WO2011140838A1 - 一种m2m平台通信系统和方法 - Google Patents

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WO2011140838A1
WO2011140838A1 PCT/CN2011/070568 CN2011070568W WO2011140838A1 WO 2011140838 A1 WO2011140838 A1 WO 2011140838A1 CN 2011070568 W CN2011070568 W CN 2011070568W WO 2011140838 A1 WO2011140838 A1 WO 2011140838A1
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冯宇翔
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中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • the present invention relates to machine-to-machine/human (M2M) technology in the field of computer communications, and more particularly to an M2M platform communication system and method.
  • M2M machine-to-machine/human
  • Machine-to-Machine/Man is a networked application and service centered on intelligent interaction of machine terminals.
  • M2M provides customers with comprehensive information solutions by embedding wireless communication modules inside the machine and using wireless communication and other means of access to meet customers' information needs for monitoring, command and dispatch, data collection and measurement. .
  • the M2M terminal satisfies a certain protocol.
  • the mobile M2M terminal is based on the Wireless Machine Communication Protocol (WMMP), and the terminal of the Telecommunication M2M supports the M2M Terminal Monitoring Control Protocol (MDMP); and has certain functions, such as receiving a remote M2M platform activation command and a local failure alarm. , data communications, remote upgrades, data statistics, and end-to-end communication interactions.
  • WMMP Wireless Machine Communication Protocol
  • MDMP M2M Terminal Monitoring Control Protocol
  • the M2M platform is a system that provides unified M2M terminal access management, terminal device authentication and detection control for M2M application service clients, and can forward corresponding service data.
  • the M2M application service platform is an application system that provides various types of M2M application services for clients of M2M application services and implements specific industry business logic processing.
  • the Internet of Things is similar to the Internet. It is necessary to interconnect many devices. The goal of the Internet of Things is even more ambitious. It is necessary to interconnect all terminal devices.
  • the initial stage of the Internet of Things system is the M2M system.
  • M2M platform is required to be implemented, and all M2M applications and the underlying terminals are registered on the platform.
  • M2M application communicates with the underlying terminal, and communication between the underlying terminals To be forwarded through the M2M platform.
  • the Internet of Things has its own particularity.
  • the amount of data it communicates is very large, and the number of underlying devices will also be astronomical. If you do not design a high-performance, scalable M2M system architecture, you can't meet the needs of the development of the Internet of Things according to the existing protocols. If there is no Internet-like self-maintenance that can be easily extended, The development of the Internet of Things will encounter bottlenecks.
  • M2M platform interworking M2M platform interworking in multiple regions is an inevitable trend in the future
  • M2M platform interworking problem M2M platform interworking problem
  • M2M platform can be divided into two.
  • Level A national level M2M platform and many local M2M platforms.
  • the local M2M platform can be directly connected to the national M2M platform.
  • the local M2M platform needs to send and receive messages between the local M2M platforms, and requires a national-level M2M platform for transit.
  • this layered solution will have problems of network robustness and poor scalability.
  • the M2M application and the underlying terminal have interfaces that do not directly communicate with the M2M platform, but the use of the interface is limited to transparent transmission of service information, and a large amount of communication traffic still needs to pass the M2M. Platform forwarding, therefore, it is necessary to enhance the robustness and scalability of the M2M platform.
  • the main object of the present invention is to provide an M2M platform communication system and method for improving the scalability of the M2M platform communication system and enhancing the efficiency and robustness of the underlying communication.
  • the present invention provides an M2M platform communication system, which is composed of a plurality of M2M platforms, and the M2M platform is registered with an underlying terminal, and the M2M platform includes: an upper layer application logic processing module and an underlying communication module, wherein
  • the upper layer applies a logic processing module, which is used to execute an application logic process of the M2M platform,
  • the bottom layer message carries the entire network unique identifier of the destination bottom layer terminal; the bottom layer communication module is configured to route the bottom layer message to the destination according to the network-wide unique identifier carried in the bottom layer message The underlying terminal.
  • the M2M platform allocates a unique identifier of the entire network to the bottom terminal;
  • the entire network unique identifier includes: an M2M platform identifier registered by the bottom terminal; correspondingly, the bottom communication module of each M2M platform is further configured to extract, from the entire network unique identifier, the M2M platform registered by the bottom terminal Identifying, and matching the extracted M2M platform identifier with the identifier of the M2M platform to which the underlying communication module belongs, and searching for the routing forwarding table of the underlying communication module according to the extracted M2M platform identifier when the matching fails, and according to the found The forwarding path forwards the underlying message.
  • the unique identifier of the entire network further includes: an underlying terminal type code, an identifier of the device group to which the underlying terminal is registered under the M2M platform, a registration time, and a serial number;
  • the underlying communication module of each M2M platform is further configured to: when the matching is successful, extract an underlying terminal type code from the entire network unique identifier, and an identifier of a device group to which the underlying terminal is registered under the M2M platform, a registration time and a serial number, if the extracted registration time and the serial number are both default values, the bottom message is sent to all the bottom terminals in the group corresponding to the identifier of the device group; if the extracted registration time and If the serial number is not the default value, it matches the registration information maintained by the M2M platform to which it belongs, and sends the underlying message to the underlying terminal whose registration information matches.
  • the system further includes: an operator management configuration station, which is connected to each M2M platform, and configured to configure and maintain a routing table of the bottom communication module of each M2M platform.
  • the underlying communication module of each M2M platform is further configured to implement maintenance on respective routing tables by interacting with routing information of adjacent underlying communication modules.
  • the invention also provides a M2M platform communication method, the method comprising:
  • the upper layer application logic processing module performs the application logic processing of the M2M platform to obtain an underlying message, where the bottom layer message carries the entire network unique identifier of the destination bottom layer terminal;
  • the underlying communication module routes the underlying message to the destination bottom terminal according to the entire network unique identifier carried in the underlying message.
  • the method further includes: when the underlying terminal requests registration, the M2M platform allocates a unique identifier of the entire network to the bottom layer terminal;
  • the entire network unique identifier includes: an M2M platform identifier registered by the bottom terminal; and correspondingly, the method further includes: the bottom communication module extracts the M2M platform identifier registered by the bottom terminal from the entire network unique identifier carried by the bottom message And matching the extracted M2M platform identifier with the identifier of the M2M platform to which the underlying communication module belongs, and when the matching fails, searching for the routing forwarding table of the underlying communication module according to the extracted M2M platform identifier, and according to the found Forwarding the path, forwarding the underlying message.
  • the unique identifier of the entire network further includes: an underlying terminal type code, an identifier of the device group to which the underlying terminal is registered under the M2M platform, a registration time, and a serial number;
  • the method further includes: when the matching is successful, the underlying communication module extracts an underlying terminal type code from the network-wide unique identifier, an identifier of a device group to which the underlying terminal is registered under the M2M platform, a registration time, and a serial number, if the extracted registration time and the serial number are both default values, sending the underlying message to all the underlying terminals in the group corresponding to the identifier of the device group; if the extracted registration time and/or sequence If the number is not the default value, it matches the registration information maintained by the M2M platform to which it belongs, and sends the underlying message to the underlying terminal whose registration information matches.
  • the method further includes: routing tables of the underlying communication modules of each M2M platform are configured and maintained by an operator management configuration station connected to each M2M platform.
  • the method further includes: the underlying communication module of each M2M platform interacts with the routing information of the adjacent underlying communication module to implement maintenance of the respective routing table.
  • the M2M platform communication system and method provided by the present invention the upper layer application logic processing module executes the application logic processing of the M2M platform, and obtains the underlying message, where the underlying message carries the entire network unique identifier of the destination bottom layer terminal; The entire network unique identifier carried in the underlying message routes the underlying message to the destination underlying terminal.
  • the underlying message routing includes routing across the M2M platform and routing across non-M2M platforms.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram 1 of a communication system of an M2M platform according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram 2 of a communication system of an M2M platform according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an internal structure of an M2M platform according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • the present invention improves the architecture of the M2M platform communication system.
  • the improved M2M platform communication system architecture is as shown in FIG. 1 and FIG. 2, and is composed of multiple M2M platforms, under each M2M platform.
  • the underlying terminal is registered, and multiple M2M platforms are interoperable through the Internet.
  • the underlying device For each of the underlying terminals, when registering, the underlying device requests the registered M2M platform to assign a network-wide unique identifier to it, and the entire network unique identifier includes sufficient information required for routing and service processing. For routing, the entire network unique identifier must contain the M2M platform identifier; for service processing, the entire network unique identifier must contain the information of the underlying terminal itself: type, group, etc., under the type, group information, in order to continue to uniquely determine and distinguish A terminal in a group at the bottom layer can also add other information, such as time stamp, serial number, and so on. That is, when the underlying terminal is registered with the M2M platform, the M2M platform dynamically allocates a network-wide unique identifier to the underlying terminal.
  • the unique identifier of the entire network may include: the M2M platform identifier registered by the bottom terminal, and the bottom The layer terminal type code, the identifier of the device group to which the underlying terminal is registered under the M2M platform, the registration time and sequence number of the underlying terminal, and the like.
  • the M2M platform needs to register with the corresponding M2M application according to the subscription relationship between the underlying terminal and the service stored by itself. If the M2M application is an application registered on another M2M platform, the M2M platform queries its own routing table, forwards the message through multiple M2M platforms, and registers with the M2M application.
  • the present invention also implements the M2M architecture as follows:
  • the functions of the M2M platform are hierarchically divided, as shown in Figure 3, divided into: an upper application logic processing module and an underlying communication module.
  • the upper application logic processing module is responsible for the application logic processing of the M2M platform, including: processing information on the underlying terminal, requesting the underlying terminal configuration, reading the underlying terminal configuration, sending control commands to the underlying terminal, and the like.
  • the underlying communication module is responsible for forwarding the underlying message obtained by logical processing of the upper layer, including: receiving the underlying message from other M2M platforms and uploading it to the upper application logic processing module of the M2M platform where it is located, and applying the upper logic processing module from the upper layer of the M2M platform. Receive messages and forward them to other M2M platforms.
  • the only parameter that needs to be communicated to the upper layer of the platform, or the upper layer of the platform is passed to the underlying layer of the communication is the unique identifier of the entire network of the underlying terminal itself.
  • Hierarchical division of the functions of the M2M platform the purpose of which is to completely separate the underlying communication functions and encapsulate the communication capabilities, thereby providing a message forwarding service to the upper layer of the M2M platform, so that the upper layer of the M2M platform only needs to pay attention to the business logic. Processing.
  • the upper layer of the M2M platform needs to send and receive messages, it only needs to register to one of the underlying communication modules. Because will The communication function is implemented independently for a single module. Compared with the case where it is not independent, the code implementation complexity of the M2M platform can be greatly reduced, the reliability of the program can be improved, and the performance can be greatly improved.
  • the underlying communication module is specifically responsible for the underlying communication, the upper layer functions are shielded, so that the underlying layer can be implemented using one process, and the efficiency and robustness of the system will be greatly improved.
  • each M2M platform can take one of the following two ways when implementing interconnection:
  • the routing table of the underlying communication module of each M2M platform is configured and maintained by the operator management configuration station connected to each M2M platform. That is to say, all the underlying communication modules use TCP/IP communication, and all listen on one port, waiting for connection requests of other underlying communication modules; the operator knows the information of all the underlying communication modules, and manages the configuration table through the operator.
  • the configuration enables interconnection between the specified two underlying communication modules. In this way, the operator can directly connect any two of the underlying communication modules of all the underlying communication modules, or directly connect some of the underlying communication modules.
  • the routing tables of all the underlying communication modules are maintained by the operator management configuration station.
  • the underlying communication module is in a self-maintenance state, and the underlying communication modules of each M2M platform interact with the routing information of the adjacent underlying communication modules to maintain the respective routing tables. That is to say, all the underlying communication modules use TCP/IP communication to listen on a certain port and wait for connection requests from other underlying communication modules; each underlying communication module itself stores a route to all underlying communication modules.
  • the table includes records of the routing policies of all the underlying communication modules known by itself, each record includes: a unique identifier of the underlying communication module of the destination, a link identifier of the next hop, and the like.
  • all the underlying communication modules have a message forwarding routing table of the entire network M2M platform, and the routing table can be updated periodically.
  • the platform communication module of the entire network can sense and update the respective routing tables.
  • the underlying communication module Regularly send its own routing table to the underlying communication module directly adjacent to it, and after receiving the routing table of the adjacent underlying communication module, compare it with its own routing table, and if it compares and displays the new underlying communication module, update itself. Routing table. For example: When a new underlying communication module A accesses the system, it will first connect to an existing module B in the system, module B will send its own routing table to module A, and add module A to its own routing table.
  • module B sends a new message to the module directly adjacent to itself (except the A module); the underlying communication module that receives the new message of the module checks whether its own routing table has the record of the newly added module, if not The record of the newly added module adds the record information carried by the new message of the module in its own routing table, and sends the new message of the module to other modules directly adjacent to itself (except the module B that sends the new message) If there is already a record of the newly added module, the new message of the module is discarded and not processed.
  • the platform communication module of the entire network can sense and update the respective routing table. That is, there is a heartbeat message between the adjacent bottom layer communication modules. If an underlying communication module A fails, a heartbeat message timeout occurs with the neighboring bottom communication module B, or the link timeout timeout occurs. Module B first updates its own routing table, deletes all routing records to module A, and sends a module failure message to the underlying communication module (except A module) directly adjacent to itself; the underlying communication module that receives the module failure message checks Whether the routing table of the fault has a record of the faulty module.
  • the module except for module B that sends the module fault message), if there is no record of the faulty module, the module fault message is discarded and not processed.
  • the underlying communication module forwards the underlying message, it only needs to find its own routing table, and then forward the underlying message to the corresponding communication link.
  • the underlying communication module forwards the underlying message if there is a route record of the destination underlying communication module in its own routing table, it is forwarded normally, and a successful response is returned to the neighboring module that sends the underlying message; otherwise, the phase of the underlying message is sent.
  • the neighbor module returns a failure response.
  • the underlying communication module receiving the failure response returns the failure response to the underlying communication module that forwards the last hop of the underlying message, so that the first underlying communication module that sends the underlying message knows that the underlying message failed to be sent.
  • the underlying communication module acting as the sender of the message can re-send a routing flow, rediscover the forwarding route of the underlying message, and cause other underlying communication modules to update their routing table. For example: If the underlying communication module A, as the first module that sends the underlying message, knows that the underlying message sent by itself to module B fails, it will send a rerouting request message to all the underlying communication modules that are directly adjacent, in the rerouting request. The message carries the number of route hops set by module A itself. The underlying communication module that receives the rerouting request message first checks whether it is module B.
  • module B If it is not module B, it checks whether the value of the route hop count in the rerouting request message is 0. If not, it will be 0. The check re-routing request message is forwarded to all directly adjacent modules (except for the module of the message), and the unique identifier of the forwarding module itself is filled in the message when forwarding, and the value of the hop count is decremented by 1; if it is 0 , the rerouting request message is discarded and not processed. If the check itself is module B, according to the routing process record in the rerouting request message, the bottom hopping bottom layer communication module sends a route success response message, and the response message carries all the underlying communication modules that pass through the entire transmission process in turn. Uniquely identifies.
  • the underlying communication module that receives the response message of the successful route updates the routing information of the routing table to the module B according to the path information recorded in the response message, and then checks whether it is the module A. If it is not the module A, it will The successful response message of the route is sent to the underlying communication module of the first hop; if it is module A itself, the process ends completely.
  • the destination address is the network unique identifier of the bottom terminal. If the underlying terminal and the M2M application are registered on the same M2M platform, the M2M platform directly delivers the message to the underlying terminal; if the underlying terminal and the M2M application are not registered on the same M2M platform, the M2M platform first queries Its own routing table, then start routing the message For the destination bottom-end terminal, the route is a route across the M2M platform.
  • the message is first sent to the M2M platform to which the underlying terminal belongs, and the M2M platform finds the M2M application corresponding to the bottom layer terminal in the subscription relationship record stored by the M2M platform. If the M2M application is an application registered to the M2M platform itself, it is directly forwarded to the M2M application; if it is an application registered on another M2M platform, the M2M platform first queries its own routing table, and then starts routing the message. For the purpose of M2M applications.
  • the destination address is the network unique identifier of the underlying terminal. If the two underlying terminals are registered on the same M2M platform, the M2M platform directly sends a message to the destination underlying terminal; if not on the same M2M platform, the M2M platform first queries its own routing table, and then starts routing the message. Give the destination bottom terminal.
  • the processing flow of the M2M platform is similar.
  • the M2M application sends a message to the underlying terminal as an example to illustrate the working process of the underlying communication module.
  • the message sent by the M2M application to the underlying terminal is first sent to the M2M platform.
  • the destination address of the message is the unique identifier of the entire network of the underlying terminal.
  • the upper layer of the M2M platform performs logical processing first.
  • the processing type includes: Processing of information on the terminal, requesting the underlying terminal configuration, reading the underlying terminal configuration, sending control commands to the underlying terminal, etc., and then transmitting the message to any of the underlying communication modules for forwarding.
  • the underlying communication module extracts the M2M platform identifier registered by the underlying terminal from the unique identifier of the entire network carried in the received message, and then finds the forwarding path in the routing table of its own, and forwards the message to the corresponding link.
  • the underlying communication module that receives the message extracts the M2M platform identifier registered by the underlying terminal from the unique identifier of the entire network carried by the message, and checks whether the extracted M2M platform identifier is uniquely identifierd by itself (that is, the M2M platform to which it belongs) Match) match, if not, continue to look up the routing table and forward it to the next underlying communication module in the forwarding path; If the matching is performed, the information of the underlying terminal type code, the identifier of the device group to which the M2M platform is registered, the registration time, and the serial number are extracted from the unique identifier of the entire network carried by the message.
  • the M2M platform will send the M2M application message to all the underlying terminals in the group corresponding to the identifier of the device group; if the registration time and/or sequence If the number has a specific value (that is, it is not the default value), the M2M platform matches all the underlying terminal information registered thereto in the registration information maintained by itself, and sends the M2M application message to the bottom layer of the registration information matching. terminal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种机器对机器/人（M2M）平台通信系统，由多个M2M平台组成，M2M平台下注册有底层终端，该M2M平台包括：上层应用逻辑处理模块和底层通信模块。上层应用逻辑处理模块，用于执行M2M平台的应用逻辑处理，得到底层消息，该底层消息中携带目的底层终端的全网唯一标识；底层通信模块，用于根据底层消息中携带的全网唯一标识，将底层消息路由到目的底层终端。本发明还公开了一种M2M平台通信方法。通过本发明的系统和方法，提高了M2M平台通信系统的扩展性，增强了底层通信的效率和健壮性。

Description

一种 M2M平台通信系统和方法 技术领域
本发明涉及计算机通信领域的机器对机器 /人 ( M2M )技术， 尤其涉及 一种 M2M平台通信系统和方法。 背景技术
机器对机器 /人（M2M, Machine-to-Machine/Man )是一种以机器终端 智能交互为核心的、 网络化的应用与服务。 M2M通过在机器内部嵌入无线 通信模块， 以无线通信、 等为接入手段， 为客户提供综合的信息化解决方 案， 以满足客户对监控、 指挥调度、 数据釆集和测量等方面的信息化需求。
M2M 终端满足某种协议， 如移动 M2M 终端基于无线机器通信协议 ( WMMP ), 电信 M2M的终端支持 M2M终端监测控制协议 ( MDMP ); 并 具有一定功能，如接收远程 M2M平台激活指令、本地故障告警、数据通信、 远程升级、 数据统计以及端到端的通信交互功能。
M2M平台是为 M2M应用服务的客户端提供统一的 M2M终端接入管 理、 终端设备鉴权和检测控制， 并能够转发相应业务数据的系统。 M2M应 用业务平台是为 M2M应用服务的客户端提供各类 M2M应用服务， 实现特 定行业业务逻辑处理的应用系统。
物联网类似互联网， 都是要将众多的设备互联互通起来， 只是物联网 的目标更为宏大， 是要将所有终端设备全部互联。
物联网系统的初期就是 M2M系统， 对于如何设计 M2M系统架构的问 题，作为运营商，通常希望物联网具有一个核心控制节点。因此现有的 M2M 协议中， 都要求实现一个 M2M平台， 所有的 M2M应用和底层终端都要注 册到该平台上面来。 M2M应用与底层终端之间通信， 底层终端之间通信都 要通过 M2M平台进行转发。
但是物联网有其特殊性， 其通信的数据量非常巨大， 底层设备的数量 也将是天文数字。 如果不设计一套高性能、 可扩展的 M2M系统架构， 按照 现有的协议是不能够满足物联网发展需要的； 如果没有一个类似与互联网 那样的可以进行自我维护， 可以方便扩展的通信系统， 物联网的发展将会 遭遇到瓶颈。
然而， 目前的 M2M通信系统要么没有考虑 M2M平台互通的问题 (多 个地域的 M2M平台互通是在未来不可避免的趋势）， 要么考虑了 M2M平 台互通的问题， 但是 M2M 平台最多可以分为两个层次： 一个全国级别的 M2M平台和许多个地方性 M2M平台。 地方性 M2M平台可以与全国级别 的 M2M平台直接连通， 地方性 M2M平台之间要收发消息， 需要全国级别 的 M2M平台进行中转。 当物联网发展到一定阶段， 业务量变得巨大以后， 这种分层方案就会存在网络健壮性和扩展性差的问题。
另外， 在现有的 M2M相关协议中规定， M2M应用和底层终端都有不 通过 M2M平台直接通信的接口， 但是该接口的使用只限于透传业务信息， 大量的通信业务量都还是要通过 M2M平台转发的， 因此， 增强 M2M平台 的健壮性和可扩展性是非常有必要的。 发明内容
有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种 M2M 平台通信系统和方 法， 以提高 M2M平台通信系统的扩展性， 增强底层通信的效率和健壮性。
为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种 M2M平台通信系统， 由多个 M2M平台组成， 所述 M2M平台下注册有底层终端， 所述 M2M平台包括： 上层应用逻辑处理模 块和底层通信模块， 其中，
所述上层应用逻辑处理模块， 用于执行 M2M平台的应用逻辑处理，得 到底层消息， 所述底层消息中携带目的底层终端的全网唯一标识； 所述底层通信模块， 用于根据所述底层消息中携带的全网唯一标识， 将所述底层消息路由到所述目的底层终端。
所述 M2M平台在底层终端请求注册时，为所述底层终端分配全网唯一 标识；
所述全网唯一标识中包括： 底层终端所注册的 M2M平台标识； 相应的， 所述各 M2M平台的底层通信模块进一步用于，从所述全网唯 一标识中提取底层终端所注册的 M2M平台标识 , 并将提取的 M2M平台标 识与底层通信模块自身所属 M2M 平台的标识进行匹配， 在所述匹配失败 时， 根据提取的 M2M平台标识， 查找底层通信模块自身的路由转发表， 并 根据查找到的转发路径， 对所述底层消息进行转发。
所述全网唯一标识中还包括： 底层终端类型编码、 底层终端所注册 M2M平台下所属设备组的标识、 注册时间和序列号；
相应的， 所述各 M2M平台的底层通信模块进一步用于， 在所述匹配成 功时， 从所述全网唯一标识中提取底层终端类型编码、 底层终端所注册 M2M平台下所属设备组的标识、 注册时间和序列号， 如果所提取的注册时 间和序列号都为缺省值， 则向所述设备组的标识所对应组中的所有底层终 端发送所述底层消息； 如果所提取的注册时间和 /或序列号不为缺省值， 则 与自身所属 M2M平台维护的注册信息进行匹配，并将所述底层消息发送给 注册信息匹配的底层终端。
该系统还包括： 运营商管理配置台， 连接各 M2M平台， 用于对所述各 M2M平台的底层通信模块的路由表进行配置和维护。
所述各 M2M平台的底层通信模块进一步用于，通过与相邻底层通信模 块的路由信息交互， 实现对各自路由表的维护。
本发明还提供了一种 M2M平台通信方法， 该方法包括： 上层应用逻辑处理模块执行 M2M 平台的应用逻辑处理， 得到底层消 息， 所述底层消息中携带目的底层终端的全网唯一标识；
底层通信模块根据所述底层消息中携带的全网唯一标识， 将所述底层 消息路由到所述目的底层终端。
该方法进一步包括： 所述 M2M平台在底层终端请求注册时， 为所述底 层终端分配全网唯一标识；
所述全网唯一标识中包括： 底层终端所注册的 M2M平台标识； 相应的， 该方法进一步包括： 所述底层通信模块从底层消息携带的全 网唯一标识中提取底层终端所注册的 M2M平台标识， 并将提取的 M2M平 台标识与底层通信模块自身所属 M2M平台的标识进行匹配，在所述匹配失 败时， 根据提取的 M2M平台标识， 查找底层通信模块自身的路由转发表， 并根据查找到的转发路径， 对所述底层消息进行转发。
所述全网唯一标识中还包括： 底层终端类型编码、 底层终端所注册 M2M平台下所属设备组的标识、 注册时间和序列号；
相应的， 该方法进一步包括： 在所述匹配成功时， 所述底层通信模块 从所述全网唯一标识中提取底层终端类型编码、底层终端所注册 M2M平台 下所属设备组的标识、 注册时间和序列号， 如果所提取的注册时间和序列 号都为缺省值， 则向所述设备组的标识所对应组中的所有底层终端发送所 述底层消息； 如果所提取的注册时间和 /或序列号不为缺省值， 则与自身所 属 M2M平台维护的注册信息进行匹配，并将所述底层消息发送给注册信息 匹配的底层终端。
该方法进一步包括： 各 M2M 平台的底层通信模块的路由表由连接各 M2M平台的运营商管理配置台进行配置和维护。
该方法进一步包括：各 M2M平台的底层通信模块通过与相邻底层通信 模块的路由信息交互， 实现对各自路由表的维护。 本发明所提供的一种 M2M平台通信系统和方法，由上层应用逻辑处理 模块执行 M2M平台的应用逻辑处理，得到底层消息， 该底层消息中携带目 的底层终端的全网唯一标识； 底层通信模块根据底层消息中携带的全网唯 一标识，将底层消息路由到目的底层终端， 该底层消息路由包括跨 M2M平 台的路由和非跨 M2M 平台的路由。 通过本发明的系统和方法， 能够提高 M2M平台通信系统的扩展性， 增强底层通信的效率和健壮性。 附图说明
图 1为本发明实施例中 M2M平台通信系统的结构示意图一；
图 2为本发明实施例中 M2M平台通信系统的结构示意图二；
图 3为本发明实施例中 M2M平台的内部结构示意图。 具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。 为提高 M2M平台通信系统的扩展性， 本发明对 M2M平台通信系统的 架构进行改进， 改进后的 M2M平台通信系统架构如图 1和图 2所示， 由多 个 M2M平台组成， 各个 M2M平台下注册有底层终端， 且多个 M2M平台 之间通过互联网实现互通。
对于每个底层终端，在其注册时， 该底层设备请求注册的 M2M平台会 为其分配一个全网唯一标识， 该全网唯一标识包括了路由和业务处理所需 要的足够信息。 对于路由， 该全网唯一标识必须包含 M2M平台标识； 对于 业务处理， 该全网唯一标识必须包含底层终端自身的信息： 类型、 分组等， 在类型、 分组信息之下， 为了继续唯一确定并区分底层某一组中的某一个 终端， 还可以添加其他信息， 如时间标签、 序列号等等。 也就是说， 底层 终端到 M2M平台注册时， M2M平台会为底层终端动态分配一个全网唯一 标识， 该全网唯一标识中可以包括： 底层终端所注册的 M2M平台标识、 底 层终端类型编码、底层终端所注册 M2M平台下所属设备组的标识、底层终 端的注册时间和序列号等等。
需要说明的是， 底层终端向 M2M平台注册时， M2M平台还需根据自 身所存储的底层终端与业务的订购关系向相应的 M2M应用去注册。 如果 M2M应用是在其他 M2M平台上注册的应用 , 则 M2M平台查询自身的路 由表， 通过多个 M2M平台转发消息， 到该 M2M应用去注册。
按照上述方式为底层终端分配标识， 可以保证所有的底层终端在整个 M2M平台通信系统中的标识唯一； 此外， 由于在该标识中本身就包含大量 的路由和类型等信息， 因此可以保证 M2M应用与底层终端通信、或者底层 终端之间通信时， 达到较高的通信效率。
在有了充分路由信息的情况下， 为了让整个系统能够更加高效、 健壮、 灵活的实现底层消息的收发， 本发明还按照如下方式实现 M2M架构：
对 M2M平台的功能进行层次划分， 如图 3所示， 划分为： 上层应用逻 辑处理模块和底层通信模块。其中， 上层应用逻辑处理模块负责 M2M平台 的应用逻辑处理， 包括： 对底层终端上 信息的处理、 请求底层终端配置、 读取底层终端配置、 向底层终端发送控制命令等等。 底层通信模块负责对 上层进行逻辑处理所得底层消息的转发， 包括： 从其他 M2M平台接收底层 消息并上传到自身所在 M2M平台的上层应用逻辑处理模块，以及从自身所 在 M2M平台的上层应用逻辑处理模块接收消息并转发到其他 M2M平台。 需要通信底层传递给平台上层， 或者平台上层传递给通信底层的唯一参数 就是底层终端自身的全网唯一标识。
对 M2M平台的功能进行层次划分，其目的是将底层通信功能完全独立 出来，对通信能力进行封装，从而对 M2M平台的上层统一提供消息转发的 服务， 这样 M2M平台的上层就只需要关注业务逻辑的处理。 M2M平台上 层需要收发消息时， 只需要注册到其中某一个底层通信模块即可。 由于将 通信功能独立为一个单独的模块进行实现， 较之不独立出来的情况， 可以 大大降低 M2M平台的代码实现复杂度，提高其程序的可靠性， 并大大提高 其性能。 由于底层通信模块具体负责底层通信， 对上层的功能实现屏蔽， 这样底层可以使用一个进程实现， 系统的效率和健壮性将会得到大幅的提 高。
此外，各 M2M平台的底层通信模块在实现互联互通时， 可以釆取以下 两种方式之一：
一、运营商部分参与管理，各 M2M平台的底层通信模块的路由表由连 接各 M2M平台的运营商管理配置台进行配置和维护。也就是说， 所有底层 通信模块都釆用 TCP/IP通信， 都在某个端口进行侦听， 等待其他底层通信 模块的连接请求； 运营商了解所有底层通信模块的信息， 通过运营商管理 配置台的配置， 使指定的两个底层通信模块之间进行互联互通。 这样运营 商可以使所有底层通信模块中的任意两个底层通信模块之间都直接相连， 或者使部分底层通信模块之间直接相连。 所有底层通信模块自身的路由表 都由运营商管理配置台进行维护。
二、底层通信模块处于自我维护状态， 各 M2M平台的底层通信模块通 过与相邻底层通信模块的路由信息交互， 实现对各自路由表的维护。 也就 是说， 所有底层通信模块釆用 TCP/IP通信， 都在某个端口进行侦听， 等待 其他底层通信模块的连接请求； 每个底层通信模块自身都存储有一个所有 底层通信模块的路由转发表， 表中包括了自身已知的所有底层通信模块的 路由策略的记录， 每条记录包括： 目的底层通信模块的唯一标识、 下一跳 的链路标识等等。
对于第二种方式，所有的底层通信模块都拥有一个全网 M2M平台的消 息转发路由表， 且路由表可以定时更新。 当有底层通信模块新增时， 整个 网络的平台通信模块都可以感知并更新各自的路由表。 即各底层通信模块 定时向与其直接相邻的底层通信模块发送自身的路由表， 接收到相邻底层 通信模块的路由表后， 与自身的路由表进行对比， 如果对比显示有新增的 底层通信模块， 则更新自身的路由表。 例如： 某个新底层通信模块 A接入 系统时， 它将首先连接系统中现有的某个模块 B, 模块 B将自身的路由表 发送给模块 A, 并将模块 A添加到自身的路由表中， 然后模块 B向与自身 直接相邻的模块（除了 A模块）发送模块新增消息； 接收到模块新增消息 的底层通信模块检查自身的路由表是否有该新增模块的记录， 如果没有该 新增模块的记录则在自身的路由表中添加该模块新增消息承载的记录信 息， 并将模块新增消息发送给自身直接相邻的其他模块（除了发送该新增 消息的模块 B ), 如果已有该新增模块的记录， 则将该模块新增消息丟弃不 做处理。
当有当有底层通信模块删除或故障时， 整个网络的平台通信模块都可 以感知并更新各自的路由表。 即相邻的底层通信模块之间有心跳消息， 如 果某个底层通信模块 A出现故障， 与其相邻底层通信模块 B之间会出现心 跳消息超时， 或者断链时长超时的情况。 则模块 B首先更新自身的路由表， 删除所有到模块 A的路由记录， 并向与自身直接相邻的底层通信模块 (除 了 A模块）发送模块故障消息； 接收到模块故障消息的底层通信模块检查 自身的路由表是否有该故障模块的记录， 如果有该故障模块的记录， 则在 自身的记录表中删除该模块故障消息承载的记录信息， 并将模块故障消息 发送给自身直接相邻的其他模块 (除了发送该模块故障消息的模块 B ), 如 果没有该故障模块的记录， 则将该模块故障消息丟弃不做处理。
另外， 底层通信模块之间转发底层消息时， 只需要查找自身的路由表， 然后将底层消息转发到对应的通信链路即可。 底层通信模块之间转发底层 消息时， 如果自身路由表中有目的底层通信模块的路由记录， 则正常转发， 并给发送底层消息的相邻模块返回成功响应； 否则， 给发送底层消息的相 邻模块返回失败响应。 收到失败响应的底层通信模块将该失败响应回传给 转发底层消息的上一跳的底层通信模块， 这样发送底层消息的第一个底层 通信模块就会得知该次底层消息发送失败。
如果底层消息发送失败， 作为消息发送端的底层通信模块可以重新发 起一个路由流程， 重新寻找底层消息的转发路由， 并促使其他底层通信模 块更新自身的路由表。 例如： 如果底层通信模块 A作为发送底层消息的第 一个模块， 得知自身发送到模块 B的底层消息失败， 则会向直接相邻的所 有底层通信模块发送重新路由请求消息， 在重新路由请求消息中携带有模 块 A自身设定的路由跳数。所有接收到重新路由请求消息的底层通信模块， 先检查自身是否是模块 B,如果自身不是模块 B,则检查重新路由请求消息 中的路由跳数的值是否为 0, 如果不为 0, 则将该检查重新路由请求消息向 直接相邻的所有模块进行转发（除了消息来路的模块）， 转发时在消息中填 写上转发模块自身的唯一标识， 并将跳数的值减 1 ; 如果为 0, 则将该重新 路由请求消息丟弃不做处理。 如果检查自身是模块 B, 则按照重新路由请 求消息中的路由过程记录， 向上一跳的底层通信模块发送路由成功的响应 消息， 响应消息中带有整个传递过程中依次路过的所有底层通信模块的唯 一标识。 所有收到路由成功的响应消息的底层通信模块都根据该响应消息 中记录的路径信息更新自身路由表中到模块 B的路由信息， 然后检查自身 是否为模块 A, 如果自身不是模块 A, 则将该路由成功的响应消息向上一 跳的底层通信模块发送； 如果自身就是模块 A, 则流程完全结束。
基于上述图 1、 图 2、 图 3所示的系统和 M2M平台架构， 当 M2M应 用向底层终端发送消息时， 目的地址就是底层终端的网络唯一标识。 如果 底层终端和该 M2M应用注册在同一个 M2M平台上， 则该 M2M平台直接 下发该消息给底层终端； 如果底层终端和该 M2M应用并非注册在同一个 M2M平台上， 则该 M2M平台先查询自身的路由表， 然后开始路由该消息 给目的底层终端， 该路由为跨 M2M平台的路由。
当底层终端向 M2M应用发送消息时，先将该消息发送到底层终端所属 的 M2M平台， 该 M2M平台在自身存储的订购关系记录种， 找到该底层终 端所对应的 M2M应用。 如果该 M2M应用是注册到该 M2M平台自身上的 应用，则直接转发给该 M2M应用；如果是在其他 M2M平台上注册的应用， 则该 M2M平台先查询自身的路由表， 然后开始路由该消息给目的 M2M应 用。
当底层终端向底层终端发送消息时， 目的地址就是底层终端的网络唯 一标识。 两个底层终端如果注册在同一个 M2M平台上， 则该 M2M平台直 接下发消息给目的底层终端； 如果不在同一个 M2M平台上， 则该 M2M平 台先查询自身的路由表， 然后开始路由该消息给目的底层终端。
在 M2M平台通信系统中的 M2M应用与底层终端通信、 或者底层终端 之间通信时， M2M平台的处理流程类似， 现以 M2M应用发送消息到底层 终端为例说明底层通信模块工作流程。
M2M应用发送到底层终端的消息先要发送到 M2M平台， 该消息的目 的地址为底层终端的全网唯一标识； 对收到的消息， M2M平台的上层先做 逻辑处理， 处理类型包括： 对底层终端上 信息的处理、 请求底层终端配 置、 读取底层终端配置、 向底层终端发送控制命令等等， 然后将消息发送 到任意一个底层通信模块进行转发。
底层通信模块从所接收消息携带的全网唯一标识中提取底层终端所注 册的 M2M平台标识， 然后找到自身路由表中的转发路径， 并转发消息到相 应的链路。 具体的： 接收到该消息的底层通信模块从消息携带的全网唯一 标识中提取底层终端所注册的 M2M平台标识， 并检查提取的 M2M平台标 识是否与自身的唯一标识（即自身所属 M2M平台的标识）匹配， 如果不匹 配则继续查找路由表， 并转发给转发路径中的下一个底层通信模块； 如果 匹配， 则从消息携带的全网唯一标识中提取出底层终端类型编码、 底层终 端所注册 M2M平台下所属设备组的标识、 注册时间和序列号等信息。如果 所提取的注册时间和序列号都为缺省值（例如全 0 ), 则 M2M平台将向设 备组的标识所对应组中所有的底层终端发送 M2M应用的消息；如果注册时 间和 /或序列号有具体的值（即不为缺省值）， 则 M2M平台在自身维护的注 册信息中对所有注册到其上的底层终端信息进行匹配，并将 M2M应用的消 息发送给注册信息匹配的底层终端。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。

Claims

权利要求书
1、一种 M2M平台通信系统， 由多个机器对机器 /人 ( M2M )平台组成 , 所述 M2M平台下注册有底层终端， 其特征在于， 所述 M2M平台包括： 上 层应用逻辑处理模块和底层通信模块， 其中，
所述上层应用逻辑处理模块， 用于执行 M2M平台的应用逻辑处理，得 到底层消息， 所述底层消息中携带目的底层终端的全网唯一标识；
所述底层通信模块， 用于根据所述底层消息中携带的全网唯一标识， 将所述底层消息路由到所述目的底层终端。
2、根据权利要求 1所述 M2M平台通信系统， 其特征在于， 所述 M2M 平台在底层终端请求注册时， 为所述底层终端分配全网唯一标识；
所述全网唯一标识中包括： 底层终端所注册的 M2M平台标识； 相应的， 所述各 M2M平台的底层通信模块进一步用于，从所述全网唯 一标识中提取底层终端所注册的 M2M平台标识 , 并将提取的 M2M平台标 识与底层通信模块自身所属 M2M 平台的标识进行匹配， 在所述匹配失败 时， 根据提取的 M2M平台标识， 查找底层通信模块自身的路由转发表， 并 根据查找到的转发路径， 对所述底层消息进行转发。
3、 根据权利要求 2所述 M2M平台通信系统， 其特征在于， 所述全网 唯一标识中还包括： 底层终端类型编码、底层终端所注册 M2M平台下所属 设备组的标识、 注册时间和序列号；
相应的， 所述各 M2M平台的底层通信模块进一步用于， 在所述匹配成 功时， 从所述全网唯一标识中提取底层终端类型编码、 底层终端所注册 M2M平台下所属设备组的标识、 注册时间和序列号， 如果所提取的注册时 间和序列号都为缺省值， 则向所述设备组的标识所对应组中的所有底层终 端发送所述底层消息； 如果所提取的注册时间和 /或序列号不为缺省值， 则 与自身所属 M2M平台维护的注册信息进行匹配，并将所述底层消息发送给 注册信息匹配的底层终端。
4、 根据权利要求 3所述 M2M平台通信系统， 其特征在于， 该系统还 包括： 运营商管理配置台， 连接各 M2M平台， 用于对所述各 M2M平台的 底层通信模块的路由表进行配置和维护。
5、 根据权利要求 3 所述 M2M 平台通信系统， 其特征在于， 所述各 M2M平台的底层通信模块进一步用于， 通过与相邻底层通信模块的路由信 息交互， 实现对各自路由表的维护。
6、 一种 M2M平台通信方法， 其特征在于， 该方法包括：
上层应用逻辑处理模块执行 M2M 平台的应用逻辑处理， 得到底层消 息， 所述底层消息中携带目的底层终端的全网唯一标识；
底层通信模块根据所述底层消息中携带的全网唯一标识， 将所述底层 消息路由到所述目的底层终端。
7、 根据权利要求 6所述 M2M平台通信方法， 其特征在于， 该方法进 一步包括： 所述 M2M平台在底层终端请求注册时， 为所述底层终端分配全 网唯一标识；
所述全网唯一标识中包括： 底层终端所注册的 M2M平台标识； 相应的， 该方法进一步包括： 所述底层通信模块从底层消息携带的全 网唯一标识中提取底层终端所注册的 M2M平台标识， 并将提取的 M2M平 台标识与底层通信模块自身所属 M2M平台的标识进行匹配，在所述匹配失 败时， 根据提取的 M2M平台标识， 查找底层通信模块自身的路由转发表， 并根据查找到的转发路径， 对所述底层消息进行转发。
8、 根据权利要求 7所述 M2M平台通信方法， 其特征在于， 所述全网 唯一标识中还包括： 底层终端类型编码、底层终端所注册 M2M平台下所属 设备组的标识、 注册时间和序列号；
相应的， 该方法进一步包括： 在所述匹配成功时， 所述底层通信模块 从所述全网唯一标识中提取底层终端类型编码、底层终端所注册 M2M平台 下所属设备组的标识、 注册时间和序列号， 如果所提取的注册时间和序列 号都为缺省值， 则向所述设备组的标识所对应组中的所有底层终端发送所 述底层消息； 如果所提取的注册时间和 /或序列号不为缺省值， 则与自身所 属 M2M平台维护的注册信息进行匹配，并将所述底层消息发送给注册信息 匹配的底层终端。
9、 根据权利要求 8所述 M2M平台通信方法， 其特征在于， 该方法进 一步包括： 各 M2M平台的底层通信模块的路由表由连接各 M2M平台的运 营商管理配置台进行配置和维护。
10、 根据权利要求 8所述 M2M平台通信方法， 其特征在于， 该方法进 一步包括：各 M2M平台的底层通信模块通过与相邻底层通信模块的路由信 息交互， 实现对各自路由表的维护。
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