一種設(shè)備控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及私有APN網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種設(shè)備控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，越來越多的人開始了解、認(rèn)識并使用它。如何為用戶提供更好的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)成為各個物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)公司考慮的問題。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)方式、數(shù)據(jù)連接建立方式等直接決定著數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、流量費(fèi)用、用戶體驗(yàn)以及用戶滿意度。
[0004]傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式是建立一個控制服務(wù)器，該服務(wù)器有一個固定的公網(wǎng)IP和端口提供傳輸控制協(xié)議TCP或用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP連接功能；受控設(shè)備通過DTU模塊連接到互聯(lián)網(wǎng)，并向控制服務(wù)器發(fā)起TCP或UDP連接，連接建立后即可與控制服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以達(dá)到控制設(shè)備的目的。通信方式主要有兩種:
[0005](一)“短連接”模式:當(dāng)受控設(shè)備有數(shù)據(jù)傳輸需求時，由受控設(shè)備主動發(fā)起TCP/UDP連接請求至服務(wù)器，服務(wù)器接受請求后雙方建立TCP或UDP連接。連接建立后，受控設(shè)備開始傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完畢后，由受控設(shè)備主動拆除連接。
[0006](二)“長連接”模式:受控設(shè)備上電后，由受控設(shè)備主動發(fā)起TCP/UDP連接請求至服務(wù)器，服務(wù)器接受請求后雙方建立TCP/UDP連接。與“短連接”模式不同的是，此時TCP/UDP連接是長久保持的，為了達(dá)到此目標(biāo)，受控設(shè)備需通過發(fā)送“心跳”包(即定期發(fā)送保持連接的數(shù)據(jù)包)保持連接。只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)改變、受控設(shè)備斷電或故障以及服務(wù)器故障等特殊原因下，連接才會被中斷。
[0007]“短連接”模式主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)從受控設(shè)備向服務(wù)器單向傳遞的應(yīng)用場合(如環(huán)境監(jiān)控，遠(yuǎn)程抄表)；“長連接”模式主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)從服務(wù)器向受控設(shè)備雙向傳遞的應(yīng)用場合(如智能家居，設(shè)備控制)。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是在傳統(tǒng)通信方式下，無論是“短連接”模式還是“長練級”模式，都是由受控端主動發(fā)起連接的，當(dāng)數(shù)據(jù)需要從服務(wù)器端發(fā)送給受控設(shè)備時，則必須使用“長連接”模式。而“長連接”模式，具有如下缺陷:
[0009](一)“長連接”模式意味著在正常情況下，每臺受控設(shè)備都需要與服務(wù)器建立長久連接，而TCP/UDP連接是需要耗費(fèi)一定的服務(wù)器資源的(如“心跳”包的存在)，盡管一臺控制服務(wù)器主機(jī)的最大連接數(shù)可達(dá)65535，而根據(jù)實(shí)際資源占用的情況，一臺服務(wù)器所能建立的連接數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到65535，實(shí)際上每臺服務(wù)器支持約3000-4000個連接，也就意味著每臺服務(wù)器最多只能同時連接3000-4000臺設(shè)備。當(dāng)受控設(shè)備數(shù)量較多時，需要購買多臺服務(wù)器，并使用服務(wù)器集群及負(fù)載均衡技術(shù)管理多臺服務(wù)器，這將大大增加運(yùn)營成本。
[0010](二)受控設(shè)備如要長久保持與服務(wù)器的連接，需要定期發(fā)送“心跳”包(如每30秒發(fā)送一次)，大量的心跳包除了增加服務(wù)器的壓力外，也會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)流量，從而增加客戶的流量開支。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)備控制方法及系統(tǒng)，解決受控設(shè)備IP地址不固定問題，且在控制服務(wù)器與受控設(shè)備“長連接”模式下，運(yùn)營成本大，DTU流量開銷大的問題。
[0012]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制設(shè)備方法，用于控制服務(wù)器和多個受控設(shè)備，其中，所述控制服務(wù)器和所述多個受控設(shè)備處于同一私有APN網(wǎng)絡(luò)中，所述設(shè)備控制方法包括:
[0013]獲取客戶端根據(jù)所述控制服務(wù)器的公網(wǎng)地址發(fā)送的訪問控制請求，其中所述訪問控制請求中攜帶有目標(biāo)受控設(shè)備標(biāo)識和控制動作；
[0014]根據(jù)所述目標(biāo)受控設(shè)備與插有特制的S頂卡的，且將IP數(shù)據(jù)與串口數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)傳輸單元DTU模塊連接，獲取所述目標(biāo)受控設(shè)備的IP地址；
[0015]通過所述目標(biāo)受控設(shè)備的所述IP地址和端口號建立與所述目標(biāo)受控設(shè)備的通信鏈路；
[0016]通過建立的所述通信鏈路發(fā)送控制指令到所述目標(biāo)受控設(shè)備，并根據(jù)所述訪問控制請求使得所述目標(biāo)受控設(shè)備執(zhí)行所述控制指令，以完成所述控制動作；
[0017]斷開所述通信鏈路。
[0018]其中，所述設(shè)備控制方法還包括:斷開所述通信鏈路之前，接收所述目標(biāo)受控設(shè)備在執(zhí)行所述控制指令后，返回的所述控制指令執(zhí)行的結(jié)果，并返回給所述客戶端。
[0019]進(jìn)一步的，所述目標(biāo)受控設(shè)備與插有特制的S頂卡的，且將IP數(shù)據(jù)與串口數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)傳輸單元DTU模塊連接，獲取所述目標(biāo)受控設(shè)備的IP地址的具體步驟是由多個受控設(shè)備中的所述目標(biāo)受控設(shè)備執(zhí)行如下操作:
[0020]通過所述DTU向核心網(wǎng)分組域設(shè)備重要組成部分SGSN發(fā)送攜帶待登錄所述私有APN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和所述目標(biāo)受控設(shè)備認(rèn)證信息的登錄請求，使得所述SGSN根據(jù)所述待登錄所述私有APN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息與域名服務(wù)器DNS服務(wù)器交互，確定與所述控制服務(wù)器連接的網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN后，將所述目標(biāo)受控設(shè)備認(rèn)證信息發(fā)送到所述GGSN ；
[0021 ] 接收所述GGSN根據(jù)所述目標(biāo)受控設(shè)備認(rèn)證信息與通用的認(rèn)證計(jì)費(fèi)協(xié)議Radius服務(wù)器交互認(rèn)證所述目標(biāo)受控設(shè)備后返回的所述私有APN專網(wǎng)IP地址。
[0022]進(jìn)一步的，所述控制服務(wù)器通過GRE路由器獲取到所述客戶端發(fā)送的訪問控制請求，并轉(zhuǎn)發(fā)至所述目標(biāo)受控設(shè)備。
[0023]進(jìn)一步的，通過所述目標(biāo)受控設(shè)備的所述IP地址和端口號建立與所述目標(biāo)受控設(shè)備的通信鏈路的具體步驟包括:在所述多個受控設(shè)備通過所述GGSN登錄所述私有APN網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)所述多個受控設(shè)備的標(biāo)識和所述多個受控設(shè)備分配固定的所述私有APN專網(wǎng)IP地址的IP分配表，以及在所述控制服務(wù)器的公網(wǎng)地址接收到所述客戶端的所述訪問控制請求后，分別建立所述客戶端與所述目標(biāo)受控設(shè)備各自對應(yīng)的通信鏈路。
[0024]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種設(shè)備控制系統(tǒng)，用于控制服務(wù)器和多個受控設(shè)備，其中，所述控制服務(wù)器和所述多個受控設(shè)備處于同一私有APN網(wǎng)絡(luò)中，所述設(shè)備控制系統(tǒng)包括:
[0025]第一獲取模塊，用于獲取客戶端根據(jù)所述控制服務(wù)器的公網(wǎng)地址發(fā)送的訪問控制請求，其中所述訪問控制請求中攜帶有目標(biāo)受控設(shè)備標(biāo)識和控制動作；
[0026]第二獲取模塊，根據(jù)所述目標(biāo)受控設(shè)備與插有特制的S頂卡，且將IP數(shù)據(jù)與串口數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)傳輸單元DTU模塊連接，獲取所述目標(biāo)受控設(shè)備的IP地址；
[0027]通信建立模塊，用于通過所述目標(biāo)受控設(shè)備的IP地址和端口號建立與所述目標(biāo)受控設(shè)備的通信鏈路；
[0028]控制模塊，用于利用建立的通信鏈路發(fā)送控制指令到所述目標(biāo)受控設(shè)備，并根據(jù)所述訪問控制請求使得所述目標(biāo)受控設(shè)備執(zhí)行所述控制指令，以完成所述控制動作；
[0029]通信斷開模塊，用于斷開所述通信鏈路。
[0030]其中，所述設(shè)備控制系統(tǒng)還包括:
[0031]信息處理模塊，用于斷開所述通信鏈路之前，接收所述目標(biāo)受控設(shè)備在執(zhí)行所述控制指令后，返回的所述控制指令執(zhí)行的結(jié)果，并返回給所述客戶端。
[0032]進(jìn)一步的，所述第二獲取模塊包括:
[0033]認(rèn)證單元，用于通過所述DTU向核心網(wǎng)分組域設(shè)備重要組成部分SGSN發(fā)送攜帶待登錄所述私有APN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和所述目標(biāo)受控設(shè)備認(rèn)證信息的登錄請求，使得所述SGSN根據(jù)所述待登錄所述私有APN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息與域名服務(wù)器DNS服務(wù)器交互，確定與所述控制服務(wù)器連接的網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN后，將所述目標(biāo)受控設(shè)備認(rèn)證信息發(fā)送到所述GGSN ；
[0034]處理單元，用于接收所述GGSN根據(jù)所述目標(biāo)受控設(shè)備認(rèn)證信息與通用的認(rèn)證計(jì)費(fèi)協(xié)議Radius服務(wù)器交互認(rèn)證所述目標(biāo)受控設(shè)備后返回的所述私有APN專網(wǎng)IP地址。
[0035]進(jìn)一步的，所述控制服務(wù)器通過GRE路由器獲取到所述客戶端發(fā)送的訪問控制請求，并轉(zhuǎn)發(fā)至所述目標(biāo)受控設(shè)備。
[0036]進(jìn)一步的，所述通信建立模塊包括:通信建立單元，用于在所述多個受控設(shè)備通過所述GGSN登錄所述私有APN網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)所述多個受控設(shè)備的標(biāo)識和所述多個受控設(shè)備分配固定的所述私有APN專網(wǎng)IP地址的IP分配表，以及在所述控制服務(wù)器的公網(wǎng)地址接收到所述客戶端的所述訪問控制請求后，分別建立所述客戶端與所述目標(biāo)受控設(shè)備各自對應(yīng)的通信鏈路。
[0037]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0038]本發(fā)明的方案中，處于同一私有APN網(wǎng)絡(luò)中的控制服務(wù)器和多個受控設(shè)備，當(dāng)客戶端通過公網(wǎng)地址發(fā)出訪問控制請求后，控制服務(wù)器接收到訪問控制請求，根據(jù)訪問控制請求中的目標(biāo)受控設(shè)備標(biāo)識，通過與目標(biāo)受控設(shè)備連接