專利名稱：網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于聯(lián)結(jié)無線傳感設(shè)備和基于無線傳感設(shè)備所提供服務(wù)的通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，尤其是一種采用云結(jié)構(gòu)的通用網(wǎng)關(guān)服務(wù)器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)背景下的無線傳感技術(shù)和應(yīng)用目前正以飛快的速度在市場上推廣。數(shù)以千、萬計的無線傳感系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。當(dāng)前的無線傳感系統(tǒng)普遍采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)。無線傳感設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)通信連接到通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器再通過Internet或者本機(jī)推送給服務(wù)提供服務(wù)器。其中通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器包括了硬件服務(wù)器、軟件平臺。無線傳感設(shè)備與通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器以約定的協(xié)議通信。通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器在邏輯上獨立于提供各種相·關(guān)服務(wù)的服務(wù)器。通常，如果使用者使用第三方服務(wù)，則第三方服務(wù)與通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器之間可以通過Internet交互；如果通信和控制網(wǎng)關(guān)與第三方服務(wù)都由一者提供則通常會被部署在同一臺服務(wù)器上，如圖2所示。隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中例如基于位置的服務(wù)(LBS)應(yīng)用的增長，此類系統(tǒng)的部署數(shù)量也飛快增長。在現(xiàn)有的每個系統(tǒng)中，為了保證無線傳感設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端之間通信和交互的流暢以及保證服務(wù)器在請求高峰時必要的高響應(yīng)速度，通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器對網(wǎng)絡(luò)帶寬和計算能力都有較高的要求。然而在無線傳感設(shè)備數(shù)量未達(dá)到飽和的情況下，單個通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的工作時間/空閑時間的比值(即利用率)非常低，造成了物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)成本的增加。同時，這樣的結(jié)構(gòu)在宏觀大批量應(yīng)用的情況下造成了重復(fù)投資和巨大資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能夠提高通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器利用率，宏觀上集中與共享計算能力和帶寬的網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)。該云服務(wù)器系統(tǒng)可以提聞物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)傳感服務(wù)的效率，減少資源浪費，大幅減少傳感服務(wù)提供的成本。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述的網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)，包括無線傳感設(shè)備，多個無線傳感設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器包括接口協(xié)議、通信模塊、數(shù)據(jù)包解析處理模塊、服務(wù)注冊模塊；
所述接口協(xié)議是無線傳感設(shè)備與網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器之間通信需要遵守的協(xié)議，協(xié)議須定義以下要素設(shè)備標(biāo)識、通信密鑰、遠(yuǎn)程設(shè)備參數(shù)設(shè)定、無線傳感設(shè)備收集的傳感信息；
所述通信模塊在網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器上負(fù)責(zé)與無線傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸和交互；
所述數(shù)據(jù)包解析處理模塊負(fù)責(zé)根據(jù)所述接口協(xié)議解析通過通信協(xié)議收到的來自無線傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)包，并處理數(shù)據(jù)包中各種參數(shù)或信息片段；在處理的過程中，回復(fù)給無線傳感設(shè)備的參數(shù)或信息片段也同時生成；
所述服務(wù)注冊模塊用于將服務(wù)提供方所提供的服務(wù)登記到網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，從而與無線傳感設(shè)備協(xié)同向用戶提供相應(yīng)的服務(wù)。所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器還包括信息推送模塊，所述信息推送模塊在網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器接收到無線傳感設(shè)備傳回的信息后，查詢該無線傳感設(shè)備所關(guān)聯(lián)的服務(wù)，并將對應(yīng)參數(shù)通過Internet或者本機(jī)推送給注冊并授權(quán)的一個或多個服務(wù)提供方進(jìn)行相應(yīng)的處理。無線傳感設(shè)備和服務(wù)之間、以及服務(wù)與服務(wù)之間的推送關(guān)系能夠由用戶按照需要和授權(quán)在網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器上定義。服務(wù)的結(jié)果參數(shù)、信息片段能夠被再次推送給其他服務(wù)。其中，按照不同應(yīng)用或需求，所述接口協(xié)議還可能須定義以下要素的一種或多種遠(yuǎn)程設(shè)備參數(shù)設(shè)定確認(rèn)、位置坐標(biāo)、定位相關(guān)參數(shù)、拓展應(yīng)用相關(guān)參數(shù)、上下文信息；所述拓展應(yīng)用相關(guān)參數(shù)為無線傳感器實現(xiàn)定位以外功能所必需的參數(shù)，包括溫度、濕度、速度、三維加速度、力度、光線、海拔、聲音、濃度中的一種或多種；所述上下文信息由網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器發(fā)送給無線傳感設(shè)備，并由無線傳感設(shè)備下次通信時回發(fā)給網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，主要用于實現(xiàn)單個服務(wù)器或者服務(wù)器集群對交互狀態(tài)的識別。作為優(yōu)選，所述接口協(xié)議中的定位相關(guān)參數(shù)，包括以下的全部或部分時間、定位模塊類型、定位方式、基站編號、基站數(shù)量、信號強(qiáng)度、授時參數(shù)、信道編號、網(wǎng)絡(luò)編號。 一個服務(wù)通過所述服務(wù)注冊模塊被注冊到網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器后，用戶在授權(quán)后能夠?qū)⒃摲?wù)的功能應(yīng)用于其無線傳感設(shè)備。多個同質(zhì)服務(wù)能夠同時被注冊到網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，而相互不干涉。本發(fā)明的優(yōu)點是1)以云計算的模式實現(xiàn)了一種能夠提高通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器利用率，宏觀上集中和共享計算能力和帶寬的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器系統(tǒng)。2)該云服務(wù)器系統(tǒng)可以提高物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)的效率，減小資源浪費，大幅減少例如位置相關(guān)服務(wù)(LBS)的成本。3)最大化服務(wù)商提供的服務(wù)所面對的客戶的數(shù)量。4)使無線傳感設(shè)備可以配套的服務(wù)多樣化，從而豐富了其功用。5)從經(jīng)濟(jì)上考慮，不但節(jié)省了成本，更重要的是為服務(wù)提供上創(chuàng)造了新的盈利模式。


圖1現(xiàn)有無線傳感系統(tǒng)采用的結(jié)構(gòu)。圖2是現(xiàn)有無線傳感系統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖3和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。例如在一個基于位置的服務(wù)(LBS)的無線傳感系統(tǒng)應(yīng)用中，系統(tǒng)使用一種或幾種通用的無線定位傳感設(shè)備作為硬件終端，在此背景下該應(yīng)用涉及到的所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，它由以下內(nèi)容構(gòu)建而成
接口協(xié)議無線定位傳感設(shè)備與通信和控制網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器之間的通信需要遵守協(xié)議。協(xié)議須定義以下要素設(shè)備標(biāo)識、通信密鑰、遠(yuǎn)程設(shè)備參數(shù)設(shè)定、位置坐標(biāo)(比如經(jīng)度、緯度、高度等，或者其他坐標(biāo)系的坐標(biāo))、定位相關(guān)參數(shù)(比如時間、定位模塊類型、定位方式、基站編號、基站數(shù)量、信號強(qiáng)度〈RSSI〉、授時參數(shù)、信道編號〈Channel〉、網(wǎng)絡(luò)編號等)；還可以包括以下要素遠(yuǎn)程設(shè)備參數(shù)設(shè)定確認(rèn)、拓展應(yīng)用相關(guān) 參數(shù)(與定位無關(guān)，但為無線傳感器實現(xiàn)定位以外功能所必需的參數(shù)，比如溫度、濕度、速度、三維加速度、力度、光線、海拔、聲音、濃度等)、上下文信息(Cl ientContext)。所述上下文信息由服務(wù)器發(fā)送給遠(yuǎn)程終端(此處為無線定位傳感設(shè)備)，并由遠(yuǎn)程終端下次通信時回發(fā)給服務(wù)器。主要用于實現(xiàn)單個服務(wù)器或者服務(wù)器集群對設(shè)備和系統(tǒng)交互狀態(tài)的識別
通信模塊在通信和控制網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器上負(fù)責(zé)與無線定位傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸和交互。此模塊可以支持一種或者多種通信協(xié)議以支持設(shè)備通信協(xié)議的多樣化，例如TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、WebService協(xié)議、SMS協(xié)議、甚至可以兼容非標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議。數(shù)據(jù)包解析處理模塊該模塊負(fù)責(zé)根據(jù)前述接口協(xié)議解析通過通信協(xié)議收到的來自無線定位傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)包；并用相應(yīng)的處理流程處理數(shù)據(jù)包中各種參數(shù)或信息片段。在處理的過程中，回復(fù)給無線定位傳感設(shè)備的參數(shù)或信息片段也同時生成。服務(wù)注冊模塊用于將基于位置的服務(wù)(LBS)提供方所提供的服務(wù)登記到網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器(本段中簡稱云服務(wù)器)，從而與無線定位傳感設(shè)備協(xié)同向用戶提供相應(yīng)的 服務(wù)。比如電子圍欄服務(wù)可以被注冊到云服務(wù)器，用戶可以在授權(quán)后將電子圍欄功能應(yīng)用于其設(shè)備。多個同質(zhì)服務(wù)可以同時被注冊到云服務(wù)器，而相互不干涉。比如，A公司可以將其開發(fā)的基站定位服務(wù)注冊到云服務(wù)器，而B公司也可以將它擁有的基站定位服務(wù)注冊到同一個云服務(wù)器，用戶可以決定其設(shè)備是否使用，或者使用A的基站定位服務(wù)還是B的基站定位服務(wù)。再比如，X公司可以將其開發(fā)的電子圍欄服務(wù)注冊到云服務(wù)器，而Y公司也可以將它擁有的電子圍欄服務(wù)注冊到同一個云服務(wù)器，用戶可以決定其設(shè)備是否使用，或者使用X的電子圍欄服務(wù)還是Y的電子圍欄服務(wù)。位置相關(guān)信息推送模塊在網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器接收到無線定位傳感設(shè)備傳回的信息后，查詢該無線定位傳感設(shè)備所關(guān)聯(lián)的服務(wù)，并將對應(yīng)參數(shù)通過Internet或者本機(jī)推送給注冊并授權(quán)的一個或多個服務(wù)提供方進(jìn)行相應(yīng)的處理。比如，無線定位傳感設(shè)備NI傳回了基站編號、信號強(qiáng)度等信息，NI注冊了基站定位服務(wù)A，那么相關(guān)的參數(shù)或信息片段將被傳給服務(wù)A來進(jìn)一步處理。再比如，無線定位傳感設(shè)備NI傳回了其板載GPS所獲取的定位坐標(biāo)(經(jīng)度、緯度，甚至包含報警信息)，該坐標(biāo)信息可以被推送給電子圍欄服務(wù)X來進(jìn)一步處理是否觸發(fā)、激活了圍欄報警。服務(wù)返回給網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器的參數(shù)和信息片段可以被再次推送給更多的服務(wù)。前述例子中，定位服務(wù)A計算后獲得了 NI的定位結(jié)果，該結(jié)果可以進(jìn)一步被推送給電子圍欄服務(wù)X來進(jìn)一步處理。無線定位傳感設(shè)備和服務(wù)、以及服務(wù)與服務(wù)之間的推送關(guān)系可以由用戶按照需要和授權(quán)在網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器上定義。以上以定位應(yīng)用為例，描述了本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作方式，具體應(yīng)用時還需說明以下要點1、在系統(tǒng)的開發(fā)和部署中首先需要定義完善的無線定位傳感設(shè)備與通信和控制網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器的通信接口協(xié)議，例如通信密鑰、傳感器采集到的傳感信息、傳感設(shè)備本身參數(shù)設(shè)
習(xí)坐坐
自--rf* -Tf- O2、通信和控制網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器需要部署在公網(wǎng)中，由此該云服務(wù)器可以被眾多無線終端和基于位置服務(wù)所訪問使用。3、通信和控制網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器必須擁有足夠的計算能力和Internet網(wǎng)絡(luò)帶寬，以提供必要的功能和相應(yīng)速度。4、定位服務(wù)或位置相關(guān)服務(wù)需要注冊到通信和控制網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器。
5、無線傳感設(shè)備在授權(quán)的條件下，在通信和控制網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器上與已注冊的一個或者多個服務(wù)關(guān)聯(lián)。6、來自無線傳感設(shè)備的參數(shù)、信息片段，根據(jù)上述第5點中的關(guān)聯(lián)定義推送。7、定位服務(wù)或位置相關(guān)服務(wù)的結(jié)果參數(shù)、信息片段，根據(jù)上述第5點中的關(guān)聯(lián)定義可以被再次推送給其他服務(wù)。 8、同質(zhì)的定位服務(wù)或位置相關(guān)服務(wù)都可以注冊到通信和控制網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，并且共存且互不干涉。
權(quán)利要求
1.網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)，包括無線傳感設(shè)備，其特征是多個無線傳感設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器包括接口協(xié)議、通信模塊、數(shù)據(jù)包解析處理模塊、服務(wù)注冊模塊；所述接口協(xié)議是無線傳感設(shè)備與網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器之間通信需要遵守的協(xié)議，協(xié)議須定義以下要素設(shè)備標(biāo)識、通信密鑰、遠(yuǎn)程設(shè)備參數(shù)設(shè)定、無線傳感設(shè)備收集的傳感信息；所述通信模塊在網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器上負(fù)責(zé)與無線傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸和交互；所述數(shù)據(jù)包解析處理模塊負(fù)責(zé)根據(jù)所述接口協(xié)議解析通過通信協(xié)議收到的來自無線傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)包，并處理數(shù)據(jù)包中各種參數(shù)或信息片段；在處理的過程中，回復(fù)給無線傳感設(shè)備的參數(shù)或信息片段也同時生成；所述服務(wù)注冊模塊用于將服務(wù)提供方所提供的服務(wù)登記到網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，從而與無線傳感設(shè)備協(xié)同向用戶提供相應(yīng)的服務(wù)。
2.如權(quán)利要求1所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)，其特征是所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器還包括信息推送模塊，所述信息推送模塊在網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器接收到無線傳感設(shè)備傳回的信息后，查詢該無線傳感設(shè)備所關(guān)聯(lián)的服務(wù)，并將對應(yīng)參數(shù)通過Internet或者本機(jī)推送給注冊并授權(quán)的一個或多個服務(wù)提供方進(jìn)行相應(yīng)的處理。
3.如權(quán)利要求2所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)，其特征是無線傳感設(shè)備和服務(wù)之間、以及服務(wù)與服務(wù)之間的推送關(guān)系能夠由用戶按照需要和授權(quán)在網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器上定義。
4.如權(quán)利要求2所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)，其特征是服務(wù)的結(jié)果參數(shù)、信息片段能夠被再次推送給其他服務(wù)。
5.如權(quán)利要求1所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)，其特征是所述接口協(xié)議還須定義以下要素的一種或多種遠(yuǎn)程設(shè)備參數(shù)設(shè)定確認(rèn)、位置坐標(biāo)、定位相關(guān)參數(shù)、拓展應(yīng)用相關(guān)參數(shù)、上下文信息；所述拓展應(yīng)用相關(guān)參數(shù)為無線傳感設(shè)備實現(xiàn)定位以外功能所必需的參數(shù)，包括溫度、濕度、速度、三維加速度、力度、光線、海拔、聲音、濃度中的一種或多種；所述上下文信息由網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器發(fā)送給無線傳感設(shè)備，并由無線傳感設(shè)備下次通信時回發(fā)給網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，主要用于實現(xiàn)單個服務(wù)器或者服務(wù)器集群對交互狀態(tài)的識別。
6.如權(quán)利要求5所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)，其特征是所述接口協(xié)議中的定位相關(guān)參數(shù)， 包括以下的全部或部分時間、定位模塊類型、定位方式、基站編號、基站數(shù)量、信號強(qiáng)度、授時參數(shù)、信道編號、網(wǎng)絡(luò)編號。
7.如權(quán)利要求1所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)，其特征是一個服務(wù)通過所述服務(wù)注冊模塊被注冊到網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器后，用戶在授權(quán)后能夠?qū)⒃摲?wù)的功能應(yīng)用于其無線傳感設(shè)備。
8.如權(quán)利要求7所述網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)，其特征是多個同質(zhì)服務(wù)能夠同時被注冊到網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器，而相互不干涉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于聯(lián)結(jié)無線傳感設(shè)備和基于無線傳感設(shè)備所提供服務(wù)的通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，尤其是一種采用云結(jié)構(gòu)的通用網(wǎng)關(guān)服務(wù)器系統(tǒng)。所采用的網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器包括接口協(xié)議、通信模塊、數(shù)據(jù)包解析處理模塊、服務(wù)注冊模塊和位置相關(guān)信息推送模塊。本發(fā)明的方案能夠提高通信和控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)器利用率，宏觀上集中與共享計算能力和帶寬的網(wǎng)關(guān)云服務(wù)器系統(tǒng)。該云服務(wù)器系統(tǒng)可以提高物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)傳感服務(wù)的效率，減少資源浪費，大幅減少傳感服務(wù)提供的成本。
文檔編號H04L29/06GK103002059SQ20121058540
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者周小偉, 邵丞 申請人:周小偉, 邵丞