智能楼宇中根据优先级处理数据包的网关设备制造技术

一种智能楼宇中根据优先级处理数据包的网关设备，包括主板，主板上设置有处理器，内存模块，存储器，电源接口，以及多种类型的通讯模块；所述多种类型的通讯模块包括：无线通讯模块、以太网通讯模块、蓝牙模块和Zigbee模块，处理器计算每个目的IP地址的延迟量ΔW

【技术实现步骤摘要】
智能楼宇中根据优先级处理数据包的网关设备


[0001]本技术涉及网关设备，尤其涉及智能楼宇中的网关设备。

技术介绍

[0002]随着通信技术的飞速发展以及通信技术与互联网技术的进一步融合，移动业务以及移动互联网技术普及率越来越高。目前，在大部分发达国家，移动通信渗透率甚至达到100％，这就导致了移动用户的增速越来越慢，并且全球移动运营商基本都面临着这一问题。为此，运营商们开始寻找移动通信领域新的增长点。另一方面，随着互联网技术的崛起，尤其是互联网技术与移动通信技术相融合产生的移动互联网技术的兴起，为运营商进一步扩大营收和市场打开了一扇新的大门。
[0003]物联网(英文：The Internet of things)是指把传感器装备各种真实物体上，通过互联网联接起来，进而运行特定的程序，达到对物的远程控制或者实现物与物的直接通信的技术。基于物与物联系的物联网与基于人与人通信的网络有很大的差异，造成当前通信网络架构在承载物联网时存在很多问题。随着物联网技术逐渐兴起，物联网在智能家居、智能楼宇、智能抄表中的应用越来越多。
[0004]M2M是Machine
‑
to
‑
Machine/Man(机器对机器或人)的简称，是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它通过在机器内部嵌入无线通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案，以满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。
[0005]首先，基于物物通信为基础的物联网终端数量多达数百亿，业务的发起和处理都是基于物，由于物联网终端需要海量的低数据业务量，业务的发送是不连续的，在管理，控制与业务高度合一的情况下，为保持业务通道的联通性，必然产生大量的信令，造成网络风暴，对网络产生冲击和破坏。
[0006]其次，由于物联网终端智能性差，处理器的处理能力不足，存储器容量不够，现有的物联网通常一种应用即对应从终端、网络和业务紧耦合的一个封闭网络，多种应用导致的多张封闭网络必然造成物联网终端的处理能力不足。
[0007]现有的物联网信息处理方式是在接入网关承担管理物联网终端的功能，然后再通过接入网关以传统的TCP/IP协议通信来接入互联网。传统TCP/IP协议通信为了保障通信的可靠性，需要在数据包收发过程中采用了ACK应答来完成确认。但这样的机制，在物联网环境下容易对接入网关形成信令风暴，以及对物联网终端的处理能力造成挑战。

技术实现思路

[0008]本技术要解决的技术问题是提供一种智能楼宇中根据优先级处理数据包的网关设备，包括主板，主板上设置有处理器，内存模块，存储器，电源接口，以及多种类型的通讯模块；所述多种类型的通讯模块包括：无线通讯模块、以太网通讯模块、蓝牙模块和Zigbee 模块；多种类型的通讯模块，用于从物联网终端接收数据包并发送给处理器来处
理；并且当处理器计算出修正达到时间后，根据修正达到时间的次序来依次向物联网终端发送数据包；存储器，事先存储有与物联网终端的处理能力相关的阈值；电源接口，用于给各个模块供电；处理器，获取数据包中的目的IP地址，并统计在预定时间内不同目的IP地址的数量，设为N，如果不同目的IP地址的数量N不大于预定门限值，则不作处理，预定门限值设置为10；否则统计单位时间接收到数据包是否超过阈值，该阈值与物联网终端的处理能力相关，事先存储在存储器中，如果不超过则以先到先处理的次序来处理数据包，否则获得不同目的IP地址中的每一个目的IP地址的优先级，该优先级是物联网终端指定的或是由接入网关根据目的IP地址所属运营方的性质确定的；获得单位时间内物联网终端向不同目的IP地址中的每一个目的IP地址发送数据包的数量；计算不同目的IP地址中的每一个目的IP地址的延迟因子W1，W1＝P
i
×
F
i
；i∈{1，2，
…
，N}；N 是不同目的IP地址的数量；W1是第i个目的IP地址的延迟因子，P
i
是第i个目的IP地址的优先级，优先级越高P
i
的值越低；F
i
是单位时间内向第i个目的IP地址发送数据包的数量；计算最近一段时间内所接收到应答消息之间的平均间隔时间t
int
；计算每个目的IP地址的延迟量ΔW1＝t
int
×
W1/Min(W1)；其中Min(W1)指选取所有W1中的最小值；计算每个数据包的修正到达时间t
’
＝t+Δt；t是数据包达到接入网关的实际时间。
[0009]本技术的专利技术点：
[0010]1)根据网关设备的负载情况，对应答数据包有不同的处理策略。
[0011]2)当负载较大时，能够对不同的目的IP有针对性的流量控制。
[0012]3)流量控制考虑了应答数据包的频率和业务类型对数据包处理及时度的要求。
[0013]4)延迟控制算法计算出的间隔延迟度既跟平均时间间隔处于同一个数量等级，而且能体现终端对应答消息延迟的容忍度。
附图说明
[0014]图1为M2M业务系统的架构图；
[0015]图2为本技术的结构框图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术的具体实施方式进行说明。
[0017]图1所示为目前常见的M2M业务应用架构，包括：M2M机器终端接入层，通信网络\IP网络层，M2M业务平台层和M2M应用，其中：M2M机器终端接入层可以分为两种类型：第一种是M2M终端设备，实现M2M业务的第一步就是终端设备采集数据，将采集的数据通过网络发送出去，以及接收网络下发的数据。通常，对于移动网络，通信模块用于实现与M2M终端通信，机器硬件是用于实现M2M业务的设备；对于固定网络，可以通过网卡或调制解调器等方式接入固定网络；第二种是M2M终端网关设备，其一方面用于连接通信网络(移动通信网络或者固定通信网络)另外一方面用于连接其它的网络，包括：传感器网络，工业控制网络，个域网，融合的个人网络，卫星网络，家庭网络或者企业网络等。对于这类设备，可以起到代理和适配其它网络的设备，例如，传感器，进行业务上传和下发的作用，以及数据处理、控制和协议转换等。
[0018]通信网络\IP网络：用于将M2M业务数据在M2M机器终端之间传递，或者扮演M2M机
器终端与第三方业务平台和应用的连接网络。在整个M2M技术框架中扮演着重要的作用。包括移动通信网络，宽带网络，广域网，局域网和个域网等。
[0019]M2M业务平台：由于M2M业务需要支撑许多不同的行业、企业应用以及家庭应用。因此，基于M2M业务平台的业务能力，需要为大量的第三方的M2M应用系统提供基础的网关业务能力和M2M业务环境调用。网关业务能力，包括：终端的管理、监控、数据收集和协议转换等。对于网关业务能力，业务平台通常能力有限，提供的功能简单，因此，只能支撑常见的简单的M2M应用；对于M2M业务环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能楼宇中根据优先级处理数据包的网关设备，包括主板，主板上设置有处理器，内存模块，存储器，电源接口，以及多种类型的通讯模块；其特征是：所述多种类型的通讯模块包括：无线通讯模块、以太网通讯模块、蓝牙模块和Zigbee模块；多种类型的通讯模块，用于从物联网终端接收数据包并发送给处理器来处理；并且当处理器计算出修正达到时间后，根据修正达到时间的次序来依次向物联网终端发送数据包；存储器，事先存储有与物联网终端的处理能力相关的阈值；电源接口，用于给各个模块供电；处理器，获取数据包中的目的IP地址，并统计在预定时间内不同目的IP地址的数量，设为N，如果不同目的IP地址的数量N不大于预定门限值，则不作处理，预定门限值设置为10；否则统计单位时间接收到数据包是否超过阈值，该阈值与物联网终端的处理能力相关，事先存储在存储器中，如果不超过则以先到先处理的次序来处理数据包，否则获得不同目的IP地址中的每一个目的IP地址的优先级，该优先级是物联网终端指定的或是由接入网关根据目的IP地址所属运营方的性质确定的；获得单位时间内物联网终端向不同目的IP地址中的每一个目的IP地址发送数据包的数量；计算不同目的IP地址中的每一个目的IP地址的延迟因子W
i
，W
i
＝P
i
×
F
i
；i∈{1,2,
…
,N}；N是不同目的IP地址的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹哲，范小勇，魏大鹏，陈曦，白宇，刘惠瑾，刘扬，
申请(专利权)人：天津市城市规划设计研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：