CN113993122B - Nb-iot终端、通信方法以及通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种NB‑IOT终端、通信方法以及通信系统，该通信方法包括：S101：判断通信指令是否为更新指令，若是，则执行S102，若否，则执行通信指令；S102：通过更新指令中的更新信息构成更新网络；S103：根据预设的选举规则选举更新网络中的区域终端，判断自身是否为区域终端，若是，则执行S104，若否，则执行S105；S104：发送更新请求，根据拆分文件的标识信息获取并组合所有拆分文件形成更新文件；S105：根据区域终端发送的更新通知获取更新文件，通过更新文件进行终端更新。本发明更新速度快、耗时短，且快速完成更新，减少了对终端正常工作的干扰，保证了工作的稳定性，降低了设备能耗和更新成本。

Description

NB-IOT终端、通信方法以及通信系统

技术领域

本发明涉及物联网设备管理领域，尤其涉及一种NB-IOT终端、通信方法以及通信系统。

背景技术

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IOT)技术是全球第三代合作伙伴计划(3GPP)提出的一种新型物联网技术，是万物互联网络的一个重要分支。它构建于蜂窝网络，支持低功耗设备在广域网中的数据连接，具有大容量、广覆盖、低功耗、低成本、高稳定性等特点。近年来，NB-IOT技术迅猛发展，它的众多应用(如说智能水表、智能电表、停车场管理等)已逐渐走入人们的生活。

现有技术中，NB-IOT终端中在安装相应的程序后可进行正常工作，并且服务器可采用OTA(On the Air，空中下载技术)对NB-IOT终端中进行远程的更新和管理。然而，实际使用中，同一区域往往存在大量相同型号的NB-IOT终端(如水表、电表等)。在对这些终端进行更新时，需要同时向不同的NB-IOT终端发送相同的更新数据，很容易造成网络拥堵，进而造成更新缓慢、耗时长，且使大量NB-IOT终端长期处于更新状态的方式既干扰了设备的正常工作，也增加了设备的能耗，提高了更新成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种NB-IOT终端、通信方法以及通信系统，在通信指令为更新指令时，与更新信息相同的NB-IOT终端构成更新网络，选举更新网络中的区域终端，利用区域终端获取组成更新文件的拆分文件，利用区域终端向更新网络中的其他终端发送更新文件，能够减少服务器同时发送的更新文件数量，更新速度快、耗时短，且能够使NB-IOT终端快速获取更新文件完成更新，减少了对终端正常工作的干扰，保证了工作的稳定性，并降低了设备能耗和更新成本。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种NB-IOT终端通信方法，所述NB-IOT终端通信方法包括：S101：接收输入的通信指令，判断所述通信指令是否为更新指令，若是，则执行S102，若否，则执行所述通信指令；S102：根据更新指令获取更新信息，通过所述更新信息获取当前均需更新的NB-IOT终端，并与所述NB-IOT终端构成更新网络；S103：根据预设的选举规则选举所述更新网络中的区域终端，判断自身是否为区域终端，若是，则执行S104，若否，则执行S105；S104：根据所述更新信息发送更新请求，接收拆分文件，并根据所述拆分文件的标识信息与接收不同拆分文件的区域终端连接，获取并组合所有拆分文件形成更新文件；S105：接收所述区域终端发送的更新通知，根据所述更新通知从所述区域终端获取更新文件，通过所述更新文件进行终端更新。

进一步地，所述通过所述更新信息获取当前均需更新的NB-IOT终端的步骤具体包括：根据所述更新信息获取更新对象、更新内容、更新条件，并通过预存的NB-IOT终端信息获取与所述更新对象、更新内容、更新条件匹配的NB-IOT终端，将所述NB-IOT终端确定为当前均需更新的NB-IOT终端。

进一步地，与所述NB-IOT终端构成更新网络的步骤具体包括：与所述NB-IOT终端中位于同一预设范围或连接的入网设备相同的NB-IOT终端连接形成更新网络。

进一步地，所述与所述NB-IOT终端构成更新网络的步骤之后包括：获取自身的数据下载信息、存储信息，并在所述更新网络中广播所述数据下载信息、存储信息。

进一步地，所述根据预设的选举规则选举所述更新网络中的区域终端的步骤具体包括：判断所述NB-IOT终端的数据下载信息、存储信息与所述选举规则是否匹配；若是，则确定所述NB-IOT终端为候选区域终端，获取所述更新网络中NB-IOT终端的数量，根据所述数量从候选区域终端中筛选区域终端；若否，则确定所述NB-IOT终端不是区域终端。

进一步地，所述根据所述拆分文件的标识信息与接收不同拆分文件的区域终端连接的步骤具体包括：根据所述标识信息获取所述更新信息的拆分数量、拆分规则以及所述拆分文件的拆分标号，向所述区域终端广播拆分信息，所述拆分信息包括拆分标号；根据所述拆分数量、区域终端广播的拆分信息获取存储不同拆分文件的区域终端，与所述区域终端连接并发送拆分文件获取请求。

进一步地，所述根据所述更新通知从所述区域终端获取更新文件的步骤具体包括：获取更新通知对应的区域终端以及与所述区域终端的通信质量，与通信质量最高的区域终端连接以获取更新文件。

进一步地，所述通过所述更新文件进行终端更新的步骤之后还包括：获取终端更新后的NB-IOT终端信息，通过所述更新网络广播所述NB-IOT终端信息，并存储所述更新网络中接收到的NB-IOT终端信息。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种NB-IOT终端，所述NB-IOT终端包括：处理器、存储器，所述处理器与所述存储器通信连接，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器根据所述计算机程序执行如上所述的NB-IOT终端通信方法。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种NB-IOT通信系统，所述NB-IOT通信系统包括服务器、入网设备、多个NB-IOT终端，所述服务器通过所述入网设备与所述NB-IOT终端连接，所述NB-IOT终端包括如上所述的NB-IOT终端。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：在通信指令为更新指令时，与更新信息相同的NB-IOT终端构成更新网络，选举更新网络中的区域终端，利用区域终端获取组成更新文件的拆分文件，利用区域终端向更新网络中的其他终端发送更新文件，能够减少服务器同时发送的更新文件数量，更新速度快、耗时短，且能够使NB-IOT终端快速获取更新文件完成更新，减少了对终端正常工作的干扰，保证了工作的稳定性，并降低了设备能耗和更新成本。

附图说明

图1为本发明NB-IOT终端通信方法一实施例的流程图；

图2为本发明NB-IOT终端一实施例的结构图；

图3为本发明NB-IOT通信系统一实施例的结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本领域技术人员应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述是本发明的示例性和说明性的具体实施例，不意图限制本发明。

本文中术语“包括”、“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括步骤列表的过程或方法不仅包括那些步骤，而且可以包括未明确列出或此类过程或方法固有的其他步骤。同样，在没有更多限制的情况下，以“包含...一个”开头的一个或多个设备或子系统，元素或结构或组件也不会没有更多限制，排除存在其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件或其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件。在整个说明书中，短语“在一个实施例中”，“在另一个实施例中”的出现和类似的语言可以但不一定都指相同的实施例。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。

请参阅图1，图1为本发明NB-IOT终端通信方法一实施例的流程图，结合图1对本发明NB-IOT终端通信方法进行详细说明。

在本实施例中，执行该NB-IOT终端通信方法的NB-IOT终端可以为智能手表、智能水表、家电、智能电表、路灯以及其他能够通过NB-IOT通信方式接入物联网的智能终端。

在本实施例中，NB-IOT终端通信方法包括：

S101：接收输入的通信指令，判断通信指令是否为更新指令，若是，则执行S102，若否，则执行通信指令。

NB-IOT终端接收服务器输入的通信指令，解析该通信指令，根据解析的内容判断该通信指令是否为更新指令。

在本实施例中，NB-IOT终端通过物联网获取服务器传输的通信指令，在其他实施例中，该通信指令也可以为用户通过手机、语音、按键等方式输入的通信指令，其也可以通过互联网、WiFi等方式接收通信指令。

在本实施例中，更新指令也可以为升级程序或升级操作系统的更新指令，也可以为更新NB-IOT终端内存储的文档、视频、音频等文件的更新指令。

在其他实施例中，NB-IOT终端也可以在解析通信指令后，判断是否多个终端同时发送或接收大量数据，若是，则确定该指令为更新指令。

S102：根据更新指令获取更新信息，通过更新信息获取当前均需更新的NB-IOT终端，并与NB-IOT终端构成更新网络。

NB-IOT终端在确定通信指令为更新指令后，获取更新指令中包含的更新信息，根据更新信息获取当前更新的内容相同的NB-IOT终端，将该NB-IOT终端为当前均需要更新的NB-IOT终端，并与其连接构成更新网络。

在本实施例中，通过更新信息获取当前均需更新的NB-IOT终端的步骤具体包括：根据更新信息获取更新对象、更新内容、更新条件，并通过预存的NB-IOT终端信息获取与更新对象、更新内容、更新条件匹配的NB-IOT终端，将NB-IOT终端确定为当前均需更新的NB-IOT终端。

其中，更新条件可以为待更新的终端所在区域、终端的存储空间要求、终端型号、终端工作状态、终端采取的工作模式、使用的软件名称、版本中的至少一种。

在本实施例中，预存的NB-IOT终端信息包括其所能连接的NB-IOT终端的型号、存储空间、使用的软件版本、软件名称、所在位置、工作状态等信息，根据该信息查找当前需更新的NB-IOT终端。

在其他实施例中，NB-IOT终端在接收到更新指令后，也可以在物联网中广播其收到的更新指令，根据广播的内容获取接收的更新指令相同的终端，以获取当前更新内容相同的NB-IOT终端。

在上述实施例中，也可以将待更新的所有终端的识别信息存储在更新指令中，接收该指令的NB-IOT终端根据存储的识别信息相互连接形成更新网络。

在本实施例中，与NB-IOT终端构成更新网络的步骤具体包括：与NB-IOT终端中位于同一预设范围或连接的入网设备相同的NB-IOT终端连接形成更新网络。其中，预设范围的大小可根据实际情况设置，只需该预设范围内的所有NB-IOT终端能够相互连接即可。

在本实施例中，入网设备为NB-IOT基站，在其他实施例中，入网设备也可以为路由器、NB-IOT设备以及其他中继设备，NB-IOT终端通过中继设备与服务器连接。

S103：根据预设的选举规则选举所述更新网络中的区域终端，判断自身是否为区域终端，若是，则执行S104，若否，则执行S105。

NB-IOT终端根据更新网络中每个终端的信息传输以及存储能力选举区域终端，并选举结束后，根据自身是否为区域终端执行不同的操作。

在本实施例中，根据预设的选举规则选举更新网络中的区域终端的步骤具体包括：判断NB-IOT终端的数据下载信息、存储信息与选举规则是否匹配；若是，则确定NB-IOT终端为候选区域终端，获取更新网络中NB-IOT终端的数量，根据数量从候选区域终端中筛选区域终端；若否，则确定NB-IOT终端不是区域终端。其中，数据下载信息包括下载速度、丢包率，存储信息包括可用存储空间。

在其他实施例中，数据下载信息还可以包括能够连接的NB-IOT终端数据、与其他NB-IOT终端之间的数据传输速度、指令响应速度等影响数据下载速度的信息。

在一个实施例中，选举规则为下载速度大于预设值，且能够存储更新文件，根据数据下载信息、存储信息分别获取下载速度、可用存储空间。并判断该下载速度、可用存储空间是否满足选举规则中的条件，若满足，则确定与选举规则匹配，若不满足，则确定与选举规则不匹配。

在获取满足选举规则的NB-IOT终端后，根据更新网络中NB-IOT终端的数量、预设的搭配比得到区域终端的数量。判断候选区域终端的数量是否大于区域终端的数量，若是，则根据候选区域终端的下载速度对候选区域终端进行排序，将排序数小于等于区域终端数量的候选区域终端确定为区域终端；若候选区域终端的数量不大于区域终端的数量，则将所有的候选区域终端确定为区域终端。

S104：根据更新信息发送更新请求，接收拆分文件，并根据拆分文件的标识信息与接收不同拆分文件的区域终端连接，获取并组合所有拆分文件形成更新文件。

在确定自身为区域终端后，区域终端根据更新信息获取更新文件的发送对象，并向其发送更新请求，接收发送对象发送的拆分文件，并与接收到不同拆分文件的区域终端连接获取其接收的拆分文件。并根据拆分文件的标识信息组合所有拆分文件形成更新文件。

在本实施例中，发送对象为服务器，服务器获取区域终端的下载速度以及更新文件的大小，根据该下载速度、大小、区域终端数量计算单个区域终端能否在预定时间内下载全部更新文件。若能，则将更新文件作为拆分文件直接发送给区域终端。若不能，则将更新文件拆分为多个拆分文件，并确保每个接收拆分文件的区域终端能够在预定时间内下载完该拆分文件。

在一个实施例中，拆分文件根据使用的拆分规则进行排序和标识，以便区域终端接收到拆分文件后能够将其完整组合为更新文件。

在本实施例中，根据拆分文件的标识信息与接收不同拆分文件的区域终端连接的步骤具体包括：根据标识信息获取更新信息的拆分数量、拆分规则以及拆分文件的拆分标号，向区域终端广播拆分信息，拆分信息包括拆分标号；根据拆分数量、区域终端反馈的拆分信息获取存储不同拆分文件的区域终端，与该区域终端连接并发送拆分文件获取请求。

S105：接收区域终端发送的更新通知，根据更新通知从区域终端获取更新文件，通过更新文件进行终端更新。

在本实施例中，区域终端在将拆分文件组合形成更新文件后发送更新通知。在其他实施例中，也可以在接收到拆分文件后，发送包含其接收的拆分文件编号、拆分规则的更新通知，接收更新通知的NB-IOT终端根据拆分文件编号从不同区域终端中下载拆分文件，并按拆分规则组合形成更新文件。

在本实施例中，根据更新通知从区域终端获取更新文件的步骤具体包括：获取更新通知对应的区域终端以及与区域终端的通信质量，与通信质量最高的区域终端连接以获取更新文件。其中，根据区域终端连接的NB-IOT终端数量、数据传输速度确定通信质量，NB-IOT终端数量越少、数据传输速度越快，通信质量越好。

通过更新文件进行终端更新的步骤之后还包括：获取终端更新后的NB-IOT终端信息，通过更新网络广播NB-IOT终端信息，并存储更新网络中接收到的NB-IOT终端信息。其中，NB-IOT终端根据接收的NB-IOT终端信息更新其存储的NB-IOT终端信息。

有益效果：本发明NB-IOT终端通信方法在通信指令为更新指令时，与更新信息相同的NB-IOT终端构成更新网络，选举更新网络中的区域终端，利用区域终端获取组成更新文件的拆分文件，利用区域终端向更新网络中的其他终端发送更新文件，能够减少服务器同时发送的更新文件数量，更新速度快、耗时短，且能够使NB-IOT终端快速获取更新文件完成更新，减少了对终端正常工作的干扰，保证了工作的稳定性，并降低了设备能耗和更新成本。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种NB-IOT终端，请参阅图2，图2为本发明NB-IOT终端一实施例的结构图。结合图2对本发明的NB-IOT终端进行说明。

在本实施例中，NB-IOT终端包括：处理器、存储器，处理器与存储器通信连接，存储器存储有计算机程序，处理器根据计算机程序执行如上述实施例的NB-IOT终端通信方法。

其中，NB-IOT终端可以为智能手表、智能水表、家电、智能电表、路灯以及其他能够通过NB-IOT通信方式接入物联网的智能终端。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种NB-IOT通信系统，请参阅图3，图3为本发明NB-IOT通信系统一实施例的结构图，结合图3对本发明的NB-IOT通信系统进行说明。

在本实施例中，NB-IOT通信系统包括服务器、入网设备、多个NB-IOT终端，服务器通过入网设备与NB-IOT终端连接，该NB-IOT终端包括如上述实施例所述的NB-IOT终端。

特别地，根据本公开的实施例，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从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述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使用电、磁、光、电磁、红外线或半导体进行信息读取的系统、装置或器件，但不限于上述信息读取方式，还可以是任意以上方式的组合。

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。在本申请中，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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种NB-IOT终端通信方法，其特征在于，所述NB-IOT终端通信方法包括：

S101：接收输入的通信指令，判断所述通信指令是否为更新指令，若是，则执行S102，若否，则执行所述通信指令；

S102：根据更新指令获取更新信息，通过所述更新信息获取当前均需更新的NB-IOT终端，并与所述NB-IOT终端构成更新网络；

S103：根据预设的选举规则选举所述更新网络中的区域终端，判断自身是否为区域终端，若是，则执行S104，若否，则执行S105；

S104：根据所述更新信息发送更新请求，接收拆分文件，并根据所述拆分文件的标识信息与接收不同拆分文件的区域终端连接，获取并组合所有拆分文件形成更新文件；

S105：接收所述区域终端发送的更新通知，根据所述更新通知从所述区域终端获取更新文件，通过所述更新文件进行终端更新；

所述根据所述拆分文件的标识信息与接收不同拆分文件的区域终端连接的步骤具体包括：

根据所述标识信息获取所述更新信息的拆分数量、拆分规则以及所述拆分文件的拆分标号，向所述区域终端广播拆分信息，所述拆分信息包括拆分标号；

根据所述拆分数量、区域终端广播的拆分信息获取存储不同拆分文件的区域终端，与所述区域终端连接并发送拆分文件获取请求；

所述根据所述更新通知从所述区域终端获取更新文件的步骤具体包括：

获取更新通知对应的区域终端以及与所述区域终端的通信质量，与通信质量最高的区域终端连接以获取更新文件；其中，根据区域终端连接的NB-IOT终端数量、数据传输速度确定通信质量，NB-IOT终端数量越少、数据传输速度越快，通信质量越好。

2.如权利要求1所述的NB-IOT终端通信方法，其特征在于，所述通过所述更新信息获取当前均需更新的NB-IOT终端的步骤具体包括：

根据所述更新信息获取更新对象、更新内容、更新条件，并通过预存的NB-IOT终端信息获取与所述更新对象、更新内容、更新条件匹配的NB-IOT终端，将所述NB-IOT终端确定为当前均需更新的NB-IOT终端。

3.如权利要求1所述的NB-IOT终端通信方法，其特征在于，与所述NB-IOT终端构成更新网络的步骤具体包括：

与所述NB-IOT终端中位于同一预设范围或连接的入网设备相同的NB-IOT终端连接形成更新网络。

4.如权利要求1所述的NB-IOT终端通信方法，其特征在于，所述与所述NB-IOT终端构成更新网络的步骤之后包括：

获取自身的数据下载信息、存储信息，并在所述更新网络中广播所述数据下载信息、存储信息。

5.如权利要求4所述的NB-IOT终端通信方法，其特征在于，所述根据预设的选举规则选举所述更新网络中的区域终端的步骤具体包括：

判断所述NB-IOT终端的数据下载信息、存储信息与所述选举规则是否匹配；

若是，则确定所述NB-IOT终端为候选区域终端，获取所述更新网络中NB-IOT终端的数量，根据所述数量从候选区域终端中筛选区域终端；

若否，则确定所述NB-IOT终端不是区域终端。

6.如权利要求1所述的NB-IOT终端通信方法，其特征在于，所述通过所述更新文件进行终端更新的步骤之后还包括：

获取终端更新后的NB-IOT终端信息，通过所述更新网络广播所述NB-IOT终端信息，并存储所述更新网络中接收到的NB-IOT终端信息。

7.一种NB-IOT终端，其特征在于，所述NB-IOT终端包括：处理器、存储器，所述处理器与所述存储器通信连接，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器根据所述计算机程序执行如权利要求1-6任一项所述的NB-IOT终端通信方法。

8.一种NB-IOT通信系统，其特征在于，所述NB-IOT通信系统包括服务器、入网设备、多个NB-IOT终端，所述服务器通过所述入网设备与所述NB-IOT终端连接，所述NB-IOT终端包括如权利要求7所述的NB-IOT终端。