物联网通信方法、网关、终端及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种物联网通信方法、网关、终端及系统，其中，该方法包括：网关接收源终端发送的包括目标终端地址的路由请求信息；在目标终端位于网关的管辖区域内时，网关根据所辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源，以及将第一通信路径的信息及第一通信资源的信息发送至源终端。本发明专利技术实现网络对终端的可管控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线领域，具体涉及一种物联网通信方法、网关、终端及系统。
技术介绍
随着物联网业务的开展，物联网终端的数量将会急剧增加。有研究机构预测，未来物联网终端的数目可能会是手机终端的几十倍。因此，如何降低物联网终端的成本是物联网研究领域的一大难题。图I是一种物联网应用开展之后可能的通信网络架构。为了降低物联网终端的成本，很多终端(如图I中的sensor节点)都没有配置移动通信网络的通信模块；网关节点是连接sensor节点和移动通信网络的桥梁。在Zigbee等短距离通信技术中，当网络中的节点需要开始通信时会发起路由寻找的过程。当目的节点就在本网关的管辖范围之内时， 源和目的节点可以直接通信，如下图I中的节点A和E ;当目的节点在该网关管辖之外时，则需要通过网关节点才能进行。节点间通信一般采用CSMA/CA的通信机制，其工作流程为I.送出数据前，监听媒体状态，等媒体没有被使用，维持一段时间后，再等待一段随机的时间后依然没有被使用，才送出数据；由于每个设备采用的随机时间不同，所以可以减少冲突的机会；2.送出数据前,先送一段请求传送报文(RTS,Request to Send)给目标端,等待目标端回应CTS (Clear to Send)报文后,才开始传送；利用RTS-CTS握手(handshake)程序，确保接下来传送资料时，不会被碰撞；由于RTS-CTS封包都很小，让传送的无效开销变小。由于Zigbee等短距离无线通信技术使用的是2. 4G开放频段，运营商无法管理和控制这种短距离通信的终端，从而也无法保证通信质量，也不能实现计费；同时，具有干扰大，频谱利用率低等缺点，节点间通信用的都是公共信道，资源利用率低。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提出一种可管控的物联网通信方法。本专利技术的第二目的是提出另一种可管控的物联网通信方法。本专利技术的第三目的是提出又一种可管控的物联网通信方法。本专利技术的第四目的是提出一种可管控的物联网通信网关。本专利技术的第五目的是提出另一种可管控的物联网通信网关。本专利技术的第六目的是提出一种可管控的物联网通信终端。本专利技术的第七目的是提出一种可管控的物联网通信系统。为实现上述第一目的，本专利技术提供了一种物联网通信方法，包括网关接收源终端发送的包括目标终端地址的路由请求信息；在目标终端位于网关的管辖区域内时，网关根据所辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源，以及将第一通信路径及第一通信资源的信息发送至源终端。为实现上述第二目的，本专利技术提供了另一种物联网通信方法，包括网关接收源终端的所属网关发送的包括目标终端地址的路由请求信息；网关根据所辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定自身与目标终端之间的通信路径及通信资源。为实现上述第三目的，本专利技术提供了又一种物联网通信方法，包括源终端向所属网关发送包括目标终端地址的路由请求信息；源终端接收所属网关返回的源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源的信息，或者接收所属网关返回的所属网关与源终端之间的第二通信路径及第二通信资源的信息；源终端根据第一通信路径及第一通信资源的信息或者根据第二通信路径及第二通信资源的信息，进行通信。为实现上述第四目的，本专利技术提供了一种物联网通信网关，包括接收模块，用于接收源终端发送的包括目标终端地址的路由请求信息；处理模块，用于在目标终端位于预设管辖区域内时，根据管辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源；发送模块，用于将第一通信路径及第一通信资源的信息发送至源终端。 为实现上述第五目的，本专利技术提供了另一种物联网通信网关，包括接收模块，用于接收源终端的所属网关发送的包括目标终端地址的路由请求信息；处理模块，用于根据所辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定自身与目标终端之间的通信路径及通信资源。为实现上述第六目的，本专利技术提供了一种物联网通信终端，包括请求模块，用于向所属网关发送包括目标终端地址的路由请求信息；并接收所属网关返回的与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源的信息或者与所属网关之间的第二通信路径及第二通信资源的信息；通信模块，用于根据第一通信路径及第一通信资源的信息或者根据第二通信路径及第二通信资源的信息，进行通信。为实现上述第七目的，本专利技术提供了一种物联网通信系统，包括终端，用于发送包括目标终端地址的路由请求信息；网关，用于接收路由请求信息，并在目标终端位于预设管辖区域内时，根据管辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源，以及将第一通信路径及第一通信资源的信息发送至终端。本专利技术各个实施例中，由网关控制通信资源的分配，兼顾短距离通信低功耗低成本的优点，实现网络对终端的可控可管可计费等。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一并用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中图I为现有技术物联网通信示意图；图2为本专利技术的物联网通信方法的实施例一流程图；图3为本专利技术的物联网通信方法的实施例二流程图；图4为本专利技术的物联网通信方法的实施例三流程图；图5为本专利技术的物联网通信网关的实施例结构图；图6为本专利技术的物联网通信终端的实施例结构图7为本专利技术的物联网通信系统的实施例结构图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。方法实施例 图2为本专利技术的物联网通信方法的实施例一流程图。如图2所示，本实施例包括步骤202 :网关接收源终端发送的包括目标终端地址的路由请求信息；步骤204:在目标终端位于网关的管辖区域内时，网关根据所辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源；步骤206 :将第一通信路径及第一通信资源的信息发送至源终端。优选地，在目标终端位于网关的管辖区域外时，网关根据所辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定自身与源终端之间的第二通信路径及第二通信资源，并将第二通信路径及第二通信资源的信息发送至源终端，以及将路由请求信息转发至目标终端所属的网关；目标终端所属的网关在收到路由请求信息后，根据所辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定自身与目标终端之间的通信路径及通信资源。本实施例通过由网关控制通信资源的分配，兼顾短距离通信低功耗低成本的优点，实现网络对终端的可控可管可计费等。图3为本专利技术的物联网通信方法的实施例二示意图。如图3所示，本实施例包括步骤302 :源终端向所属网关发送包括目标终端地址的路由请求信息；优选地，源终端根据预设的控制信道的资源或者利用监听媒体的方式，通过控制信道发送该路由请求信息；步骤304 :源终端接收所属网关返回的源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源的信息，或者接收所属网关返回的所属网关与源终端之间的第二通信路径及第二通信资源的信息；步骤306 :源终端根据第一通信路径及第一通信资源的信息或者根据第二通信路径及第二通信资源的信息，进行通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种物联网通信方法，其特征在于，包括 网关接收源终端发送的包括目标终端地址的路由请求信息； 在所述目标終端位于所述网关的管辖区域内时，所述网关根据所辖区域内終端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定所述源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源，以及将所述第一通信路径及第一通信资源的信息发送至所述源终端。2.根据权利要求I所述的物联网通信方法，其特征在于，所述网关接收源终端发送的包括目标终端地址的路由请求信息的步骤包括所述网关接收经过控制信道传送的所述路由请求信息； 所述将所述第一通信路径及第一通信资源的信息发送至所述源终端的步骤包括将所述第一通信路径及第一通信资源的信息经过控制信道发送至所述源终端。3.根据权利要求I所述的物联网通信方法，其特征在于，在所述确定所述源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源的步骤之后还包括 将所述第一通信路径及第一通信资源的信息发送至所述目标終端； 在所述第一通信路径涉及到所述源终端及目标终端外的其他終端吋，将所述第一通信路径及第一通信资源的信息发送至所述其他終端。4.根据上述权利要求1-3中任一项所述的物联网通信方法，其特征在于，在所述网关接收源终端发送的包括目标终端地址的路由请求信息的步骤之后还包括 在所述目标終端位于所述网关的管辖区域外时，所述网关根据所辖区域内終端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定自身与所述源终端之间的第二通信路径及第ニ通信资源，并将所述第二通信路径及第二通信资源的信息发送至所述源终端，以及将所述路由请求信息转发至所述目标终端所属的网关。5.根据权利要求4所述的物联网通信方法，其特征在于，还包括 所述目标終端所属的网关在收到所述转发的路由请求信息后，根据所辖区域内终端间的拓扑信息及終端间通信所用资源的信息，确定自身与所述目标终端之间的通信路径及通信资源。6.根据权利要求4所述的物联网通信方法，其特征在于，在所述网关将所述第一通信路径及第一通信资源的信息发送至所述源终端或者在所述网关将所述第二通信路径及第二通信资源的信息发送至所述源终端的步骤之后还包括 所述网关询问所述源终端的剩余传输数据量； 在所述目标終端位于所述网关的管辖区域内时，所述网关根据所辖区域内終端间的拓扑信息、终端间通信所用资源的信息及所述剩余传输数据量确定所述源終端与目标终端之间的第三通信资源，并将所述第三通信资源的信息发送的信息至所述源终端； 在所述目标終端位于所述网关的管辖区域外时，所述网关根据所辖区域内終端间的拓扑信息、终端间通信所用资源的信息及所述剩余传输数据量，确定自身与所述源终端之间的第四通信资源，并将所述第四通信资源的信息发送至所述源终端，以及将所述剩余传输数据量转发至所述目标终端所属的网关。7.根据权利要求6所述的物联网通信方法，其特征在于，还包括 所述目标終端所属的网关在收到所述转发的剩余传输数据量后，根据所辖区域内終端间的拓扑信息、终端间通信所用资源的信息及所述剩余传输数据量，确定自身与所述目标終端之间新的通信路径及通信资源。8.根据上述权利要求1-3中任一项所述的物联网通信方法，其特征在于，所述通信资源包括通信采用的信道、通信起始时间及通信持续时间。9.ー种物联网通信方法，其特征在于，包括 网关接收源终端的所属网关发送的包括目标终端地址的路由请求信息； 所述网关根据所辖区域内终端间的拓扑信息及终端间通信所用资源的信息，确定自身与所述目标終端之间的通信路径及通信资源。10.根据权利要求9所述的物联网通信方法，其特征在于，在所述确定自身与所述目标終端之间的通信路径及通信资源的步骤之后还包括 所述网关在接收所述源终端的所属网关发送的所述源终端的剩余传输数据量后，根据所辖区域内终端间的拓扑信息、终端间通信所用资源的信息及所述剩余传输数据量，确定自身与所述目标终端之间新的通信路径及通信资源。11.ー种物联网通信方法，其特征在于，包括 源終端向所属网关发送包括目标终端地址的路由请求信息； 所述源终端接收所述所属网关返回的所述源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源的信息，或者接收所述所属网关返回的所述所属网关与所述源终端之间的第二通信路径及第二通信资源的信息； 所述源终端根据所述第一通信路径及第一通信资源的信息或者根据所述第二通信路径及第二通信资源的信息，进行通信。12.根据权利要求11所述的物联网通信方法，其特征在于，所述源终端向所属网关发送包括目标终端地址的路由请求信息的步骤包括 所述源终端根据预设的控制信道的资源或者利用监听媒体的方式，通过控制信道发送所述路由请求信息； 所述源终端接收所述所属网关返回的所述源终端与目标终端之间的第一通信路径及第一通信资源的信息，或者接收所述所属网关返回的所述所属网关与所述源终端之间的第二通信路径及第二通信资源的信息的步骤包括 所述源终端接收控制信道转发的所述第一通信路径及第一通信资源的信息或者接收控制信道转发的所述第二通信路径及第二通信资源的信息； 所述源终端根据所述第一通信路径及第一通信资源的信息或者根据所述第二通信路径及第二通信资源的信息，进行通信的步骤包括 所述源终端根据所述第一通信路径及第一通信资源的信息或者根据所述第二通信路径及第二通信资源的信息，通过数据信道进行通信。13.根据权利要求11或12所述的物联网通信方法，其特征在于，在所述源终端通信过程中还包括 所述源终端在使用完所述第一通信资源后，判断是否存在待传送信息，并在判定存在待传送信息时，利用所述第一通信路径进行通信资源请求；或者 所述源终端在使用完所述第二通信资源后，判断是否存在待传送信息，并在判定存在待传送...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢芳，胡南，高有军，胡臻平，
申请(专利权)人：中国移动通信集团公司，
类型：发明
国别省市：