CN103167517A - 物联网中监测数据恢复方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网中监测数据恢复方法和系统，涉及物联网通信和信息处理技术领域。该方法包括：物联网关监测移动链路状态；当移动链路状态为不可用时，在缓存点缓存物联节点上报的数据，记录缓存数据的时间标识；当移动链路状态变为可用时将缓存数据传输给上一级功能实体。当链路不可用时在缓存点存储要上报的数据，并在链路恢复为可用时将缓存的历史数据上报，解决了基于移动网络的物联网中因为移动链路短时间故障引起的监测数据丢失问题。
Description
技术领域
本发明涉及物联网通信和信息处理技术领域，特别涉及一种物联网中监测数据恢复方法、系统。
背景技术
自提出“感知中国”概念以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注。物联网的发展带来了传感器行业的振兴，有更加多的传感/控制末端设备进入了网络。
当前，很多物联网都在采用基于移动网络的数据传输信道，如GPRS、EVDO等。出于节能考虑，物联节点多数采用定时上报方式上报数据，而物联网关仅仅起到了透传转发功能。此处物联节点指具备感知和传感能力的物联网采集节点，如温度传感、湿度传感等；物联网关指连接物联节点和移动网络的协议转换网关，该网关通常完成物联数据在移动链路的转发功能。
如果无线通信环境出现拥塞或异常，很可能影响数据传输的有效性，造成数据丢失。对于一些关键环境监测，数据的丢失可能引起非常严重的后果。
发明内容
本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。
本发明的一个目的是提供一种用于物联网中监测数据恢复的技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种物联网中监测数据恢复方法，包括：物联网关监测移动链路状态；当移动链路状态为不可用时，在缓存点缓存物联节点上报的数据，记录缓存数据的时间标识；当移动链路状态变为可用时将缓存数据传输给上一级功能实体。
优选地，缓存点为物联网关；或者，物联网关和物联节点之间具有移动链路状态检测和通知能力；缓存点为物联节点。
优选地，当移动链路状态变为可用时将缓存数据传输给上一级功能实体包括：在获得新的上报数据时尝试恢复移动链路；如果移动链路恢复成功，则将缓存数据传输给上一级功能实体。
优选地，物联网系统中记录有物联网关的号码，当移动链路状态变为可用时将缓存数据传输给上一级功能实体包括：上一级功能实体在检测到物联网关后尝试唤醒物联网关；如果唤醒物联网关成功，则将缓存数据传输给上一级功能实体。
优选地，通过发送短信或者语音唤醒物联网关。
根据本发明的第二方面，提供一种物联网中监测数据恢复系统，包括：物联节点，用于上报监测数据；物联网关，用于监测移动链路状态；当移动链路状态为不可用时，在缓存物联节点上报的监测数据，记录缓存数据的时间标识；当移动链路状态变为可用时将缓存数据传输给上一级功能实体。
优选地，物联网关在获得新的上报数据时尝试恢复移动链路；如果移动链路恢复成功，则将缓存数据传输给上一级功能实体。
优选地，物联网系统中记录有物联网关的号码，上一级功能实体在检测到物联网关后尝试唤醒物联网关；如果唤醒物联网关成功，则将缓存数据传输给上一级功能实体。
优选地，上一级功能实体通过发送短信或者语音唤醒物联网关。
根据本发明的第三方面，提供一种物联网中监测数据恢复系统，包括：物联节点，用于上报监测数据；接收移动链路状态，当移动链路状态为不可用时，缓存监测数据；当移动链路状态变为可用时将缓存数据传输给上一级功能实体；物联网关，用于监测移动链路状态；监测的移动链路状态通知物联节点；接收来自物联节点上报的监测数据，发送给上一级功能实体。
优选地，物联网系统中记录有物联网关的号码，上一级功能实体在检测到物联网关后尝试唤醒物联网关；如果唤醒物联网关成功，则通知物联节点将缓存数据传输给上一级功能实体。
优选地，上一级功能实体通过发送短信或者语音唤醒物联网关。
本发明的一个优点在于，通过在移动链路不可用时缓存监测数据，并在移动链路可用时上传缓存的历史监测数据，解决了基于移动网络的物联网中因为移动链路短时间故障引起的监测数据丢失问题。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
图1示出本发明的一个实施例中物联网组网环境示意图；
图2示出本发明的物联网中监测数据恢复方法的一个实施例的流程图；
图3示出本发明的物联网中监测数据恢复方法的另一个实施例的流程图；
图4示出本发明的物联网中监测数据恢复方法的又一个实施例的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1示出本发明一个实施例中物联网组网环境示意图。如图1所示，该网络环境中包括物联网关11、物联节点12和上一级功能实体13。根据物联网组网架构的不同，上一级功能实体13可能是适配网关、上一级数据采集网关等。物联节点12可以采用定时上报方式向物联网关11上报数据，定时周期例如t秒。在正常工作时，一种工作模式是物联网关11长期保持移动网络数据链接，物联节点12上报数据后物联网关11直接封包转发到上一级功能实体13；另一种工作模式是物联节点12上报数据后，触发物联网关11上线，物联网关11上线后转发数据。第二种方式又称为数据触发方式或短在线模式。通常该模式在上线发送完数据后物联网关立即下线。为避免频繁上线也可以在上线后延迟一段较短的时间，此段时间内无数据上报或控制处理即断线。
为实现链路故障期间监测数据丢失问题，在物联网中引入缓存点。缓存点具备缓存链路中断期间的监测数据的能力，缓存点可以是物联网关11也可以是物联节点12。当物联节点12无法知晓链路状态时，缓存点可以是物联网关11。在链路不可用时缓存点将物联节点12上报的数据缓存在其缓冲区中。缓存的数据可以记录时间标记，该时标标记缓存点收到该数据的时间，以便应用按时间线恢复故障期间内数据。
在一个实施例中，移动网络分配给物联网关11的服务号码为M，该号码支持语音接听或短信接收业务。
图2示出本发明的物联网中监测数据恢复方法的一个实施例的流程图。
如图2所示，步骤202，物联网关监测移动链路状态。可以定义上报数据转发目的节点和物联网关间应定义链路检测协议，如简单地采用Ping包，以提供有效的检测物联网关到上报数据转发目的节点的移动链路有效性。该协议的设计方式与具体物联网应用相关，本领域的技术人员可以根据实际需要并参考现有技术进行实现，本发明不做具体限定和详细描述。
步骤204，当物联网关检测到移动链路状态为不可用时，在缓存点缓存物联节点上报的数据，记录缓存数据的时间标识。缓存点可以是物联网关，或者是物联节点。例如，在物联网关和物联节点间引入移动链路状态检测和通知能力，物联网关在上线或下线(断线)时通知物联节点移动网络“已下线/断线”或“成功上线”，物联节点记录物联网关的上述状态；或者，物联网关具备检测并记录移动链路有效性的能力，并支持物联节点查询物联网关移动链路可用或不可用状态；当移动链路状态不可用时物联节点存储要上报的数据。
步骤206，当移动链路状态变为可用时将缓存数据传输给上一级功能实体。根据具体实现的不同，与上一级功能实体进行交互的主要处理实体可能是物联网关也可能是物联节点，或者该交互是由物联网关和物联节点二者协同完成。在物联网关或物联节点与上一级功能实体进行信息交互的协议中支持历史数据的传输。支持历史数据传输的协议可以根据具体应用协议设计，本领域的技术人员可以根据实际需要并参考现有技术进行实现，本发明中不做限定和详细描述。
上述实施例中，当链路不可用时在缓存点存储要上报的数据，并在链路恢复为可用时将缓存的历史数据上报，从而避免了短期通信中断期间监测数据的丢失，解决了基于移动网络的物联网中因为移动链路短时间故障引起的监测数据丢失问题，提高了监测准确度和质量。
根据具体实现不同，基于移动网络的物联网中可采用不同的方法恢复因为移动链路短时间故障所无法上报的数据。
图3示出本发明的物联网中监测数据恢复方法的另一个实施例的流程图。在该实施例中，当收到物联节点新上报的数据时触发恢复移动链路。
如图3所示，步骤302，物联网关监测到移动链路状态为不可用。
步骤304，物联网关接收新的物联节点上报的监测数据。
步骤306，物联网关缓存物联节点上报的数据。
步骤308，物联网关尝试恢复移动链路。
步骤310，物联网关判断移动链路恢复是否成功？如果是，则继续步骤312，否则，继续步骤304。
步骤312，物联网关上传缓存的数据。
上述实施例中，物联网关在检测到链路不可用后开始缓存数据，同时维持物联节点定时上报不变，物联网关每次获得新的上报数据时尝试恢复链路。一旦恢复成功，则开始历时数据传输。物联网数据处理实体收到数据后提取时标，恢复通信中断期间的数据。由物联网关作为缓存点进行数据存储，便于对缓存数据进行集中处理，并减少对物联节点能力的要求，降低物联节点的成本。
在一个实施例中，在整个物联网系统中记录有物联网关的号码M，上一级功能实体具备检测与物联网关的链路状态能力。在系统中存在可以发送短信的功能实体，该实体具备分配的号码MB。或者，在系统中可以存在可以发起语音通信的功能实体，该实体分配有号码MC。在物联网关中引入短信触发的自动上线能力或语音触发的自动上线能力。
短信触发的自动上线能力包括流程：号码MB向M发送约定格式的短信信息，M在收到信息后校验唤醒信息，如校验通过则继续唤醒操作。对于校验不通过的唤醒信息，采用丢弃方式处理。如果物联网关具备较大的存储还应执行事件记录操作，以备事后分析。短信信息的约定格式根据具体应用的安全需求而定，可以包含MB及M的号码、应用名称、时间、或密钥，安全级别要求越高的应用应当校验的信息越多。安全级别很高的应用还应当采用对称加密算法对短信信息加密后发送。
在一个实施例中，在进入唤醒操作前还可以检测当前链路状态，如当前链路可用，则丢弃唤醒信息，退出唤醒操作。否则进入数据网络上线操作。上线之后物联网关通知缓存点，缓存点按物联应用的历史数据补发约定进行历史数据传输。
语音触发的自动上线中，MC向M发起拨号，监测到该拨号后物联网关立即执行上线操作。
图4示出本发明的物联网中监测数据恢复方法的又一个实施例的流程图。
如图4所示，步骤402，物联网关监测到移动链路状态为不可用。
步骤404，物联网关通知物联节点移动链路不可用。
步骤406，物联节点缓存新的监测数据。
步骤408，上一级功能实体检测到物联网关后尝试唤醒物联网关。例如上一级功能实体在检测到物联网关后开始以周期t1秒间隔尝试发送短信唤醒或语音唤醒，通过短信或者语音拨号触发物联网关自动上线。
步骤410，唤醒成功？如果成功，则继续步骤412，否则，继续步骤408。
步骤412，物联网关通知物联节点移动链路已经可用。
步骤414，物联节点将缓存的数据上传给物联网关。
步骤416，物联网关上传来自物联节点的缓存的数据。物联网数据处理实体收到数据后提取时标，恢复通信中断期间的数据。
在一个实施例中，物联节点通过移动网络传输数据，在接收到移动链路可用时，物联节点将缓存的历史监测数据发送给上一级功能实体。由物联节点缓存数据，可以减小对例如物联网关的依赖，使监测数据更具有鲁棒性。
至此，已经详细描述了根据本发明的物联网中监测数据恢复方法、设备和系统。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (13)
1.一种物联网中监测数据恢复方法，其特征在于，包括：
物联网关监测移动链路状态；
当所述移动链路状态为不可用时，在缓存点缓存物联节点上报的数据，记录缓存数据的时间标识；
当所述移动链路状态变为可用时将所述缓存数据传输给上一级功能实体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓存点为物联网关。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物联网关和所述物联节点之间具有所述移动链路状态检测和通知能力；所述缓存点为所述物联节点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述移动链路状态变为可用时将所述缓存数据传输给上一级功能实体包括：
在获得新的上报数据时尝试恢复所述移动链路；
如果所述移动链路恢复成功，则将所述缓存数据传输给上一级功能实体。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，物联网系统中记录有物联网关的号码，所述当所述移动链路状态变为可用时将所述缓存数据传输给上一级功能实体包括：
所述上一级功能实体在检测到所述物联网关后尝试唤醒所述物联网关；
如果唤醒所述物联网关成功，则将所述缓存数据传输给上一级功能实体。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过发送短信或者语音唤醒所述物联网关。
7.一种物联网中监测数据恢复系统，其特征在于，包括：
物联节点，用于上报监测数据；
物联网关，用于监测移动链路状态；当所述移动链路状态为不可用时，在缓存物联节点上报的监测数据，记录缓存数据的时间标识；当所述移动链路状态变为可用时将所述缓存数据传输给上一级功能实体。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述物联网关在获得新的上报数据时尝试恢复所述移动链路；如果所述移动链路恢复成功，则将所述缓存数据传输给上一级功能实体。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，物联网系统中记录有所述物联网关的号码，所述上一级功能实体在检测到所述物联网关后尝试唤醒所述物联网关；如果唤醒所述物联网关成功，则将所述缓存数据传输给上一级功能实体。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述上一级功能实体通过发送短信或者语音唤醒所述物联网关。
11.一种物联网中监测数据恢复系统，其特征在于，包括：
物联节点，用于上报监测数据；接收移动链路状态，当移动链路状态为不可用时，缓存所述监测数据；当所述移动链路状态变为可用时将所述缓存数据传输给上一级功能实体；
物联网关，用于监测移动链路状态；监测的所述移动链路状态通知所述物联节点；接收来自所述物联节点上报的监测数据，发送给所述上一级功能实体。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，物联网系统中记录有所述物联网关的号码，所述上一级功能实体在检测到所述物联网关后尝试唤醒所述物联网关；如果唤醒所述物联网关成功，则通知所述物联节点将所述缓存数据传输给上一级功能实体。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述上一级功能实体通过发送短信或者语音唤醒所述物联网关。
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