CN115278563A - 一种基于影响因子的短信通道智能选择方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于影响因子的短信通道智能选择方法和系统，该方法包括如下步骤：设置滑动窗口，统计并计算各个短信通道在窗口内的影响因子，所述影响因子包括发送成功率、发送响应时间、投递成功率和发送单价；根据所述影响因子，并基于评分规则获得各个短信通道的通道得分；构建令牌桶模型，将所述通道得分载入令牌桶模型中获得通道选择结果，根据所述通道选择结果进行短信发送；获取短信发送结果，更新影响因子，依此循环进行。本发明能够在保证短信发送质量的前提下，最大程度的节约短信发送成本，实现企业利益的最大化。

Description

一种基于影响因子的短信通道智能选择方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，具体而言，涉及一种基于影响因子的短信通道智能选择方法和系统。

背景技术

随着信息社会的快速发展，短信成为互联网金融行业提供金融服务的重要媒介，在消息通知、安全认证、营销推广等领域起到至关重要的作用，是互联网金融平台提升服务质量和实现经济效益的有效手段。

在互联网金融企业的实际运营过程中，使用到的短信类型主要分为四类：验证码短信、业务通知短信、催收短信和营销短信。常用的短信供应商主要有梦网科技、国都互联、亿美短信和阿里云等，为了满足高可用性要求，通常会选择两家或以上的供应商，由它们共同承载短信发送的需求。供应商提供短信发送通道来接收短信发送请求，最终通过三大运营商将短信消息投递到客户的手机上，因此短信供应商提供的发送通道的健康状况直接影响到短信发送的质量。另外，不同的短信通道供应商，有自己的定价系统，有可能A供应商的验证码短信报价要低于B供应商，而营销短信的费用要高于B供应商，因此使用不同的通道发送短信将直接影响短信投入成本。综合以上描述，短信通道的选择不仅会影响到短信服务的质量，还关系到公司的运营成本，在保证质量的前提下，如何节约投入成本，是一个值得思考的课题。

通过一些调查和同类产品分析，将目前现有的通道选择方法的问题和不足之处总结为如下几点：

(1)对通道选择的收益预期通常是单一的，追求质量和控制成本往往只能选择其一。

(2)评估通道的指标单一。举例来说，有些通道选择方法在选择通道时有的只关注负载率，有的只关注成功率，这些方法中，衡量通道的指标过于片面。

(3)评价通道状态的指标不具有时效性，以成功率为例，可能是短信供应商给的一个参考值，也可能是基于昨天甚至更久之前的数据做出的统计值。

(4)通道选择的算法通常固定，无法根据通道的实际情况做出动态调整。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种基于影响因子的短信通道智能选择方法和系统，能够在保证短信发送质量的前提下，最大程度的节约短信发送成本，实现企业利益的最大化。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于影响因子的短信通道智能选择方法，包括如下步骤：设置滑动窗口，统计并计算各个短信通道在窗口内的影响因子，所述影响因子包括发送成功率、发送响应时间、投递成功率和发送单价；根据所述影响因子，并基于评分规则获得各个短信通道的通道得分；构建令牌桶模型，将所述通道得分载入令牌桶模型中获得通道选择结果，根据所述通道选择结果进行短信发送；获取短信发送结果，更新影响因子，依此循环进行。

作为优选方案，所述发送成功率是在调用通道接口后，得到成功应答的请求数量和所有请求的比例，所述发送响应时间是从调用通道接口到得到应答的耗时时间，所述投递成功率是短信供应商将短信内容成功投递到客户手机上的请求数量与所有请求数量的比例，所述发送单价是使用通道发送短信需要投入的成本高低。

作为优选方案，所述根据所述影响因子，并基于评分规则获得各个短信通道的通道得分，包括：参照时间分段评分对照表，将所述发送响应时间转换为第一分值；将所述发送成功率和投递成功率的百分制转换为第二分值和第三分值；设置所述发送成功率、发送响应时间和投递成功率的权值，计算三者的平均分，即通道得分，设定通道得分在[70-100]之间表示通道状态为正常，低于70分则认为通道状态异常。

作为优选方案，所述构建令牌桶模型，包括：构建固定容量的令牌桶，所述令牌桶内放置有令牌，所述令牌具有正面和反面；根据所述发送单价设置令牌桶内各个短信通道对应的令牌比例；当所述短信通道状态正常时，所述令牌的正面和反面标识一致，选择与正面标识对应的短信通道发送；当所述短信通道状态异常时，则将所述短信通道对应的令牌打上异常标记，并将所述令牌的反面标识按照设定比例分配其余短信通道的标识，当识别到所述异常标记时，选择与所述反面标识对应的短信通道发送。

作为优选方案，所述短信通道的选择周期包括异常探测间隔和添加在异常探测间隔之后的异常探测期；则：当识别到所述异常标记时，还包括判断是否处于异常探测期；在所述异常探测期内，识别到异常标记时，选择与所述正面标识对应的短信通道发送；在所述异常探测间隔内，识别到异常标记时，选择与所述反面标识对应的短信通道发送；当所述短信通道状态正常后，抹去其对应令牌的异常标记，并将令牌的反面标识恢复和正面相同。

作为优选方案，还包括：当所有短信通道状态均异常时，将令牌桶标记为异常，并复位所有令牌的反面标识，使其与正面标识相同；当识别到所述令牌桶上有异常标记，判断是否处于异常探测期，若是，则随机抽取令牌，令牌的正面标识对应的通道为选择通道，否则，直接退出；当存在一个短信通道恢复到可用状态，则将所述令牌桶和桶中的令牌恢复成初始状态。

作为优选方案，还包括：当短信通道发生异常时，触发告警通知，由人工介入排查短信通道异常原因。

本发明还公开了一种基于影响因子的短信通道智能选择系统，包括：实时计算模块，设置滑动窗口，统计并计算各个短信通道在窗口内的影响因子，所述影响因子包括发送成功率、发送响应时间、投递成功率和发送单价；智能评分模块，根据所述影响因子，并基于评分规则获得各个短信通道的通道得分；通道选择模块，构建令牌桶模型，将所述通道得分载入令牌桶模型中获得通道选择结果，根据所述通道选择结果进行短信发送。

作为优选方案，还包括告警模块，当短信通道发生异常时，触发告警通知，由人工介入排查短信通道异常原因。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

(1)本发明通过流式计算，将“发送成功率”、“发送响应时间”和“投递成功率”进行量化评分，能够实时的、动态的对通道状态进行描述。

(2)本发明提出“发送成功率”、“发送响应时间”和“投递成功率”的综合评分模型，能够全方位的描述通道的客观状态。

(3)本发明提出质量和成本兼顾的概念，能够保障在对外提供高效的短信服务的前提下，最大程度的节约短信发送成本。

(4)将成本对通道选择的影响抽象为通道占比，这样在通道质量均正常时，价格便宜的通道能够有更大的概率被选择。

(5)本发明提供的通道选择算法，能够根据通道的状态实时进行调整，保证能够选出最佳通道。

(6)本发明提出异常探测的概念，用来保证短信通道“不可用”后，可以获得少量机会发送短信，从而刷新通道评分。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1为本发明实施例基于影响因子的智能通道选择方法的流程示意图；

图2为本发明实施例短信通道的选择周期的结构示意图；

图3为本发明实施例判断令牌异常标记的流程示意图；

图4为本发明实施例基于影响因子的智能通道选择系统的结构示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

根据本发明的一实施方式结合图1示出。一种基于影响因子的短信通道智能选择方法，包括如下步骤：

S101，设置滑动窗口，统计并计算各个短信通道在窗口内的影响因子。

具体的，影响因子包括发送成功率、发送响应时间、投递成功率和发送单价。发送成功率是在调用通道接口后，得到成功应答的请求数量和所有请求的比例，发送响应时间是从调用通道接口到得到应答的耗时时间，投递成功率是短信供应商将短信内容成功投递到客户手机上的请求数量与所有请求数量的比例，发送单价是使用通道发送短信需要投入的成本高低。

本发明实施例中，每次发送短信后，会将发送结果、发送短信的响应时间和投递结果以JSON格式发送到KAFKA消息队列的制定主题，部署在FLINK集群的实时计算任务会主动消费对应主题中的数据，并通过聚合算子计算滑动窗口(窗口大小60s)内的发送的成功率、发送响应时间和投递成功率。

为了重复保证计算结果的实时性，每隔5秒计算一次，每个通道的计算结果会被更新到Redis中，以Key/Value形式存储。当窗口内的样本容量低于10时，会丢弃当前计算结果，不会将结果更新到Redis中，主要是为了防止样本容量过小造成的误差性。例如在夜间，短信发送需求本来就很少，假设此刻正好遇到网络抖动造成通信失败，那么可能导致发送成功率为0，这将会对通道的最终评分造成误判。

S102，根据影响因子，并基于评分规则获得各个短信通道的通道得分。具体包括：

1)参照时间分段评分对照表，将发送响应时间转换为第一分值。

采用分段评分来计算发送响应时间的得分，时间分段评分对照表如下表所示，区间为左闭右开。

从上表中可以看到，系统将耗时时间(单位：秒，精确到小数点后一位)分为7个等级，分别是[0-0.5)、[0.5-2)、[2-5)、[5-10)、[10-60)、[60-120)和120以上，相应的分值区间设置为[100-95)、[95-80)、[80-60)、[60-40)、[40-20)、[20-0)和0。将每个发送响应时间的区间，按照0.1秒为最小单位又分成了N等份，相应的分值区间也分为N等份，这样可将平均耗时时间和分值一一对应。举例说明，发送响应时间为0.3s时分值为97，发送响应时间为4s时第一分值为67分。

2)将发送成功率和投递成功率的百分制转换为第二分值和第三分值。

例如：使用百分制来进行评分，如发送成功率为98％，则第二分值为98；如投递成功率为90％，则第三分值为90。

3)设置发送成功率、发送响应时间和投递成功率的权值，计算三者的加权平均分，即通道得分。设发送成功率、发送响应时间和投递成功率这三个影响因子在通道质量的评分模型中的权重一样，三者分值的平均分就是通道质量的最终得分，即通道得分。通道得分用于衡量通道的健康状态，并以此为依据动态调整通道选择的策略。

本发明实施例中，设定分值在[70-100]之间表示通道状态为正常，低于70分则认为通道质量不佳，不再适合提供短信发送服务。

S103，构建令牌桶模型，将通道得分载入令牌桶模型中获得通道选择结果，根据通道选择结果进行短信发送。

本发明实施例中，上述构建令牌桶模型，包括：

1)构建固定容量的令牌桶，令牌桶内放置有令牌，令牌具有正面和反面，正面和反面都可设置通道标识。例如：该令牌桶的容量大小为100，放置有通道A、B和C三种令牌。

2)根据发送单价设置令牌桶内各个短信通道对应的令牌比例。在实际操作时可以将商务等各方面因素考虑在内，通过人工设定通道占比的方式来调整通道选择。

初始时，根据人工设定的通道占比来放置令牌。令A、B和C三个通道的占比分别是20％、30％和50％，TA、TB和TC是分别代表A、B和C通道的令牌，它们的数量依次是20、30和50，这个比例可以通过配置随时调整。

3)当短信通道状态正常时，令牌的正面和反面标识一致，选择与正面标识对应的短信通道发送。

初始状态时，通道状态均正常，令牌正面反面通道标识一致。此时TA令牌的正反通道标识都是A，同理TB令牌的正反面都是B，TC令牌的正反面都是C。

4)当短信通道状态异常时，则将短信通道对应的令牌打上异常标记，并将令牌的反面标识按照设定比例分配其余短信通道的标识，当识别到异常标记时，选择与反面标识对应的短信通道发送。

当通道得分低于70时，表示通道健康状态不佳，此时会通过主动释放自身占比的方式来改变通道选择的结果，首先将代表通道的令牌打上特殊的异常标记，然后将令牌的反面修改为获得释放的这部分占比的通道。最后根据令牌的异常标记，来确定此时应该选择正面的通道还是反面的通道。

由于通道一旦发生异常就会彻底退出通道选择，无法重新加入到通道选择。因此需要对上述方法进行修正，故提出了异常探测机制。所谓异常探测机制就是每隔一个选择周期(称之为异常探测间隔)就开放一个小的时间窗口(称之为异常探测期)，在这个窗口内，异常的通道能够再次获得流量，当通道的发送成功率、投递成功率提高，发送响应时间变短时，“通道得分”将会回升，此时通道就能重新参与到选举中。

参见图2，短信通道的选择周期包括异常探测间隔和添加在异常探测间隔之后的异常探测期。则：

参见图3，当识别到异常标记时，还包括判断是否处于异常探测期；在异常探测期内，识别到异常标记时，选择与正面标识对应的短信通道发送；在异常探测间隔内，识别到异常标记时，选择与反面标识对应的短信通道发送；当短信通道状态正常后，抹去其对应令牌的异常标记，并将令牌的反面标识恢复和正面相同。

进一步的，当所有短信通道状态均异常时，将令牌桶标记为异常，并复位所有令牌的反面标识，使其与正面标识相同；当识别到令牌桶上有异常标记，判断是否处于异常探测期，若是，则随机抽取令牌，令牌的正面标识对应的通道为选择通道，否则，直接退出；当存在一个短信通道恢复到可用状态，则将令牌桶和桶中的令牌恢复成初始状态。

下面以A、B、C三个通道为例，对步骤S103进行详细说明，具体如下：

(1)通道均正常

令牌正反两面的令牌标识一致，随机从令牌桶中抽取一个令牌，正面标记的通道就是要选择的通道。如：通道A、B和C被选中的概率分别为20％、30％和50％。

(2)部分通道异常

当某一个通道的通道得分低于70时，会主动退出通道竞选，将自己持有的通道占比平均分配给其他的通道。以通道A异常为例，首先在令牌桶中取出20个代表通道A的令牌TA，将其中10个令牌的反面的标识修改为通道B，另外10个令牌的反面修改为通道C。当选择通道时，每次随机从令牌桶中抽取一个令牌，首先判断令牌上的是否有异常标识，如果没有那么代表的通道是正常的，此时令牌正面标记的通道就是要选择的通道，反之则表示此时通道是异常的，那么要判断是否在该通道的异常探测期内，如果在，那么令牌正面标记的通道就是通道选择的结果，如果不在，那么令牌反面标记的通道要选择的通道。在不考虑异常探测的情况下，通道A、B和C被选中的概率分别为0、40％和60％。通道正常后，对应令牌的异常标识会被抹去，反面的通道标识会恢复和正面相同，这样通道就会重新参与选举。以通道A恢复正常为例，通道恢复选举的过程是20个TA令牌的异常标识被抹去，令牌的反面被重新标记为A，恢复本来持有的20％占比。多个通道异常和恢复的处理逻辑，和单个通道一致，此处不再赘述。

(3)所有通道均异常

当所有通道都不正常时，首先将整个令牌桶标记为异常，并复位所有令牌的反面标识，使其与正面标识相同。通道选择时如果发现令牌桶上有异常标记，则会直接判断此时是否处于异常探测期，如果在则随机抽取令牌，令牌正面就是要选择的通道，否则直接退出，短信发送请求会因为没有通道而大量失败，会拒绝大部分请求，避免请求堆积，起到熔断的作用。

异常探测机制，让每个通道都能获得少量的发送机会，以便通道评分恢复正常。所有通道异常后，只要有一个通道恢复到可用状态，则会将令牌桶和桶中的令牌恢复成初始状态。

S104，获取短信发送结果，更新影响因子，依此循环进行。当短信通道发生异常时，触发告警通知，由人工介入排查短信通道异常原因。在告警平台中只需要配置告警规则和告警方式，就可以将告警信息发送给相关干系人。

参见图4，本发明还公开了一种基于影响因子的短信通道智能选择系统，包括：

实时计算模块，设置滑动窗口，统计并计算各个短信通道在窗口内的影响因子，影响因子包括发送成功率、发送响应时间、投递成功率和发送单价；

智能评分模块，根据影响因子，并基于评分规则获得各个短信通道的通道得分；

通道选择模块，构建令牌桶模型，将通道得分载入令牌桶模型中获得通道选择结果，根据通道选择结果进行短信发送。

还包括告警模块，当短信通道发生异常时，触发告警通知，由人工介入排查短信通道异常原因。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，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。

综上所述，本发明的有益效果包括：

(1)本发明通过流式计算，将“发送成功率”、“发送响应时间”和“投递成功率”进行量化评分，能够实时的、动态的对通道状态进行描述。

(2)本发明提出“发送成功率”、“发送响应时间”和“投递成功率”的综合评分模型，能够全方位的描述通道的客观状态。

(3)本发明提出质量和成本兼顾的概念，能够保障在对外提供高效的短信服务的前提下，最大程度的节约短信发送成本。

(4)将成本对通道选择的影响抽象为通道占比，这样在通道质量均正常时，价格便宜的通道能够有更大的概率被选择。

(5)本发明提供的通道选择算法，能够根据通道的状态实时进行调整，保证能够选出最佳通道。

(6)本发明提出异常探测的概念，用来保证短信通道“不可用”后，可以获得少量机会发送短信，从而刷新通道评分。

本发明针对现有短信通道选择方法存在的问题和局限性，提出了一种基于影响因子的智能通道选择方法和系统，该发明通过建立一套多维度、准实时、全方位的评价体系，对通道状态进行描述，并以此为依据动态调整通道选择算法，最终选择出最佳通道。基于此通道选择算法，能够在保证短信发送质量的前提下，最大程度的节约短信发送成本，实现企业利益的最大化；而且提供告警平台，当通道发生异常时，可以第一时间通知相关人员进行排查，充分保障短信系统的服务能力。

应理解，所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于影响因子的短信通道智能选择方法，其特征在于，包括如下步骤：

设置滑动窗口，统计并计算各个短信通道在窗口内的影响因子，所述影响因子包括发送成功率、发送响应时间、投递成功率和发送单价；

根据所述影响因子，并基于评分规则获得各个短信通道的通道得分；

构建令牌桶模型，将所述通道得分载入令牌桶模型中获得通道选择结果，根据所述通道选择结果进行短信发送；

获取短信发送结果，更新影响因子，依此循环进行。

2.根据权利要求1所述的基于影响因子的短信通道智能选择方法，其特征在于，所述发送成功率是在调用通道接口后，得到成功应答的请求数量和所有请求的比例，所述发送响应时间是从调用通道接口到得到应答的耗时时间，所述投递成功率是短信供应商将短信内容成功投递到客户手机上的请求数量与所有请求数量的比例，所述发送单价是使用通道发送短信需要投入的成本高低。

3.根据权利要求1所述的基于影响因子的短信通道智能选择方法，其特征在于，所述根据所述影响因子，并基于评分规则获得各个短信通道的通道得分，包括：

参照时间分段评分对照表，将所述发送响应时间转换为第一分值；

将所述发送成功率和投递成功率的百分制转换为第二分值和第三分值；

设置所述发送成功率、发送响应时间和投递成功率的权值，计算三者的平均分，即通道得分，设定通道得分在[70-100]之间表示通道状态为正常，低于70分则认为通道状态异常。

4.根据权利要求1所述的基于影响因子的短信通道智能选择方法，其特征在于，所述构建令牌桶模型，包括：

构建固定容量的令牌桶，所述令牌桶内放置有令牌，所述令牌具有正面和反面；

根据所述发送单价设置令牌桶内各个短信通道对应的令牌比例；

当所述短信通道状态正常时，所述令牌的正面和反面标识一致，选择与正面标识对应的短信通道发送；

当所述短信通道状态异常时，则将所述短信通道对应的令牌打上异常标记，并将所述令牌的反面标识按照设定比例分配其余短信通道的标识，当识别到所述异常标记时，选择与所述反面标识对应的短信通道发送。

5.根据权利要求4所述的基于影响因子的短信通道智能选择方法，其特征在于，所述短信通道的选择周期包括异常探测间隔和添加在异常探测间隔之后的异常探测期；则：当识别到所述异常标记时，还包括判断是否处于异常探测期；

在所述异常探测期内，识别到异常标记时，选择与所述正面标识对应的短信通道发送；

在所述异常探测间隔内，识别到异常标记时，选择与所述反面标识对应的短信通道发送；

当所述短信通道状态正常后，抹去其对应令牌的异常标记，并将令牌的反面标识恢复和正面相同。

6.根据权利要求4所述的基于影响因子的短信通道智能选择方法，其特征在于，还包括：

当所有短信通道状态均异常时，将令牌桶标记为异常，并复位所有令牌的反面标识，使其与正面标识相同；

当识别到所述令牌桶上有异常标记，判断是否处于异常探测期，若是，则随机抽取令牌，令牌的正面标识对应的通道为选择通道，否则，直接退出；

当存在一个短信通道恢复到可用状态，则将所述令牌桶和桶中的令牌恢复成初始状态。

7.根据权利要求1所述的基于影响因子的短信通道智能选择方法，其特征在于，还包括：当短信通道发生异常时，触发告警通知，由人工介入排查短信通道异常原因。

8.一种基于影响因子的短信通道智能选择系统，其特征在于，包括：

实时计算模块，设置滑动窗口，统计并计算各个短信通道在窗口内的影响因子，所述影响因子包括发送成功率、发送响应时间、投递成功率和发送单价；

智能评分模块，根据所述影响因子，并基于评分规则获得各个短信通道的通道得分；

通道选择模块，构建令牌桶模型，将所述通道得分载入令牌桶模型中获得通道选择结果，根据所述通道选择结果进行短信发送。

9.根据权利要求8所述的基于影响因子的短信通道智能选择系统，其特征在于，还包括告警模块，当短信通道发生异常时，触发告警通知，由人工介入排查短信通道异常原因。

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