CN117176693A - 物联网通信方法、物联网关、物联网系统及可读存储介质 - Google Patents

物联网通信方法、物联网关、物联网系统及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种物联网通信方法，涉及物联网领域。物联网关基于终端发送的第一消息与终端建立通信连接，第一消息用于物联网关发现终端，且第一消息包括终端的身份标识，物联网关基于终端的身份标识为终端分配IP地址，物联网关发送终端的上线消息至物联控制器，上线消息包括终端的IP地址。本申请还提供了一种物联网关、物联网系统及计算机可读存储介质。本申请通过物联网关为接入的非IP终端分配IP地址，并将为终端分配的IP通告到物联控制器，通过物联网关作为通信代理，使得物联控制器可以与终端使用IP地址进行通信。

Description

物联网通信方法、物联网关、物联网系统及可读存储介质
本申请要求于2022年05月25日提交中国专利局，申请号为202210577854.0、申请名称为“物联网端网协同系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及物联网通信领域，尤其涉及一种物联网通信方法、物联网关、物联网系统及计算机可读存储介质。
背景技术
物联网(internet of things，IOT)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外传感器、激光传感器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。
在物联网应用中，不同物联终端可能采用了不同的链路层协议，按照有无互联网协议(internet protocol，IP)地址，可以划分为IP终端和非IP终端。针对IP终端而言，由于现有互联网是基于IP进行通信，IP终端可以无缝对接到互联网，物联控制器可以直接和IP终端基于IP地址进行通信；针对非IP终端而言，由于其链路层协议各式各样，需要对非IP终端的链路层协议进行改造，使其具有IP能力，进而使得物联控制器可以基于IP地址与非IP终端进行通信。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种物联网通信方法，解决现有技术中需要对非IP终端的链路层协议进行改造，使得物联控制器与非IP终端基于IP地址进行通信的问题。
本申请实施例第一方面公开了一种物联网通信方法，包括：物联网关基于终端发送的第一消息与终端建立通信连接，第一消息用于物联网关发现终端，第一消息包括终端的身份标识，终端为非以太网设备；物联网关基于终端的身份标识为终端分配IP地址；物联网关发送终端的上线消息至物联控制器，上线消息包括所述终端的IP地址。
通过采用该技术方案，通过物联网关为接入的非IP终端(非以太网设备)分配虚拟IP地址，并将为终端分配的虚拟IP地址通告到物联控制器，物联控制器与终端进行通信时，可以通过物联网关作为通信代理，进而物联控制器可以基于IP地址与非IP终端进行通信，使得物联控制器可实现非IP终端与IP终端的统一管理。
在一些实施例中，物联网关基于终端发送的第一消息与终端建立通信连接，包括：物联网关发送身份标识至物联控制器，以使得物联控制器基于身份标识确定是否允许终端连接至物联网关；若物联网关接收到物联控制器发送的允许终端连接至物联网关的第二消息，物联网关与终端建立通信连接。
通过采用该技术方案，物联网关与终端的连接需要得到物联控制器的许可，例如，物联网关在与终端建立连接前，发送终端的身份标识至物联控制器，物联控制器基于终端的身份标识确定是否允许终端连接至物联网关，若允许终端连接至物联网关，物联网关才与终端建立连接，可以避免非法终端接入物联网系统，提升物联网系统的安全性。
在一些实施例中，物联网关基于终端的身份标识为终端分配IP地址，包括：物联网关为终端分配IP地址，及将终端的IP地址与身份标识进行关联。
通过采用该技术方案，物联网关在为非IP终端分配IP地址之后，将IP地址与身份标识进行关联，使得物联网关可以作为通信代理，例如物联控制器发送给终端的报文以终端的IP地址为目的地址，物联网关接收到该报文时，可以基于IP地址与身份标识的关联关系，查找到对应的非IP终端，并进行报文内容转发。
在一些实施例中，物联网关基于终端的身份标识为终端分配IP地址，包括：物联网关发送终端的身份标识至物联控制器，以使得物联控制器根据身份标识为终端分配设备标识；物联网关接收物联控制器发送的终端的设备标识，及将终端的设备标识与身份标识进行关联；物联网关为终端分配IP地址，及将终端的IP地址与设备标识进行关联。
通过采用该技术方案，物联网关连接的非IP终端各式各样，非IP终端的身份标识亦可能是各式各样，例如可能是公共设备地址、SN码、MAC地址等，为了便于后端管理各个终端，通过物联控制器为非IP终端分配设备标识，使得非IP终端具有统一格式且唯一的标识信息，物联网关在为终端分配IP地址之后，将终端的IP地址与终端的设备标识进行关联，便于物联网关后续作为物联控制器与终端的通信代理，使得物联控制器可以基于IP地址与非IP终端进行通信。
在一些实施例中，物联网关为终端分配IP地址，包括：物联网关向动态主机配置协议服务器申请终端的IP地址；或者物联网关根据配置命令静态配置终端的IP地址；或者物联网关对预设IP地址进行网络地址转换，得到终端的IP地址，所述设IP地址包括物联网关的IP地址；或者物联网关根据唯一本地地址算法生成终端的IP地址。
通过采用该技术方案，物联网关可以采用多种方式为非IP终端分配IP地址，包括但不限于向动态主机配置协议服务器申请IP地址、静态配置IP地址、通过网络地址转换或者通过唯一本地地址算法生成IP地址等方式。
在一些实施例中，上线消息的源地址为终端的IP地址，且上线消息携带了终端的设备标识。
通过采用该技术方案，物联网关发送给物联控制器的上线消息的源地址为非IP终端的IP地址，实现将为非IP终端分配的IP地址通告给物联控制器，同时上线消息携带了非IP终端的设备标识，使得物联控制器可以建立非IP终端的设备标识与IP地址的关联关系，便于物联控制器对非IP终端进行管理与通信。
在一些实施例中，物联网通信方法还包括：若物联网关与终端之间的通信连接断开，物联网关发送终端的下线消息至物联控制器；物联网关删除与终端关联的信息，与终端关联的信息至少包括终端的身份标识与IP地址。
通过采用该技术方案，在物联网关与非IP终端之间的通信连接断开时，物联网关发送非IP终端的下线消息至物联控制器，便于物联控制器可以管理非IP终端的状态，物联网关还可删除与非IP终端关联的信息，使得非IP终端下次与物联网关连接需要重新为非IP终端分配IP地址。
在一些实施例中，物联网通信方法还包括：若物联网关与终端之间的通信连接断开，物联网关发送终端的下线消息至物联控制器；物联网关将与终端关联的信息由第一状态修改为第二状态，与终端关联的信息至少包括终端的身份标识与IP地址。
通过采用该技术方案，在物联网关与非IP终端之间的通信连接断开时，物联网关发送非IP终端的下线消息至物联控制器，便于物联控制器可以管理非IP终端的状态，物联网关还可将与非IP终端关联的信息由第一状态修改为第二状态，以表征物联网关与非IP终端未建立连接，同时物联网关下次与非IP终端连接时可以使用上一次为非IP终端分配的IP地址，无需重新为非IP终端分配IP地址。
在一些实施例中，物联网关基于身份标识为终端分配IP地址，包括：若物联网关未存储有与终端关联的信息，物联网关基于身份标识为终端分配IP地址；或者若物联网关存储有与终端关联的信息，物联网关将与终端关联的信息由第二状态修改为第一状态。
通过采用该技术方案，若物联网关未缓存有与非IP终端关联的信息，物联网关基于身份标识为非IP终端分配IP地址，若物联网关缓存有与非IP终端关联的信息，物联网关将缓存中记录的IP地址分配给非IP终端，无需重新为非IP终端分配IP地址，物联网关还可将与非IP终端关联的信息由第二状态修改为第一状态，以表征物联网关与非IP终端建立连接。
在一些实施例中，物联网通信方法还包括：物联网关将与终端关联的信息发送至其他物联网关，其他物联网关与物联控制器通信连接。
通过采用该技术方案，物联网关与非IP终端建立连接并为终端分配IP地址之后，可以将非IP终端关联的信息(包括终端的IP地址)同步至其他物联网关，使得其他的物联网关与非IP终端连接时可以使用先前物联网关为非IP终端分配的IP地址，其他的物联网关无需重新为非IP终端分配IP地址。
在一些实施例中，终端包括链路层属性信息，物联网通信方法还包括：若物联网关接收到由物联控制器发出的报文，且报文的目的地址为终端，物联网关获取终端的链路层属性信息，及根据链路层属性信息对所述报文重新进行封装；物联网关将重新封装的报文发送至终端。
通过采用该技术方案，对于包含链路层属性信息的非IP终端，若在为非IP终端分配IP地址之后，并基于IP地址进行报文转发的话，将导致非IP终端的链路层属性信息丢失。为了避免丢失非IP终端的链路层属性信息，可以在物联网关本地缓存非IP终端的链路层属性信息，以链路层属性信息作为key，当物联网关收到物联控制器发送过来的报文时，物联网关查本地缓存的非IP终端的链路层属性信息，基于链路层属性信息对报文重新进行封装，并发送给非IP终端。
在一些实施例中，终端包括链路层属性信息，物联网通信方法还包括：若物联网关接收到由终端发出的第一报文，且第一报文包括所述终端的链路层属性信息，且第一报文的目的地址为物联控制器，物联网关从第一报文提取链路层属性信息，及对第一报文重新进行封装，并发送至物联控制器；若物联网关接收到由物联控制器发出的第二报文，且第二报文的目的地址为终端，物联网关根据链路层属性信息对第二报文重新进行封装，及将重新封装的第二报文发送至所述终端。
通过采用该技术方案，对于包含链路层属性信息的非IP终端，若在为非IP终端分配IP地址之后，并基于IP地址进行报文转发的话，将导致非IP终端的链路层属性信息丢失。为了避免丢失非IP终端的链路层属性信息，还可以对报文进行扩展，实现在报文中携带链路层属性信息，通过物联网关作为通信代理，使得物联控制器可以基于IP地址与非IP终端进行通信，又可避免丢失非IP终端的链路层属性信息。
第二方面，本申请实施例提供一种物联网关，包括：建立模块，用于基于终端发送的第一消息与终端建立通信连接，第一消息用于物联网关发现终端，第一消息包括终端的身份标识，终端为非以太设备；分配模块，用于基于身份标识为终端分配IP地址；发送模块，用于发送终端的上线消息至物联控制器，上线消息包括终端的IP地址。
在一些实施例中，建立模块还用于发送身份标识至物联控制器，物联控制器可基于身份标识确定是否允许终端连接至物联网关；建立模块还用于在接收到物联控制器发送的允许终端连接至物联网关的第二消息，与终端建立通信连接。
通过采用该技术方案，物联网关与终端的连接需要得到物联控制器的许可，例如，物联网关在与终端建立连接前，发送终端的身份标识至物联控制器，物联控制器基于终端的身份标识确定是否允许终端连接至物联网关，若允许终端连接至物联网关，物联网关才与终端建立连接，可以避免非法终端接入物联网系统，提升物联网系统的安全性。
在一些实施例中，分配模块用于为终端分配IP地址，及将终端的IP地址与身份标识进行关联。
通过采用该技术方案，物联网关在为非IP终端分配IP地址之后，将IP地址与身份标识进行关联，使得物联网关可以作为通信代理，例如物联控制器发送给终端的报文以终端的IP地址为目的地址，物联网关接收到该报文时，可以基于IP地址与身份标识的关联关系，查找到对应的非IP终端，并进行报文内容转发。
在一些实施例中，分配模块还用于发送终端的身份标识至物联控制器，物联控制器可根据终端的身份标识为终端分配设备标识；分配模块还用于接收物联控制器发送的终端的设备标识，及将终端的设备标识与身份标识进行关联；分配模块还用于为终端分配IP地址，及将终端的IP地址与设备标识进行关联。
通过采用该技术方案，物联网关连接的非IP终端各式各样，非IP终端的身份标识亦可能是各式各样，例如可能是公共设备地址、SN码、MAC地址等，为了便于后端管理各个终端，通过物联控制器为非IP终端分配设备标识，使得非IP终端具有统一格式且唯一的标识信息，物联网关在为终端分配IP地址之后，将终端的IP地址与终端的设备标识进行关联，便于物联网关后续作为物联控制器与终端的通信代理，使得物联控制器可以基于IP地址与非IP终端进行通信。
在一些实施例中，分配模块还用于向DHCP服务器申请终端的IP地址，或者根据配置命令静态配置终端的IP地址，或者对预设IP地址进行网络地址转换，得到终端的IP地址，其中预设IP地址可以包括物联网关的IP地址，或者根据唯一本地地址算法生成终端的IP地址。
通过采用该技术方案，物联网关可以采用多种方式为非IP终端分配IP地址，包括但不限于向动态主机配置协议服务器申请IP地址、静态配置IP地址、通过网络地址转换或者通过唯一本地地址算法生成IP地址等方式。
在一些实施例中，上线消息的源地址为终端的IP地址，且上线消息携带了终端的设备标识。
通过采用该技术方案，物联网关发送给物联控制器的上线消息的源地址为非IP终端的IP地址，实现将为非IP终端分配的IP地址通告给物联控制器，同时上线消息携带了非IP终端的设备标识，使得物联控制器可以建立非IP终端的设备标识与IP地址的关联关系，便于物联控制器对非IP终端进行管理与通信。
在一些实施例中，物联网关还包括处理模块，发送模块还用于在物联网关与终端之间的通信连接断开，发送终端的下线消息至物联控制器；处理模块用于删除与终端关联的信息，与终端关联的信息至少包括终端的身份标识与IP地址。
通过采用该技术方案，在物联网关与非IP终端之间的通信连接断开时，物联网关发送非IP终端的下线消息至物联控制器，便于物联控制器可以管理非IP终端的状态，物联网关还可删除与非IP终端关联的信息，使得非IP终端下次与物联网关连接需要重新为非IP终端分配IP地址。
在一些实施例中，发送模块还用于在物联网关与终端之间的通信连接断开，发送终端的下线消息至物联控制器；处理模块还用于将与终端关联的信息由第一状态修改为第二状态，与终端关联的信息至少包括终端的身份标识与IP地址。
通过采用该技术方案，在物联网关与非IP终端之间的通信连接断开时，物联网关发送非IP终端的下线消息至物联控制器，便于物联控制器可以管理非IP终端的状态，物联网关还可将与非IP终端关联的信息由第一状态修改为第二状态，以表征物联网关与非IP终端未建立连接，同时物联网关下次与非IP终端连接时可以使用上一次为非IP终端分配的IP地址，无需重新为非IP终端分配IP地址。
在一些实施例中，若物联网关未存储有与终端关联的信息，分配模块用于基于身份标识为终端分配IP地址；或者若物联网关存储有与终端关联的信息，分配模块用于将与终端关联的信息由第二状态修改为第一状态。
通过采用该技术方案，若物联网关未缓存有与非IP终端关联的信息，物联网关基于身份标识为非IP终端分配IP地址，若物联网关缓存有与非IP终端关联的信息，物联网关将缓存中记录的IP地址分配给非IP终端，无需重新为非IP终端分配IP地址，物联网关还可将与非IP终端关联的信息由第二状态修改为第一状态，以表征物联网关与非IP终端建立连接。
在一些实施例中，发送模块还用于将与终端关联的信息发送至其他物联网关，其他物联网关与物联控制器通信连接。
通过采用该技术方案，物联网关与非IP终端建立连接并为终端分配IP地址之后，可以将非IP终端关联的信息(包括终端的IP地址)同步至其他物联网关，使得其他的物联网关与非IP终端连接时可以使用先前物联网关为非IP终端分配的IP地址，其他的物联网关无需重新为非IP终端分配IP地址。
在一些实施例中，终端包括链路层属性信息，处理模块还用于在接收到由物联控制器发出的报文，且报文的目的地址为终端，获取终端的链路层属性信息，及根据链路层属性信息对报文重新进行封装；发送模块还用于将重新封装的报文发送至终端。
通过采用该技术方案，对于包含链路层属性信息的非IP终端，若在为非IP终端分配IP地址之后，并基于IP地址进行报文转发的话，将导致非IP终端的链路层属性信息丢失。为了避免丢失非IP终端的链路层属性信息，可以在物联网关本地缓存非IP终端的链路层属性信息，以链路层属性信息作为key，当物联网关收到物联控制器发送过来的报文时，物联网关查本地缓存的非IP终端的链路层属性信息，基于链路层属性信息对报文重新进行封装，并发送给非IP终端。
在一些实施例中，终端包括链路层属性信息，处理模块还用于在接收到由终端发出的第一报文，且第一报文包括所述终端的链路层属性信息，且第一报文的目的地址为物联控制器，从第一报文提取链路层属性信息，及对第一报文重新进行封装，发送模块还用于将重新封装的第一报文发送至物联控制器；处理模块还用于在接收到由物联控制器发出的第二报文，且第二报文的目的地址为终端，根据终端的链路层属性信息对第二报文重新进行封装，发送模块还用于将重新封装的第二报文发送至终端。
通过采用该技术方案，对于包含链路层属性信息的非IP终端，若在为非IP终端分配IP地址之后，并基于IP地址进行报文转发的话，将导致非IP终端的链路层属性信息丢失。为了避免丢失非IP终端的链路层属性信息，还可以对报文进行扩展，实现在报文中携带链路层属性信息，通过物联网关作为通信代理，使得物联控制器可以基于IP地址与非IP终端进行通信，又可避免丢失非IP终端的链路层属性信息。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在物联网关上运行时，使得物联网关执行如第一方面所述的物联网通信方法。
第四方面，本申请实施例提供一种物联网关，物联网关包括处理器和存储器，存储器用于存储指令，处理器用于调用存储器中的指令，使得物联网关执行如第一方面所述的物联网通信方法。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在物联网关上运行时，使得物联网关执行如第一方面所述的物联网通信方法。
第六方面，本申请实施例提供一种装置，该装置具有实现上述第一方面所提供的方法中物联网关行为的功能。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第七方面，本申请实施例提供一种物联网系统，包括终端、物联网关及物联控制器，物联网关用于执行如第一方面所述的物联网通信方法。
可以理解地，上述提供的第二方面所述的物联网关、第三方面所述的计算机可读存储介质，第四方面所述的物联网关，第五方面所述的计算机程序产品，第六方面所述的装置、第七方面所述的物联网系统均与上述第一方面的方法对应，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的物联网系统的架构示意图；
图2为本申请实施例提供的物联控制器、物联网关和终端的交互示意图；
图3为本申请另一实施例提供的物联控制器、物联网关和终端的交互示意图；
图4为本申请实施例提供的物联网系统实现终端每次上线分配相同的IP地址的交互示意图；
图5为本申请实施例提供的物联网系统实现终端每次上线重新分配IP地址的交互示意图；
图6为本申请实施例提供的物联网通信方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的物联网关的功能模块示意图；
图8为本申请实施例提供的物联网关的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，本申请中“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或多于两个。“和/或”，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的情况，其中A，B可以是单数或者复数。本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
在本申请实施例中，“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。
图1示例性的介绍本发明一实施例提供的物联网通信方法的应用场景示意图。
如图1所示，物联网系统10包括物联控制器101、至少一个物联网关102和至少一个终端103。其中，物联网关102与终端103之间可以通过有线或者无线的方式进行连接。例如，物联网关102与终端103之间可以通过蓝牙、无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)、z-wave、远距离无线电(long range radio，LoRa)、紫峰(Zigbee)、窄带物联网(narrow nandinternet of things,NB-IOT)、蜂窝网络等无线方式进行连接。物联网关102与终端103之间还可以通过以太网、RS232、RS485、通用串行总线(universal serial bus，USB)等有线方式进行连接。
物联控制器101与物联网关102之间可以通过通信网络进行通信，通信网络可以是有线网络，也可以是无线网络。例如，通信网络可以是局域网(local area networks，LAN)，也可以是广域网(wide area networks，WAN)，例如互联网。当该通信网络为局域网时，示例性的，该通信网络可以是无线保真Wi-Fi网络、Wi-Fi P2P网络、蓝牙网络、zigbee网络或近场通信(near field communication，NFC)网络等近距离通信网络。当该通信网络为广域网时，示例性的，该通信网络可以是第三代移动通信技术(3rd-generation wirelesstelephone technology，3G)网络、第四代移动通信技术(the 4th generation mobilecommunication technology，4G)网络、第五代移动通信技术(5th-generation mobilecommunication technology，5G)网络、未来演进的公共陆地移动网络(public landmobile network，PLMN)或因特网等。
终端103可以包括两种类型：非IP终端(以下称为第一终端103A)与IP终端(以下称为第二终端103B)。非IP终端可以是指为未配置有IP地址的终端，且非IP终端不是以太网设备(非以太网设备)，例如非IP终端可以包括传感器、智能电灯、智能窗帘等。IP终端可以是指配置有IP地址的终端，例如IP终端可以包括智能冰箱、智能电视、智能洗衣机等。物联网关102可以同时与多个第一终端103A及多个第二终端103B建立连接。
在一些实施例中，物联控制器101可以是虚拟的物联控制设备，例如，物联控制器101为部署在某一计算设备上的物联控制系统，物联控制器101也可以是物理的物联控制设备。物联网关102同样可以是虚拟的物联网关，例如，物联网关102为部署在某一计算设备上的网关系统，物联网关102也可以是物理的物联网关。计算设备可以是指服务器、计算机等设备。
下面结合图2示例性的介绍本发明一实施例提供的物联控制器、物联网关和终端的交互示意图。
该实施例的终端以第一终端103A为例进行说明，物联网系统10包括物联控制器101、物联网关102和第一终端103A。物联控制器101、物联网关102和第一终端103A之间进行交互的过程可以包括：
20、物联网关102在多个信道上进行扫描，以搜寻不同信道上的终端广播的消息。
在一些实施例中，可以根据实际需求预先设定物联网关102扫描的信道，当设定物联网关102需在多个信道上进行扫描时，物联网关102可以采用循环扫描的方式，每个信道的扫描时间可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。例如，多个信道包括信道1、信道2、信道3以及信道4，每个信道的扫描时间为a秒，物联网关102可以按照信道1→信道2→信道3→信道4→信道1→信道2→…这种方式进行循环扫描。
21、第一终端103A进行消息广播，消息携带第一终端103A的身份标识。
在一些实施例中，第一终端103A可以通过在某个信道上进行消息广播，以便于物联网关102发现第一终端103A。身份标识可用于唯一标识第一终端103A。身份标识可以是第一终端103A的公共设备地址(public device address)、序列号(serial number，SN)、工业互联网标识、媒体存取控制(media access control，MAC)地址等。
22、物联网关102扫描到第一终端103A广播的信息，物联网关102与第一终端103A建立连接。
在一些实施例中，若物联网关102扫描到第一终端103A广播的信息，表示物联网关102发现第一终端103A，物联网关102可以与第一终端103A建立连接。例如，第一终端103A为蓝牙终端，物联网关102在扫描到第一终端103A广播的信息时，可以按照蓝牙协议栈与第一终端103A进行配对，配对成功之后，物联网关102与第一终端103A建立连接。
23、物联网关102向物联控制器101请求为第一终端103A分配设备标识(deviceidentity，DeviceId)。
在一些实施例中，物联网关102与第一终端103A建立连接之后，物联网关102可以向物联控制器101请求为第一终端103A分配唯一的DeviceId。
物联控制器101为各个非IP终端分配的DeviceId具有统一的格式，物联控制器101可以基于预设算法生成DeviceId，物联控制器101可以基于非IP终端的身份标识生成DeviceId，也可以不基于非IP终端的身份标识生成DeviceId。由于物联网关102连接的非IP终端各式各样，物联网关102获取到的某个非IP终端的身份标识可能是公共设备地址，另一个非IP终端的身份标识可能是SN码，另一个非IP终端的身份标识可能是MAC地址等，进而导致身份标识格式各样，格式亦不统一，为了便于后端管理非IP终端(例如便于后端的物联应用或者物联软件管理非IP终端)，为非IP终端分配DeviceId作为终端身份标识信息，使得非IP终端具有统一格式且唯一的标识信息。
在一些实施例中，物联网关102和物联控制器101之间可以采用COAP协议、MQTT协议或者其他协议进行通信，协议报文携带有第一终端103A的身份标识。例如，第一终端103A的身份标识为SN码，物联网关102可以通过如下报文格式向物联控制器101请求为第一终端103A分配DeviceId：
POST COAP://IP:5684/Request DeviceId{UDID:SN}，或者PUBLISH topic:“Request DeviceId”msg:{UDID:SN}。
24、物联控制器101根据第一终端103A的身份标识为第一终端103A分配DeviceId，并返回为第一终端103A分配DeviceId给物联网关102。
在一些实施例中，物联控制器101接收到物联网关102为第一终端103A分配DeviceId的请求时，可以根据第一终端103A的身份标识为第一终端103A分配DeviceId，并返回为第一终端103A分配的DeviceId给物联网关102。例如，物联控制器101回复给物联网关102的报文包括第一终端103A的DeviceId。物联控制器101还可以将第一终端103A的身份标识与DeviceId进行关联，并存储第一终端103A的身份标识与DeviceId之间的关联关系。物联网关102同样也可以将第一终端103A的身份标识与DeviceId进行关联，并存储第一终端103A的身份标识与DeviceId之间的关联关系。
例如，物联控制器101在接收到物联网关102为第一终端103A分配DeviceId的请求之后，可以通过如下报文格式向物联网关102回复为第一终端103A分配的DeviceId：
POST COAP://IP:5684/Response DeviceId{DeviceId:Id}，或者PUBLISH topic:“Response DeviceId”msg:{DeviceId:Id}。
25、物联网关102为第一终端103A分配IP地址。
在一些实施例中，物联网关102可以在接收到物联控制器101返回的为第一终端103A分配DeviceId之后，为第一终端103A分配IP地址。
物联网关102为第一终端103A分配IP地址的方式可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。例如，物联网关102可以采用以下的任意一种方式为第一终端103A分配IP地址：1、物联网关102向动态主机配置协议(dynamic host configuration protocol,DHCP)服务器为第一终端103A申请IP地址，例如物联网关102广播DHCP Discover消息，DHCP服务器响应DHCP Discover消息提供地址租约，物联网关102再选择并请求地址租用，DHCP服务器确认将地址租用给物联网关102，进而物联网关102可以将从DHCP服务器租用到的IP地址分配给第一终端103A；2、在物联网关102上静态配置第一终端103A的IP地址，例如用户登录至物联网关102，手动为第一终端103A配置IP地址，或者控制器/控制设备下发IP配置命令给物联网关102，物联网关102响应IP配置命令静态配置第一终端103A的IP地址；3、物联网关102通过网络地址转换(network address translation，NAT)的方式为第一终端103A分配IP地址，例如物联网关102通过对自身的IP地址进行转换，得到一个新的IP地址，并将该新的IP地址分配给第一终端103A；4、物联网关102基于预设算法为第一终端103A生成唯一本地地址(unique local address，ULA)，及将ULA作为第一终端103A的IP地址。
在一些实施例中，物联网关102为第一终端103A分配IP地址之后，物联网关102还可以将第一终端103A的DeviceId和IP地址进行关联，并存储第一终端103A的DeviceId和IP地址之间的关联关系。
26、物联网关102发送第一终端103A的上线消息至物联控制器101，上线消息包括第一终端103A的IP地址。
在一些实施例中，物联网关102为第一终端103A分配IP地址之后，物联网关102可以发送第一终端103A的上线消息至物联控制器101，上线消息可以包括第一终端103A的IP地址，例如，物联网关102发送给物联控制器101的上线消息报文的源地址为第一终端103A的IP地址，且上线消息报文携带了第一终端103A的DeviceId。物联控制器101收到物联网关102发送的上线消息之后，可以将第一终端103A的DeviceId和IP地址进行关联，使得物联控制器101与第一终端103A之间可以通过IP地址进行通信，使得物联控制器101对第一终端103A进行管理/通信与其他IP终端之间无差异，在控制层面实现了统一了非IP终端与IP终端的管理机制。
例如，物联控制器101发送给第一终端103A的报文的目的地址为第一终端103A的IP地址，物联网关102在接收到该报文之后，可以基于报文的目的地址确定与该目的地址对应的终端身份标识，进而可以基于终端身份标识确定该报文是发送给第一终端103A，物联网关102再将报文内容转发给第一终端103A。物联网关102接收到第一终端103A发送给物联控制器101的报文时，物联网关102可以将该报文的源地址设置为第一终端103A的IP地址，目的地址设置为物联控制器101的IP地址，使得物联控制器101接收到该报文时，可以获知该报文是由第一终端103A发出的。
在一些实施例中，物联控制器101收到物联网关102发送的上线消息之后，物联控制器101的终端管理界面可以显示第一终端103A的上线状态。
在一些实施例中，物联网关102可以通过如下报文格式向物联控制器101发送第一终端103A的上线消息：
POST COAP://IP:5684/Device Online{DeviceId:Id}，或者PUBLISH topic:“Device Online”msg:{DeviceId:Id}。
在一些实施例中，物联网关102也可以不向物联控制器101请求为第一终端103A分配DeviceId，此种情形下，物联网关102可以在与第一终端103A建立连接之后，为第一终端103A分配IP地址。物联网关102可以将第一终端103A的身份标识与IP地址进行关联，并存储第一终端103A的身份标识与IP地址之间的关联关系。物联网关102发送给物联控制器101的上线消息报文的源地址为第一终端103A的IP地址，使得物联控制器101可以获取第一终端103A的IP地址，并与第一终端103A之间通过IP地址进行通信。
在一些实施例中，若物联网关102不向物联控制器101请求为第一终端103A分配DeviceId，物联网关102发送给物联控制器101的上线消息报文的源地址为第一终端103A的IP地址，且上线消息报文还可携带了第一终端103A的身份标识。
27、第一终端103A与物联网关102断开连接。
28、物联网关102发送第一终端103A的下线消息至物联控制器101。
在一些实施例中，第一终端103A可能由于一些原因与物联网关102断开连接，例如第一终端103A关机，或者第一终端103A为蓝牙终端，由于物联网关102/第一终端103A出现位置变化，导致蓝牙连接超出有效距离范围。物联网关102在检测到与第一终端103A断开连接时，物联网关102可以发送第一终端103A的下线消息至物联控制器101。物联控制器101的终端管理界面可以显示第一终端103A为离线状态，或者不显示第一终端103A。
在一些实施例中，物联网关102可以通过如下报文格式向物联控制器101发送第一终端103A的下线消息：
POST COAP://IP:5684/Device Offline{DeviceId:Id}，或者PUBLISH topic:“Device Offline”msg:{DeviceId:Id}。
下面结合图3示例性的介绍本发明另一实施例提供的物联控制器、物联网关和终端的交互示意图。
该实施例的终端以第一终端103A为例进行说明，物联网系统10包括物联控制器101、物联网关102和第一终端103A。物联控制器101、物联网关102和第一终端103A之间进行交互的过程可以包括：
30、物联网关102在多个信道上进行扫描，以搜寻不同信道上的终端广播的消息。
31、第一终端103A进行消息广播，消息携带第一终端103A的身份标识。
32、物联网关102扫描到第一终端103A广播的信息，物联网关102向物联控制器101请求与第一终端103A建立连接。
在一些实施例中，若物联网关102扫描到第一终端103A广播的信息，表示物联网关102发现第一终端103A，物联网关102可以向物联控制器101发送是否允许与第一终端103A建立连接的请求。例如，第一终端103A的身份标识为SN码，物联网关102可以通过如下报文格式向物联控制器101请求与第一终端103A建立连接：
POST COAP://IP:5684/Request Join{UDID:SN}，或者PUBLISH topic:“RequestJoin”msg:{UDID:SN}。
33、物联控制器101返回请求连接结果至物联网关102。
在一些实施例中，物联控制器101在接收到物联网关102发送是否允许与第一终端103A建立连接的请求之后，可以根据预设规则确认是否允许第一终端103A连接至物联网关102，预设规则可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。例如，物联控制器101构建有终端白名单，物联控制器101可以根据第一终端103A的SN码，确定第一终端103A是否处于终端白名单内，若第一终端103A处于终端白名单内，物联控制器101返回允许连接的信息至物联网关102，若第一终端103A未处于终端白名单内，物联控制器101返回不允许连接的信息至物联网关102。
34、若请求连接结果为允许连接，物联网关102与第一终端103A建立连接。
在一些实施例中，若请求连接结果为允许连接，物联网关102可以与第一终端103A建立连接。例如，第一终端103A为蓝牙终端，物联网关102在接收到物联控制器101返回的允许连接的请求连接结果时，可以按照蓝牙协议栈与第一终端103A进行配对，配对成功之后，物联网关102与第一终端103A建立连接。
例如，物联控制器101可以通过如下报文实现返回允许连接的信息至物联网关102：
POST COAP://IP:5684/Response Join{Result:Yes}，或者PUBLISH topic:“Response Join”msg:{Result:Yes}。
若请求连接结果为不允许连接，物联网关102不与第一终端103A建立连接。
35、物联网关102向物联控制器101请求为第一终端103A分配DeviceId。
36、物联控制器101根据第一终端103A的身份标识为第一终端103A分配DeviceId，并返回为第一终端103A分配DeviceId给物联网关102。
37、物联网关102为第一终端103A分配IP地址。
38、物联网关102发送第一终端103A的上线消息至物联控制器101，上线消息包括第一终端103A的IP地址。
39、第一终端103A与物联网关102断开连接。
40、物联网关102发送第一终端103A的下线消息至物联控制器101。
下面结合图4示例性的介绍本发明一实施例提供的物联网系统10实现终端每次上线分配相同的IP地址的交互示意图。
该实施例的终端为第一终端103A，物联网系统10包括物联控制器101、第一物联网关102A、第二物联网关102B和第一终端103A为例进行说明。物联控制器101、第一物联网关102A、第二物联网关102B和第一终端103A之间进行交互的过程可以包括：
41、第一物联网关102A向第二物联网关102B同步第一终端103A的接入信息。
在一些实施例中，第一物联网关102A在与第一终端103A建立连接之后，可以参考图2或者图3记载的方式，实现为第一终端103A分配IP地址。第一物联网关102A可以在为第一终端103A分配IP地址之后，向物联网系统10中的其他物联网关同步第一终端103A的接入信息。
第一物联网关102A向物联网系统10中的其他物联网关同步的第一终端103A的接入信息，可以包括第一终端103A的IP地址、身份标识、DeviceId等信息。若第一物联网关102A未向物联控制器101请求为第一终端103A分配DeviceId，接入信息也可以不包括DeviceId。其他物联网关在接收到第一物联网关102A同步的接入信息之后，可以将第一终端103A的接入信息存储在本地，并可将第一终端103A的接入信息配置为第一状态，例如第一状态为nonactive，通过第一状态来表示物联网关虽然存储有第一终端103A的接入信息，但物联网关并未与第一终端103A建立连接。
在一些实施例中，第一物联网关102A同样可以存储第一终端103A的接入信息，并可将第一终端103A的接入信息配置为第二状态，例如第二状态为active，通过第二状态来表示第一物联网关102A与第一终端103A建立连接。
42、第二物联网关102B存储第一终端103A的接入信息。
在一些实施例中，第二物联网关102B存储的第一终端103A的接入信息，并可将第一终端103A的接入信息配置为第一状态，以表示第二物联网关102B并未与第一终端103A建立连接。
43、第一终端103A与第一物联网关102A断开连接。
在一些实施例中，当第一终端103A与第一物联网关102A断开连接之后，第一物联网关102A可将第一终端103A的接入信息由第二状态修改为第一状态。
44、第一物联网关102A发送第一终端103A的下线消息至物联控制器101。
45、第二物联网关102B与第一终端103A建立连接。
例如，第一物联网关102A与第二物联网关102B布设在不同位置，第一终端103A为蓝牙终端，第一终端103A在t1时刻与第一物联网关102A建立连接，若第一终端103A发生位置变化，可能会超出与第一物联网关102A连接的有效距离范围，导致第一终端103A与第一物联网关102A断开连接，在t2时刻，第一终端103A移动至与第二物联网关102B连接的有效距离范围。第二物联网关102B扫描到第一终端103A广播的信息，第二物联网关102B与第一终端103A建立连接。
46、第二物联网关102B查询本地缓存的第一终端103A的接入信息。
在一些实施例中，第二物联网关102B与第一终端103A建立连接之后，第二物联网关102B查询本地缓存的第一终端103A的接入信息，得到第一终端103A的IP地址，即第二物联网关102B不需要重新为第一终端103A分配IP地址，使用第一物联网关102A先前为第一终端103A分配的IP地址。第二物联网关102B还可以将第一终端103A的接入信息配置为第二状态。
47、第二物联网关102B发送第一终端103A的上线消息至物联控制器101，上线消息包括第一终端103A的IP地址。
下面结合图5示例性的介绍本发明一实施例提供的物联网系统10实现终端每次上线重新进行IP地址分配的交互示意图。
该实施例的终端为第一终端103A，物联网系统10包括物联控制器101、第一物联网关102A、第二物联网关102B和第一终端103A为例进行说明。物联控制器101、第一物联网关102A、第二物联网关102B和第一终端103A之间进行交互的过程可以包括：
50、第一终端103A与第一物联网关102A断开连接。
在一些实施例中，第一物联网关102A在与第一终端103A建立连接之后，可以参考图2或者图3记载的方式，实现为第一终端103A分配IP地址，第一物联网关102A可发送第一终端103A的上线消息至物联控制器101，上线消息包括第一终端103A的IP地址。当第一终端103A与第一物联网关102A断开连接之后，第一物联网关102A可将第一终端103A的接入信息删除，即不会保存为第一终端103A分配的IP地址记录。
51、第一物联网关102A发送第一终端103A的下线消息至物联控制器101。
52、第二物联网关102B与第一终端103A建立连接。
例如，第一物联网关102A与第二物联网关102B布设在不同位置，第一终端103A为蓝牙终端，第一终端103A在t1时刻与第一物联网关102A建立连接，若第一终端103A发生位置变化，可能会超出与第一物联网关102A连接的有效距离范围，导致第一终端103A与第一物联网关102A断开连接，在t2时刻，第一终端103A移动至与第二物联网关102B连接的有效距离范围。第二物联网关102B扫描到第一终端103A广播的信息，第二物联网关102B与第一终端103A建立连接。
53、第二物联网关102B为第一终端103A分配IP地址。
在一些实施例中，第二物联网关102B在与第一终端103A建立连接之后，可以为第一终端103A分配IP地址。第二物联网关102B为第一终端103A分配IP地址的方式，可以参考图2或者图3记载的方式。
54、第二物联网关102B发送第一终端103A的上线消息至物联控制器101，上线消息包括第一终端103A的IP地址。
在一些实施例中，对于一些非IP终端，链路层某些字段标识业务的属性，例如非IP终端为电力线通信(power line communication，PLC)终端，IEEE 1901.1协议规定了逻辑标识符(logical identifier，LID)字段标识封包的优先级，LID字段的值越大，优先级越高。LID字段的定义如下表1所示。
表1
LID值 描述
0～254 封包优先级(packet priority)
255 无效值(invalid value)
若在为非IP终端分配IP地址之后，并基于IP地址进行报文转发的话，将导致非IP终端的链路层属性信息丢失。为了避免丢失非IP终端的链路层属性信息，可以在物联网关102本地缓存非IP终端的链路层属性信息，以链路层属性信息作为key，当物联网关102收到物联控制器101发送过来的报文(例如，报文的目的地址为非IP终端的IP地址)时，物联网关102查本地缓存的非IP终端的链路层属性信息，基于链路层属性信息对报文重新进行封装，并发送给非IP终端。
具体地，以第一终端103A为PLC终端为例，第一终端103A和物联网关102建立连接，物联网关102为第一终端103A分配IP地址并且记录第一终端103A的链路层属性信息。例如，第一终端103A在与物联网关102建立连接之后，可以主动发送链路层属性信息至物联网关102，物联网关102可以将第一终端103A的链路层属性信息与分配的IP地址进行关联。当有多个PLC终端接入到物联网关102，物联网关102上可以缓存有多个PLC终端的链路层属性信息，并可分别将每隔PLC终端的链路层属性信息与对应分配的IP地址进行关联。
当物联网关102收到物联控制器101发往第一终端103A的报文时，可以根据报文的目的地址(即第一终端103A的IP地址)从本地缓存查找到与第一终端103A对应的链路层属性信息。物联网关102可以基于查找到的第一终端103A的链路层属性信息对报文重新进行封装，并将重新封装的报文发送给第一终端103A。基于链路层属性信息对报文重新进行封装，可以是指更改报文的承载，承载的数据是不变的。
在一些实施例中，为了避免丢失非IP终端的链路层属性信息，还可以对报文进行扩展，实现在报文中携带链路层属性信息，例如物联控制器101与非IP终端的之间基于互联网协议第6版(internet protocol version 6，Ipv6)协议进行通信，通过对Ipv6报文进行扩展，实现在Ipv6报文中携带链路层属性信息。
具体地，Ipv6报文支持对报文头进行扩展，例如可以新定义一个类型的报文头来携带链路层属性信息，将携带链路层属性信息的报文头作为载荷封装在Ipv6报文头中；也可以复用已定义的报文头(例如Destination Options header)来携带链路层属性信息，针对特殊字段定义标签-长度-值(tag length value，TLV)格式来携带链路层属性信息，并封装在Ipv6报文头中。
若物联网关102接收到由第一终端103A发出的第一报文，且第一报文包括第一终端103A的链路层属性信息，物联网关102可以从第一报文提取并保存第一终端103A的链路层属性信息，及对第一报文重新进行封装，并将重新封装的第一报文发送至物联控制器101。重新封装的第一报文发不包含第一终端103A的链路层属性信息。若物联网关102接收到由物联控制器101发出的第二报文，且第二报文的目的地址为第一终端103A，物联网关102可以根据第一终端103A的链路层属性信息对第二报文重新进行封装，及将重新封装的第二报文发送至第一终端103A。
参照图6所示，本申请一实施例提供一种物联网通信方法，应用于物联网关102。本实施例中，物联网通信方法可以包括：
S60、物联网关102基于终端103发送的第一消息与终端103建立通信连接。
在一些实施例中，终端103通过发送第一消息，使得物联网关102可以发现终端103。例如，物联网关102可以在多个信道上进行扫描，以搜寻不同信道上的终端广播的消息。若物联网关102在某个信道上扫描到终端103广播的第一信息，表示物联网关102发现终端103，物联网关102可以尝试与终端103建立通信连接。第一消息可以包括终端的身份标识，身份标识可用于唯一标识终端103。例如，身份标识可以是终端103的公共设备地址、SN码、工业互联网标识、MAC地址等。
本实施例的终端103以非IP终端为例，非IP终端通过物联网关102分配IP地址。本实施例的非IP终端可以是指为未配置有IP地址的终端，且非IP终端为非以太网设备。
在一些实施例中，出于物联网终端连接的安全考虑，物联网关102与终端103的连接需要得到物联控制器101的许可。具体地，若物联网关102在某个信道上扫描到终端103广播的第一信息，物联网关102发送终端103的身份标识至物联控制器101，物联控制器101基于终端103的身份标识确定是否允许终端103连接至物联网关102。例如，终端103的身份标识为SN码，物联控制器101构建有终端白名单，物联控制器101可以根据终端103的SN码，确定终端103是否处于终端白名单内，返回第二消息至物联网关102，第二消息可以包括允许连接的信息或者不允许连接的信息。若终端103处于终端白名单内，物联控制器101返回允许连接的信息至物联网关102，若终端103未处于终端白名单内，物联控制器101返回不允许连接的信息至物联网关102。
若物联网关102接收到物联控制器101发送的允许终端103连接至物联网关102的第二消息，物联网关102与终端103建立通信连接。
S61、物联网关102基于终端103的身份标识为终端103分配IP地址。
在一些实施例中，物联网关102可以在与终端103建立连接之后，为终端103分配IP地址。当物联网关102为终端103分配IP地址之后，物联网关102可以将终端103的身份标识与IP地址进行关联，并可存储终端103的身份标识与IP地址之间的关联关系。
在一些实施例中，物联网关102为终端103分配IP地址的方式可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。例如，物联网关102可以采用以下的任意一种方式为终端103分配IP地址：1、物联网关102向DHCP服务器为终端103申请IP地址，例如物联网关102广播DHCP Discover消息，DHCP服务器响应DHCP Discover消息提供地址租约，物联网关102再选择并请求地址租用，DHCP服务器确认将地址租用给物联网关102，进而物联网关102可以将从DHCP服务器租用到的IP地址分配给终端103；2、在物联网关102上静态配置终端103的IP地址，例如用户登录至物联网关102，手动为终端103配置IP地址，或者控制器/控制设备下发IP配置命令给物联网关102，物联网关102响应IP配置命令静态配置终端103的IP地址；3、物联网关102通过NAT的方式为终端103分配IP地址，例如物联网关102通过对自身的IP地址进行转换，得到一个新的IP地址，并将该新的IP地址分配给终端103；4、物联网关102基于预设算法为终端103生成ULA，及将ULA作为终端103的IP地址。
S62、物联网关102发送终端103的上线消息至物联控制器101，上线消息包括终端103的IP地址。
在一些实施例中，当物联网关102为终端103分配IP地址之后，物联网关102可以发送终端103的上线消息至物联控制器101。例如，物联网关102发送给物联控制器101的上线消息报文的源地址为终端103的IP地址，使得物联控制器101可以获取终端103的IP地址，进而可以与终端103之间通过IP地址进行通信。在其他实施例中，物联网关102发送给物联控制器101的上线消息报文还可以携带有终端103的身份标识。
物联控制器101与终端103之间通过IP地址进行通信的实现方式可以是：物联控制器101发送给终端103的报文的目的地址为终端103的IP地址，物联网关102在接收到该报文之后，可以基于报文的目的地址确定与该目的地址对应的终端身份标识，进而可以基于终端身份标识确定该报文是发送给终端103，物联网关102再将报文转发给终端103；物联网关102接收到终端103发送给物联控制器101的报文时，物联网关102可以将该报文的源地址设置为终端103的IP地址，目的地址设置为物联控制器101的IP地址，使得物联控制器101接收到该报文时，可以获知该报文是由终端103发出的。
在一些实施例中，由于物联网关102连接的非IP终端各式各样，物联网关102获取到的某个非IP终端的身份标识可能是公共设备地址，另一个非IP终端的身份标识可能是SN码，另一个非IP终端的身份标识可能是MAC地址等，进而导致身份标识格式各样，格式亦不统一，为了便于后端管理非IP终端(例如便于后端的物联应用或者物联软件管理非IP终端)，可以为非IP终端分配统一格式的DeviceId作为终端身份标识信息，使得非IP终端具有统一格式且唯一的标识信息。物联网关102与终端103建立连接之后，物联网关102可以向物联控制器101请求为终端103分配唯一的DeviceId。物联控制器101接收到物联网关102为终端103分配DeviceId的请求(请求携带有终端103的身份标识)时，可以根据终端103的身份标识为终端103分配DeviceId，并返回为终端103分配的DeviceId给物联网关102。物联控制器101还可以将终端103的身份标识与DeviceId进行关联，并存储终端103的身份标识与DeviceId之间的关联关系。物联网关102同样也可以将终端103的身份标识与DeviceId进行关联，并存储终端103的身份标识与DeviceId之间的关联关系。物联网关102可以在接收到物联控制器101返回的为终端103分配DeviceId之后，为终端103分配IP地址。当物联网关102为终端103分配IP地址之后，物联网关102发送给物联控制器101的上线消息报文的源地址为终端103的IP地址，上线消息报文还可以携带有终端103的DeviceId。
在一些实施例中，若物联控制器101与多个物联网关102进行通信，某个物联网关102可以在为终端103分配IP地址之后，向其他物联网关102同步终端103的接入信息，接入信息可以包括终端103的IP地址、身份标识、DeviceId等信息，使得终端103下次与其他物联网关102建立连接时，其他物联网关102无需再次为终端103分配IP地址。其他物联网关102可以将终端103的接入信息存储在本地，并可将终端103的接入信息配置为第一状态，例如第一状态为nonactive，通过第一状态来表示物联网关虽然存储有终端103的接入信息，但物联网关并未与终端103建立连接。
例如，多个物联网关102布设在不同位置，终端103为蓝牙终端，终端103在t1时刻与某个物联网关102建立连接，若终端103发生位置变化，可能会超出与当前连接的物联网关102的有效距离范围，导致终端103与当前连接的物联网关102断开连接，在t2时刻，终端103移动至与另一物联网关102连接的有效距离范围，终端103与另一个物联网关102建立通信连接时，该物联网关102可以通过查找本地缓存的终端103的接入信息，得到终端103的IP地址。该物联网关102还可以将终端103的接入信息由第一状态修改为第二状态，例如第二状态为active，通过第二状态来表示物联网关与终端103建立连接。
在一些实施例中，对于一些非IP终端，链路层某些字段标识业务的属性，例如非IP终端为PLC终端，IEEE 1901.1协议规定了LID字段标识封包的优先级，LID字段的值越大，优先级越高。若在为非IP终端分配IP地址之后，并基于IP地址进行报文转发的话，将导致非IP终端的链路层属性信息丢失。为了避免丢失非IP终端的链路层属性信息，可以在物联网关102本地缓存非IP终端的链路层属性信息，以链路层属性信息作为key，当物联网关102收到物联控制器101发送过来的报文(例如，报文的目的地址为非IP终端的IP地址)时，物联网关102查本地缓存的非IP终端的链路层属性信息，基于链路层属性信息对报文重新进行封装，并发送给非IP终端。
以第一终端103A为PLC终端为例，第一终端103A和物联网关102建立连接，物联网关102为第一终端103A分配IP地址并且记录第一终端103A的链路层属性信息。例如，第一终端103A在与物联网关102建立连接之后，可以主动发送链路层属性信息至物联网关102，物联网关102可以将第一终端103A的链路层属性信息与分配的IP地址进行关联。当有多个PLC终端接入到物联网关102，物联网关102上可以缓存有多个PLC终端的链路层属性信息，并可分别将每隔PLC终端的链路层属性信息与对应分配的IP地址进行关联。
当物联网关102收到物联控制器101发往终端103的报文时，可以根据报文的目的地址从本地缓存查找到与终端103对应的链路层属性信息。物联网关102可以基于查找到的终端103的链路层属性信息对报文重新进行封装，并将重新封装的报文发送给终端103。基于链路层属性信息对报文重新进行封装，可以是指更改报文的承载，承载的数据是不变的。
在一些实施例中，为了避免丢失非IP终端的链路层属性信息，还可以对报文进行扩展，实现在报文中携带链路层属性信息，例如物联控制器101与非IP终端的之间基于Ipv6协议进行通信，通过对Ipv6报文进行扩展，实现在Ipv6报文中携带链路层属性信息。
具体地，Ipv6报文支持对报文头进行扩展，例如可以新定义一个类型的报文头来携带链路层属性信息，将携带链路层属性信息的报文头作为载荷封装在Ipv6报文头中；也可以复用已定义的报文头(例如Destination Options header)来携带链路层属性信息，针对特殊字段定义TLV格式来携带链路层属性信息，并封装在Ipv6报文头中。若物联网关102接收到由终端103发出的第一报文，且第一报文包括终端103的链路层属性信息，物联网关102可以从第一报文提取并保存终端103的链路层属性信息，及对第一报文重新进行封装，并将重新封装的第一报文发送至物联控制器101。重新封装的第一报文发不包含终端103的链路层属性信息。若物联网关102接收到由物联控制器101发出的第二报文，且第二报文的目的地址为终端103，物联网关102可以根据终端103的链路层属性信息对第二报文重新进行封装，及将重新封装的第二报文发送至终端103。
图7所示为本申请实施例中的物联网关的功能模块示意图。物联网关102可以包括建立模块1020、分配模块1021、发送模块1022和处理模块1023。本申请实施例所称的模块可以是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在处理器中的执行过程。该一个或多个模块可以被存储在存储器中并被配置成由一个或多个处理器执行。例如，该一个或多个模块可以被存储在图8所示的存储器1002中并被配置成由图8所示的处理器1001执行。
建立模块1020，用于基于终端103发送的第一消息与终端103建立通信连接。
在一些实施例中，第一消息用于物联网关102发现终端103，第一消息可以包括终端103的身份标识。本实施例的终端103以非IP终端为例，非IP终端通过物联网关102分配IP地址。本实施例的非IP终端可以是指为未配置有IP地址的终端，且非IP终端为非以太网设备。
在一些实施例中，出于物联网终端连接的安全考虑，物联网关102与终端103的连接需要得到物联控制器101的许可。具体地，若物联网关102在某个信道上扫描到终端103广播的第一信息，建立模块1020可用于发送终端103的身份标识至物联控制器101，物联控制器101基于终端103的身份标识确定是否允许终端103连接至物联网关102。例如，终端103的身份标识为SN码，物联控制器101构建有终端白名单，物联控制器101可以根据终端103的SN码，确定终端103是否处于终端白名单内，返回第二消息至物联网关102，第二消息可以包括允许连接的信息或者不允许连接的信息。若终端103处于终端白名单内，物联控制器101返回允许连接的信息至物联网关102，若终端103未处于终端白名单内，物联控制器101返回不允许连接的信息至物联网关102。
若建立模块1020接收到物联控制器101发送的允许终端103连接至物联网关102的第二消息，建立模块1020建立物联网关102与终端103的通信连接。
分配模块1021，用于基于终端103的身份标识为终端103分配IP地址。
在一些实施例中，分配模块1021可以在物联网关102与终端103建立连接之后，为终端103分配IP地址。当分配模块1021为终端103分配IP地址之后，分配模块1021还可以将终端103的身份标识与IP地址进行关联，终端103的身份标识与IP地址之间的关联关系可以存储在物流网关102中(例如存储在存储器1002)。
在一些实施例中，分配模块1021为终端103分配IP地址的方式可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。例如，分配模块1021可以向DHCP服务器申请终端103的IP地址，或者根据配置命令静态配置终端103的IP地址，或者对预设IP地址进行网络地址转换，得到终端103的IP地址，其中预设IP地址可以包括物联网关102的IP地址，或者根据唯一本地地址算法生成终端103的IP地址。
发送模块1022，用于发送终端103的上线消息至物联控制器101，上线消息包括终端103的IP地址。
在一些实施例中，当分配模块1021为终端103分配IP地址之后，发送模块1022可以发送终端103的上线消息至物联控制器101。例如，发送模块1022发送给物联控制器101的上线消息报文的源地址为终端103的IP地址，使得物联控制器101可以获取终端103的IP地址，进而可以与终端103之间通过IP地址进行通信。在其他实施例中，发送模块1022发送给物联控制器101的上线消息报文还可以携带有终端103的身份标识。
物联控制器101与终端103之间通过IP地址进行通信的实现方式可以是：物联控制器101发送给终端103的报文的目的地址为终端103的IP地址，处理模块1023在接收到该报文之后，可以基于报文的目的地址确定与该目的地址对应的终端身份标识，进而可以基于终端身份标识确定该报文是发送给终端103，发送模块1022再将报文转发给终端103；处理模块1023接收到终端103发送给物联控制器101的报文时，处理模块1023可以将该报文的源地址设置为终端103的IP地址，目的地址设置为物联控制器101的IP地址，使得物联控制器101接收到该报文时，可以获知该报文是由终端103发出的。
在一些实施例中，由于物联网关102连接的非IP终端各式各样，物联网关102获取到的某个非IP终端的身份标识可能是公共设备地址，另一个非IP终端的身份标识可能是SN码，另一个非IP终端的身份标识可能是MAC地址等，进而导致身份标识格式各样，格式亦不统一，为了便于后端管理非IP终端(例如便于后端的物联应用或者物联软件管理非IP终端)，可以为非IP终端分配统一格式的DeviceId作为终端身份标识信息，使得非IP终端具有统一格式且唯一的标识信息。物联网关102与终端103建立连接之后，分配模块1021可以向物联控制器101请求为终端103分配唯一的DeviceId。物联控制器101接收到为终端103分配DeviceId的请求(请求携带有终端103的身份标识)时，可以根据终端103的身份标识为终端103分配DeviceId，并返回为终端103分配的DeviceId给分配模块1021。物联控制器101还可以将终端103的身份标识与DeviceId进行关联，并存储终端103的身份标识与DeviceId之间的关联关系。分配模块1021同样也可以将终端103的身份标识与DeviceId进行关联，终端103的身份标识与DeviceId之间的关联关系可以存储在物联网关102。分配模块1021可以在接收到物联控制器101返回的为终端103分配DeviceId之后，为终端103分配IP地址。当分配模块1021为终端103分配IP地址之后，发送模块1022发送给物联控制器101的上线消息报文的源地址可以为终端103的IP地址，上线消息报文还可以携带有终端103的DeviceId。
在一些实施例中，若物联控制器101与多个物联网关102进行通信，某个物联网关102可以在为终端103分配IP地址之后，向其他物联网关102同步终端103的接入信息，例如通过发送模块1022将终端103的接入信息发送至其他物联网关，接入信息可以包括终端103的IP地址、身份标识、DeviceId等信息，使得终端103下次与其他物联网关102建立连接时，其他物联网关102无需再次为终端103分配IP地址。其他物联网关102可以将终端103的接入信息存储在本地，并可将终端103的接入信息配置为第一状态，例如第一状态为nonactive，通过第一状态来表示物联网关虽然存储有终端103的接入信息，但物联网关并未与终端103建立连接。
例如，若物联网关102与终端103之间的通信连接断开，处理模块1023用于删除终端103的接入信息，使得终端103下次与物联网关102连接需要重新为终端103分配IP地址。
若物联网关102与终端103之间的通信连接断开，处理模块1023还可用于将终端103的接入信息由第一状态修改为第二状态，以表征物联网关102与终端103未建立连接，同时物联网关102下次与终端103连接时可以使用上一次为终端103分配的IP地址，无需重新为终端103分配IP地址。
例如，多个物联网关102布设在不同位置，终端103为蓝牙终端，终端103在t1时刻与某个物联网关102建立连接，若终端103发生位置变化，可能会超出与当前连接的物联网关102的有效距离范围，导致终端103与当前连接的物联网关102断开连接，在t2时刻，终端103移动至与另一物联网关102连接的有效距离范围，终端103与另一个物联网关102建立通信连接时，该物联网关102可以通过查找本地缓存的终端103的接入信息，得到终端103的IP地址。该物联网关102还可以将终端103的接入信息由第一状态修改为第二状态，例如第二状态为active，通过第二状态来表示物联网关与终端103建立连接。
在一些实施例中，若终端103包括链路层属性信息，处理模块1023还用于在接收到由物联控制器101发出的报文，且报文的目的地址为终端103，获取终端103的链路层属性信息，及根据链路层属性信息对报文重新进行封装；发送模块1022还用于将重新封装的报文发送至终端103。
在一些实施例中，处理模块1023还可用于在接收到由终端103发出的第一报文，且第一报文包括终端103的链路层属性信息，且第一报文的目的地址为物联控制器101，从第一报文提取链路层属性信息，及对第一报文重新进行封装；发送模块1022还用于将重新封装的第一报文发送至物联控制器101；处理模块1023还可用于接收到由物联控制器101发出的第二报文，且第二报文的目的地址为终端103，根据终端103的链路层属性信息对第二报文重新进行封装；发送模块1022还用于将重新封装的第二报文发送至终端。
如图8所示，为本发明实施例提供的一种物联网关102，包括：处理器1001、存储器1002、总线1003、输入输出接口1004和通信接口1005。总线1003用于连接处理器1001、存储器1002、输入输出接口1004和通信接口1005，并且在处理器1001、存储器1002、输入输出接口1004和通信接口1005之间实现数据传输。例如，处理器1001通过总线1003从输入输出接口1004接收到命令，解密接收到的命令，根据解密的命令执行计算或数据处理。存储器1002可以包括程序模块，程序模块可以由软件、固件、硬件或其中的至少两种组成。输入输出接口1004转发用户通过输入设备(例如感应器、键盘、触摸屏)输入的命令或数据。通信接口1005将物联网关102与其他设备(例如物联控制器101、终端103等)、网络进行连接。通信接口1005还可以通过有线或无线连接到网络以连接到外部其他的设备。
在一些实施例中，处理器1001可以包括中央处理器(central processing unit，CPU)、图形处理器(graphics processing unit，GPU)、微处理器(micro processor，MP)或者数字信号处理器(digital signal processor，DSP)等处理器中的任意一种或多种。
存储器1002包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)。存储器1002还可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(read-only memory，ROM)，快闪存储器，机械硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid state drive，SSD)。
总线1003可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图2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。总线1003可包括在物联网关102各个部件(例如，存储器1002、处理器1001、通信接口1005)之间传送信息的通路。
通信接口1005使用例如但不限于网络接口卡、收发器一类的收发模块，来实现物联网关102与其他设备或通信网络之间的通信。
在一些实施例中，存储器1002中存储有可执行的程序代码，例如处理器1001执行该可执行的程序代码以分别实现上述图7所示的建立模块1020、分配模块1021和发送模块1022的功能，从而实现图6所示的物联网通信方法。也即，存储器1002上存有用于执行图6所示的物联网通信方法的指令。
本实施例还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在物理网关上运行时，使得物理网关执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的物联网通信方法。
本实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在物理网关上运行时，使得物理网关执行上述相关步骤，以实现上述实施例中的物联网通信方法。
另外，本申请的实施例还提供一种装置，这个装置具体可以是芯片，组件或模块，该装置可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储计算机执行指令，当装置运行时，处理器可执行存储器存储的计算机执行指令，以使芯片执行上述各方法实施例中的物联网通信方法。
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。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例是示意性的，例如，该模块或单元的划分，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装置，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，装置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。
该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一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
该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，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例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个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请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(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。

Claims (16)

1.一种物联网通信方法，其特征在于，所述物联网通信方法包括：
物联网关基于终端发送的第一消息与所述终端建立通信连接，所述第一消息用于所述物联网关发现所述终端，所述第一消息包括所述终端的身份标识，所述终端为非以太网设备；
所述物联网关基于所述终端的身份标识为所述终端分配互联网协议IP地址；
所述物联网关发送所述终端的上线消息至物联控制器，所述上线消息包括所述终端的IP地址。
2.如权利要求1所述的物联网通信方法，其特征在于，所述物联网关基于终端发送的第一消息与所述终端建立通信连接，包括：
所述物联网关发送所述身份标识至所述物联控制器，以使得所述物联控制器基于所述身份标识确定是否允许所述终端连接至所述物联网关；
若所述物联网关接收到所述物联控制器发送的允许所述终端连接至所述物联网关的第二消息，所述物联网关与所述终端建立通信连接。
3.如权利要求1所述的物联网通信方法，其特征在于，所述物联网关基于所述身份标识为所述终端分配IP地址，包括：
所述物联网关为所述终端分配IP地址，及将所述终端的IP地址与所述身份标识进行关联。
4.如权利要求1所述的物联网通信方法，其特征在于，所述物联网关基于所述终端的身份标识为所述终端分配IP地址，包括：
所述物联网关发送所述终端的身份标识至所述物联控制器，以使得所述物联控制器根据所述身份标识为所述终端分配设备标识；
所述物联网关接收所述物联控制器发送的所述终端的设备标识，及将所述终端的设备标识与所述身份标识进行关联；
所述物联网关为所述终端分配IP地址，及将所述终端的IP地址与所述设备标识进行关联。
5.如权利要求3或4所述的物联网通信方法，其特征在于，所述物联网关为所述终端分配IP地址，包括：
所述物联网关向动态主机配置协议DHCP服务器申请所述终端的IP地址；或者
所述物联网关根据配置命令静态配置所述终端的IP地址；或者
所述物联网关对预设IP地址进行网络地址转换NAT，得到所述终端的IP地址，所述预设IP地址包括所述物联网关的IP地址；或者
所述物联网关根据唯一本地地址ULA算法生成所述终端的IP地址。
6.如权利要求4所述的物联网通信方法，其特征在于，所述上线消息的源地址为所述终端的IP地址，且所述上线消息携带了所述终端的设备标识。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的物联网通信方法，其特征在于，所述物联网通信方法还包括：
若所述物联网关与所述终端之间的通信连接断开，所述物联网关发送所述终端的下线消息至所述物联控制器；
所述物联网关删除与所述终端关联的信息，所述与所述终端关联的信息至少包括所述终端的身份标识与IP地址。
8.如权利要求1至6中任意一项所述的物联网通信方法，其特征在于，所述物联网通信方法还包括：
若所述物联网关与所述终端之间的通信连接断开，所述物联网关发送所述终端的下线消息至所述物联控制器；
所述物联网关将与所述终端关联的信息由第一状态修改为第二状态，所述与所述终端关联的信息至少包括所述终端的身份标识与IP地址。
9.如权利要求8所述的物联网通信方法，其特征在于，所述物联网关基于所述身份标识为所述终端分配IP地址，包括：
若所述物联网关未存储有与所述终端关联的信息，所述物联网关基于所述身份标识为所述终端分配IP地址；或者
若所述物联网关存储有与所述终端关联的信息，所述物联网关将与所述终端关联的信息由所述第二状态修改为所述第一状态。
10.如权利要求1至6中任意一项所述的物联网通信方法，其特征在于，所述物联网通信方法还包括：
所述物联网关将与所述终端关联的信息发送至其他物联网关，所述其他物联网关与所述物联控制器通信连接。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的物联网通信方法，其特征在于，所述终端包括链路层属性信息，所述物联网通信方法还包括：
若所述物联网关接收到由所述物联控制器发出的报文，且所述报文的目的地址为所述终端，所述物联网关获取所述终端的链路层属性信息，及根据所述链路层属性信息对所述报文重新进行封装；
所述物联网关将重新封装的所述报文发送至所述终端。
12.如权利要求1至10中任意一项所述的物联网通信方法，其特征在于，所述终端包括链路层属性信息，所述物联网通信方法还包括：
若所述物联网关接收到由所述终端发出的第一报文，且所述第一报文包括所述终端的链路层属性信息，且所述第一报文的目的地址为所述物联控制器，所述物联网关从所述第一报文提取所述链路层属性信息，及对所述第一报文重新进行封装，并发送至所述物联控制器；
若所述物联网关接收到由所述物联控制器发出的第二报文，且所述第二报文的目的地址为所述终端，所述物联网关根据所述链路层属性信息对所述第二报文重新进行封装，及将重新封装的所述第二报文发送至所述终端。
13.一种物联网关，其特征在于，包括：
建立模块，用于基于终端发送的第一消息与所述终端建立通信连接，所述第一消息用于所述物联网关发现所述终端，所述第一消息包括所述终端的身份标识，所述终端为非以太设备；
分配模块，用于基于所述身份标识为所述终端分配互联网协议IP地址；
发送模块，用于发送所述终端的上线消息至物联控制器，所述上线消息包括所述终端的IP地址。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在处理器上运行时，使得物联网关执行如权利要求1至权利要求12中任一项所述的物联网通信方法。
15.一种物联网关，其特征在于，所述物联网关包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于调用所述存储器中的指令，使得所述物联网关执行权利要求1至权利要求12中任一项所述的物联网通信方法。
16.一种物联网系统，其特征在于，包括终端、物联网关及物联控制器，所述物联网关用于执行如权利要求1至权利要求12中任一项所述的物联网通信方法。
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