在终端设备与网关设备之间成功进行同步后，创建组播组；其中，所述组播组包括：一个或多个待接收组播报文的终端设备；

通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述失败反馈信息；

向发送所述失败反馈信息的终端设备重新发送所述下行组播报文。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定会话参数；所述会话参数包括以下至少之一：会话开始时间和会话持续时间；

根据所述会话参数，创建组播会话；

所述通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文，包括：

根据创建的所述组播会话，通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述组播组内各所述终端设备被接入网关设备覆盖的覆盖情况信息，确定能够转发所述下行组播报文的备用网关设备；

基于网关数量最小原则，从备选网关设备中选择出目标网关设备；

所述通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文，包括：

通过所述目标网关设备向所述组播组所包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文，包括：

在转发所述下行组播报文的网关设备有多个时，控制不同所述网关设备在不同时间转发所述下行组播报文。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在转发所述下行组播报文的网关设备有多个时，控制不同所述网关设备在不同时间转发所述下行组播报文，包括：

配置不同所述网关设备转发所述下行组播报文的延时时长；

将所述延时时长发送给对应的所述网关设备，其中，所述延时时长，用于触发在所述网关设备接收到所述管理设备下发的下行组播报文之后延长所述延长时长后下发给终端设备。

11.一种物联网消息下发装置，其特征在于，应用于终端设备中，所述装置包括：

第一发送单元，用于发送请求同步的请求报文；

开启单元，用于在发送所述请求报文后，开启接收窗口；

第一接收单元，用于通过所述接收窗口接收针对所述请求报文返回的应答报文；接收管理设备基于所述组播组发送的下行组播报文；

第一确定单元，用于根据所述应答报文的接收情况信息，确定所述终端设备与网关设备的时间是否同步；

加入单元，用于若所述终端设备与网关设备的时间已同步，加入组播组。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元，具体用于：

若在所述接收窗口内所述应答报文接收成功，确定所述终端设备与所述网关设备的时间同步成功；

或者，

若在所述接收窗口内所述应答报文接收失败，确定所述终端设备与所述网关设备的时间同步失败。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

返回单元，用于若同步失败，若本轮同步的请求报文发送次数小于最大同步次数，返回发送请求报文的步骤。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一发送单元，还用于：

若在同步后的预设时长内未接收到所述下行组播报文，向所述管理设备发送失败反馈信息。

15.一种物联网消息下发装置，其特征在于，应用于管理设备中，所述装置包括：

创建单元，用于在终端设备与网关设备之间成功进行同步后，创建组播组；其中，所述组播组包括：一个或多个待接收组播报文的终端设备；

第二发送单元，用于通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二接收单元，用于接收所述失败反馈信息；

所述第二发送单元还用于：向发送所述失败反馈信息的终端设备重新发送所述下行组播报文。

17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二确定单元，用于确定会话参数；所述会话参数包括以下至少之一：会话开始时间和会话持续时间；

所述创建单元，还用于：根据所述会话参数，创建组播会话；

所述第二发送单元，具体用于：根据创建的所述组播会话，通过所述网关设备向所述组播组包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

选择单元，用于根据所述组播组内各所述终端设备被接入网关设备覆盖的覆盖情况信息，确定能够转发所述下行组播报文的备用网关设备；基于网关数量最小原则，从备选网关设备中选择出目标网关设备；

所述第二发送单元，具体用于：通过所述目标网关设备向所述组播组所包含的终端设备，发送所述下行组播报文。

19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

控制单元，用于在转发所述下行组播报文的网关设备有多个时，控制不同所述网关设备在不同时间转发所述下行组播报文。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述控制单元，具体用于：

配置不同所述网关设备转发所述下行组播报文的延时时长；

将所述延时时长发送给对应的所述网关设备，其中，所述延时时长，用于触发在所述网关设备接收到所述管理设备下发的下行组播报文之后延长所述延长时长后下发给终端设备。

21.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，

所述处理器运行所述计算机程序时，执行权利要求1至10任一项所述物联网消息下发方法的步骤。

22.一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可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现如权利要求1至10任一项所述物联网消息下发方法。

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