保證并優(yōu)化移動m2m通信中的數據交換的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及移動M2M通信領域，尤其是利用受限制的連接用于保證并優(yōu)化數據傳送。
【背景技術】
[0002]常常通過云中的數據分析和過程控制來監(jiān)測并控制移動過程。
[0003]用于此的必要的先決條件是基于移動過程元件(對等端(peer))與后端(backend)之間的連接的移動M2M通信用于確保從對等端(數據源)至后端(數據接受者)的數據傳輸和用于從后端至對等端的消息傳輸。
[0004]現(xiàn)今的方法僅利用具有高帶寬的在線連接起作用，例如，基于公共3G/4G移動通信網絡。
[0005]如果丟失至后端的連接或者如果帶寬過小，在過程中可能沒有至后端的數據傳輸或者至對等端的消息傳輸并且因此沒有控制和數據分析。
[0006]通過在所謂的工業(yè)4.0中的進一步自動化，預期后端與對等端之間的數據量變得越來越高。然而，為了有效地使用短的訪問時隙，必須減小待傳輸的數據量。
[0007]因此，由丟失協(xié)作所引起的大的冗余數據量的傳輸變得越來越成問題并不可避免地導致過程中斷。此外，因為僅在所有移動單元連接的情況下，可以平穩(wěn)地操作當前移動生產過程，所以可能發(fā)生所謂的次級監(jiān)測損害。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的根本目的是提供在移動單元至后端的受限制的或者丟失的連接的情況下和/或在用于數據傳輸的帶寬過小的情況下提供替代的數據交換的方法和裝置。
[0009]該目的通過獨立權利要求的特征來實現(xiàn)。從屬權利要求涉及本發(fā)明的另外的方面。
[0010]此外，通過本發(fā)明，在對等端之間通過自組織網絡(ad-hoc network)的數據復制和同步是可能的。本發(fā)明的方法和裝置通過用于使在對等端之間和對等端與后端之間待傳輸的數據量最小化和系統(tǒng)化的具體的協(xié)議支持。此外，設置后端過程和對等端過程來用于數據管理。
[0011]本發(fā)明提供了一種用于如果在移動單元與后端系統(tǒng)之間存在受限制的連接，則將數據從至少一個移動單元，尤其是從至少一個對等端傳輸至后端系統(tǒng)的方法，其中，移動單元包括用于存儲自己的數據且優(yōu)選地，用于緩沖至少一個另外的移動單元的數據的本地數據庫。移動單元根據所存儲的自己的數據且優(yōu)選地，緩沖的數據生成本地索引，其中，后端系統(tǒng)包括用于存儲至少一個移動單元的接收的數據的主數據庫，其中，后端系統(tǒng)根據存儲的數據生成主索引，其中，如果在至少一個移動單元與后端系統(tǒng)之間存在連接，方法執(zhí)行以下步驟:從后端系統(tǒng)接收主索引；基于本地索引與主索引的比較刪除本地數據庫的包含在主數據庫中的數據并更新本地索引；傳輸存儲在本地數據庫中的并且尚未包含在主數據庫中的數據；從后端系統(tǒng)接收并存儲新的主索引；并且基于所更新的本地索引與新的主索引的比較來刪除本地數據庫的先前傳輸的數據并再次更新本地索引。
[0012]此外，本發(fā)明提供了一種用于如果在移動單元與后端系統(tǒng)之間存在受限制的連接，則在后端系統(tǒng)處接收來自至少一個移動單元，尤其是來自至少一個對等端的數據的方法，其中，后端系統(tǒng)包括用于存儲從至少一個移動單元接收的數據的主數據庫。此外，后端系統(tǒng)根據存儲的數據提供主索引，其中，如果在至少一個移動單元與后端系統(tǒng)之間存在連接，則方法執(zhí)行以下步驟:將主索引傳輸至移動單元；從移動單元接收沒有包含在主數據庫中的新數據；將新數據存儲在主數據庫中；通過存儲在主數據庫中的數據來更新主索引；以及將新的主索引傳輸至移動單元。
[0013]本發(fā)明進一步提供了一種用于如果在移動單元與后端系統(tǒng)之間存在受限制的連接，則將數據從至少一個移動單元，尤其是從至少一個對等端傳輸至后端系統(tǒng)的方法，其中，移動單元包括用于存儲自己的數據且優(yōu)選地，用于緩沖至少一個另外的移動單元的數據的本地數據庫。移動單元根據存儲的自己的數據且優(yōu)選地根據所緩沖的數據生成本地索引，其中，后端系統(tǒng)包括用于存儲從至少一個移動單元接收的數據的主數據庫，其中，后端系統(tǒng)根據存儲的數據生成主索引，其中，如果在至少一個移動單元與后端系統(tǒng)之間存在連接，則方法執(zhí)行用于傳輸數據的方法的上述步驟并且還執(zhí)行用于接收數據的方法的步驟。
[0014]在另外的方面，本發(fā)明提供了一種用于如果在移動單元與后端系統(tǒng)之間存在受限制的連接，則在至少兩個移動單元之間，尤其是在至少兩個對等端之間交換意圖發(fā)送給后端系統(tǒng)的數據的方法，其中，移動單元均包括用于存儲自己的數據且優(yōu)選地用于緩沖至少一個另外的移動單元的數據的本地數據庫。移動單元均根據所存儲的自己的數據且優(yōu)選地根據所緩沖的數據生成本地索引，其中，移動單元均具有根據在相應的移動單元與后端系統(tǒng)之間的最后數據交換時的后端系統(tǒng)的所存儲的數據的主索引，其中，如果在至少兩個移動單元與后端系統(tǒng)之間不存在連接，則方法執(zhí)行以下步驟:在至少兩個移動單元之間設置自組織網絡；交換主索引和本地索引；刪除相應的主索引的較舊的一個并且存儲較新的主索引；基于新的主索引與本地索引的比較刪除來自移動單元的本地數據庫的已發(fā)送至后端的數據，并更新相應的本地索引；更新關于存儲在相應的本地單元的本地數據庫中的數據的本地索引；以及將存在于移動單元的本地數據庫的另外的數據傳輸至相應的其他移動單元使得本地數據庫包括尚未被發(fā)送至后端的相同的數據，并且再次更新各個本地索引。
[0015]在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于如果在移動單元與后端系統(tǒng)之間存在受限制的連接，則將數據從至少兩個移動單元，尤其是從至少兩個對等端傳輸至后端系統(tǒng)的方法，其中，后端系統(tǒng)根據所存儲的數據生成主索引，其中，移動單元均包括用于存儲自己的數據且優(yōu)選地用于緩沖至少一個另外的移動單元的數據的本地數據庫。移動單元均根據所存儲的自己的數據且優(yōu)選地根據所緩沖的數據生成本地索引，其中，移動單元均具有基于在相應的移動單元與后端系統(tǒng)之間的最后數據交換時后端系統(tǒng)的所存儲的數據的主索引，其中，如果在至少一個移動單元與后端系統(tǒng)之間存在連接，則方法執(zhí)行用于在存在連接的情況下的傳輸并接收的上述步驟，并且其中，如果在至少一個移動單元與后端系統(tǒng)之間不存在連接，則方法執(zhí)行用于交換數據的上述步驟。
[0016]后端系統(tǒng)的主索引和移動單元的本地索引優(yōu)選地被存儲在確收文件(acknowledgement file)中。
[0017]優(yōu)選地通過WLAN或者非授權ISM頻段(工業(yè)、科學、醫(yī)療)建立或者設置移動單元之間的自組織網絡。
[0018]在另一方面，本發(fā)明提供一種用于如果在移動單元與后端系統(tǒng)之間存在受限制的連接，則將消息從后端系統(tǒng)傳輸至至少一個移動單元，尤其是傳輸至至少一個對等端的方法，其中，移動單元包括用于存儲消息且優(yōu)選地用于緩沖至至少一個另外的移動單元的消息的本地數據庫。移動單元根據本地存儲的消息且優(yōu)選地根據所緩沖的消息生成本地索弓丨，其中，移動單元根據至移動單元的已接收的消息生成接收索引且優(yōu)選地，存儲至少一個另外的移動單元的至少一個另外的接收索引，其中，后端系統(tǒng)包括用于存儲至至少一個移動單元的消息的主數據庫。后端系統(tǒng)根據已傳輸的消息生成主索引，其中，如果在至少一個移動單元與后端系統(tǒng)之間存在連接，方法執(zhí)行以下步驟:將主索引傳輸至連接至后端系統(tǒng)的移動單元；接收至少一個接收索引和本地索引；基于至少一個接收索引從后端系統(tǒng)的主數據庫刪除所有已接收到的消息，傳輸尚未被至少一個移動單元接收的消息；從連接至后端系統(tǒng)的移動單元接收更新的接收索引；基于接收的更新的接收索引從主數據庫刪除上述傳輸的消息；并更新后端系統(tǒng)的主索引。
[0019]此外，提供了一種用于如果在移動單元與后端系統(tǒng)之間存在受限制的連接，則接收從后端系統(tǒng)到至少一個移動單元，尤其是到至少一個對等端的消息的方法，其中，移動單元包括用于存儲消息且優(yōu)選地用于緩沖至至少一個另外的移動單元的消息的本地數據庫，其中，移動單元根據本地存儲的消息且優(yōu)選地根據所緩沖的消息生成本地索引，其中，移動單元根據移動單元已接收到的消息來生成接收索引，并且優(yōu)選地存儲至少一個另外的移動單元的至少一個另外的接收索引，其中，后端系統(tǒng)包括用于存儲至至少一個移動單元的消息的主數據庫，其中，后端系統(tǒng)根據已傳輸的消息生成主索引，其中，如果在至少一個移動單元與后端系統(tǒng)之間存在連接，則方法執(zhí)行以下步驟:接收后端系統(tǒng)的主索引；基于主索引刪除移動單元的本地數據庫中的消息并更新移動單元的接收索引且優(yōu)選地更新至少一個另外的移動單元的至少一個另外的接收索引；傳輸移動單元的本地索引和至少一個更新的接收索引；接收尚未被連接的移動單元接收的消息且優(yōu)選地，用于至少一個另外的移動單元的尚未被移動單元接收的消息；存儲接收的消息；更新移動單元的本地索引和接收索引；將移動單元的所更新的本地索引和所更新的接收索引傳輸至后端系統(tǒng)。
[0020]在本發(fā)明的另一方面，提供一種用于