WO2012058845A1 - 处理wsn终端上报数据的方法及其wsn网关、结合网络 - Google Patents

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WO2012058845A1
WO2012058845A1 PCT/CN2010/080268 CN2010080268W WO2012058845A1 WO 2012058845 A1 WO2012058845 A1 WO 2012058845A1 CN 2010080268 W CN2010080268 W CN 2010080268W WO 2012058845 A1 WO2012058845 A1 WO 2012058845A1
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data
wsn
reported
gateway
network
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PCT/CN2010/080268
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Inventor
马景旺
余万涛
Original Assignee
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
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/56—Provisioning of proxy services
    • H04L67/565—Conversion or adaptation of application format or content
    • 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 a network technology, and in particular, to a method for processing data in conjunction with a network, processing a WSN terminal, and a WSN gateway. Background technique
  • wireless sensor networks are a new information acquisition and processing technology. Due to recent improvements in microfabrication technology, communication technology, and battery technology, tiny sensor terminals have the ability to sense, wirelessly communicate and process information. Such sensor terminals can not only sense and detect the target of the environment and its changes, but also process the collected data and send the processed data to the data collection center by wireless transmission.
  • These sensor terminals typically consist of a power supply, sensing components, an embedded processor, memory, communication components, and execution software. Among them, the power supply provides the sensor node with the energy necessary for normal operation.
  • the sensing component is used to sense, acquire, and convert external information into digital signals.
  • the embedded processor is responsible for coordinating the work of various parts of the node, such as performing necessary processing, saving, and controlling the operating mode of the sensing component and the power supply.
  • the communication component is responsible for communicating with other sensors or observers.
  • Execution software provides the necessary software support for sensor terminals, such as embedded operating systems, embedded database systems, and more. Detecting thermal, infrared, sonar, radar and seismic signals in the surrounding environment of the sensor terminal by means of a variety of sensing components built into the sensor terminal, thereby detecting temperature, humidity, noise, light intensity, pressure, soil composition , a lot of information such as the size, speed and direction of moving objects. Sensor terminals typically form a network in a self-organizing or pre-configured manner.
  • wireless sensor networks In terms of communication methods, although wired, wireless, infrared, and optical formats can be used, it is generally considered that short-range wireless low-power communication technology is most suitable for the use of sensor networks, generally called wireless sensor networks.
  • WSN Wireless Sensor Network
  • the current widely used wireless low-power communication technologies include: IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.4 and Zigbee technology.
  • IEEE 802.15.4 is a low-speed wireless personal area network (WPAN) standard developed by IEEE. IEEE 802.15.4 specifies the physical layer and medium access control layer (MAC, Media Access Control) standards. The IEEE 802.15.4 compliant communication module features low cost, low power consumption, and small size.
  • WPAN wireless personal area network
  • IEEE 802.15.4 specifies the physical layer and medium access control layer (MAC, Media Access Control) standards.
  • MAC medium access control layer
  • the IEEE 802.15.4 compliant communication module features low cost, low power consumption, and small size.
  • the Zigbee Alliance is an organization dedicated to developing reliable, low-cost, low-power, wireless network connectivity monitoring and control products based on open global standards.
  • the Zigbee standard physical layer and MAC layer use IEEE 802.15.4 technology, and the network layer, security management, application layer specifications, and interoperability are developed by the Zigbee Alliance.
  • the Zigbee smart energy public applications profile and the Zigbee home automation public applications profile in the Zigbee standard are for business environment applications and home applications.
  • the WSN terminal's micro-processing capabilities and wireless communication capabilities make wireless sensor networks a promising application for military applications, biological and environmental monitoring, health applications, home applications, industrial control and monitoring.
  • Wireless sensor network combined with telecommunication network, such as second generation (2G, 2nd Generation) mobile communication, third generation (3G, 3rd Generation) mobile communication, xDSL (x Digital Subscriber line), FTTx (Fiber To The x, x is Home, building, node, premises), wireless access, satellite/microwave, etc., can make the wireless sensor network as an extension of the existing network, expand the ability of the communication network, and extend the communication object from person to the physical world. Development prospects. When combined with the existing telecommunication network, the wireless sensor network can effectively transmit the data perceived by the wireless sensor network to the data center. By sorting and analyzing the data, the way of acquiring data of the natural world can be greatly changed. Wireless sensor network The centralized management of the network solves the problem that the wireless sensor networks that are currently scattered everywhere are difficult to manage.
  • the combination of a wireless sensor network and a telecommunication network refers to connecting a wireless sensor network with a telecommunication network, and utilizing the telecommunication network to monitor, manage, and complete the service carrying and cooperation of the wireless sensor network and the services provided by the telecommunication network, and expand the telecom network.
  • the services provided by wireless sensor networks is generally a wireless sensor network connected to a telecommunications network platform through a gateway device.
  • the WSN terminal is a sensor node constituting the wireless sensor network, and is connected to the gateway through one or more hops.
  • the WSN terminal is responsible for collecting and uploading data, as well as receiving and executing commands.
  • the number of devices that make up a wireless sensor network is as few as a few hundreds, and devices can be networked in a star, tree, or mesh (MESH) manner, some of which have strong networking and Data forwarding capability.
  • the WSN terminal in the wireless sensor network reports the data to the relevant network unit entity on the telecommunication network side through the gateway, and the reported data includes: normal service data, WSN terminal failure information, and alarm information (for example, WSN).
  • the sensing data detected by the terminal exceeds the set threshold, the WSN terminal needs to report the alarm information.
  • the gateway needs to process a large amount of reported data. At this time, the data of the WSN terminal cannot be immediately uploaded to the relevant network unit entity on the telecommunication network side.
  • the main purpose of the present invention is to provide a method for processing data by using a WSN terminal in conjunction with a network, and a WSN gateway, which can process and report to the WSN terminal in the combined network after receiving the data according to the relevant policy. Process network elements to achieve better management of WSN terminals.
  • a method for processing data processed by a WSN terminal is applied to a combined network including a wireless sensor network and a telecommunication network, wherein the wireless sensor network is provided with a WSN terminal and a WSN gateway; and the TSN management platform and service are set in the telecommunication network.
  • the method further includes: when the WSN terminal reports the data through the gateway, the WSN gateway uses the corresponding processing policy according to the type of the data reported by the WSN terminal.
  • the WSN terminal when the WSN terminal reports the data, it carries the type information of the reported data.
  • the WSN gateway identifies the type information of the data, and processes the data according to a processing policy corresponding to the data type.
  • the data includes normal service data, fault data, and alarm data.
  • the WSN management platform sets a processing policy for each type of data, and sends the processing policy to the WSN gateway.
  • the setting of the processing policy according to the type of the data reported by the WSN terminal is specifically: for the normal service data, after the data is aggregated, the data is reported to the service platform; and the fault data and/or the alarm data are reported to the fault data and/or the alarm data.
  • the WSN management platform performs data aggregation after failing to identify the type of data, and then reports the data to the service platform.
  • the WSN management platform receives the fault data reported by the WSN gateway and
  • a combined network including a wireless sensor network and a telecommunication network, wherein the wireless sensor network WSN is provided with a WSN terminal and a WSN gateway; and the telecommunication network is provided with WSN management Platform and business platform;
  • the WSN terminal is configured to carry the type information of the reported data when reporting the data to the WSN gateway;
  • the WSN management platform is configured to separately set a processing policy according to the type of the data reported by the WSN terminal, and send the processing policy to the WSN gateway.
  • the WSN gateway is configured to: after receiving the data reported by the WSN terminal, identify the type information of the data, and process the data according to a processing policy corresponding to the data type.
  • the data includes normal service data, fault data, and alarm data.
  • the processing strategy is specifically:
  • the data is aggregated and then reported to the service platform; for the fault data and/or the alarm data, the data is sent to the WSN management platform after receiving; for the data of the unrecognized type, after the data is aggregated, Then report to the business platform.
  • the WSN management platform further performs fault elimination processing or generates prompt information to prompt after receiving the fault data and/or alarm data reported by the WSN gateway.
  • a WSN gateway is applied to a combined network including a wireless sensor network and a telecommunication network, where the WSN gateway includes a receiving unit, an identifying unit, and a processing unit, where
  • a receiving unit configured to receive data reported by the WSN terminal in the wireless sensor network; and an identifying unit, configured to identify a type of data on the WSN terminal;
  • a processing unit configured to perform, according to the data type identified by the identifying unit, a corresponding processing policy according to the data type, and process the data.
  • the data includes normal service data, fault data, and alarm data.
  • the processing strategy is specifically:
  • the fault data and/or the alarm data are reported to the WSN management platform after receiving;
  • the data is aggregated and then reported to the service platform of the telecommunication network;
  • the WSN gateway further includes an upper unit for reporting data to the WSN management platform and/or the service platform.
  • the data reported by the WSN terminal is first classified, and the normal monitoring data of the WSN terminal, such as measurement data, is processed according to normal data, and for alarm or fault data therein, it is preferable to notify the network administrator of the alarm and fault data. Or the WSN management platform to perform corresponding fault or alarm elimination processing by the WSN management platform, or the management personnel to perform fault or alarm elimination processing to ensure the normal operation of the combined network.
  • the WSN terminal of the present invention can identify the type of the reported data, and the WSN gateway uses different reporting policies according to the type of the reported data, so that the reported data of the emergency class can be reported to the relevant network unit entity on the telecommunication network side in time. It is convenient for the relevant network unit entity on the telecommunication network side to take relevant processing measures, and the normal reporting data can obtain optimized reporting measures to improve data uploading efficiency. This ensures the normal operation of the wireless sensor network and related services.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a combined network structure of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for processing WSN terminal processing data according to the present invention
  • FIG. 3 is a functional block diagram of a WSN gateway of the present invention. detailed description
  • the basic idea of the present invention is: First, classify the data reported by the WSN terminal, and normalize the monitoring data of the WSN terminal, such as measurement data, according to normal data, and for the alarm or fault data therein, preferably report and notify the time.
  • the network management personnel or the WSN management platform is configured to perform corresponding fault or alarm elimination processing by the WSN management platform, or the management personnel perform fault or alarm elimination processing to ensure the normal operation of the combined network.
  • the wireless sensor network accesses the telecommunication network through the gateway and is connected to the WSN service platform and the WSN management platform via the telecommunication network.
  • the WSN terminal is a sensor node constituting the wireless sensor network and is connected to the gateway by one or more hops.
  • the WSN terminal device is responsible for collecting and uploading data, as well as receiving and executing commands.
  • the devices that make up the WSN are as few as a few hundreds.
  • the devices can be networked in a star, tree, or MESH mode. Some of the devices have strong networking and data forwarding capabilities.
  • the WSN terminal may be various sensors such as a temperature sensor, a humidity sensor, a video monitor, an audio monitor, and the like.
  • the gateway is responsible for connecting the wireless sensor network and the telecommunication network, and mainly performs functions such as protocol conversion, address resolution and mapping, and data forwarding, and the gateway can also integrate functions such as security and billing.
  • the functions that the gateway can support can include: Support internal data collaboration and aggregation in the sensor network; Support one or more of the long-distance communication joining methods such as 2G mobile communication, 3G mobile communication, xDSL, FTTx, broadband wireless join, satellite/microwave, etc. , the aggregated data is transmitted to the communication peer; the service platform and the remote management server support the gateway device authentication and user authentication; the service platform and the remote management server support the gateway parameters and software configuration; support user authentication and service security, device management Security Mechanism.
  • the service platform is a functional entity that operates and manages the services combined with the wireless sensor network in the telecommunication network. It is responsible for integrating the services provided by the various service providers and providing them to the end users, and managing the use of the services by the users.
  • the service platform cooperates with other functional entities in the telecommunication network to complete the entire service process according to the needs of different services, such as AAA, Authentication Authorization and Accounting.
  • the business platform may also be connected to a remote server through which network managers can directly update the business.
  • the wireless sensor network management platform is an entity that implements management functions for wireless sensor networks.
  • the wireless sensor network management platform can be composed of a management server that implements basic management functions for the wireless sensor network through the telecommunication network.
  • the wireless sensor network can be built based on the ZigBee technology.
  • the WSN Gateway is responsible for the creation of the wireless sensor network, and the WSN terminal joins the wireless sensor network as a node in the wireless sensor network.
  • the WSN management platform records related information of the wireless sensor network and the WSN terminal, and performs management functions on the wireless sensor network; the WSN service platform configures relevant service parameters of the WSN gateway and the WSN terminal, and manages related services supported by the wireless sensor network.
  • the data reported by the WSN generally includes:
  • Normal business data This data is generally the data that the WSN terminal obtains through sensing and measurement.
  • Alarm data When the WSN terminal is an alarm type device, when the detected data exceeds the specified threshold, an alarm message needs to be sent. This information needs to be processed in a timely manner.
  • the identifier of each reported data category needs to be defined in advance, and the WSN terminal, the WSN gateway, and the network element entity on the telecommunication network side perform identification and identification of the reported data according to the predefined identifier.
  • the WSN terminal reports the data
  • the identifier corresponding to the data category filled in and reported in the reported data may be according to the identifier of the predefined data category.
  • the WSN gateway obtains the identifier of the reported data category included in the reported data, so as to obtain the type of the reported data.
  • the WSN gateway may The reported data is used as normal reporting service data. That is to say, when the reported data does not carry the data identifier or the data label is not recognized, the part of the data is processed as normal data.
  • the WSN gateway After the WSN gateway identifies the reported data type, the WSN gateway forwards the reported data according to the reporting policy corresponding to the reported data type.
  • the type of the reported data and its corresponding reporting policy can be developed by the WSN management platform and provided to the WSN gateway. The WSN gateway forwards the reported data according to the reporting policy.
  • the reporting policy for each escalation category can be the priority of each data category, the destination address forwarded, and so on.
  • the reporting policy of each reported data category can be determined by the management platform as needed.
  • the present invention provides reporting strategies for the following three types of data:
  • Alarm data The data of this category has the highest priority.
  • the WSN gateway can immediately report the information to the WSN service platform, and the WSN service platform performs the corresponding service processing.
  • the fault data The priority of the data in this category is lower than the alarm information.
  • the WSN gateway can immediately report the information to the WSN management platform, and the WSN management platform performs the corresponding processing.
  • Normal service data The data of this category has the lowest priority.
  • the WSN gateway can aggregate multiple normal service data and send them to the service platform together, thus improving the efficiency of data transmission.
  • new data categories and their corresponding reporting policies may be added in specific implementations, or a reporting policy that meets actual needs may be determined.
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for processing data processed by a WSN terminal according to the present invention. As shown in FIG. 2, the method for processing data processed by a WSN terminal according to the present invention specifically includes the following steps:
  • Step 201 The WSN terminal sends the reported data to the WSN gateway.
  • the data is mainly It is the alarm or fault data generated by the WSN terminal to perform measurement commands or self-faults. Of course, it may also be data for other purposes, such as request message and other control command type data.
  • the WSN terminal determines the data type to which each data belongs, and performs data reporting processing according to the data type. When the data is encapsulated and reported, the identification information of the type to which the data belongs is set.
  • Step 202 The WSN gateway parses the reported data to obtain an identifier of the reported data category.
  • the data identification information has been notified to the WSN gateway and the network element related to the data processing on the telecommunication network side, the WSN gateway, and the like.
  • the data can be determined by matching the data according to the data identification information.
  • Step 203 The WSN gateway determines the type of the reported data, and executes a corresponding reporting policy. If it is alarm information, the process in step 204 is performed; if it is fault information, the process in step 205 is performed; if it is normal service data, the process in step 206 is performed.
  • the WSN gateway stores a data processing policy in advance.
  • the data processing strategy is to formulate corresponding data processing strategy data and configure it to the WSN gateway.
  • the WSN gateway after receiving the data sent by the WSN terminal, the WSN gateway performs the corresponding data processing policy according to the identified data type.
  • Step 204 The WSN gateway can immediately report the data to the WSN service platform, and the WSN service platform performs a corresponding service processing process.
  • Step 205 In the case that no alarm data needs to be forwarded, the WSN gateway can immediately send the data to the WSN management platform, and the WSN management platform performs corresponding processing;
  • Step 206 The WSN gateway can aggregate multiple normal service data and send the same to the service platform.
  • the so-called aggregated data is stored in the data of the normal service that is currently received, and is not reported when the normal service data is received, but is stored after a certain amount of normal service data is stored. And reported.
  • the advantage of this processing is that since the normal data is the monitoring result or the detection result, the data is not particularly urgent for the network side. Data, therefore, considering the signaling overhead of the report, it is not suitable to receive the report after receiving the data, but when the part of the data has a certain amount, it is uniformly encapsulated and reported.
  • the timing of the report may be reported when the memory of the current WSN gateway is lower than a certain usage ratio, or reported in a set period, for example, the amount of reported data received by the current WSN gateway is less than the set width.
  • the value is, report this part of normal business data.
  • the generation of the data means that the current WSN terminal has a certain problem. If the fault is not eliminated, the normal use of the WSN terminal may be affected. Therefore, the data will be reported first. That is to say, this part of the data generally has a small amount of data, and is also urgent data. It needs to be notified to the network management personnel at the first time to perform the corresponding troubleshooting or alarm further processing, and it is not necessary to consider reporting the data occupied by this part of the data. WSN processes resources.
  • the WSN gateway of the present invention is mainly applied to a joint network including a wireless sensor network and a telecommunication network, that is, it is applied to the combined network shown in Fig. 1, and is specifically applied to a wireless sensor network.
  • 3 is a functional block diagram of a WSN gateway of the present invention. As shown in FIG. 3, the WSN gateway of the present invention includes a receiving unit 30, an identifying unit 31, and a processing unit 32, where
  • the receiving unit 30 is configured to receive a data processing policy sent by the WSN management platform of the telecommunication network, and receive data reported by the WSN terminal in the wireless sensor network, where the WSN terminal carries the type information of the reported data when reporting the data;
  • the identifying unit 31 is configured to identify a type of data reported by the WSN terminal;
  • the processing unit 32 is configured to process the data according to the data type identified by the identification unit 31 and execute a corresponding processing policy according to the data type.
  • the above data includes normal business data, fault data, and alarm data.
  • the above processing strategy is specifically:
  • the fault data and/or the alarm data are reported to the WSN management platform immediately after receiving; For the data of the unrecognized type, the data is aggregated and then reported to the service platform of the telecommunication network.
  • the WSN gateway of the present invention further includes a reporting unit (not shown in FIG. 3) for managing data on the WSN management platform and/or the service platform. Specifically, which network element is reported to the data, it can be executed according to the above data processing strategy.
  • the above data processing strategy is only a specific example exemplified to clarify the technical solution of the present invention, and is not intended to limit the technical solution of the present invention.

Description

処理 WSN终端上报数据的方法及其 WSN网关、 结合网络 技术领域
本发明涉及结合网络技术， 尤其涉及一种结合网络、 处理 WSN终端处 理数据的方法及 WSN网关。 背景技术
无线传感器网络作为计算、 通信和传感器三项技术相结合的产物， 是 一种全新的信息获取和处理技术。 由于近来微型制造技术、 通讯技术及电 池技术的改进， 促使微小的传感器终端可具有感应、 无线通讯及处理信息 的能力。 此类传感器终端不但能够感应及侦测环境的目标物及其改变， 并 且可处理收集到的数据， 并将处理过后的资料以无线传输的方式送到数据 收集中心。 这些传感器终端通常由电源、 感知部件、 嵌入式处理器、 存储 器、 通信部件和执行软件这几部分构成。 其中， 电源为传感器节点提供正 常工作所必需的能源。 感知部件用于感知、 获取外界的信息， 并将其转换 为数字信号。 嵌入式处理器负责协调节点各部分的工作， 如对感知部件获 取的信息进行必要的处理、 保存， 控制感知部件和电源的工作模式等。 通 信部件负责与其他传感器或观察者进行通信。 执行软件则为传感器终端提 供必要的软件支持， 如嵌入式操作系统、 嵌入式数据库系统等。 借助于传 感器终端中内置的形式多样的感知部件来测量该传感器终端所在周边环境 中的热、 红外、 声纳、 雷达和地震波信号， 从而探测包括温度、 湿度、 噪 声、 光强度、 压力、 土壤成分、 移动物体的大小、 速度和方向等众多信息。 传感器终端一般通过自组织或预配置的方式构成网络。 在通信方式上， 虽 然可以釆用有线、 无线、 红外和光等多种形式， 但一般认为短距离的无线 低功率通信技术最适合传感器网络的使用， 一般称作无线传感器网络 ( WSN, Wireless Sensor Network )„ 目前使用比较广泛的无线低功率通信 技术包括： IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers ) 802.15.4 和 Zigbee技术。
IEEE 802.15.4 是由 IEEE 开发的低速无线个域网 （WPAN, Wireless Personal Area Network )标准。 IEEE 802.15.4规定了物理层和介质访问控制 层（MAC, Media Access Control )标准。 符合 IEEE 802.15.4标准的通信模 块具备低成本、 低耗电、 小尺寸的特点。
Zigbee联盟是一个致力于在开放的全球标准的基础上， 开发可靠的、 低成本、 低耗电、 无线网络连接的监测和控制产品的组织。 Zigbee 标准的 物理层和 MAC层釆用 IEEE 802.15.4技术， 网络层、 安全管理、 应用层规 范以及互通性由 Zigbee联盟开发。 Zigbee标准中的 Zigbee智能能源公共应 用规范 ( Zigbee smart energy public applications profile )和 Zigbee家庭自动 化应用规范 ( Zigbee home automation public applications profile )分另 ll针对商 业环境应用和家庭应用。
WSN终端的微处理能力和无线通信能力使无线传感器网络有广阔的应 用前景， 其应用包括军事应用、 生物和环境监测、 健康应用、 家庭应用、 工业控制和监测等。
无线传感器网络和电信网结合， 如第二代（2G, 2nd Generation )移动 通信、 第三代（3G, 3rd Generation )移动通信、 xDSL ( x Digital Subscriber line )、 FTTx ( Fiber To The x, x为 home、 building、 node、 premises )、 覔 带无线接入、 卫星 /微波等， 可以使无线传感器网络作为现有网络的延伸， 扩展通信网络的能力， 使通信对象从人扩展到物理世界， 具有良好的发展 前景。 无线传感器网络与现有的电信网络结合后， 可以使无线传感器网络 感知的数据有效地传递到数据中心， 通过对数据的整理和分析， 可以极大 程度地改变人类获取自然世界的数据的方式， 同时也能够对无线传感器网 络进行集中的管理， 解决目前分散在各处的无线传感器网络难以管理的问 题。
无线传感器网络与电信网络结合， 是指将无线传感器网络与电信网络 相连接， 利用电信网络对无线传感器网络及其提供的业务进行监控、 管理 及完成业务的承载与合作实施， 并通过电信网络扩展无线传感器网络所提 供的业务。 无线传感器网络和电信网的结合一般是无线传感器网络通过网 关设备连接至电信网平台。
WSN终端为构成无线传感器网络的传感器节点， 通过一跳或多跳与网 关连接。 WSN终端负责釆集并上传数据， 以及接收并执行命令。 组成无线 传感器网络的设备少则几个多则几百个， 设备间可根据需要以星形、 树形 或网状（MESH )等方式组网， 其中某些设备或具有较强的组网和数据转发 能力。
无线传感器网络和电信网络结合后，无线传感器网络中的 WSN终端通 过网关将数据上报给电信网络侧的有关网络单元实体， 上报的数据包括： 正常业务数据、 WSN终端故障信息、 报警信息 （例如 WSN终端检测到的 感应数据超过设定的门限值时， WSN终端需要上报告警信息）等。 在无线 传感器网络内的 WSN终端的数量比较多的情况下，网关需要处理大量的上 报数据，这时 WSN终端的数据一般不能立即上传给电信网络侧的有关网络 单元实体。但 WSN终端上报的数据为紧急的消息例如报警信息和故障信息 时， 如果不能及时的将信息上报和处理， 会影响有关业务的正常运作或者 无线传感器网络的正常工作。 目前针对该问题和需求， 还没有对应的技术 方案。
因此在无线传感器网络和电信网络的结合时，需要考虑 WSN终端上报 的数据上传给电信网络侧的有关网络单元实体时的管理问题， 从而保证无 线传感器网络以及有关业务的正常运作。 发明内容
有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种结合网络、 处理 WSN终端 处理数据的方法及 WSN网关， 能在接收到结合网络中的 WSN终端上报数 据后， 按相关策略进行处理并及时通知给处理网元， 实现对 WSN终端更佳 地管理。
为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：
一种处理 WSN终端处理数据的方法，应用于包含无线传感器网络和电 信网络的结合网络中，所述无线传感器网络中设有 WSN终端和 WSN网关； 所述电信网络中设置有 WSN管理平台和业务平台；所述方法还包括： WSN 终端通过网关上报数据时， WSN网关按 WSN终端上报数据的类型釆用对 应的处理策略。
优选地， WSN终端上报数据时， 携带所上报数据的类型信息。
优选地， WSN网关接收到 WSN终端上报数据后， 识别出所述数据的 类型信息， 并根据所述数据类型对应的处理策略处理所述数据。
优选地， 所述数据包括正常业务数据、 故障数据、 报警数据。
优选地， 所述 WSN管理平台设置各类型数据的处理策略， 并下发给所 述 WSN网关。
优选地， 所述按 WSN终端上报数据的类型分别设置处理策略具体为： 对于正常业务数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述业务平台； 对于故障数据和 /或报警数据， 接收后上报给所述 WSN管理平台； 对于未能识别类型的数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述业务平台。 优选地， 所述 WSN管理平台接收到所述 WSN网关上报的故障数据和
/或报警数据后， 进行故障排除处理或生成提示信息进行提示。
一种结合网络， 包括无线传感器网络和电信网络， 所述无线传感器网 络 WSN中设有 WSN终端和 WSN网关；所述电信网络中设置有 WSN管理 平台和业务平台；
WSN终端， 用于向所述 WSN网关上报数据时， 携带所上报数据的类 型信息；
WSN管理平台，用于按 WSN终端上报数据的类型分别设置处理策略， 并下发给所述 WSN网关；
WSN网关， 用于接收到 WSN终端上报数据后， 识别出所述数据的类 型信息， 并根据所述数据类型对应的处理策略处理所述数据。
优选地， 所述数据包括正常业务数据、 故障数据、 报警数据。
优选地， 所述处理策略具体为：
对于正常业务数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述业务平台； 对于故障数据和 /或报警数据， 接收后上报给所述 WSN管理平台； 对于未能识别类型的数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述业务平台。 优选地， 所述 WSN管理平台， 进一步在接收到所述 WSN网关上报的 故障数据和 /或报警数据后， 进行故障排除处理或生成提示信息进行提示。
一种 WSN 网关， 应用于包含无线传感器网络和电信网络的结合网络 中， 所述 WSN网关包括接收单元、 识别单元和处理单元， 其中，
接收单元， 用于接收无线传感器网络中 WSN终端上报的数据； 识别单元， 用于识别 WSN终端上 数据的类型；
处理单元， 用于根据所述识别单元识别出的数据类型， 并按数据类型 执行对应的处理策略， 处理所述数据。
优选地， 所述数据包括正常业务数据、 故障数据、 报警数据。
优选地， 所述处理策略具体为：
对于正常业务数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述电信网络的业务 平台；
对于故障数据和 /或报警数据， 接收后上报给所述 WSN管理平台； 对于未能识别类型的数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述电信网络 的业务平台；
所述 WSN网关还包括上 4艮单元，用于向所述 WSN管理平台和 /或所述 业务平台上报数据。
本发明中， 首先对 WSN终端上报数据进行分类， 对 WSN终端正常的 监控数据如测量数据等， 按正常数据处理， 而对于其中的告警或故障数据， 则优选进行上 以及时通知给网络管理人员或 WSN管理平台，以由 WSN 管理平台进行相应的故障或告警排除处理， 或由管理人员进行故障或告警 排除处理， 以保证结合网络的正常运行。 本发明的 WSN终端能对上报的数 据标识类别， 并由 WSN 网关根据上报数据的类别分别釆用不同的上报策 略， 使紧急类的上报数据可以及时地上报给电信网络侧的有关网络单元实 体， 便于电信网络侧的有关网络单元实体釆取有关处理措施， 而正常的上 报数据可以釆取优化的上报措施提高数据上传效率。 从而保证无线传感器 网络以及有关业务的正常运作。 附图说明
图 1为本发明结合网络结构的示意图；
图 2为本发明处理 WSN终端处理数据的方法的流程图；
图 3为本发明 WSN网关的功能方框图。 具体实施方式
本发明的基本思想是： 首先对 WSN终端上报数据进行分类， 对 WSN 终端正常的监控数据如测量数据等， 按正常数据处理， 而对于其中的告警 或故障数据， 则优选进行上报， 以及时通知给网络管理人员或 WSN管理平 台， 以由 WSN管理平台进行相应的故障或告警排除处理， 或由管理人员进 行故障或告警排除处理， 以保证结合网络的正常运行。 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 以下举实施例并 参照附图， 对本发明进一步详细说明。
本发明中， 为了实现无线传感器网络和电信网络的连接， 无线传感器 网络通过网关接入电信网络并经由电信网络与 WSN业务平台、 与 WSN管 理平台相连。 WSN终端为构成无线传感器网络的传感器节点， 通过一跳或 多跳与网关连接。 WSN终端设备负责釆集并上传数据， 以及接收并执行命 令。 组成 WSN的设备少则几个多则几百个， 设备间可根据需要以星形、 树 形或 MESH方式组网， 其中某些设备或具有较强的组网和数据转发能力。 本发明中， WSN终端可以是各种传感器如温度传感器、 湿度传感器、 视频 监测器、 音频监测器等设备。
本发明中， 网关负责连接无线传感器网络和电信网络， 主要完成协议 转换、 地址解析及映射， 以及数据转发等功能， 网关也可以集成安全和计 费等功能。 网关可以支持的功能可以包括： 支持传感器网络内部数据协同 和汇聚； 支持以 2G移动通信、 3G移动通信、 xDSL、 FTTx、 宽带无线加入、 卫星 /微波等远距离通信加入方式的一种或多种， 将汇聚的数据传输到通信 对端； 支持业务平台和远程管理服务器对网关设备认证和用户认证； 支持 业务平台和远程管理服务器对网关的参数和软件配置； 支持用户认证和业 务安全、 设备管理安全机制。
业务平台是电信网络中运行和管理与无线传感器网络相结合的业务的 功能实体， 负责整合各个服务提供商提供的业务， 并将其提供给终端用户， 同时对用户使用业务的情况进行管理。 业务平台会根据不同业务的需要， 协同电信网络中其他功能实体完成整个业务流程， 例如认证授权计费 ( AAA , Authentication Authorization and Accounting )月良务器。 业务平台还 可能与远程服务器连接， 网络管理人员通过该远程服务器， 能直接对业务 进行更新。 无线传感器网络管理平台是对无线传感器网络实施管理功能的实体。 无线传感器网络管理平台可以由管理服务器组成， 该管理服务器通过电信 网络对无线传感器网络实施基本的管理功能。
本发明中， 无线传感器网络可以基于 ZigBee技术组建的。 WSN 网关 负责无线传感器网络的创建， WSN终端作为无线传感器网络中的节点加入 到无线传感器网络。 WSN管理平台记录无线传感器网络和 WSN终端的相 关信息， 执行对无线传感器网络的管理功能； WSN业务平台配置 WSN网 关和 WSN终端的有关业务参数， 管理无线传感器网络所支持的有关业务。
WSN终端加入到无线传感器网络后， 通过 WSN网关将相关数据上报 给电信网络侧的网络单元实体。 WSN上报的数据一般包括：
1、 正常的业务数据。 这种数据一般为 WSN终端通过感知和测量获得 的数据。
2、 故障数据。 WSN 终端检测出自身或者网络路由方面的故障时， 需 要将故障信息上报， 使相关故障能够及时得到解决。
3、 报警数据。 WSN 终端为报警器类型的设备时， 其检测到的数据超 过规定的门限时， 需要发出告警信息。 这种信息需要及时得到处理。
WSN终端上报的数据有多类别，而且每种类别对数据上报的需求不同， 因此， 在 WSN网关转发 WSN终端上报的数据时， 可以釆用不同的上报策 略（处理策略）。
为了便于识别出每种类别的上报数据， 需要预先定义每种上报数据类 别的标识， WSN终端、 WSN 网关和电信网络侧的网络单元实体按照预先 定义的标识进行上报数据的标识与识别。 WSN终端在上报数据时， 可以按 照预先定义的数据类别的标识在上报数据中填充和上报的数据类别对应的 标识。 本领域技术人员应当理解， 设置数据类别标识是容易实现的， 这里 不再赘述其实现细节。 WSN网关接收到 WSN终端上报的数据时， 获取上报数据中包括的上 报数据类别的标识， 从而获得该上报数据的类别； 在 WSN终端上报的数据 中不包括上报数据类别的标识时， WSN网关可以将该上报数据作为正常的 上报业务数据。 也就是说， 当上报数据未携带有数据标识或数据标号无法 识别时， 即该部分数据作为正常数据进行处理。
为了满足每种上报数据类别的上报需求， WSN网关识别出上报的数据 类别后， 按照该上报数据类别对应的上报策略进行上报数据的转发。 上报 数据的类别及其对应的上报策略可以由 WSN管理平台制定并提供给 WSN 网关， WSN网关按照该上报策略进行上报数据的转发处理。
每种上报类别的上报策略可以为每种数据类别的优先级， 转发的目的 地址等。 可以由管理平台根据需要确定每种上报数据类别的上报策略。
本发明给出了下面三种类型数据的上报策略：
1、 报警数据： 该类别的数据的优先级最高， WSN 网关可以立即将该 信息上报给 WSN业务平台， 由 WSN业务平台执行相应的业务处理过程。
2、 故障数据： 该类别的数据的优先级低于报警信息； 在没有报警信息 需要转发的情况下， WSN网关可以立即将该信息上报给 WSN管理平台， 由 WSN管理平台执行相应的处理过程。
3、 正常的业务数据： 该类别的数据的优先级最低， WSN 网关可以将 多条正常的业务数据汇聚后一起发送给业务平台， 从而提高数据传输的效 率。
除了上面的其中数据类别及其对应的上报策略， 可以在具体实施中增加 新的数据类别及其对应的上报策略， 或者确定符合实际需要的上报策略。
图 2为本发明处理 WSN终端处理数据的方法的流程图， 如图 2所示， 本发明处理 WSN终端处理数据的方法具体包括以下步骤：
步骤 201 , WSN终端将上报的数据发送给 WSN网关； 这里， 数据主要 是 WSN终端执行测量命令或自身故障等生成的告警或故障数据， 当然， 也 可能是用于其他目的的数据， 如请求消息等控制命令类型的数据。 根据所 生成的数据， WSN终端确定出各数据所属的数据类型， 并按数据类型进行 数据上报处理， 在封装上报数据时， 设置数据所属类型的标识信息。
步骤 202, WSN网关对上报数据进行解析， 获得上报数据类别的标识； 如前所述，数据标识信息已事先通知给 WSN网关以及电信网络侧的与数据 处理相关的网元， WSN网关等相关网元根据数据标识信息进行相应的数据 匹配即可确定出数据类型。
步骤 203 , WSN网关判断上报数据的类别， 执行相应的上报策略。 如果 为报警信息， 执行步骤 204中的过程； 如果为故障信息， 执行步骤 205中 的过程； 如果为正常的业务数据， 则执行步骤 206中的过程。
需要说明的是， WSN网关事先存储有数据处理策略。 该数据处理策略， 员制定相应的数据处理策略数据， 并配置给 WSN网关。 总之， WSN网关 接收到 WSN终端发送的数据后，按所识别出的数据类型执行相应的数据处 理策略即可。
步骤 204, WSN网关可以立即将该数据上报给 WSN业务平台，由 WSN 业务平台执行相应的业务处理过程；
步骤 205 , 在没有报警数据需要转发的情况下， WSN网关可以立即将该 数据上 ^艮给 WSN管理平台， 由 WSN管理平台执行相应的处理；
步骤 206, WSN网关可以将多条正常的业务数据汇聚后一起发送给业 务平台。 本发明中， 所谓的汇聚数据即对当前所接收到的正常业务的数据 进行存储， 并非是接收到正常业务数据即进行上报， 而是在存储了一定数 量的正常业务数据后， 再统一进行封装并上报。 这样处理的优点是， 由于 正常数据都是监测结果或检测结果， 这些数据并非是网络侧所特别急需的 数据， 因此， 考虑到上报的信令开销， 不适宜接收数据后即进行上报处理， 而是当该部分数据有一定数量后， 再统一进行封装并上报。 例如， 上报的 时机可以是当前 WSN 网关的内存低于一定的使用比例时再进行上报， 或 者， 在设定的时段进行上报， 如检测到当前的 WSN网关接收到的上报数据 量小于设定阔值时， 再上报这部分正常业务数据。 而对于告警或故障数据， 由于该数据的生成意味着当前的 WSN 终端出现了某种问题， 如不排除故 障， 可能会影响该 WSN终端的正常使用， 因此， 这部分数据将会优先进行 上报， 也就是说， 这部分数据一般数据量不大， 也是较紧急的数据， 需要 第一时间通知给网络管理人员， 以执行相应的排除故障或告警的进一步处 理， 不必考虑上报这部分数据所占用的 WSN处理资源。
本发明 WSN 网关主要是应用于包含无线传感器网络和电信网络的结 合网络中， 即应用于图 1 所示的结合网络中， 具体应用于无线传感器网络 中。 图 3为本发明 WSN网关的功能方框图， 如图 3所示， 本发明的 WSN 网关包括接收单元 30、 识别单元 31和处理单元 32 , 其中，
接收单元 30, 用于接收电信网络的 WSN管理平台发送的数据处理策 略， 以及， 接收无线传感器网络中 WSN终端上报的数据； 其中， WSN终 端上报数据时携带所上报数据的类型信息；
识别单元 31 , 用于识别 WSN终端上报数据的类型；
处理单元 32, 用于根据识别单元 31识别出的数据类型， 并按数据类型 执行对应的处理策略， 处理所述数据。
上述数据包括正常业务数据、 故障数据、 报警数据。
上述处理策略具体为：
对于正常业务数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述电信网络的业务 平台；
对于故障数据和 /或报警数据， 接收后立即上报给所述 WSN管理平台； 对于未能识别类型的数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述电信网络 的业务平台。
在图 3所示的 WSN网关的基础上， 本发明的 WSN网关还包括上报单 元（图 3中未示出 ), 用于向所述 WSN管理平台和 /或所述业务平台上 4艮数 据。 具体的， 数据上报给哪个网元， 按上述的数据处理策略执行即可。
本发明中， 上述的数据处理策略仅是为阐明本发明技术方案所例举的 具体示例， 并非用于限定本发明的技术方案。
本领域技术人员应当理解，本发明图 3所示的 WSN网关中上述各处理 单元的实现功能可参照前述结合网络或处理 WSN 终端上 数据的方法的 相关描述而理解。 图中的各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序 而实现， 也可通过具体的逻辑电路而实现。
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、 一种处理 WSN终端处理数据的方法， 应用于包含无线传感器网络 和电信网络的结合网络中， 所述无线传感器网络中设有 WSN终端和 WSN 网关； 所述电信网络中设置有 WSN管理平台和业务平台； 其特征在于， 所 述方法还包括： WSN终端通过 WSN网关上报数据时， WSN网关按 WSN 终端上 数据的类型釆用对应的处理策略。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， WSN终端上报数据时， 携带所上报数据的类型信息。
3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， WSN网关接收到 WSN 终端上报数据后， 识别出所述数据的类型信息， 并根据所述数据类型对应 的处理策略处理所述数据。
4、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述数据包括正常业务 数据、 故障数据、 报警数据。
5、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 WSN管理平台设 置各类型数据的处理策略， 并下发给所述 WSN网关。
6、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 所述按 WSN终端上报 数据的类型分别设置处理策略具体为：
对于正常业务数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述业务平台； 对于故障数据和 /或报警数据， 接收后上报给所述 WSN管理平台； 对于未能识别类型的数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述业务平台。
7、 根据权利要求 6所述的方法， 其特征在于， 所述 WSN管理平台接 收到所述 WSN 网关上报的故障数据和 /或报警数据后， 进行故障排除处理 或生成提示信息进行提示。
8、 一种结合网络， 包括无线传感器网络和电信网络， 所述无线传感器 网络 WSN中设有 WSN终端和 WSN网关； 所述电信网络中设置有 WSN 管理平台和业务平台； 其特征在于，
WSN终端， 用于向所述 WSN网关上报数据时， 携带所上报数据的类 型信息；
WSN管理平台，用于按 WSN终端上报数据的类型分别设置处理策略， 并下发给所述 WSN网关；
WSN网关， 用于接收到 WSN终端上报数据后， 识别出所述数据的类 型信息， 并根据所述数据类型对应的处理策略处理所述数据。
9、 根据权利要求 8所述的结合网络， 其特征在于， 所述数据包括正常 业务数据、 故障数据、 报警数据。
10、 根据权利要求 8所述的结合网络， 其特征在于， 所述处理策略具 体为：
对于正常业务数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述业务平台； 对于故障数据和 /或报警数据， 接收后上报给所述 WSN管理平台； 对于未能识别类型的数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述业务平台。
11、 根据权利要求 10所述的系统， 其特征在于， 所述 WSN管理平台， 进一步在接收到所述 WSN 网关上报的故障数据和 /或报警数据后， 进行故 障排除处理或生成提示信息进行提示。
12、 一种 WSN网关， 应用于包含无线传感器网络和电信网络的结合网 络中， 其特征在于， 所述 WSN网关包括接收单元、 识别单元和处理单元， 其中，
接收单元， 用于接收无线传感器网络中 WSN终端上报的数据； 识别单元， 用于识别 WSN终端上 数据的类型；
处理单元， 用于根据所述识别单元识别出的数据类型， 并按数据类型 执行对应的处理策略， 处理所述数据。
13、 根据权利要求 12所述的 WSN网关， 其特征在于， 所述数据包括 正常业务数据、 故障数据、 报警数据。
14、 根据权利要求 13所述的 WSN网关， 其特征在于， 所述处理策略 具体为：
对于正常业务数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述电信网络的业务 平台；
对于故障数据和 /或报警数据， 接收后上报给所述 WSN管理平台； 对于未能识别类型的数据， 进行数据汇聚后， 再上报给所述电信网络 的业务平台；
所述 WSN网关还包括上 4艮单元，用于向所述 WSN管理平台和 /或所述 业务平台上报数据。
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