由服务器与互连节点设备网络的节点设备进行通信的方法和布置技术

一种由服务器与操作性互连节点设备的网络中的目标节点设备通信的方法（50）和布置，其中网络的每个节点设备包括用于与服务器直接无线通信的第一通信接口，以及用于节点设备间通信的第二通信接口。在发起与目标节点设备的消息交换之前，服务器基于目标节点设备的最后接收的上行链路消息来确定（51）目标节点设备的当前通信状态。然后，服务器可以经由第一通信接口与目标节点设备直接通信（52），或者经由服务器选择的网络的至少一个其他或委托节点设备与目标节点设备通信（53）。设备与目标节点设备通信（53）。设备与目标节点设备通信（53）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由服务器与互连节点设备网络的节点设备进行通信的方法和布置


[0001]本公开总体上涉及互连节点设备或终端设备的网络中的通信，特别地，涉及由服务器与互连节点设备网络中的节点设备进行通信的方法和布置。

技术介绍

[0002]诸如照明设备、物联网（IoT）设备、和支持增强型机器类型通信eMTC的设备之类的客户端设备——所有这些设备都包括通信能力——经常部署在由多个互连设备组成的通信网络中。一般被称为节点设备或终端设备的这些设备可以包括利用无线网络连接操作的可移动或移动设备，和/或具有有线和/或无线网络连接之一或两者的固定设备。
[0003]有线或无线网络节点设备通常基于第一通信接口（诸如网络适配器或收发器模块）进行操作，以用于经由许可频带中的移动通信系统（诸如2G/3G/4G/5G蜂窝通信）和其他远程无线通信技术（例如，如远程广域网（LoRaWAN）和窄带IoT（NB
‑
IoT））与远程设备（诸如后端服务器）进行数据交换。
[0004]由通信互连的节点设备组成的无线网络也被称为免许可频带中的网络，诸如无线网状网络WMN、无线个人区域网WPAN和专有无线网络。节点设备可以使用上述第一通信接口向远程后端服务器传送数据和消息。第二通信接口可以仅用于节点设备之间的通信，也称为节点设备间通信。
[0005]用于由联网设备或节点交换数据的网络协议可以包括用于无线网络的ZigBee
TM
、蓝牙
TM
以及基于WiFi的协议，以及有线总线网络，例如诸如DALIr/>TM
（数字可寻址照明接口）、DSI（数字串行接口）、DMX（数字多路复用）、KNX（以及基于KNX的系统）和其他专有网络。
[0006]远程后端服务器与节点设备的通信一般是为了控制和管理的目的而执行的，这通常涉及经由第一通信接口从后端服务器发送到一个或多个节点设备的下行链路消息，用于控制节点设备的操作。然而，由于各种原因，有时节点设备可能看起来对后端服务器不可到达，使得来自服务器的下行链路消息不可能到达节点设备。
[0007]例如，当使用网络地址转换NAT时，为了节约互联网协议IP地址空间的目的，节点设备的IP地址可能被改变，使得该设备对于不知道该节点设备的IP地址改变的后端服务器不可到达。
[0008]另一方面，像许多IoT设备一样，一些节点设备也具有资源约束，诸如有限的电池能量、低吞吐量链路等。这些节点设备通常可以进入睡眠或非激活模式，这一般指代低功率状态，其中节点设备的一些功能组件或模块被关闭。作为示例，切换到低功率模式的移动电话经常将仅维持其电话功能和短消息服务SMS功能激活，而所有其他功能（如4G数据连接）将被关闭。在这种情况下，当移动电话的数据通信接口关闭时，移动电话不能接收从后端服务器传送的下行链路数据消息，诸如用于控制移动电话的指令或命令。因此，移动电话将显现得对服务器不可到达。
[0009]提出了各种方法来克服上述问题。在一种解决方案中，节点设备周期性地创建并
向后端服务器发送特定类型的上行链路消息（诸如心跳消息），以维持下行链路数据或消息信道激活。例如，在另一种解决方案中，系统可以使用蜂窝短消息服务SMS来唤醒节点设备的蜂窝数据通信接口，以用于接收下行链路消息。
[0010]然而，随着心跳消息的传输，由于这种心跳消息的频繁传输，大量的数据分组被传输，这将导致额外的资费成本，并且增加了网络当中的信令负载。维持下行链路可到达的典型心跳消息间隔例如是3分钟，而这样的网络可以包括30000个甚至更多的节点设备。至于SMS方式，一些运营商可能不提供这样的服务，尤其是对于NB
‑
IoT和eMTC通信。
[0011]美国专利No. 8,515,500 B2公开了一种用于使用代理设备在无线系统中的客户终端设备中节约功率的系统。客户终端包括用于与通信网络的无线接入节点通信的远程主通信接口，以及用于与代理设备通信的短程辅助通信接口。客户终端可以在不给予接入节点通知的情况下使其主通信接口断电。在使其主通信接口断电之前，客户终端可以指派代理设备充当其代理，用于监视接入节点的信令/控制信道。在检测到针对相应客户终端的消息时，代理设备经由辅助通信接口将该消息转发到客户终端。
[0012]利用这种已知的系统，当客户终端设备已经使其主通信接口断电时，代理设备必须保持连续激活，以避免错过从接入节点传送到终端设备的下行链路消息。此外，通过分配代理设备，在网络中引起附加信令。
[0013]本公开的一个目的是改进在操作性地和通信地互连节点设备的网络中操作的节点设备与远程设备（诸如后端服务器设备）之间的通信。

技术实现思路

[0014]在本公开的第一方面中，通过一种在服务器和操作性互连节点设备网络中操作的目标节点设备之间进行通信的方法来实现上述和其他目的，每个节点设备包括第一通信接口和第二通信接口，其中第一通信接口被布置用于经由服务器和节点设备之间的无线通信系统进行直接上行链路UL和下行链路DL无线消息交换， 并且第二通信接口被布置用于网络中节点设备之间的节点设备间通信，其中服务器被布置用于保存与每个节点设备的最后交换的消息的记录，该方法包括以下步骤：
‑ꢀ
在与目标节点设备通信之前，由服务器基于与目标节点设备交换的最后消息，确定目标节点设备的当前通信状态；
‑ꢀ
如果所确定的目标节点设备的通信状态指示可用于经由第一通信接口进行数据交换，则由服务器经由目标节点设备的第一通信接口与目标节点设备进行通信，以及
‑ꢀ
如果所确定的目标节点设备的通信状态指示不可用于经由第一通信接口进行数据交换，则由服务器经由由服务器选择的网络的至少一个其他节点设备与目标节点设备进行通信。
[0015]本公开提供了一种高效的通信解决方案，其使得远程服务器能够每当网络中的节点设备经由服务器和节点设备之间用于交换数据消息的优选直接（即第一）通信接口不可到达时到达该节点设备。如果不可到达，则服务器分别选择能够经由其第一通信接口与服务器通信并且能够经由启用节点间设备的第二通信接口与目标节点设备通信的另一个节点设备。以这种方式，服务器可以到达目标节点设备。
[0016]所公开的解决方案基于以下认识：在经由第一通信接口发起与目标节点设备的通
信之前，远程服务器可以基于与目标节点设备的最后交换的消息来确定目标节点设备的当前通信状态。这是由服务器传输到目标节点设备的最后消息或由服务器从目标节点设备接收的最后消息中的一个或两个。
[0017]利用所提出的解决方案，通过分析从与目标节点设备最后交换的消息中可用的信息（诸如时间戳），服务器可以确定目标节点设备的当前通信状态，即目标节点设备是否潜在地可用于通过目标节点设备的第一通信接口与服务器通信，从而例如知道节点设备将在一定时间的非激活之后使其第一通信接口断电。
[0018]在服务器确定目标节点设备是潜在可到达的情况下，服务器和目标节点设备之间的消息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在服务器（40）与在操作性互连节点设备（10）的网络（30）中操作的目标节点设备（102）之间通信的方法（50），每个节点设备（10）包括第一通信接口（14）和第二通信接口（17），其中所述第一通信接口（14）被布置用于经由所述服务器（40）和节点设备（10）之间的无线通信系统（45）进行直接上行链路和下行链路无线消息交换，并且所述第二通信接口（17）被布置用于所述网络（30）中的节点设备（10）之间的节点设备间通信，其中所述服务器（40）被布置用于保存与每个节点设备（10）交换的最后消息的记录（42），所述方法包括以下步骤：
‑ꢀ
在与所述目标节点设备（102）通信之前，由所述服务器（40）基于与所述目标节点设备（102）交换的所述最后消息，确定（51）所述目标节点设备（102）的当前通信状态；
‑ꢀ
如果所述目标节点设备（102）的所述确定的通信状态指示可用于经由所述第一通信接口（14）进行数据交换，则由所述服务器（40）经由所述目标节点设备（102）的所述第一通信接口（14）与所述目标节点设备（102）进行通信（52），以及
‑ꢀ
如果所述目标节点设备（102）的所述确定的通信状态指示不可用于经由所述第一通信接口（14）进行数据交换，则由所述服务器（40）经由由所述服务器（40）选择的所述网络（30）的至少一个其他节点设备（10）与所述目标节点设备（102）进行通信（53）。2.根据权利要求1所述的方法，其中与节点设备（10）最后交换的消息的所述记录（42）包括所述最后交换的消息的时间戳以及所述节点设备（10）的标识、所述节点设备（10）的地址、所述节点设备（10）的地理位置、递送状态和所述最后交换的消息的类型中的至少一个。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当在从所述服务器（40）确定所述通信状态起的预定时间段之前的时间点与所述目标节点设备（102）交换所述最后交换的消息时，所述服务器（40）确定所述目标节点设备（102）的所述通信状态不可用于经由所述第一通信接口（14）进行数据交换。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，由所述服务器（40）经由至少一个其他节点设备（10）与所述目标节点设备（102）进行通信（53）包括以下步骤：
‑ꢀ
由所述服务器（40）经由所述至少一个其他节点设备（10）的所述第一通信接口（14）向所述至少一个其他节点设备（10）传输下行链路消息，其中所述下行链路消息是要由所述至少一个其他节点设备（10）经由所述第二通信接口（17）转发到所述目标节点设备（102）的类型。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述下行链路消息包括用于激活所述目标节点设备（102）的激活命令。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中由所述服务器（40）经由至少一个其他节点设备（10）与所述目标节点设备（102）进行通信（53）包括以下步骤：
‑ꢀ
由所述服务器（40）经由所述至少一个其他节点设备（10）的所述第一通信接口（14）向所述至少一个其他节点设备（10）传输下行链路消息，其中所述下行链路消息包括请求所述其他节点设备（10）经由所述第二通信接口（17）向所述目标节点设备（102）传输激活命令的指令。7. 根据权利要求4、5或6所述的方法，进一步包括以下步骤：
‑ꢀ
响应于接收到所述激活命令，由所述服务器（40）经由所述第一通信接口（14）接收（54）从所述目标节点设备（102）传输的上行链路响应消息；并且可选地
‑ꢀ
由所述服务器（40）经由所述目标节点设备（102）的所述第一通信接口（14）与所述目标节点设备（102）通信（55）。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雷，王常杰，J，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：