本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術領域，特別涉及一種物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構及數(shù)據(jù)通信方法。

背景技術：

物聯(lián)網(wǎng)(IOT，the Internet Of Things)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和拓展，物聯(lián)網(wǎng)是一個動態(tài)的全球網(wǎng)絡基礎設施，它具有基于標準和互操作通信協(xié)議的自組織能力，其中物理的和虛擬的“物”具有身份標識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網(wǎng)絡無縫整合。物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術有射頻識別(RFID，Radio Frequency Identification)、傳感網(wǎng)、M2M、兩化融合等。物聯(lián)網(wǎng)將各種信息傳感設備，如無線傳感器網(wǎng)絡(WSN，Wireless Sensor Network)節(jié)點、RFID裝置、紅外感應器、移動手機、PDA、全球定位系統(tǒng)(GPS，Global Positioning System)、激光掃描器等各種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡。在現(xiàn)代社會中，物聯(lián)網(wǎng)的應用相當廣泛。

物聯(lián)網(wǎng)是一種物物相連的互聯(lián)網(wǎng),一方面其具有互聯(lián)網(wǎng)的所有功能,同時物理實體與物理實體之間亦可通信；另一方面其將物理實體與虛擬網(wǎng)絡相連,使人超越空間的局限性有效地控制物理實體。因此,是通過RFID、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通訊,實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

然而，現(xiàn)有技術中的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構通常采用傳統(tǒng)字節(jié)流協(xié)議形式，可讀性差，效率低下，對前端開發(fā)人員要求高。此外，由于無可靠云端數(shù)據(jù)庫支持，對不同類型數(shù)據(jù)云存儲支持差，編程工作量大。現(xiàn)有技術中的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構還存在無通用標準化通信協(xié)議和應用程序接口、無對多用戶信息管理系統(tǒng)、無法對Android、iOS、PC、WEB等多平臺數(shù)據(jù)通信支持等方面的缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明實施例提供了一種物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構及數(shù)據(jù)通信方法。所述技術方案如下：

一方面，一種物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構，所述系統(tǒng)架構包括云服務器層、API通信層、本地設備層以及遠程應用層，其中：所述云服務器層中包括采用mysql的數(shù)據(jù)存儲服務器和數(shù)據(jù)傳輸服務器，所述數(shù)據(jù)存儲服務器和所述數(shù)據(jù)傳輸服務器通過所述API通信層與所述遠程應用層以及所述本地設備層進行數(shù)據(jù)通信；所述API通信層提供WebSocket、Hrpush、RESTful、Webservices中的至少一種通信方式；所述本地設備層中包括至少一個智能終端，各個所述智能終端之間通過Zigbee或者Wifi進行組網(wǎng)和通信；所述遠程應用層支持安卓設備、iOS設備、個人計算機、嵌入式板卡以及頁面客戶端中的至少一種通信終端。

另一方面，一種數(shù)據(jù)通信方法，所述數(shù)據(jù)通信方法包括：遠程應用層支持的通信終端向云服務器層發(fā)送身份認證請求；所述通信終端包括安卓設備、iOS設備、個人計算機、嵌入式板卡以及頁面客戶端中的至少一種；當所述身份認證請求成功時，所述通信終端選擇API通信層提供的一種通信方式；所述通信方式包括WebSocket、Hrpush、RESTful、Webservices中的至少一種；基于選擇的通信方式，所述通信終端向所述云服務器層發(fā)送用于進行數(shù)據(jù)推送或者數(shù)據(jù)存取操作的指令，所述指令中包括所述通信終端的通信令牌；當所述云服務器層確認所述通信令牌正確時，響應于所述通信終端發(fā)來的指令，進行數(shù)據(jù)存取處理并將數(shù)據(jù)推送至目標設備處。

進一步地，在所述身份認證請求成功之后，所述方法還包括：所述云服務器層檢測所述通信終端發(fā)送身份認證請求的次數(shù)，當發(fā)送身份認證請求的次數(shù)大于預設閾值時，拒絕與所述通信終端建立連接。

進一步地，在所述通信終端選擇API通信層提供的一種通信方式之后，所述方法還包括：所述通信終端按照預設周期向所述云服務器層發(fā)送心跳數(shù)據(jù)包；所述通信終端根據(jù)能否接收到所述云服務器層反饋的應答數(shù)據(jù)包，判斷當前是否與所述云服務器層斷開連接。

進一步地，判斷當前是否與所述云服務器層斷開連接包括：當所述通信終端連續(xù)發(fā)送預設次數(shù)的心跳數(shù)據(jù)包，并且均未接收到所述云服務器層反饋的應答數(shù)據(jù)包時，判定當前已與所述云服務器層斷開連接。

另一方面，一種數(shù)據(jù)通信方法，所述數(shù)據(jù)通信方法包括：本地設備層中的智能終端向云服務器層發(fā)送攜帶證書的認證請求；當所述云服務器層驗證所述證書正確時，所述智能終端選擇API通信層提供的一種通信方式；所述通信方式包括WebSocket、Hrpush、RESTful、Webservices中的至少一種；基于選擇的通信方式，所述智能終端向所述云服務器層發(fā)送用于進行數(shù)據(jù)推送或者數(shù)據(jù)存取操作的指令，所述指令中包括所述智能終端的通信令牌；當所述云服務器層確認所述通信令牌正確時，響應于所述智能終端發(fā)來的指令，進行數(shù)據(jù)存取處理并將數(shù)據(jù)推送至目標設備處。

進一步地，在所述云服務器層驗證所述證書正確之后，所述方法還包括：所述云服務器層檢測所述智能終端發(fā)送認證請求的次數(shù)，當發(fā)送認證請求的次數(shù)大于預設閾值時，拒絕與所述智能終端建立連接。

進一步地，在所述智能終端選擇API通信層提供的一種通信方式之后，所述方法還包括：所述智能終端按照預設周期向所述云服務器層發(fā)送心跳數(shù)據(jù)包；所述智能終端根據(jù)能否接收到所述云服務器層反饋的應答數(shù)據(jù)包，判斷當前是否與所述云服務器層斷開連接。

進一步地，判斷當前是否與所述云服務器層斷開連接包括：當所述智能終端連續(xù)發(fā)送預設次數(shù)的心跳數(shù)據(jù)包，并且均未接收到所述云服務器層反饋的應答數(shù)據(jù)包時，判定當前已與所述云服務器層斷開連接。

本發(fā)明的有益效果至少包括：

本發(fā)明的系統(tǒng)架構采用了mysql作為數(shù)據(jù)存儲核心，采用WebSocket、Hrpush、RESTful、Webservices等通信技術，解決了傳統(tǒng)字節(jié)流協(xié)議形式，可讀性差，效率低下，對前端開發(fā)人員要求高等問題。同時還能對Android、iOS、PC、WEB等多平臺數(shù)據(jù)通信支持。底層智能終端采用Zigbee或Wifi的通信技術，能夠滿足低功耗、高傳輸速率、延時小的實時傳輸需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施方式提供的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構的示意圖；

圖2是本發(fā)明實施方式中數(shù)據(jù)通信方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明另一個實施方式中數(shù)據(jù)通信方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

請參閱圖1，本申請實施方式提供一種物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構，所述系統(tǒng)架構包括云服務器層、API通信層、本地設備層以及遠程應用層，其中：

所述云服務器層中包括采用mysql的數(shù)據(jù)存儲服務器和數(shù)據(jù)傳輸服務器，所述數(shù)據(jù)存儲服務器和所述數(shù)據(jù)傳輸服務器通過所述API通信層與所述遠程應用層以及所述本地設備層進行數(shù)據(jù)通信；

所述API通信層提供WebSocket、Hrpush、RESTful、Webservices中的至少一種通信方式；

所述本地設備層中包括至少一個智能終端，各個所述智能終端之間通過Zigbee或者Wifi進行組網(wǎng)和通信；

所述遠程應用層支持安卓設備、iOS設備、個人計算機、嵌入式板卡以及頁面客戶端中的至少一種通信終端。

在本實施方式中，處于云服務器層的數(shù)據(jù)存儲服務器和數(shù)據(jù)傳輸服務器可以支持WebSocket/Hrpush/RESTful等多種協(xié)議與遠程應用層和本地設備層進行通信。同時提供友好的搜索引擎URL，提供了強大的個性化環(huán)境，每個用戶可以對WEB內(nèi)容和表現(xiàn)形式進行個性化設置。提供了基于角色的權限系統(tǒng)，沒有必要對每個用戶進行授權，只需要對角色進行授權。提供的站內(nèi)搜索系統(tǒng)能對站內(nèi)的所有內(nèi)容進行索引和搜索，模板系統(tǒng)將內(nèi)容和表現(xiàn)分離，可以很方便地控制面前用戶WEB的外觀。提供完善的WEB形式管理和分析工具，極大方面管理者對云服務器層的管理和維護。該云服務器層的Caching機制能有效減少數(shù)據(jù)庫查詢次數(shù)，從而提高站點性能，降低服務器負荷。在字符編碼和多語言支持方面，支持多種編碼格式，支持很多國家的語言。同時擴展能力強大，有豐富的第三方擴展支持。

在API通信層中，采用了WebSocket/Hrpush/RESTful/Webservices等多種通信技術。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)中一般所用到的安卓設備、iOS設備、平板電腦、PC、MAC和嵌入式板卡，均可從以上4種通信接口中找到相應API通信方式和云服務器層通信。

在該系統(tǒng)的本地設備層中，根據(jù)設備平臺和操作系統(tǒng)支持情況，可以選擇WebSocket/Hrpush/RESTful/Webservices任意一種方式來和云服務器層進行通信。而本地設備層中的智能設備之間采用Zigbee或Wifi無線通信進行組網(wǎng)和通信。

在遠程應用層中，應用程序平臺主要支持：安卓設備、iOS設備、平板電腦、PC、MAC和嵌入式板卡。根據(jù)設備平臺和操作系統(tǒng)支持情況，選擇WebSocket/Hrpush/RESTful/Webservices任意一種方式均可以和云服務器層進行通信。

其中，Hrpush為基于TCP通信協(xié)議封裝的與服務器全雙工通信(full-duplex)進行實時通信的協(xié)議。該協(xié)議能夠在不同平臺中，只要支持TCP/IP通信的情況下，均可采用該協(xié)議和云服務器層進行數(shù)據(jù)通信，且該協(xié)議采用JSON數(shù)據(jù)交換格式為封裝標準，在協(xié)議解析和組包中可高效快捷進行數(shù)據(jù)處理。

請參閱圖2，本申請實施方式還提供一種數(shù)據(jù)通信方法，所述數(shù)據(jù)通信方法時包括：

遠程應用層支持的通信終端向云服務器層發(fā)送身份認證請求；所述通信終端包括安卓設備、iOS設備、個人計算機、嵌入式板卡以及頁面客戶端中的至少一種；

當所述身份認證請求成功時，所述通信終端選擇API通信層提供的一種通信方式；所述通信方式包括WebSocket、Hrpush、RESTful、Webservices中的至少一種；

基于選擇的通信方式，所述通信終端向所述云服務器層發(fā)送用于進行數(shù)據(jù)推送或者數(shù)據(jù)存取操作的指令，所述指令中包括所述通信終端的通信令牌；

當所述云服務器層確認所述通信令牌正確時，響應于所述通信終端發(fā)來的指令，進行數(shù)據(jù)存取處理并將數(shù)據(jù)推送至目標設備處。

在本申請一個實施方式中，在所述身份認證請求成功之后，所述方法還包括：

所述云服務器層檢測所述通信終端發(fā)送身份認證請求的次數(shù)，當發(fā)送身份認證請求的次數(shù)大于預設閾值時，拒絕與所述通信終端建立連接。

這樣可以避免通信終端通過頻繁發(fā)送身份認證請求的方式對云服務器層進行攻擊，從而保證了系統(tǒng)的安全性。

在本申請一個實施方式中，在所述通信終端選擇API通信層提供的一種通信方式之后，所述方法還包括：

所述通信終端按照預設周期向所述云服務器層發(fā)送心跳數(shù)據(jù)包；

所述通信終端根據(jù)能否接收到所述云服務器層反饋的應答數(shù)據(jù)包，判斷當前是否與所述云服務器層斷開連接。

在本申請一個實施方式中，判斷當前是否與所述云服務器層斷開連接包括：

當所述通信終端連續(xù)發(fā)送預設次數(shù)的心跳數(shù)據(jù)包，并且均未接收到所述云服務器層反饋的應答數(shù)據(jù)包時，判定當前已與所述云服務器層斷開連接。

具體地，通信終端與云服務器層建立連接后，可通過定時向云服務器層發(fā)送心跳包，默認周期時間為1.5s。云服務器層接收到心跳包后，可以進行應答，以保證通信終端和云服務器層確定對方的在線情況。如果云服務器層判斷超過10s沒有到心跳包，則判斷通信終端已經(jīng)離線。通信終端方面也可以通過給云服務器層發(fā)送10次心跳包，若均沒有收到來自云服務器層的應答包，則可以判定已經(jīng)和云服務器層斷開連接。

請參閱圖3，本申請還提供一種數(shù)據(jù)通信方法，所述數(shù)據(jù)通信方法包括：

本地設備層中的智能終端向云服務器層發(fā)送攜帶證書的認證請求；

當所述云服務器層驗證所述證書正確時，所述智能終端選擇API通信層提供的一種通信方式；所述通信方式包括WebSocket、Hrpush、RESTful、Webservices中的至少一種；

基于選擇的通信方式，所述智能終端向所述云服務器層發(fā)送用于進行數(shù)據(jù)推送或者數(shù)據(jù)存取操作的指令，所述指令中包括所述智能終端的通信令牌；

當所述云服務器層確認所述通信令牌正確時，響應于所述智能終端發(fā)來的指令，進行數(shù)據(jù)存取處理并將數(shù)據(jù)推送至目標設備處。

在本實施方式中，在所述云服務器層驗證所述證書正確之后，所述方法還包括：

所述云服務器層檢測所述智能終端發(fā)送認證請求的次數(shù)，當發(fā)送認證請求的次數(shù)大于預設閾值時，拒絕與所述智能終端建立連接。

在本實施方式中，在所述智能終端選擇API通信層提供的一種通信方式之后，所述方法還包括：

所述智能終端按照預設周期向所述云服務器層發(fā)送心跳數(shù)據(jù)包；

所述智能終端根據(jù)能否接收到所述云服務器層反饋的應答數(shù)據(jù)包，判斷當前是否與所述云服務器層斷開連接。

在本實施方式中，判斷當前是否與所述云服務器層斷開連接包括：

當所述智能終端連續(xù)發(fā)送預設次數(shù)的心跳數(shù)據(jù)包，并且均未接收到所述云服務器層反饋的應答數(shù)據(jù)包時，判定當前已與所述云服務器層斷開連接。

本發(fā)明的有益效果至少包括：

本發(fā)明的系統(tǒng)架構采用了mysql作為數(shù)據(jù)存儲核心，采用WebSocket、Hrpush、RESTful、Webservices等通信技術，解決了傳統(tǒng)字節(jié)流協(xié)議形式，可讀性差，效率低下，對前端開發(fā)人員要求高等問題。同時還能對Android、iOS、PC、WEB等多平臺數(shù)據(jù)通信支持。底層智能終端采用Zigbee或Wifi的通信技術，能夠滿足低功耗、高傳輸速率、延時小的實時傳輸需求。

通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到各實施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當然也可以通過硬件。基于這樣的理解，上述技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在計算機可讀存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。