云应用的高效的心跳机制制造技术

用于检查在网关与中央云服务之间的通信连接的运行准备情况的方法，其中由该网关的通信组件以可限定的时间间隔定期或者应请求向中央云服务发送检查消息（心跳），其中该检查消息可包括该网关的其它组件的有效信息（有效载荷）。网关，包括通信组件，该通信组件被设立用于与中央云服务的数据通信，其中为了检查在网关与中央云服务之间的通信连接的运行准备情况，能从该通信组件向中央云服务发送检查消息（心跳），其中该检查消息可包括该网关的其它组件的有效信息（有效载荷）。件的有效信息（有效载荷）。件的有效信息（有效载荷）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】云应用的高效的心跳机制


[0001]本专利技术涉及一种用于检查在网关与中央云服务之间的通信连接的运行准备情况的方法。本专利技术还涉及一种网关，该网关被设立用于执行该方法。

技术介绍

[0002]在信息技术（IT）中，尤其是在不同类型的网络的情况下，通常通过相对应地设立的网关来在网络之间进行数据交换。网关也被用于使网络（例如在相对应的客户处的网络）与云基础设施连接。由此，例如网络节点可以访问云应用程序的服务（Services）。
[0003]为了证实网关仍具有与云的正常连接，定期经由连接来发送消息，以便检查通信连接的运行准备情况（心跳（Heartbeat）功能）。
[0004]MQTT（消息队列遥测传输（Message Queuing Telemetry Transport））等消息协议需要永久存在的连接，但是这导致持续的数据传输和高流量。

技术实现思路

[0005]因而，本专利技术的任务在于：提供一种用于检查网络网关与云基础设施之间的运行准备情况（心跳）的高效机制。
[0006]该任务通过网关来解决，该网关包括通信组件，该通信组件被设立用于与中央云服务的数据通信，其中为了检查在网关与中央云服务之间的通信连接的运行准备情况，可从该通信组件向中央云服务发送检查消息（心跳），其中该检查消息可包括该网关的其它组件的有效信息（有效载荷（payload））。如果该网关的其它组件的有效信息（有效载荷）存在或准备就绪，则将该有效信息与该检查消息一起传输。有利地，该检查消息具有相对应的数据格式或数据协议，以便传输有效信息。该网关有利地是边缘设备（边缘设备计算机、边缘设备（Edge Device）、边缘网关（Edge Gateway））。但是，原则上，该网关也可以是相对应地设立和配置的通用计算机（“General Purpose
”‑
Computer），该通用计算机具有处理器、存储器、输入/输出装置、通信装置。按照本专利技术的网关能够实现用于云应用的自适应的且根据通信需求可缩放的心跳机制。通过该心跳机制，不仅可以查明通信连接的运行准备情况，而且也可以在需要时通过该心跳机制来传输有效数据。这尤其减少了在该通信连接上的流量。有利地，该网关是网络、例如用于楼宇自动化的设备（例如IoT设备）的节点或设备。有利地，该网关提供了该网络与因特网或者与云基础设施（例如用于调用或激活云服务）的通信连接（相对应的硬件和软件）。
[0007]本专利技术的第一个有利的设计方案在于：通过该网关的通信组件来建立与中央云服务的数据通信。由于与云的数据连接从该网关出发（或由该网关）初始化，数据连接的安全性被提高。
[0008]有利地，该通信连接是具有双向逻辑的传出连接。该通信连接从该网关出发以物理方式被设立。该通信连接在物理上是单向的，但是在逻辑上是双向的。
[0009]检查消息和相关的有效数据可以分别在云中、但是也可以在网关中被缓存、压缩
或者加密。
[0010]本专利技术的另一有利的设计方案在于：有效信息是在该网关中的事件和/或值变化和/或状态变化。因此，该有效信息是不同的数据类型和值。
[0011]本专利技术的另一有利的设计方案在于：通过相对应的应用程序接口（API）或编程接口来为基于云的应用提供有效信息。在云中的服务和应用可以通过应用程序接口（API）或编程接口来访问有效信息并且使用这些有效信息来提供它们的服务和应用。
[0012]本专利技术的另一有利的设计方案在于：该通信组件被设立为作为对所发送的检查消息的响应来从中央云服务接收确认。通过该确认，该网关识别出该通信连接准备就绪。可选地，该确认包括用于该网关或用于该网关的组件的云服务或云应用的有效信息（有效载荷）。
[0013]本专利技术的另一有利的设计方案在于：该通信组件被设立为以可限定的时间间隔向中央云服务定期发送检查消息（心跳）。因此，可以改变对该通信连接的运行准备情况的检查的间隔期。有利地，对该通信连接的运行准备情况的检查的间隔期可与现有的框架条件或要求灵活适配。检查消息（心跳）的时间间隔可以由该网关或由在该网关上的应用程序来规定或改变。但是，检查消息（心跳）的时间间隔也可以由云服务来规定或改变，有利地根据现有的要求（例如关于该通信连接的所需的可靠性方面）。
[0014]本专利技术的另一有利的设计方案在于：该通信组件被设立为应中央云服务的要求来发送检查消息（心跳）。因此，可以应要求（“on demand”）发送检查消息（心跳）。这例如在紧急情况下可以是合理的。有利地，通过容器（Container）技术来实现。容器技术是一种软件环境，在该软件环境中，整个代码及所有相关性被捆绑并且可以在不同的CPU平台上轻松运行。该软件环境包含用于运行应用程序的所有部分：操作系统、代码、运行时（Runtime）、系统工具、库和设置。该软件环境将SW应用程序与环境完全隔离，并且这样确保了关于该进程的隔离的高度安全性。容器技术的替代概念是术语“沙箱（Sandbox）”。容器技术的优点是在更新到新版本时：容器可以独立且整体被更新，而在此不干扰在同一CPU上运行的其它容器。有利地，在容器网络中实现，该容器网络包括不仅在设备（例如边缘设备）中的容器而且包括在云中的容器。
[0015]本专利技术的另一有利的设计方案在于一种具有存储器、处理器和通信装置的计算机，该计算机被设立为实现按照本专利技术的网关。该计算机可以是相对应地设立和配置的通用计算机（General Purpose Computer），例如是台式计算机、笔记本电脑、边缘设备（Edge Device、边缘设备计算机，例如机顶盒（Set
‑
Top
‑
Box））。原则上，任何商用计算机都可以被配置用于充当按照本专利技术的网关。
[0016]通过按照本专利技术的网关，尤其是将楼宇自动化网络连接到因特网。在楼宇自动化网络中，尤其是为了安全性、防火和防洪、照明、供暖、通风和空调（HVAC），设置多个电子装置，用于监视和控制楼宇中的状况。
[0017]有利地，按照本专利技术的网关包括：本地网络接口，该本地网络接口被配置用于将该网关与楼宇自动化网络连接，用于与所述多个电子装置通信；广域网接口，该广域网接口被配置用于将该网关与因特网连接；主机网络单元，该主机网络单元被配置用于提供主机网络，在该主机网络上运行至少一个本地服务，该本地服务对应于对楼宇中的状况中的至少一个状况的监视和控制；容器网络单元，该容器网络单元被配置用于为至少一个远程服务
（Remote
‑
Service）、尤其是云计算服务提供容器网络，该云计算服务由因特网中的端点装置或云针对这些电子装置中的至少一个电子装置来提供；环回（Loopback）网络单元，该环回网络单元被配置用于提供环回网络，该环回网络将主机网络与容器网络彼此连接；和选择单元，该选择单元被配置用于选择该网关的连接模式，其方式是要么将这些电子装置中的至少一个电子装置经由本地网络接口与因特网连接，要么将这些电子装置中的至少一个电子装置经由广域网接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种网关（G），其包括通信组件（B），所述通信组件被设立用于与中央云服务（A）的数据通信（KV1），其中为了检查在所述网关（G）与所述中央云服务（A）之间的通信连接（KV1）的运行准备情况，能从所述通信组件（B）向所述中央云服务（A）发送检查消息（HBN），其中所述检查消息（HBN）能够包括所述网关（G）的其它组件（D、D'）的有效信息（NI）。2.根据权利要求1所述的网关（G），其中通过所述通信组件（B）来建立与所述中央云服务（A）的数据通信。3.根据上述权利要求中任一项所述的网关（G），其中所述有效信息（NI1）是在所述网关（G）中的事件和/或值变化和/或状态变化。4.根据权利要求3所述的网关（G），其中通过相对应的应用程序接口（API）来为基于云的应用提供所述有效信息。5.根据上述权利要求中任一项所述的网关（G），其中所述通信组件（B）被设立为作为对所发送的检查消息（HBN）的响应来从所述中央云服务（A）接收确认（Ack）。6.根据上述权利要求中任一项所述的网关（G），其中所述通信组件（B）被设立为：以可限定的时间间隔向所述中央云服务（A）定期发送所述检查消息（HBN）。7.根据上述权利要求中任一项所述的网关（G），其中所述通信组件（B...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：西门子瑞士有限公司，
类型：发明
国别省市：