CN116112348A - 一种智能网关的工作模式切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能网关的工作模式切换方法，包括：S1：确定出主网关的实时状态和从网关的实时状态；S2与S3：当主网关为离线状态时基于主网关的最新连接媒体信息以及当前获取的所有从网关的所有第二实时状态和对应的连接基础信息确定出连接效率评估值和连接稳定性评估值；S4：基于连接效率评估值和连接稳定性评估值确定出切换评估值；S5：基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关并获得网关工作模式切换结果；用以在主网关为离线状态时评估从网关的连接效率和连接稳定性并确定出切换评估值，基于切换评估值筛选出待切换的从网关，有效提高了因网关问题的修复效率，保证多网关系统的可靠运行。

Description

一种智能网关的工作模式切换方法

技术领域

本发明涉及智能网关技术领域，特别涉及一种智能网关的工作模式切换方法。

背景技术

目前，智能网关可以帮助智能家居设备连接到智能控制平台，依靠平台来实现自动化、APP远程控制、以及设备之间的相互联动，进而实现家居智能控制。

但是，由于网关可能发生异常故障导致智能网关出现连接故障，现存很多现有技术可实现对网关连接异常的自检并进行修复，例如公开号为US20160164718A1，专利名称为使用网关修复通信破坏的方法和系统的专利，其公开了一种使用网关修复通信中断的方法及其装置及其系统。修复网关中的通信中断的方法包括通过监视通信线路的电压的变化来检测是否发生通信线路的故障，当通信线路的发生时，连续发送通信线路断开请求信号到第一到第N个智能接合块 检测到故障，并且在发送通信线路断开请求信号之后确定通信线路故障是否被修复。可以通过根据确定的结果识别导致故障的智能联结块来修复通信线路故障。因此，本发明具有通过自动修复通信线路故障来提供更稳定的车载通信的优点。但是修复过程需要一定周期，在网关修复过程内也会影响智能家居控制系统的正常运行，且无法保证修复后的连接效果。

又例如，公开号为CN104541483A，专利名称为用于连接性故障时为家庭网络启用重新路由的方法和系统的专利，其公开了一种在因特网服务提供商的宽带网络网关（BNG）与住宅网关（RG）之间的缆线连接性故障时由BNG来实现以便为RG提供广域网的可访问性的方法，该方法包括如下步骤：在BNG处从RG接收指示连接性故障的故障检测消息，由BNG确定是否要重新路由，由BNG将故障确认消息发送到RG，所述故障确认消息向RG通知已启动重新路由，由BNG将业务重新路由请求消息发送到长期演进（LTE）网络的分组数据网络网关（PDNGW），所述业务重新路由请求消息请求PDN GW重新路由，由BNG从PDN GW接收业务重新路由确认，以及由BNG经由PDN GW重新路由RG与BNG之间的业务。该专利通过重启路由改善连接线故障，但是在该过程中也会影响智能家居控制系统的正常运行，且无法保证重新路由后的连接效果。

因此，本发明提出了一种智能网关的工作模式切换方法。

发明内容

本发明提供一种智能网关的工作模式切换方法，用以当监测到主网关为离线状态时，基于主网关的最新连接媒体信息以及从网关的历史实时状态信息和连接基础信息，评估从网关的连接效率和连接稳定性，进而确定出每个从网关的切换评估值，并以切换评估值为基准筛选出待切换的从网关，实现了在网关故障时可以进行快速切换，缩短故障时间，并保证了切换后的网关的连接效果（即连接稳定性和连接效率），进而有效地提高了因网关问题导致的网络故障的修复效率，保证多网关系统的可靠运行。

本发明提供一种智能网关的工作模式切换方法，包括：

S1：确定出多网关系统中主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态；

S2：当主网关的第一实时状态为离线状态时，则获取主网关的最新连接媒体信息和备用网关列表中所有从网关的连接基础信息；

S3：基于主网关的最新连接媒体信息以及当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态和对应的连接基础信息，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值；

S4：基于每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值，确定出从网关的切换评估值；

S5：基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关，并将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，获得网关工作模式切换结果。

优选的，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S1：确定出多网关系统中主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态，包括：

S101：确定出多网关系统中的主网关和备用网关列表；

S102：生成备用网关列表中的每个从网关的个性化心跳包和个性化发送线程；

S103：基于个性化心跳包和个性化发送线程确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态。

优选的，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S102：生成备用网关列表中的每个从网关的个性化心跳包和个性化发送线程，包括：

基于从网关的初始属性信息，确定出传输时间间隔范围和心跳包基本参数范围；

在从网关的历史工作状态记录线程中确定出出现离线状态的异常工作状态记录子线程；

基于从网关的所有异常工作状态记录子线程中的离线次数，确定出从网关的离线频率；

基于从网关的所有历史个性化发送线程，确定出当前传输时间间隔基准值和当前心跳包基本参数基准值；

基于从网关的离线频率确定出时间间隔调整值和心跳包基本参数调整值；

基于从网关的当前传输时间间隔基准值和当前心跳包基本参数基准值以及时间间隔调整值和心跳包基本参数调整值，确定出从网关的传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值；

基于从网关的传输时间间隔范围和心跳包基本参数范围以及传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值，确定出传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值；

基于从网关的传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值，生成个性化心跳包和个性化发送线程。

优选的，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，基于从网关的传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值，生成个性化心跳包和个性化发送线程，包括：

基于从网关的传输时间间隔最终值生成从网关的个性化发送线程；

判断传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值是否满足传输时间间隔和心跳包基本参数之间的约束条件，若是，则基于心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包；

否则，基于约束条件和对应从网关的传输时间间隔对对应的心跳包基本参数最终值进行校正更新，获得新的心跳包基本参数最终值，并基于新的心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包。

优选的，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S103：基于个性化心跳包和个性化发送线程确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态，包括：

控制主网关按照个性化发送线程中的发送时间，向备用网关列表中的对应从网关发送个性化心跳包；

当从网关接收到对应的个性化心跳包时，则生成对应的心跳包接收线程，并向主网关发送个性化心跳包反馈；

当主网关接收到个性化心跳包时，则生成每个从网关对应的心跳包反馈接收线程；

基于每个从网关的个性化发送线程和心跳包接收线程以及心跳包反馈接收线程，确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态。

优选的，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，基于每个从网关的个性化发送线程和心跳包接收线程以及心跳包反馈接收线程，确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态，包括：

计算出所有个性化发送线程和对应从网关的心跳包接收线程之间的第一综合时间偏差度以及每个从网关的个性化发送线程和对应的心跳包反馈接收线程之间的第二综合时间偏差度；

判断出第一综合时间偏差度是否超出偏差度阈值，若是，则判定主网关的第一实时状态为离线状态，否则，判定主网关的第一实时状态为在线状态；

判断出第二综合时间偏差度是否超出偏差度阈值，若是，则判定对应从网关的第二实时状态为离线状态，否则，判定对应从网关的第二实时状态为在线状态。

优选的，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S3：基于主网关的最新连接媒体信息以及当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态和对应的连接基础信息，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值，包括：

S301：确定出主网关的最新连接媒体信息和备用网关列表中每个从网关的连接基础信息的连接匹配度；

S302：基于主网关的最新连接媒体信息确定出当前连接限制信息，基于当前连接限制信息和每个从网关的连接基础信息，确定出连接限制因子；

S303：基于连接匹配度和连接限制因子，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值；

S304：基于主网关的最新连接媒体信息和当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出备用网关列表中每个从网关的连接稳定性评估值。

优选的，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S304：基于主网关的最新连接媒体信息和当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出备用网关列表中每个从网关的连接稳定性评估值，包括：

基于主网关的最新连接媒体信息确定出主网关的最新连接方式列表；

基于当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出最新连接方式列表中每个连接方式在从网关中的连接稳定度；

基于最新连接方式列表中每个连接方式在从网关中的连接稳定度，确定出从网关的连接稳定性评估值。

优选的，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S4：基于每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值，确定出从网关的切换评估值，包括：

基于每个从网关的连接效率评估值和对应的预设连接效率权重以及连接稳定性评估值和对应的预设控制稳定性权重，计算出从网关的切换评估值。

优选的，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S5：基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关，并将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，获得网关工作模式切换结果，包括：

基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关；

生成待切换从网关的主网关连接云端结果；

基于主网关连接云端结果将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，获得网关工作模式切换结果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中的一种智能网关的工作模式切换方法流程图；

图2为本发明实施例中的又一种智能网关的工作模式切换方法流程图；

图3为本发明实施例中的再一种智能网关的工作模式切换方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明提供了一种智能网关的工作模式切换方法，参考图1，包括：

S1：确定出多网关系统中主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态；

S2：当主网关的第一实时状态为离线状态时，则获取主网关的最新连接媒体信息和备用网关列表中所有从网关的连接基础信息；

S3：基于主网关的最新连接媒体信息以及当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态和对应的连接基础信息，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值；

S4：基于每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值，确定出从网关的切换评估值；

S5：基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关，并将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，获得网关工作模式切换结果。

该实施例中，多网关系统即为包含多个网关的网关系统，即包含一个主网关和多个备用网关的系统。

该实施例中，主网关即为当前被投入连接的网关。

该实施例中，第一实时状态即为主网关的实时状态，包含主网关为在线状态或者离线状态两种情况。

该实施例中，备用网关列表即为包含多网关系统中的所有备用网关（即从网关）的列表。

该实施例中，从网关即为备用网关列表中包含的备用网关，用于在主网关被监测出为离线状态时，替代主网关被投入连接。

该实施例中，第二实时状态即为从网关的实时状态，包含从网关为在线状态或者离线状态两种情况。

该实施例中，离线状态即为主网关出现连接异常（即断网等故障或运行异常）的状态。

该实施例中，最新连接媒体信息即为最新获取的主网关上连接的媒体信息，即采用何种连接方式（蓝牙连接方式、无线连接方式等）与哪个家居设备（新风系统或者智能灯等）进行连接的信息。

该实施例中，连接基础信息即为原始属性信息，并包含从网关的可连接方式的相关信息，例如：采用蓝牙连接方式的“一对多”的或“多对一”的连接方式，以及连接方式的传输速率等，又或者采用无线传输方式的最大承载量或者实时传输速率的波动范围等。

该实施例中，连接效率评估值即为基于主网关的最新连接媒体信息以及当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态和对应的连接基础信息评估出的表征从网关在当前多网关系统的当前连接状态下投入使用时的连接效率的评估数值。

该实施例中，连接稳定性评估值即为为基于主网关的最新连接媒体信息以及当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态和对应的连接基础信息评估出的表征从网关在当前多网关系统的当前连接状态下投入使用时的连接稳定性的评估数值。

该实施例中，切换评估值即为基于连接效率评估值和连接稳定性评估值确定出从网关可以被当作当前故障的主网关的待切换的备用网关的评估值。

该实施例中，待切换从网关即为当前当前故障的主网关的待切换的备用网关。

该实施例中，基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关，即为：将备用网关列表中中最大切换评估值对应的从网关当作待切换从网关。

该实施例中，连接媒体即为原来连接在主网关上的家具设备及其连接模组（即按照对应连接方式将家具设备连接在对应网关上的执行程序）。

该实施例中，网关工作模式切换结果即为将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关后，即完成多网关系统的网关切换（即工作模式的切换）后获得的结果。

以上技术的有益效果为：当监测到主网关为离线状态时，基于主网关的最新连接媒体信息以及从网关的历史实时状态信息和连接基础信息，评估从网关的连接效率和连接稳定性，进而确定出每个从网关的切换评估值，并以切换评估值为基准筛选出待切换的从网关，实现了在网关故障时可以进行快速切换，缩短故障时间，并保证了切换后的网关的连接效果（即连接稳定性和连接效率），进而有效地提高了因网关问题导致的网络故障的修复效率，保证多网关系统的可靠运行。

实施例2

在实施例1的基础上，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S1：确定出多网关系统中主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态，参考图2，包括：

S101：确定出多网关系统中的主网关和备用网关列表；

S102：生成备用网关列表中的每个从网关的个性化心跳包和个性化发送线程；

S103：基于个性化心跳包和个性化发送线程确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态。

该实施例中，个性化心跳包即为用于在主网关和对应从网关之间进行传输，互相确认主网关和对应从网关的实时状态的文字信息或者代码信息，每个从网关的个性化心跳包都不一样。

该实施例中，个性化发送线程即为包含一个周期内对应从网关的个性化心跳包的发送时间的线程。

以上技术的有益效果为：基于生成的每个从网关都不一样的个性化心跳包和个性化发送线程，实现了主网关和多个从网关之间不同频率和不同传输信息的心跳保持机制，进而保证了多个从网关之间的确定实时状态的程序的互不干扰，也保证了确定出的主网关的第一实时状态和从网关的第二实时状态的准确性。

实施例3

在实施例2的基础上，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S102：生成备用网关列表中的每个从网关的个性化心跳包和个性化发送线程，包括：

基于从网关的初始属性信息，确定出传输时间间隔范围和心跳包基本参数范围；

在从网关的历史工作状态记录线程中确定出出现离线状态的异常工作状态记录子线程；

基于从网关的所有异常工作状态记录子线程中的离线次数，确定出从网关的离线频率；

基于从网关的所有历史个性化发送线程，确定出当前传输时间间隔基准值和当前心跳包基本参数基准值；

基于从网关的离线频率确定出时间间隔调整值和心跳包基本参数调整值；

基于从网关的当前传输时间间隔基准值和当前心跳包基本参数基准值以及时间间隔调整值和心跳包基本参数调整值，确定出从网关的传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值；

基于从网关的传输时间间隔范围和心跳包基本参数范围以及传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值，确定出传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值；

基于从网关的传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值，生成个性化心跳包和个性化发送线程。

该实施例中，传输时间间隔范围即为基于从网关的初始属性信息确定出的对应个性心跳包的传输时间间隔的取值范围，例如：基于从网关的初始属性信息中的无线传输方式的实时传输速率的波动范围以及预设的第一转换系数（即为实时传输速率的波动范围和传输时间间隔范围之间的转换系数），确定出传输时间间隔范围。

该实施例中，心跳包基本参数范围即为基于从网关的初始属性信息确定出的对应个性化心跳包的基本参数的取值范围，心跳包基本参数例如有心跳包包含的字符量或心跳包的占用内存，例如：基于从网关的初始基础信息中的无线传输方式的最大承载量和预设的第二转换系数（即为最大承载量和心跳包占用内存之间的转换系数），确定出心跳包基本参数中的心跳包占用内存或其取值范围。

该实施例中，历史工作状态记录线程即为记录有从网关的所有历史工作状态（即所有在线状态和所有离线状态）的记录线程。

该实施例中，异常工作状态记录子线程即为历史工作状态记录线程中出现离线状态的历史工作状态记录子线程（即为单个周期的历史工作状态记录线程，例如单日内的历史工作状态记录线程）。

该实施例中，离线次数即为异常工作状态记录子线程中从网关出现离线状态的次数。

该实施例中，基于从网关的所有异常工作状态记录子线程中的离线次数，确定出从网关的离线频率，包括：

离线频率即为所有异常工作状态记录子线程中的离线次数的平均值与异常工作状态记录子线程的总数和历史工作状态记录线程中所有工作状态记录子线程的总数的比值的乘积；

离线频率即为基于从网关的历史工作状态记录线程确定出的从网关在单个周期内可能出现离线状态的总次数。

该实施例中，当前传输时间间隔基准值即为基于从网关的所有历史个性化发送线程确定出的当前传输时间间隔（即只是基于历史个性化发送线程确定出的，而未进行相应校正的传输时间间隔值）；

当从网关的所有历史个性化发送线程是大致不变的，则将所有历史个性化发送线程中的相邻传输次数之间的传输时间间隔当作当前传输时间间隔基准值；

当从网关的所有历史个性化发送线程是存在规律性的，则基于不同时刻的历史个性化发送线程中的规律，分析出当前传输时间间隔基准值；

当从网关的所有历史个性化发送线程不存在规律性时，则将相同的相邻传输次数之间的所有传输时间间隔中的众数当作对应相邻传输次数之间的当前传输时间间隔基准值（其可能存在多个，因为一个周期内不同的相邻两次传输之间传输时间间隔可能不同）。

该实施例中，当前心跳包基本参数基准值即为基于从网关的所有历史个性化发送线程确定出的心跳包的当前基本参数（即只是基于历史个性化确定出的，而未进行相应校正的心跳包基本参数）；

基于个性化发送线程中的所有历史个性化心跳包，确定出个性化心跳包的基本参数和对应的因变量以及影响关系（例如个性化发送线程中的传输时间间隔为因变量，影响关系为传输时间间隔越大，则心跳包基本参数中的心跳包字符量越大，y=kx，其中，y为心跳包的基本参数，k为大于零的系数，x为传输时间间隔）；

基于个性化发送线程中的传输时间间隔的变化趋势和对应的影响关系，确定出当前心跳包基本参数基准值。

该实施例中，基于从网关的离线频率确定出时间间隔调整值和心跳包基本参数调整值，包括：

基于离线频率和时间间隔调整值之间的第一预设关系（即表征离线频率和时间间隔调整值之间的数值关系）以及从网关的离线频率，确定出时间间隔调整值；

基于离线频率和心跳包基本参数调整值之间的第二预设关系（即保证离线频率和心跳包基本参数之间的数值关系）以及从网关的离线频率，确定出心跳包基本参数调整值。

该实施例中，时间间隔调整值即为基于离线频率确定出的个性化心跳包的传输时间间隔的调整值。

该实施例中，心跳包基本参数调整值即为基于离线频率确定出的个性化心跳包的基本参数的调整值。

该实施例中，基于从网关的当前传输时间间隔基准值和当前心跳包基本参数基准值以及时间间隔调整值和心跳包基本参数调整值，确定出从网关的传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值，包括：

将从网关的当前传输时间间隔基准值和时间间隔调整值的和当作从网关的传输时间间隔目标值；

将从网关的当前心跳包基本参数基准值和心跳包基本参数调整值的和当作从网关的心跳包基本参数目标值。

该实施例中，传输时间间隔目标值即为基于从网关的当前传输时间间隔基准值和时间间隔调整值确定出的心跳包的传输时间间隔。

该实施例中，心跳包基本参数目标值即为基于从网关的当前心跳包基本参数基准值和心跳包基本参数调整值确定出的心跳包基本参数。

该实施例中，基于从网关的传输时间间隔范围和心跳包基本参数范围以及传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值，确定出传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值，包括：

判断出传输时间间隔目标值是否大于从网关的传输时间间隔范围上限值，若是，则将从网关的传输时间间隔范围上限值当作传输时间间隔最终值；

否则，判断出传输间间隔目标值是否小于从网关的传输时间间隔范围下限值，若是，则将从网关的传输时间间隔范围下限值当作传输时间间隔最终值；

否则，将传输时间间隔目标值当作传输时间间隔最终值；

判断出心跳包基本参数目标值是否大于心跳包基本参数范围上限值，若是，则将心跳包基本参数范围上限值当作心跳包基本参数最终值；

否则，判断出心跳包基本参数目标值是否小于心跳包基本参数范围下限值，若是，则将心跳包基本参数范围下限值当作心跳包基本参数最终值；

否则，将心跳包基本参数目标值当作心跳包基本参数最终值。

该实施例中，传输时间间隔最终值即为基于从网关的传输间隔时间范围和传输间间隔目标值确定出的心跳包的传输时间间隔的最终取值。

该实施例中，心跳包基本参数最终值即为基于网关的心跳包基本参数目标值和心跳包基本参数范围确定出的心跳包的基本参数的最终取值。

以上技术的有益效果为：基于从网关的历史工作状态记录线程分析出的离线频率确定出间隔时间调整值和心跳包基本参数调整值，并结合基于历史个性化发送线程确定出的当前传输间隔时间基准值和当前心跳包基本参数基准值，计算出从网关的心跳传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值，最后基于根据从网关的初始属性信息确定出的传输间隔时间范围和心跳包基本参数范围实现对心跳传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值的再次取值校准，实现了基于从网关的自身历史运行状态生成个性化的心跳包和个性化的发送线程，保证了所有从网关与主网关之间的心跳包传输过程互不干扰，易于区分，且制定了合适的传输频率和心跳包大小，保证了心跳保持机制结果的准确性。

实施例4

在实施例3的基础上，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，基于从网关的传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值，生成个性化心跳包和个性化发送线程，包括：

基于从网关的传输时间间隔最终值生成从网关的个性化发送线程；

判断传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值是否满足传输时间间隔和心跳包基本参数之间的约束条件，若是，则基于心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包；

否则，基于约束条件和对应从网关的传输时间间隔对对应的心跳包基本参数最终值进行校正更新，获得新的心跳包基本参数最终值，并基于新的心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包。

该实施例中，基于从网关的传输时间间隔最终值生成从网关的个性化发送线程，包括：

以从网关的传输时间间隔最终值作为心跳包的传输时间间隔，进而生成从网关的个性化发送线程。

该实施例中，传输时间间隔和心跳包基本参数之间的约束条件即为：

生成从网关的个性化传输线程和个性化心跳包时需要遵守的约束条件；

例如：传输间隔时间和心跳包基本参数中的a参数（例如心跳包占用内存量）的乘积不超过Y值（预设的约束值）。

该实施例中，基于心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包，包括：

基于心跳包生成规则和心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包；

例如：心跳包基本参数为心跳包字符量为1024，则在心跳包字符库中任意选择1024个字符排序作为对应从网关的个性化心跳包。

该实施例中，基于约束条件和对应从网关的传输时间间隔对对应的心跳包基本参数最终值进行校正更新，获得新的心跳包基本参数最终值，包括：

将对应从网关的传输时间间隔代入至约束条件，获得新的心跳包基本参数最终值。

该实施例中，基于新的心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包，包括：

基于心跳包生成规则和新的心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包。

以上技术的有益效果为：实现了个性化发送线程的生成，并通过判断传输间隔时间最终值和心跳包基本参数最终值是否满足传输间隔时间和心跳包基本参数之间的约束条件，实现对心跳包基本参数的进一步校准，保证了生成的个性化心跳包的合适度。

实施例5

在实施例2的基础上，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S103：基于个性化心跳包和个性化发送线程确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态，包括：

控制主网关按照个性化发送线程中的发送时间，向备用网关列表中的对应从网关发送个性化心跳包；

当从网关接收到对应的个性化心跳包时，则生成对应的心跳包接收线程，并向主网关发送个性化心跳包反馈；

当主网关接收到个性化心跳包时，则生成每个从网关对应的心跳包反馈接收线程；

基于每个从网关的个性化发送线程和心跳包接收线程以及心跳包反馈接收线程，确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态。

该实施例中，心跳包接收线程即为当从网关接收到对应的个性化心跳包时最新生成的记录有从网关在当前周期中接收到个性化心跳包的接收时间的线程。

该实施例中，个性化心跳包反馈即为用于提示主网关对应从网关已接收到对应个性化心跳包，且对应从网关的实时状态为在线状态的反馈信息。

该实施例中，心跳包反馈接收线程即为当主网关接收到个性化心跳包时最新生成的记录有主网关在当前周期接收到的对应从网关发生的所有个性化心跳包反馈的接收时间。

以上技术的有益效果为：基于个性化心跳包和个性化发送线程，构建了主网关和每个从网关之间互不干扰的心跳保持机制，进而可以精准及时地确定出主网关和从网关的实时状态。

实施例6

在实施例5的基础上，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，基于每个从网关的个性化发送线程和心跳包接收线程以及心跳包反馈接收线程，确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态，包括：

计算出所有个性化发送线程和对应从网关的心跳包接收线程之间的第一综合时间偏差度以及每个从网关的个性化发送线程和对应的心跳包反馈接收线程之间的第二综合时间偏差度；

判断出第一综合时间偏差度是否超出偏差度阈值，若是，则判定主网关的第一实时状态为离线状态，否则，判定主网关的第一实时状态为在线状态；

判断出第二综合时间偏差度是否超出偏差度阈值，若是，则判定对应从网关的第二实时状态为离线状态，否则，判定对应从网关的第二实时状态为在线状态。

该实施例中，计算出所有个性化发送线程和对应从网关的心跳包接收线程之间的第一综合时间偏差度以及每个从网关的个性化发送线程和对应的心跳包反馈接收线程之间的第二综合时间偏差度，包括：

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式中，为所有个性化发送线程中所有传输过程的传输时刻和对应从网关的心跳包接收线程中相同序数的对应传输过程的传输时刻之间差值的平均值，为从网关的总数，为第个从网关中的传输过程总数，为第个从网关对应的个性化发送线程中的第次传输过程的传输时刻，为第个从网关对应的心跳包接收线程中的第次传输过程的传输时刻，为所有个性化发送线程和对应从网关的心跳包接收线程之间的第一综合时间偏差度，为当前计算的从网关的个性化发送线程中所有传输过程的传输时刻和对应的心跳包反馈接收线程中相同序数的对应传输过程的传输时刻之间差值的平均值，为当前计算的从网关中的传输过程总数，为当前计算的从网关的个性化发送线程中的第次传输过程的传输时刻，为当前计算的从网关的心跳包反馈接收线程中的第次传输过程的传输时刻，为当前计算的从网关的个性化发送线程和对应的心跳包反馈接收线程之间的第二综合时间偏差度；

基于上述公式可以准确计算出所有个性化发送线程和对应从网关的心跳包接收线程之间的第一综合时间偏差度以及每个从网关的个性化发送线程和对应的心跳包反馈接收线程之间的第二综合时间偏差度。

该实施例中，偏差度阈值即为预设的用于判断对应网关的实时状态是否为离线状态的综合时间偏差度的判断阈值。

该实施例中，在线状态即表征对应网关是可以被正常连接和投入使用的状态。

以上技术的有益效果为：基于所有个性化发送线程和对应从网关的心跳包接收线程之间的第一综合时间偏差度以及偏差度阈值，可以准确判断出主网关的实时状态，基于每个从网关的个性化发送线程和对应的心跳包反馈接收线程之间的第二综合时间偏差度可以准确判断出从网关的实时状态，采用线程的时间偏差度阈值比较的方式比采用传统的心跳包传输直接确认状态的机制确定出的实时状态更加准确。

实施例7

在实施例1的基础上，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S3：基于主网关的最新连接媒体信息以及当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态和对应的连接基础信息，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值，参考图3，包括：

S301：确定出主网关的最新连接媒体信息和备用网关列表中每个从网关的连接基础信息的连接匹配度；

S302：基于主网关的最新连接媒体信息确定出当前连接限制信息，基于当前连接限制信息和每个从网关的连接基础信息，确定出连接限制因子；

S303：基于连接匹配度和连接限制因子，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值；

S304：基于主网关的最新连接媒体信息和当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出备用网关列表中每个从网关的连接稳定性评估值。

该实施例中，确定出主网关的最新连接媒体信息和备用网关列表中每个从网关的连接基础信息的连接匹配度，包括：

基于每种连接方式的连接基础信息库，在备用网关列表中每个从网关的连接基础信息中匹配确定出每种连接方式对应的部分连接基础信息，并在最新连接媒体信息中确定出每种连接方式对应的最新连接媒体信息；

确定出每种连接方式的部分连接基础信息和最新连接媒体信息中的相同词的总数与对应部分连接基础信息中的词总数的第一比值以及相同词的总数与对应最新连接媒体信息中的词总数的第二比值；

将第一比值和第二比值的平均值当作对应连接方式的匹配度；

将所有连接方式的匹配度的平均度当作对应从网关的连接匹配度。

该实施例中，当前连接限制信息即为基于主网关的最新连接媒体信息确定出的与当前连接的连接媒体的连接限制条件有关的信息，例如要求实时传输速率稳定在[D,F]Mbps之间。

该实施例中，基于主网关的最新连接媒体信息确定出当前连接限制信息，即为：

在最新连接媒体信息中检索出预设的限制信息关键语句中包含的限制信息关键语句，将最新连接媒体信息中包含的限制信息关键语句当作当前连接限制信息。

该实施例中，基于当前连接限制信息和每个从网关的连接基础信息，确定出连接限制因子，即为：

将当前限制信息中包含的语句总数和从网关的连接基础信息中包含的语句总数的比值当作连接限制因子。

该实施例中，基于连接匹配度和连接限制因子，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值，即为：

将1和连接限制因子的差值与连接匹配度的和当作从网关的连接效率评估值。

以上技术的有益效果为：基于最新连接媒体信息和备用网关列表中每个从网关的连接基础信息的连接匹配度以及基于当前连接限制信息的连接限制因子，准确计算出从网关的连接效率评估值，实现对从网关的连接效率的准确评估；并基于主网关的最新连接媒体信息和当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态确定出备用网关列表中每个从网关的连接稳定性评估值。

实施例8

在实施例7的基础上，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S304：基于主网关的最新连接媒体信息和当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出备用网关列表中每个从网关的连接稳定性评估值，包括：

基于主网关的最新连接媒体信息确定出主网关的最新连接方式列表；

基于当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出最新连接方式列表中每个连接方式在从网关中的连接稳定度；

基于最新连接方式列表中每个连接方式在从网关中的连接稳定度，确定出从网关的连接稳定性评估值。

该实施例中，最新连接方式列表即为基于主网关的最新连接媒体信息确定出的包含主网关最新连接的连接媒体与主网关的连接方式的列表。

该实施例中，基于当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出最新连接方式列表中每个连接方式在从网关中的连接稳定度，即为：

基于当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态确定出最新连接方式列表中每个连接方式在从网关的总使用次数和离线次数，将离线次数和总使用次数的比值当作不稳定度，并将1和不稳定度的差值当作对应连接方式在从网关中的连接稳定度。

该实施例中，基于最新连接方式列表中每个连接方式在从网关中的连接稳定度，确定出从网关的连接稳定性评估值，即为：

将所有连接方式在从网关中的连接稳定度的平均值当作从网关的连接稳定性评估值。

以上技术的有益效果为：实现了基于当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出每个连接方式在从网关中的连接稳定度，并基于每个连接方式的连接稳定度实现对从网关的而连接稳定性的准确评估。

实施例9

在实施例1的基础上，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S4：基于每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值，确定出从网关的切换评估值，包括：

基于每个从网关的连接效率评估值和对应的预设连接效率权重以及连接稳定性评估值和对应的预设控制稳定性权重，计算出从网关的切换评估值。

该实施例中，预设连接效率权重即为计算切换评估值时，连接效率评估值的预设占比。

该实施例中，预设控制稳定性权重即为计算切换评估值时，连接稳定性评估值的预设占比。

该实施例中，基于每个从网关的连接效率评估值和对应的预设连接效率权重以及连接稳定性评估值和对应的预设控制稳定性权重，计算出从网关的切换评估值，包括：

将从网关的连接效率评估值和对应的预设连接效率权重的乘积与连接稳定性评估值和对应的预设控制稳定性权重的乘积的和当作从网关的切换评估值。

以上技术的有益效果为：实现了基于从网关的连接效率评估值和对应的预设连接效率权重以及连接稳定性评估值和对应的预设控制稳定性权重，计算出从网关可以被当作当前故障的主网关的待切换的备用网关的切换评估值，保证了后续确定出的待切换从网关在切换后的连接稳定性和连接效率。

实施例10：

在实施例1的基础上，所述的一种智能网关的工作模式切换方法，S5：基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关，并将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，获得网关工作模式切换结果，包括：

基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关；

生成待切换从网关的主网关连接云端结果；

基于主网关连接云端结果将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，获得网关工作模式切换结果。

该实施例中，基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关，即为：

将备用网关列表中最大切换评估值对应的从网关当作待切换从网关。

该实施例中，主网关连接云端结果即为将待切换从网关连接到智能平台的云端后获得的结果，即将待切换从网关投入至智能控制平台。

该实施例中，基于主网关连接云端结果将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，包括：

将主网关的主网关连接云端结果删除，即将主网关从智能控制平台的云端删除，进而将网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上。

以上技术的有益效果为：实现了基于切换评估值在备用网关列表中筛选出连接效率和连接稳定性都较好的从网关，并完成网关切换（即工作模式切换），进而实现了在网关故障时可以进行快速切换，缩短故障时间，并保证了切换后的网关的连接效果（即连接稳定性和连接效率），进而有效地提高了因网关问题导致的网络故障的修复效率，保证多网关系统的可靠运行。

Claims (10)

1.一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，包括：

S1：确定出多网关系统中主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态；

S2：当主网关的第一实时状态为离线状态时，则获取主网关的最新连接媒体信息和备用网关列表中所有从网关的连接基础信息；

S3：基于主网关的最新连接媒体信息以及当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态和对应的连接基础信息，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值；

S4：基于每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值，确定出从网关的切换评估值；

S5：基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关，并将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，获得网关工作模式切换结果。

2.根据权利要求1所述的一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，S1：确定出多网关系统中主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态，包括：

S101：确定出多网关系统中的主网关和备用网关列表；

S102：生成备用网关列表中的每个从网关的个性化心跳包和个性化发送线程；

S103：基于个性化心跳包和个性化发送线程确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态。

3.根据权利要求2所述的一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，S102：生成备用网关列表中的每个从网关的个性化心跳包和个性化发送线程，包括：

基于从网关的初始属性信息，确定出传输时间间隔范围和心跳包基本参数范围；

在从网关的历史工作状态记录线程中确定出发生离线状态的异常工作状态记录子线程；

基于从网关的所有异常工作状态记录子线程中的离线次数，确定出从网关的离线频率；

基于从网关的所有历史个性化发送线程，确定出当前传输时间间隔基准值和当前心跳包基本参数基准值；

基于从网关的离线频率确定出时间间隔调整值和心跳包基本参数调整值；

基于从网关的当前传输时间间隔基准值和当前心跳包基本参数基准值以及时间间隔调整值和心跳包基本参数调整值，确定出从网关的传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值；

基于从网关的传输时间间隔范围和心跳包基本参数范围以及传输时间间隔目标值和心跳包基本参数目标值，确定出传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值；

基于从网关的传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值，生成个性化心跳包和个性化发送线程。

4.根据权利要求3所述的一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，基于从网关的传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值，生成个性化心跳包和个性化发送线程，包括：

基于从网关的传输时间间隔最终值生成从网关的个性化发送线程；

判断传输时间间隔最终值和心跳包基本参数最终值是否满足传输时间间隔和心跳包基本参数之间的约束条件，若是，则基于心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包；

否则，基于约束条件和对应从网关的传输时间间隔对对应的心跳包基本参数最终值进行校正更新，获得新的心跳包基本参数最终值，并基于新的心跳包基本参数最终值生成对应从网关的个性化心跳包。

5.根据权利要求2所述的一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，S103：基于个性化心跳包和个性化发送线程确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态，包括：

控制主网关按照个性化发送线程中的发送时间，向备用网关列表中的对应从网关发送个性化心跳包；

当从网关接收到对应的个性化心跳包时，则生成对应的心跳包接收线程，并向主网关发送个性化心跳包反馈；

当主网关接收到个性化心跳包时，则生成每个从网关对应的心跳包反馈接收线程；

基于每个从网关的个性化发送线程和心跳包接收线程以及心跳包反馈接收线程，确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态。

6.根据权利要求5所述的一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，基于每个从网关的个性化发送线程和心跳包接收线程以及心跳包反馈接收线程，确定出主网关的第一实时状态和备用网关列表中所有从网关的第二实时状态，包括：

计算出所有个性化发送线程和对应从网关的心跳包接收线程之间的第一综合时间偏差度以及每个从网关的个性化发送线程和对应的心跳包反馈接收线程之间的第二综合时间偏差度；

判断出第一综合时间偏差度是否超出偏差度阈值，若是，则判定主网关的第一实时状态为离线状态，否则，判定主网关的第一实时状态为在线状态；

判断出第二综合时间偏差度是否超出偏差度阈值，若是，则判定对应从网关的第二实时状态为离线状态，否则，判定对应从网关的第二实时状态为在线状态。

7.根据权利要求1所述的一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，S3：基于主网关的最新连接媒体信息以及当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态和对应的连接基础信息，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值，包括：

S301：确定出主网关的最新连接媒体信息和备用网关列表中每个从网关的连接基础信息的连接匹配度；

S302：基于主网关的最新连接媒体信息确定出当前连接限制信息，基于当前连接限制信息和每个从网关的连接基础信息，确定出连接限制因子；

S303：基于连接匹配度和连接限制因子，确定出备用网关列表中每个从网关的连接效率评估值；

S304：基于主网关的最新连接媒体信息和当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出备用网关列表中每个从网关的连接稳定性评估值。

8.根据权利要求7所述的一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，S304：基于主网关的最新连接媒体信息和当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出备用网关列表中每个从网关的连接稳定性评估值，包括：

基于主网关的最新连接媒体信息确定出主网关的最新连接方式列表；

基于当前获取的备用网关列表中所有从网关的所有第二实时状态，确定出最新连接方式列表中每个连接方式在从网关中的连接稳定度；

基于最新连接方式列表中每个连接方式在从网关中的连接稳定度，确定出从网关的连接稳定性评估值。

9.根据权利要求1所述的一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，S4：基于每个从网关的连接效率评估值和连接稳定性评估值，确定出从网关的切换评估值，包括：

基于每个从网关的连接效率评估值和对应的预设连接效率权重以及连接稳定性评估值和对应的预设控制稳定性权重，计算出从网关的切换评估值。

10.根据权利要求1所述的一种智能网关的工作模式切换方法，其特征在于，S5：基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关，并将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，获得网关工作模式切换结果，包括：

基于切换评估值在备用网关列表中筛选出待切换从网关；

生成待切换从网关的主网关连接云端结果；

基于主网关连接云端结果将主网关的所有连接媒体切换到待切换从网关上，获得网关工作模式切换结果。

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