專利名稱：一種物聯網業務網關上行和下行消息路由的方法
技術領域：
本發明涉及物聯網技術領域，尤其涉及一種物聯網業務網關上行和下行消息路由的方法。
背景技術：
物聯網是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別設備、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。從技術架構的角度來劃分，物聯網可分為三層:感知層、網絡層和應用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，其主要功能是識別物體、采集信息。網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和物聯網平臺組成，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。現有技術中，如圖1所示，物聯網平臺是一個封閉的平臺，以網絡通信的方式與物聯網應用進行交互，以便應用可以獲取終端采集的信息，進而實現對終端的管理和監控。對現有的物聯網網關而言，應用訂購終端消息，指應用訂購終端消息，終端發送請求消息后，物聯網平臺根據訂購關系把消息路由到應用。應用只能訂購終端全部消息，而不能根據需要訂購消息類型或數據項。這個對專注于業務的物聯網應用是合適的，但對于只關注部分數據類型和數據項的應用(他們往往提供一些特有服務)，如能力開發、業務擴展、業務監控，也同樣要求他們訂購終端的全部消息，顯的缺乏靈活性、專業性和業務擴展性，不利于業務的擴展和運營。隨著業務的不斷擴展，系統集成功能越來越多，物聯網平臺逐漸過渡成物聯網業務網關。為了支持多種多樣的物聯網應用，需要支持多種路由模式。對于應用系統，要支持多粒度消息訂購，來實現特有業務服務；對于發展中的物聯網業務網關，實現對終端管控和能力調用等業務功能，也同樣需要支持多粒度消息的訂購。
發明內容
本發明的目的是針對以上現有物聯網平臺訂購終端消息不靈活的問題而提出的一種物聯網業務網關上行和下行消息路由的方法，架構彈性靈活，擴展性好，能夠實現多粒度的訂購關系，支持應用廣泛，應用定制能力強，有助于應用開發。為實現本發明的目的，采用了以下技術方案:本發明的一個具體實施方式
提供了一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，包括以下步驟:終端發送上行消息到終端接入適配層子系統；終端接入適配層子系統解析終端協議，將上行消息轉換成物聯網業務網關內部協議消息，發送給核心層子系統的路由控制模塊；所述路由控制模塊查詢路由表，根據不同訂購關系將上行消息發送給對應網元；所述能力網關模塊和所述實時數據分發模塊將收到的上行消息提供給應用子系統進行應用。進一步地，終端以GPRS方式將上行消息發送到終端接入適配層子系統的終端接A網關I旲塊。進一步地，終端以短信方式將上行消息發送到終端接入適配層子系統的短信代理模塊，短信代理模塊再將上行消息轉發給終端接入網關模塊。進一步地，路由控制模塊以數據路由模式將上行消息發送給告警處理模塊。進一步地，路由控制模塊以數據路由模式將上行消息發送給數據存儲模塊。進一步地，路由控制模塊以消息匹配路由模式將上行消息發送給能力網關模塊。進一步地，路由控制模塊以訂購關系路由模式、消息類型路由模式或者數據路由模式將上行消息發送給實時數據分發模塊。進一步地，應用來自與BOSS同步或者物聯網業務網關授權。進一步地，路由控制模塊控制上行消息優先級和上行消息發送頻率。本發明的另一個具體實施方式
提供了一種物聯網業務網關下行消息路由的方法，包括以下步驟:應用將下行消息發送給能力層子系統中的實時數據分發模塊；實時數據分發模塊將下行消息轉換成物聯網業務網關內部協議消息，發送給核心層子系統的路由控制模塊；路由控制模塊查詢路由表，根據不同訂購關系將下行消息發送給對應網元；終端接入適配層子系統將下行消息發送給終端。進一步地，路由控制模塊以數據路由模式將下行消息發送給數據存儲模塊。進一步地，路由控制模塊以數據路由模式將下行消息發送給告警處理模塊。進一步地，路由控制模塊以終端在線路由模式或者強制短信模式將下行消息發送給終端接入適配層子系統。進一步地，如果下行消息是短信，路由控制模塊將所述下行消息發送給終端接入適配層子系統的任何一個網元，所述網元以短信方式發送給行業網關，行業網關再轉發給終端。進一步地，如果下行消息是GPRS數據，路由控制模塊將所述下行消息發送給作為終端上線的終端接入適配層子系統的網元，所述網元將所述下行消息轉換成終端協議后，通過GPRS協議發送給所述終端。進一步地，應用來自與BOSS同步或者物聯網業務網關授權。采用本發明的技術方案，架構彈性靈活，擴展性好，能夠實現多粒度的訂購關系，支持應用廣泛，應用定制能力強，有助于應用開發，而且由于物聯網業務網關對多種路由的支持，使得對信息資源使用更加有效，可以從協議中獲得所有有價值的信息，使得物聯網業務網關對業務的支撐更加完善。本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施方式，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施方式一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中:圖1是現有技術中物聯網平臺的結構示意圖。圖2是本發明技術方案中使用的物聯網業務網關系統的結構示意圖。圖3是本發明具體實施方式
一中物聯網業務網關上行消息傳輸的流程圖。圖4是本發明具體實施方式
一中物聯網業務網關上行消息路由示意圖。圖5是本發明具體實施方式
二中物聯網業務網關下行消息傳輸的流程圖。圖6是本發明具體實施方式
二中物聯網業務網關下行消息路由示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施方式進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。為了實施本發明的物聯網業務網關上行和下行消息路由的流程，需要對現有物聯網平臺進行改造。圖2是本發明技術方案中使用的物聯網業務網關系統的結構示意圖。如圖2所示，該物聯網業務網關系統包括終端接入適配層子系統、核心層子系統、數據層子系統、能力層子系統和應用層子系統。終端接入適配層子系統進一步包括終端接入網關模塊和短信代理模塊。終端接入網關模塊標準化以GPRS方式接入終端，對終端進行鑒權，維護終端在線狀態，將終端上報的業務數據標準化后傳送給核心層子系統的路由控制模塊和數據存儲模塊，供其實現核心業務邏輯。短信代理模塊標準化以短信方式接入終端，將終端發送的M0(MobileOriginate)消息中業務數據取出，轉發給終端接入網關模塊，同時，將應用以短信方式下發的消息封裝成終端接收的MT (Mobile Terminated)消息，以物聯網網關的特服號碼發送給行業網關，行業網關轉發給終端，并且向應用提供短信代理的功能，應用可以使用自己的特服號碼連接短信代理模塊，短信代理模塊負責控制MO消息和MT消息的路由，這樣物聯網網關對應用屏蔽了其他網元，應用只需要與物聯網網關通信即可。核心層子系統進一步包括路由控制模塊、數據存儲模塊和告警處理模塊。路由控制模塊控制上下行消息的路由，可以控制消息發送的頻率和優先級，同時對終端上報的業務數據進行持久化處理，當應用離線時，確保上行消息不丟失。數據存儲模塊存儲終端接入網關模塊發來的終端的配置信息、告警信息、統計信息、監控信息和/或業務數據，并向能力層子系統提供業務數據查詢。告警處理模塊當終端或者應用出現告警時根據預設的告警規則，以短信或者郵件的形式向配置的聯系人發出告警通知。數據層子系統進一步包括數據同步模塊、內存型數據庫NOSQL和數據庫。當BOSS產生開銷戶信息時，數據同步模塊會與BOSS系統進行用戶數據同步，BOSS系統每天向數據同步模塊同步BOSS系統的終端余額信息。內存型數據庫NOSQL和/或數據庫用于存儲能力層子系統進一步包括能力網關模塊和實時數據分發模塊。能力網關模塊向應用層子系統提供能力調用，物聯網網關將平臺的能力開放給應用，應用可以通過調用這些能力快速構建其業務，提供終端信息查詢、終端遠程控制、終端配置和告警通知等能力。實時數據分發模塊將業務應用訂閱的業務數據內容以TCP的方式實時發送給應用層子系統。應用層子系統進一步包括應用開發工具模塊和自助服務門戶模塊。應用開發工具模塊封裝能力調用，提供應用開發。自助服務門戶模塊下載開發包和/或管理終端。經過分析現有的業務需求，在上述物聯網業務網關的基礎上采用的請求消息路由模式主要包括訂購關系路由模式、消息類型路由模式和數據路由模式。圖3是本發明具體實施方式
一中物聯網業務網關上行消息傳輸的流程圖。圖4是本發明具體實施方式
一中物聯網業務網關上行消息路由示意圖。如圖3和圖4所示，該物聯網業務網關上行消息路由的流程包括以下步驟:步驟301、終端以GPRS方式將上行消息發送到終端接入適配層子系統的終端接入網關模塊。或者終端以短信方式將上行消息發送到終端接入適配層子系統的短信代理模塊，短信代理模塊再將上行消息轉發給終端接入網關模塊。步驟302、終端接入適配層子系統解析終端協議，將上行消息轉換成物聯網業務網關內部協議消息，發送給核心層子系統的路由控制模塊。步驟303、路由控制模塊查詢路由表，根據不同訂購關系將上行消息發送給對應網元。路由控制模塊還對服務質量進行控制，包括上行消息優先級和上行消息發送頻率。其中路由控制模塊以數據路由模式將上行消息發送給告警處理模塊；路由控制模塊以數據路由模式將上行消息發送給數據存儲模塊；路由控制模塊以消息匹配路由模式將上行消息發送給能力網關模塊；路由控制模塊以訂購關系路由模式、消息類型路由模式或者數據路由模式將上行消息發送給實時數據分發模塊。步驟304、能力網關模塊和實時數據分發模塊收到上行消息后，根據連接的外部應用的不同，進行協議轉換，上下文處理后將上行消息提供給應用子系統進行應用。圖5是本發明具體實施方式
二中物聯網業務網關下行消息傳輸的流程圖。圖6是本發明具體實施方式
二中物聯網業務網關下行消息路由示意圖。如圖5和圖6所示，該物聯網業務網關下行消息路由的流程包括以下步驟:步驟501、應用將下行消息發送給能力層子系統中的實時數據分發模塊。步驟502、實時數據分發模塊收到下行消息，進行鑒權后將下行消息轉換成物聯網業務網關內部協議消息，發送給核心層子系統的路由控制模塊。步驟503、路由控制模塊查詢路由表，根據不同訂購關系將下行消息發送給對應網
J Li ο其中路由控制模塊以數據路由模式將下行消息發送給數據存儲模塊；路由控制模塊以數據路由模式將下行消息發送給告警處理模塊；路由控制模塊以終端在線路由模式或者強制短信模式將下行消息發送給終端接入適配層子系統。步驟504、終端接入適配層子系統將下行消息發送給終端。其中如果下行消息是短信，路由控制模塊將該下行消息發送給終端接入適配層子系統的任何一個網元，該網元以短信方式發送給行業網關，行業網關再轉發給終端。如果下行消息是GPRS數據，路由控制模塊將該下行消息發送給作為終端上線的終端接入適配層子系統的網元，該網元將該下行消息轉換成終端協議后，通過GPRS協議發送給終端。路由控制模塊是物聯網業務網關內部系統的整合中心，通過路由規則分發消息到業務系統，業務系統屬分布式系統，可根據業務需要不斷擴展，而不會影響其他現有業務系統。而路由控制模塊是以下面三種訂購關系路由支撐為基礎。一是訂購關系路由。與原訂購關系路由處理邏輯一致，但擴展了訂購應用的范圍，訂購應用不只局限于BOSS同步過來的應用，也包括經過物聯網業務網關授權的應用。這樣訂購應用的范圍得至IJ 了擴展，擴展了數據的利用率。以下是訂購關系路由的使用場景:1.BOSS同步訂購關系給物聯網業務網關。物聯網業務網關根據訂購關系路由模式把消息路由給應用，這個也是現有物聯網平臺的應用場景。2.某車載應用經過物聯網業務網關授權，并設定路由模式為訂購關系路由模式。客戶訂購應用，綁定終端和應用的關系。物聯網業務網關根據訂購關系路由模式把消息路由給車載應用。提供了除BOSS外，另一種對應用和訂購關系的控制，由規則的執行者(BOSS同步)，轉變成業務的制定者和控制者，使得專業分工更加細化。服務專業化是業務系統不斷發展的保證，專業化有助于服務質量的提高。二是消息類型路由。根據消息類型訂購關系分發消息，有利于應用專注于處理某一類型的消息，如車務通常見的定位報文。但要注意，訂購此類型的應用，要求是BOSS同步或經過授權的應用。這樣既保證了數據的安全性，要求經過授權，又允許應用進行不同訂購的選擇，給應用提供了靈活性，也給運營商提供了業務擴展的機會，可以根據訂購的消息類型，組合不同的業務，并進行靈活的訂價。以下是消息類型路由的使用場景:1.某客運公司已經訂購了導航服務(訂購關系路由模式)，但他們不提供定位服務，而隨著客運公司業務的發展，客運公司想了解旗下各車輛位置信息，以有效控制業務運營成本和優化運行路線。這時客運公司，可以只訂購某位置服務應用，該應用只訂購了定位類型報文，位置服務應用會實時或定期提供車載位置信息給客戶。信息是一種資源，對于物聯網業務網關來說更是如此。對應用側來說，可以對不同消息類型的應用接入收取不同費用，而對客戶來說，也可以根據需要，選擇不同類型的服務，當然服務的定價也不同。這樣有助于信息資源的利用率和安全性。提高信息資源的利用率也同時提供了運營商的收益；非授權和其它消息類型不會發送給應用。2.由上面I類擬，但該客運公司沒有訂購導航服務，只訂購了位置服務。三是數據路由。根據數據訂購關系，分發消息。這是更細粒度的控制，應用只專注于某一消息項，如報文的告警數據項等，這個主要由物聯網業務網關核心層服務使用，但也提供給應用進行訂購，對應用和運營商的好處，與消息類型路由中描述的一樣，只是訂購粒度比消息類型路由更細。以下是數據路由的使用場景:1.某大型電力企業，對轄區變電所安裝了智能監控設備，對運行狀況進監控和管理。同時在物聯網業務網關進行數據項訂購，火警告警數據項訂購119服務，防暴告警數據項訂購110服務。這樣在發生火警時，會及時發送消息給119進行處理；而發生屬于安全型事件時時，會把消息發送給110服務。數據路由對物聯網業務網關的促進和發展與消息類型訂購一樣，但訂購的粒度更細了 一些。物聯網業務網關對三種路由的支持，使得對信息資源使用更加有效，可以從協議中獲得所有有價值的信息，使得物聯網業務網關對業務的支撐更加完善。最后應說明的是:以上所述僅為本發明的優選實施方式而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施方式對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施方式所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，其特征在于，包括以下步驟: 終端發送上行消息到終端接入適配層子系統； 終端接入適配層子系統解析終端協議，將上行消息轉換成物聯網業務網關內部協議消息，發送給核心層子系統的路由控制模塊； 所述路由控制模塊查詢路由表，根據不同訂購關系將上行消息發送給對應網元； 所述能力網關模塊和所述實時數據分發模塊將收到的上行消息提供給應用子系統進行應用。
2.根據權利要求1所述的一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，其特征在于，終端以GPRS方式將上行消息發送到終端接入適配層子系統的終端接入網關模塊。
3.根據權利要求1所述的一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，其特征在于，終端以短信方式將上行消息發送到終端接入適配層子系統的短信代理模塊，短信代理模塊再將上行消息轉發給終端接入網關模塊。
4.根據權利要求1所述的一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，其特征在于，路由控制模塊以數據路由模式將上行消息發送給告警處理模塊。
5.根據權利要求1所述的一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，其特征在于，路由控制模塊以數據路由模式將上行消息發送給數據存儲模塊。
6.根據權利要求1所述的一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，其特征在于，路由控制模塊以消息匹配路由模式將上行消息發送給能力網關模塊。
7.根據權利要求1所述的一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，其特征在于，路由控制模塊以訂購關系路由模式、消息類型路由模式或者數據路由模式將上行消息發送給實時數據分發模塊。
8.根據權利要求4-7中任一權利要求所述的一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，其特征在于，應用來自與BOSS同步或者物聯網業務網關授權。
9.根據權利要求1所述的一種物聯網業務網關上行消息路由的方法，其特征在于，路由控制模塊控制上行消息優先級和上行消息發送頻率。
10.一種物聯網業務網關下行消息路由的方法，其特征在于，包括以下步驟: 應用將下行消息發送給能力層子系統中的實時數據分發模塊； 實時數據分發模塊將下行消息轉換成物聯網業務網關內部協議消息，發送給核心層子系統的路由控制模塊； 路由控制模塊查詢路由表，根據不同訂購關系將下行消息發送給對應網元； 終端接入適配層子系統將下行消息發送給終端。
11.根據權利要求10所述的一種物聯網業務網關下行消息路由的方法，其特征在于，路由控制模塊以數據路由模式將下行消息發送給數據存儲模塊。
12.根據權利要求10所述的一種物聯網業務網關下行消息路由的方法，其特征在于，路由控制模塊以數據路由模式將下行消息發送給告警處理模塊。
13.根據權利要求10所述的一種物聯網業務網關下行消息路由的方法，其特征在于，路由控制模塊以終端在線路由模式或者強制短信模式將下行消息發送給終端接入適配層子系統。
14.根據權利要求13所述的一種物聯網業務網關下行消息路由的方法，其特征在于，如果下行消息是短信，路由控制模塊將所述下行消息發送給終端接入適配層子系統的任何一個網元，所述網元以短信方式發送給行業網關，行業網關再轉發給終端。
15.根據權利要求13所述的一種物聯網業務網關下行消息路由的方法，其特征在于，如果下行消息是GPRS數據，路由控制模塊將所述下行消息發送給作為終端上線的終端接入適配層子系統的網元，所述網元將所述下行消息轉換成終端協議后，通過GPRS協議發送給所述終端。
16.根據權利要求11-13中任一權利要求所述的一種物聯網業務網關下行消息路由的方法，其特征在于，應用來自 與BOSS同步或者物聯網業務網關授權。
全文摘要
本發明公開了一種物聯網業務網關上行和下行消息路由的方法，其中上行消息路由是終端發送上行消息到終端接入適配層子系統；終端接入適配層子系統解析終端協議，將上行消息轉換成物聯網業務網關內部協議消息，發送給核心層子系統的路由控制模塊；路由控制模塊查詢路由表，根據不同訂購關系將上行消息發送給對應網元；能力網關模塊和實時數據分發模塊將收到的上行消息提供給應用子系統進行應用。采用了本發明的技術方案，架構彈性靈活，擴展性好，能夠實現多粒度的訂購關系，支持應用廣泛，應用定制能力強，有助于應用開發。
文檔編號H04W84/18GK103152786SQ20111040312
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者黃海輝, 潘嘉, 孟桂芳 申請人:中國移動通信集團福建有限公司