一种物联网网关与服务端的数据交换方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种物联网网关与服务端的数据交换方法，应用于物联网领域。本发明专利技术实施例中，一种物联网网关与服务端的数据交换方法包括物联网网关发起与服务端建立TCP连接；根据上述TCP连接，所述物联网网关发起与所述服务端的HTTP长轮询，以获取应用向所述服务端下发的控制指令。该方法通过物联网网关和服务端采用HTTP长轮询方式通过三步交互完成应用下发的控制指令。通过网关侧主动发起请求，与传统的从服务端推送结果相比安全性更高，解决了现有技术中服务端的被动状态以及网关缺乏安全保护的问题。同时本发明专利技术由于将服务端单独抽离出来，专注于处理控制功能，这样平衡了维持长连接所需的性能开销。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网网关与服务端的数据交换方法
本专利技术涉及物联网领域，尤其涉及一种物联网网关与服务端的数据交换方法。
技术介绍
物联网架构可分为三层：感知层、网络层和应用层，感知层由各种传感器构成，包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。网络层是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。现阶段，网络层通过IP化方式，实现底层数据传感与上层应用的业务融合。但通常情况下，网络终端及传感器是处于私有网络中，而上层应用是处于公网中的，在很多情况下，当用户希望通过应用反向控制传感执行器时是无法发现终端网关的，这涉及到一个NAT场景应用问题。目前解决NAT穿透的两种常见手段都是基于UDP的，一种是通过UDP打洞实现NAT穿越，一种是利用NAT会话传输应用程序STUN，这两种基于UDP的方式传输由于是面向无连接的，相对于TCP来说，一方面可靠性差，另一方面需要通信双方频繁交互，流程繁琐。随着物联网行业向互联网模式转型的迅速发展，采用互联网通用的HTTP协议实现网关传感设备与应用侧通信也越来越广泛，这样物联网可以继承互联网基础标准规范，将物联网的传感节点转化为互联网节点，从而逐步实现行业应用向互联网模式的平滑过渡。进一步扩展WebService的服务应用，为开发者和工程实施者建立统一开发接口，可使更多跨界不同层面的开发人员及最终用户开发使用。但是，传统HTTP协议栈直接应用到物联网体系，还存在如下问题:1)HTTP协议是基于请求-响应模式的无状态的单向协议，即必须由客户端发起一个建立连接请求，服务器接收请求，把数据返回给客户端，然后释放连接。下一次再由客户端发起另一次请求，重复上述过程，服务器始终处于“被动”状态，在物联网体系应用中，多数的数据传输业务要求时时在线，传统的HTTP连接方式交互量大，业务处理过程繁琐。2)传统的反向控制实现都是以服务端作为发起方，服务端压力过大，并且可以任意对网关发起通知，使网关缺乏安全保护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中服务器的“被动”状态以及网关缺乏安全保护的问题。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种物联网网关与服务端的数据交换方法。有鉴于此，本专利技术提供一种物联网网关与服务端的数据交换方法，可包括：物联网网关发起与服务端建立TCP连接；根据上述TCP连接，所述物联网网关发起与所述服务端的HTTP长轮询，以获取应用向所述服务端下发的控制指令。本专利技术还提供一种物联网网关与服务端的数据交换方法，可包括：服务端与物联网网关建立由所述物联网网关发起的TCP连接；根据上述TCP连接，所述服务端接收所述物联网网关发起的HTTP长轮询，以获取应用向所述服务端下发的控制指令。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例中，针对现有技术中服务器的“被动”状态以及网关缺乏安全保护的问题，提出了一种物联网网关与服务端的数据交换方法。该方法通过物联网网关和服务端采用HTTP长轮询方式通过三步交互完成应用下发的控制指令。本专利技术通过网关侧主动发起请求，与传统的从服务端推送结果相比安全性更高，解决了现有技术中服务端的被动状态以及网关缺乏安全保护的问题。同时本专利技术由于将服务端单独抽离出来，专注于处理控制功能，这样平衡了维持长连接所需的性能开销。并且本专利技术避免了复杂的NAT穿透流程，使用TCP长连接方式将网关与服务端建立连接。本专利技术还将互联网行业流行已久的HTTP协议应用于物联网，有助于传统行业向互联网的平滑过渡。附图说明图1为本专利技术实施例1的一种物联网网关与服务端的数据交换方法的流程图；图2为本专利技术实施例2的物联网网关发起与服务端的HTTP长轮询交互流程图；图3为本专利技术实施例1的一种物联网网关与服务端的数据交换方法的流程图；图4为本专利技术实施例2的物联网网关发起与服务端的HTTP长轮询交互流程图；图5为本专利技术实施例1和2的物联网网关与服务端的数据交换系统结构图；图6为本专利技术实施例1和2中物联网网关、应用和服务端三者之间信令交互的时序流程图；图7为本专利技术实施例5的物联网网关和服务端的通信示例图；图8为本专利技术实施例5的物联网网关与服务端的数据交换方法流程图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种物联网网关与服务端的数据交换方法，能够解决现有技术中数据交换时服务端处于被动状态以及网关缺乏安全保护的问题。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，为本专利技术提供的一种物联网网关与服务端的数据交换方法实施例1的流程图，本实施例具体可以包括：S101、物联网网关发起与服务端建立TCP连接；S102、根据上述TCP连接，所述物联网网关发起与所述服务端的HTTP长轮询，以获取应用向所述服务端下发的控制指令。为了更清楚的理解这种物联网网关与服务端的数据交换方法的实现过程，下面详细描述具体步骤的实现方式。S101、物联网网关发起与服务端建立TCP连接；具体的，所述物联网网关发起与服务端建立一个TCP长连接，目的是使得服务端能够记住物联网网关，优选的，服务端可以是代理服务器。S102、根据上述TCP连接，所述物联网网关发起与所述服务端的HTTP长轮询，以获取应用向所述服务端下发的控制指令；具体的，在上述建立的TCP连接的基础上，所述物联网网关发起与所述服务端的HTTP长轮询，以便所述物联网网关获取应用向所述服务端下发的控制指令。本专利技术实施例中，针对现有技术中服务器的“被动”状态以及网关缺乏安全保护的问题，采用了一种物联网网关与服务端的数据交换方法，所述方法通过物联网网关发起与所述服务端的HTTP长轮询获取应用下发的控制指令。本专利技术通过网关侧主动发起请求，与传统的从服务端推送结果相比安全性更高，解决了现有技术中服务端的被动状态以及网关缺乏安全保护的问题。同时本专利技术由于将服务端单独抽离出来，专注于处理控制功能，这样平衡了维持长连接所需的性能开销。并且本专利技术避免了复杂的NAT穿透流程，使用TCP连接方式将网关与服务端建立连接。本专利技术还将互联网行业流行已久的HTTP协议应用于物联网，有助于传统行业向互联网的平滑过渡。为了便于对本专利技术提供的一种物联网网关与服务端的数据交换方法的有益效果有一个更直观的理解，本专利技术还提供了实施例2，结合图1和图2，一种物联网网关与服务端的数据交换方法的流程图，以及结合图6物联网网关、应用和服务端三者之间信令交互的时序流程图，由附图1所示，所述方法的具体步骤如下：S101、物联网网关发起与服务端建立TCP连接；具体的，所述物联网网关发起与服务端建立一个TCP连接，目的是使得服务端能够记住物联网网关，优选的，所述服务端可以是独立代理服务器，用于连接所述应用和所述物联网网关。并且每个与所述服务端建立TCP连接的所述物联网网关都会维护一个独立的TCP连接。S102、根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物联网网关与服务端的数据交换方法，其特征在于，所述方法包括：物联网网关发起与服务端建立TCP连接；根据上述TCP连接，所述物联网网关发起与所述服务端的HTTP长轮询，以获取应用向所述服务端下发的控制指令。

【技术特征摘要】
1.一种物联网网关与服务端的数据交换方法，所述方法包括：物联网网关发起与服务端建立TCP连接；根据上述TCP连接，所述物联网网关发起与所述服务端的HTTP长轮询，以获取应用向所述服务端下发的控制指令；其特征在于，所述物联网网关发起与所述服务端的HTTP长轮询包括：所述物联网网关向所述服务端发送携带指示所述TCP连接为反向控制连接的指示包；若所述服务端接收到所述指示包，则所述物联网网关接收所述服务端发送的响应；所述物联网网关接收所述服务端发送的响应后向所述服务端发送指令请求包，用于请求最新控制指令；若所述服务端接收到所述应用下发的控制指令，且存在所述服务端与所述控制指令中的物联网网关的TCP连接，则所述物联网网关接收并执行所述服务端发送的所述控制指令；执行所述物联网网关向所述服务端发送指令请求包的步骤，直至所述物联网网关与所述服务端的TCP连接断开。2.一种物联网网关与服务端的数据交换方法，所述方法包括：服务端与物联网网关建立由所述物联网网关发起的TCP连接；根据上述TCP连接，所述服务端接收所述物联网网关发起的HTTP长轮询，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰魁，张兵涛，宋阳，刘东，江连山，
申请(专利权)人：北京天地互连信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11