一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及其構(gòu)建方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及其構(gòu)建方法，屬于互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)上流通的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)(分級(jí)屬性)，通過(guò)分級(jí)設(shè)置能夠獨(dú)立完成數(shù)據(jù)處理的智能路由器，智能路由器在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)前，首先根據(jù)數(shù)據(jù)類型來(lái)判斷自身是否能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過(guò)本發(fā)明所提供給的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及其構(gòu)建方法，能夠有效控制物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸路徑，避免了一些非必需但大量的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)占用過(guò)多的網(wǎng)路，有效降低了快速增長(zhǎng)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)路負(fù)荷的沖擊，提高網(wǎng)路上數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩苊饬藬?shù)據(jù)傳輸堵塞的問題。
【專利說(shuō)明】
-種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及其構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于智能路由器的分級(jí)式互 聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及其構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生于1969年初，起初只是為了少數(shù)計(jì)算機(jī)能夠互聯(lián)。經(jīng)過(guò)幾十年的信息 技術(shù)的發(fā)展和電腦的普及，互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展壯大，已經(jīng)成為一個(gè)覆蓋全球的網(wǎng)絡(luò)，它好像一 個(gè)巨大的神經(jīng)系統(tǒng)，連接著地球上的每一個(gè)點(diǎn)，通過(guò)運(yùn)個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，世界上巨量的人(大腦） 能夠瞬間互通信息，發(fā)揮協(xié)同運(yùn)作的功能與效率。
[0003] 由于互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)是逐步形成的，所W每個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)布置是按照當(dāng)時(shí)的技術(shù)條 件及經(jīng)濟(jì)實(shí)力做為考量的標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)的物理或硬件設(shè)備包括:1)最基層的傳送媒體，如有線 類的光纖、多股電纜(Cat5、Cat6等）、同軸電纜等及各類相對(duì)應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器，和無(wú)線類的 Wi-Fi設(shè)備；2)網(wǎng)絡(luò)通訊路徑分配設(shè)備，如路由器(Router)、網(wǎng)關(guān)(Gateway)等;3)用戶終端 (Terminal),通常是PC機(jī);4)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(Server),通常都是高性能計(jì)算機(jī)。在各種網(wǎng)絡(luò)硬 件設(shè)備上，各自安裝了自己的操作軟件W維持各自設(shè)備的自行運(yùn)轉(zhuǎn)。不同操作系統(tǒng)和不同 硬件體系結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間的通信則依賴于網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，目前主流的通信協(xié)議是TCP/ IPW及W它為基礎(chǔ)衍生出的系列協(xié)議。
[0004] 多年來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷的進(jìn)步，通過(guò)在硬件的改進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和可靠性獲得 大幅度提升。在軟件方面，配合用戶的需要，通信協(xié)議經(jīng)過(guò)了一連串的修改、升級(jí)。通信的內(nèi) 容從一開始的文件，擴(kuò)展到實(shí)時(shí)的語(yǔ)音、視頻傳輸，然后包括流媒體。但是網(wǎng)絡(luò)操作的基本 方式，仍然是屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)的方式，如圖1所示，為現(xiàn)有云計(jì)算服務(wù)在互聯(lián)網(wǎng)上的鏈接示 意圖，網(wǎng)路服務(wù)器4連接于其中某一個(gè)路由器3,路由器3則通過(guò)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)路與其它的 路由器相連接，用戶端1通過(guò)當(dāng)?shù)氐穆酚善?接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶端1的信息通過(guò)路由器2進(jìn)入 互聯(lián)網(wǎng)，再通過(guò)路徑上其它的路由器抵達(dá)路由器3,然后再傳遞至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器4,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 4至用戶端1的信息則逆向通行。運(yùn)樣在傳輸信息時(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)上完全是W點(diǎn)對(duì)點(diǎn)P2P的方式 連接、傳輸。所W它可W被看成是平面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在運(yùn)種鏈接的網(wǎng)路上，所有的路由器都 是透明的，它們只用一種簡(jiǎn)單的算法將信息送到下一個(gè)路由器，然后運(yùn)個(gè)路由器繼續(xù)重復(fù) 運(yùn)個(gè)傳遞過(guò)程，直到信息抵達(dá)終點(diǎn)，所有的數(shù)據(jù)或命令由兩端直接處理，中間環(huán)節(jié)并不參 與。換句話說(shuō)，在處理信息傳輸?shù)臅r(shí)候，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都無(wú)法受信息內(nèi)容的指揮，W路由器為例， 信息的傳輸方向是由其自身的CHJ使用預(yù)設(shè)的算法計(jì)算所獲得，和數(shù)據(jù)流的內(nèi)容或者其它 相連的路由器無(wú)關(guān)，運(yùn)是因?yàn)閷?duì)發(fā)生在互聯(lián)網(wǎng)的傳輸事件而言，發(fā)起端和接收端是隨機(jī)的， 傳輸?shù)男畔?nèi)容也是隨機(jī)的，信息的起點(diǎn)、終點(diǎn)和內(nèi)容對(duì)路由器而言都是不可預(yù)測(cè)的。例 如：一個(gè)用戶用互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)的銷售網(wǎng)站進(jìn)行采購(gòu)；另一在千里之外的用戶去國(guó)外網(wǎng)站查 詢論文資料，運(yùn)些用戶會(huì)在何時(shí)使用互聯(lián)網(wǎng)，在哪里使用互聯(lián)網(wǎng)，使用的目的是什么，指向 哪一個(gè)最終網(wǎng)站地址等，都是不可預(yù)測(cè)的。由于運(yùn)個(gè)不可預(yù)測(cè)的特性，所W互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備， 如路由器，只能設(shè)計(jì)成為對(duì)于用戶而言是透明的。它們并不閱讀數(shù)據(jù)流內(nèi)的數(shù)據(jù)，當(dāng)然更不 會(huì)更改數(shù)據(jù)，也不會(huì)依據(jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容來(lái)影響數(shù)據(jù)的流動(dòng)方向、最終目的地或流動(dòng)的先后次 序。
[0005] 基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，物聯(lián)網(wǎng)（loTJnternet of things)隨之出現(xiàn)，是新一代 信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的核屯、和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸 和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍將遠(yuǎn)大于互聯(lián)網(wǎng)，有別于互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)將接收巨額的傳 感器信息，而運(yùn)些傳感器又會(huì)帶來(lái)各種不同的應(yīng)用。所W物聯(lián)網(wǎng)將對(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷造成巨大的 沖擊。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)一個(gè)應(yīng)用中覆蓋全國(guó)的傳感器，在同一時(shí)段，與該應(yīng)用的云服務(wù)器聯(lián)系 時(shí)，可W想象其驚人的數(shù)據(jù)量，將會(huì)給現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸體系帶來(lái)很大的壓力，造成信息傳輸 線路的負(fù)載率增加、傳輸速度下降等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于智能路由器的分級(jí) 式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及其構(gòu)建方法，通過(guò)該架構(gòu)能夠有效提高互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的處理效率，避免網(wǎng) 絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸堵塞的問題。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0008] 一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，包括客戶端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，客戶 端設(shè)備通過(guò)路由器與第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接，所述路由器包括智能路由器；智能路由器中裝 載有用于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的應(yīng)用程序;所述智能路由器包括：
[0009] 數(shù)據(jù)收發(fā)單元，用于接收終端或其它路由器發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)，W及將數(shù)據(jù)處理單 元處理后的IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端;所述終端為客戶端設(shè)備或第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 器;所述IP數(shù)據(jù)報(bào)中含有數(shù)據(jù)報(bào)類型標(biāo)識(shí)；IP數(shù)據(jù)報(bào)的類型包括互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù) 據(jù)報(bào)；當(dāng)所述IP數(shù)據(jù)報(bào)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，IP數(shù)據(jù)報(bào)中還含有與該數(shù)據(jù)報(bào)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序 標(biāo)識(shí)；
[0010] 數(shù)據(jù)類型判斷單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)報(bào)類型標(biāo)識(shí)判斷接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)的類 型；
[0011] 數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)的類型，對(duì)所述IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行處理； 所述數(shù)據(jù)處理單元包括第一數(shù)據(jù)處理子單元和第二數(shù)據(jù)處理子單元；
[0012] 第一數(shù)據(jù)處理子單元，用于在IP數(shù)據(jù)報(bào)為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)單元將 IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端；
[0013] 第二數(shù)據(jù)處理子單元，用于在IP數(shù)據(jù)報(bào)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，對(duì)所述IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù) 據(jù)部分進(jìn)行解析，判斷解析出來(lái)的數(shù)據(jù)是否符合預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件，若是，則根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào) 中的應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)調(diào)用對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序?qū)λ鰯?shù)據(jù)進(jìn)行處理，若否，則將通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)單 元將IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端；
[0014] 其中，所述智能路由器在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中呈層級(jí)式分布，智能路由器的層級(jí)根據(jù)物聯(lián) 網(wǎng)數(shù)據(jù)的分級(jí)屬性確定，每一層級(jí)的智能路由器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。
[0015] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，該架構(gòu)還包括與 所述智能路由器連接的、用于為智能路由器提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的外接存儲(chǔ)設(shè)備;所述外接 存儲(chǔ)設(shè)備包括硬盤。
[0016] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，所述智能路由器 為智能路由器組合，所述智能路由器組合包括智能路由器和為智能路由器配置的、用于為 其提供內(nèi)存資源、CPU資源W及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
[0017] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，所述第二網(wǎng)絡(luò)服 務(wù)器還用于存儲(chǔ)智能路由器中的應(yīng)用程序需要調(diào)用的數(shù)據(jù)。
[0018] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，所述客戶端設(shè)備 為用戶終端設(shè)備或物聯(lián)網(wǎng)信息傳感設(shè)備。
[0019] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，所述數(shù)據(jù)報(bào)類型 標(biāo)識(shí)設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部可選字段中或者設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分中；
[0020] 所述應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部可選字段中或者設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù) 據(jù)部分中。
[0021] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，所述第一網(wǎng)絡(luò)服 務(wù)器包括：
[0022] 路由器更新控制模塊：用于向智能路由器下發(fā)應(yīng)用程序更新指令;所述應(yīng)用程序 更新指令為應(yīng)用程序修改指令或應(yīng)用程序刪除指令;修改指令中包括新的應(yīng)用程序安裝包 或應(yīng)用程序升級(jí)包；
[0023] 所述智能路由器的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊還用于接收第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器下發(fā)的應(yīng)用程序更 新指令；
[0024] 所述智能路由器包括：
[0025] 應(yīng)用程序更新模塊，用于根據(jù)接收到的應(yīng)用程序更新指令完成相應(yīng)的應(yīng)的操作。。
[0026] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，所述客戶端設(shè)備 和第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接通過(guò)智能路由器連接，或者所述客戶端設(shè)備與智能路由器之間還設(shè) 有普通路由器。
[0027] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，所述智能路由器 中還存儲(chǔ)有拓?fù)滏溄颖恚鐾負(fù)滏溄颖碛糜谟涗洰?dāng)前智能路由器直接鏈接的上級(jí)智能路 由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器的通訊距離;兩個(gè)智能路由器之間直接鏈接是指 兩個(gè)智能路由器之間的鏈路上沒有智能路由器;所述通訊距離是指兩個(gè)智能路由器之間完 成信息傳輸?shù)耐禃r(shí)間。
[0028] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，所述智能路由器 還包括：
[0029] 資源信息獲取單元，用于按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔獲取自身智能路由器的資源信息； 所述資源信息包括智能路由器或智能路由器組合的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間利用狀況、CPU負(fù)載狀況 和內(nèi)存占用狀況；
[0030] 資源信息交互單元，用于將獲取到的自身智能路由器的資源信息發(fā)送到與其直接 鏈接的上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器，并接收所述上級(jí)智能路由器、 同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器發(fā)送的上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路 由器的資源信息；
[0031] 周邊資源表生成單元，用于根據(jù)接收到的所述上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由器 和下級(jí)智能路由器的資源信息生成周邊資源表。
[0032] 進(jìn)一步，如上所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，所述數(shù)據(jù)收發(fā)單 元在將第二數(shù)據(jù)處理子單元處理后的IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端時(shí)，根據(jù)當(dāng)前智 能路由器的拓?fù)滏溄颖砗椭苓呝Y源表確定出IP數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸路徑。
[0033] 本發(fā)明還提供了一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方法，包括W下 步驟：
[0034] (1)根據(jù)所要構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分級(jí)屬性，確定所需構(gòu)建的智能 路由器的層級(jí)W及每一層級(jí)智能路由器的功能；
[0035] (2)根據(jù)每一層級(jí)智能路由器的功能確定每一層級(jí)所需的智能路由器的數(shù)量和該 層每個(gè)智能路由器的功能；
[0036] (3)根據(jù)確定出的每個(gè)智能路由器的功能，編寫完成對(duì)應(yīng)功能的應(yīng)用程序，設(shè)置應(yīng) 用程序標(biāo)識(shí)和調(diào)用應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件，將應(yīng)用程序裝載到對(duì)應(yīng)的智能路由器中；
[0037] (4)根據(jù)智能路由器的層級(jí)關(guān)系W及各層級(jí)智能路由器的功能和覆蓋范圍，確定 出智能路由器在互聯(lián)網(wǎng)中的安裝位置，W及智能路由器之間、智能路由器與客戶端設(shè)備之 間、W及智能路由器與第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的連接關(guān)系；
[0038] (5)根據(jù)智能路由器在互聯(lián)網(wǎng)中的安裝位置完成智能路由器的安裝，根據(jù)所述連 接關(guān)系完成智能路由器之間、智能路由器與客戶端設(shè)備之間、W及智能路由器與第一網(wǎng)絡(luò) 服務(wù)器之間的連接。
[0039] 進(jìn)一步，如上所述的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方法，步驟(2)中，確定出每個(gè)智能 路由器的功能后，還包括根據(jù)智能路由器的功能、智能路由器的CPU和內(nèi)存判斷是否需要為 智能路由器配置第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的步驟。
[0040] 進(jìn)一步，如上所述的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方法，步驟(4)中，智能路由器在互 聯(lián)網(wǎng)中的安裝位置為現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)中相應(yīng)位置處的普通路由器的位置;步驟(5)中，完成智能 路由器的安裝是指W智能路由器替代所述位置的普通路由器。
[0041] 進(jìn)一步，如上所述的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方法，兩個(gè)智能路由器之間直接連 接或者兩個(gè)智能路由器通過(guò)普通路由器連通。
[0042] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明所提供的基于智能路由的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及其 構(gòu)建方法，依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)上流通的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)（分級(jí)屬性），通過(guò)分級(jí)設(shè)置能夠獨(dú)立 完成數(shù)據(jù)處理的智能路由器，能夠有效控制物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸路徑，避免了一些非必要物 聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)占用過(guò)多的網(wǎng)路，有效降低了快速增長(zhǎng)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)路負(fù)荷的沖擊，提高了 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，避免了?shù)據(jù)傳輸堵塞的問題。
【附圖說(shuō)明】
[0043] 圖1為現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的示意圖；
[0044] 圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的 示意圖；
[0045] 圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的一種智能路由器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0046] 圖4為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的 構(gòu)建方法的流程圖；
[0047] 圖5為實(shí)施例一中智能路由器的軟件及硬件的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048] 圖6為實(shí)施例一中智能路由器的一種硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049] 圖7為實(shí)施例一中智能路由器處理數(shù)據(jù)的流程圖；
[0050] 圖8為實(shí)施例二中各層級(jí)智能路由器間的邏輯示意圖；
[0051] 圖9為實(shí)施例Ξ中一個(gè)簡(jiǎn)單的智能路由器的應(yīng)用示例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052] 下面結(jié)合說(shuō)明書附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0053] 本發(fā)明是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)猛增，使現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中網(wǎng) 絡(luò)負(fù)荷過(guò)重，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)堵塞、信息傳輸速率下降的問題，而提出的一種新型的基于智能路由 器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及其構(gòu)建方法。
[0054] 圖2示出了本實(shí)施方式中提供的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的結(jié)構(gòu) 示意圖，由圖中可W看出，該分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)包括客戶端設(shè)備100、路由器和第一網(wǎng)絡(luò)服 務(wù)器300。其中，客戶端設(shè)備100通過(guò)路由器與第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器300連接。
[0055] 本發(fā)明中的互聯(lián)網(wǎng)包括傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)和基于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)，為了區(qū) 別傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，本實(shí)施方式中，將傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)稱為互 聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，將物聯(lián)網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)稱為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，也可W根據(jù)需要進(jìn)行互 聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的劃分。
[0056] 本實(shí)施方式中，所述客戶端設(shè)備為用戶終端設(shè)備(手機(jī)或PC等)或物聯(lián)網(wǎng)信息傳感 設(shè)備(包括但不限于傳感器類設(shè)備）。所述路由器包括智能路由器200,即具有獨(dú)立操作系統(tǒng) 的路由器。為了區(qū)分智能路由器與現(xiàn)有傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中根據(jù)路由表完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路由器， 本實(shí)施方式中將后者稱為普通路由器。
[0057] 本實(shí)施方式中，所述智能路由器200在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中呈層級(jí)式分布，智能路由器200 的層級(jí)根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分級(jí)屬性確定。智能路由器200中裝載有用于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理的應(yīng)用程序，圖3中示出了智能路由器200的結(jié)構(gòu)框圖，其包括數(shù)據(jù)收發(fā)單元201、數(shù)據(jù) 類型判斷單元202和數(shù)據(jù)處理單元203,數(shù)據(jù)處理處理單元203包括第一數(shù)據(jù)處理子單元 2031和第二數(shù)據(jù)處理子單元2032。
[0058] 數(shù)據(jù)收發(fā)單元201，用于接收終端或其它路由器發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)，W及將數(shù)據(jù)處理 單元處理后的IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端;所述終端為客戶端設(shè)備100或第一網(wǎng) 絡(luò)服務(wù)器300,當(dāng)接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)是由第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器300發(fā)出時(shí)，數(shù)據(jù)收發(fā)單元201要發(fā) 送到的終端為客戶端設(shè)備100,當(dāng)當(dāng)接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)是由客戶端設(shè)備100發(fā)出時(shí)，數(shù)據(jù)收 發(fā)單元201要發(fā)送到的終端為第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器300;所述IP數(shù)據(jù)報(bào)中含有數(shù)據(jù)報(bào)類型標(biāo)識(shí)； IP數(shù)據(jù)報(bào)的類型包括互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)；當(dāng)所述IP數(shù)據(jù)報(bào)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)， IP數(shù)據(jù)報(bào)中還含有與該數(shù)據(jù)報(bào)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)；
[0059] 數(shù)據(jù)類型判斷單元202,用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)報(bào)類型標(biāo)識(shí)判斷接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)的 類型；
[0060] 數(shù)據(jù)處理單元203,用于根據(jù)所接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)的類型，對(duì)所述IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行處 理;所述數(shù)據(jù)處理單元包括第一數(shù)據(jù)處理子單元和第二數(shù)據(jù)處理子單元；
[0061] 第一數(shù)據(jù)處理子單元2031，用于在IP數(shù)據(jù)報(bào)為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)單 元將IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；
[0062] 第二數(shù)據(jù)處理子單元2032,用于在IP數(shù)據(jù)報(bào)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，對(duì)所述IP數(shù)據(jù)報(bào) 的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解析，判斷解析出來(lái)的數(shù)據(jù)是否符合預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件，若是，則根據(jù)數(shù) 據(jù)報(bào)中的應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)調(diào)用對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序?qū)λ鰯?shù)據(jù)進(jìn)行處理，若否，則將通過(guò)數(shù)據(jù)收 發(fā)單元將IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端。
[0063] IP數(shù)據(jù)報(bào)（IP化tagram)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的基本單元，是一個(gè)與硬件無(wú)關(guān) 的虛擬包，由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成，首部的前一部分是固定長(zhǎng)度，共20字節(jié)，是所有IP數(shù) 據(jù)報(bào)必須具有的，在首部的固定部分的后面是一些可選字段，其長(zhǎng)度是可變的。本發(fā)明中的 IP數(shù)據(jù)報(bào)在遵循現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)識(shí)使智能路由器200能夠 識(shí)別出數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)還是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。
[0064] 本實(shí)施方式中提供了兩種設(shè)置數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)識(shí)和應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)的方式:所述數(shù)據(jù)報(bào)類 型標(biāo)識(shí)設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部可選字段中或者設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分中；所述應(yīng)用程 序標(biāo)識(shí)設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部可選字段中或者設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分中。
[0065] 本實(shí)施方式中，智能路由器200對(duì)數(shù)據(jù)的具體處理方式是由接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)所 要調(diào)用的應(yīng)用程序決定的，每個(gè)智能路由器中安裝的應(yīng)用程序的個(gè)數(shù)是可W根據(jù)實(shí)際需要 來(lái)確定的，運(yùn)其中就難免要設(shè)及到后續(xù)應(yīng)用程序的更新或刪除，為了避免單獨(dú)對(duì)每個(gè)智能 路由器進(jìn)行應(yīng)用程序的更新或刪除操作所帶來(lái)的危險(xiǎn)(如智能路由器容易遭到黑客或惡意 程序的攻擊），本實(shí)施方式中，所述第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器300包括用于向智能路由器200下發(fā)應(yīng)用 程序更新指令的路由器更新模塊;其中，所述應(yīng)用程序更新指令為應(yīng)用程序修改指令或應(yīng) 用程序刪除指令;修改指令包括新的應(yīng)用程序安裝指令或應(yīng)用程序升級(jí)指令，修改指令中 包括新的應(yīng)用程序安裝包或應(yīng)用程序升級(jí)包。
[0066] 此時(shí)，所述智能路由器的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊201還用于接收第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器300下發(fā)的 應(yīng)用程序更新指令；
[0067] 所述智能路由器還包括:應(yīng)用程序更新模塊204,用于根據(jù)接收到的應(yīng)用程序更新 指令完成相應(yīng)的應(yīng)的操作。
[0068] 通過(guò)該方式，由第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器300才能夠控制智能路由器200中應(yīng)用程序的更新 或刪除，即應(yīng)用程序的更新數(shù)據(jù)只能夠由第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器300下發(fā)，在完成智能路由器其應(yīng) 用程序的初始化后，智能路由器本身就不能夠?qū)ζ溲b載的應(yīng)用程序進(jìn)行更新操作了，能夠 有效避免每個(gè)智能路由器都能夠單獨(dú)完成其自身應(yīng)用程序的更新所帶來(lái)的危險(xiǎn)，提高了網(wǎng) 絡(luò)的安全性。
[0069] 本實(shí)施方式中，所述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分級(jí)屬性是指物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可W分層級(jí)進(jìn)行處理 的特性，而該特性是由物聯(lián)網(wǎng)的特殊性決定的，運(yùn)是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)是通過(guò)各種信息傳感設(shè)備， 實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的 一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，即互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是各種傳感設(shè)備(如傳感器)采集的數(shù)據(jù)，而W傳感器的種類 分類，運(yùn)些信息的種類是有限的，同一類的傳感器通常為同一種的應(yīng)用服務(wù)，例如，煙霧傳 感器所提供的數(shù)據(jù)資料，其最終目的地通常是消防云服務(wù)器，而用來(lái)測(cè)量屯、跳、血壓的傳感 器，其數(shù)據(jù)資料的最終目的地是健康云服務(wù)器?？梢?，有別于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)流的隨機(jī) 性，物聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流通常具有較大的專用性，物聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流可W依照應(yīng)用予W歸類， 且在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，并非所有采集的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)都是需要傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的，例如， 某市需要監(jiān)控全市所有的煙霧傳感器的狀態(tài)信息，那么每個(gè)縣、每個(gè)區(qū)、每個(gè)街道、每個(gè)建 筑物、每個(gè)房間都要安裝煙霧傳感器設(shè)備。為了保證運(yùn)些傳感器時(shí)刻處于正常工作狀態(tài)，消 防系統(tǒng)要求每個(gè)傳感器定期匯報(bào)自身的狀態(tài)，運(yùn)些看似無(wú)用又十分重要的信息占據(jù)著網(wǎng)絡(luò) 帶寬，但是，對(duì)于一個(gè)街道來(lái)說(shuō)，每個(gè)房間里的傳感器狀態(tài)良好的信息相對(duì)來(lái)說(shuō)不那么重 要，如果能將所有房間的傳感器運(yùn)些信息歸結(jié)起來(lái)得到一個(gè)建筑中傳感器信息良好的信息 再上傳到街道，對(duì)街道而言，所需要處理的信息將會(huì)大量減少，同樣，如果是一個(gè)市級(jí)的服 務(wù)器，上傳到市級(jí)服務(wù)器的信息則更需要?dú)w結(jié)處理，即煙霧傳感器的狀態(tài)信息可W通過(guò)建 筑物-街道-區(qū)-縣等多層級(jí)歸納處理后再上報(bào)到市級(jí)服務(wù)器?？梢姡锫?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)相對(duì)于傳統(tǒng) 的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性而言可W進(jìn)行分層級(jí)處理，具有分級(jí)屬性。
[0070] 本發(fā)明正是基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的可歸類性和分級(jí)屬性而提出的，針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián) 網(wǎng)上數(shù)據(jù)流的不同，對(duì)兩類數(shù)據(jù)分別進(jìn)行不同的傳輸控制，使網(wǎng)絡(luò)能夠承載更多的負(fù)荷。采 用本實(shí)施方式所提供的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，智能路由器200在接收到物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，會(huì)對(duì) 數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行解析，如果數(shù)據(jù)報(bào)中的信息符合預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件，則智能路由器200會(huì)對(duì)調(diào) 用對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序直接對(duì)接收到的信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理。
[0071] 本發(fā)明提供的分級(jí)式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)在需要對(duì)信息進(jìn)行歸類處理的地方設(shè)置智能 路由器，由智能路由器先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)需要決定是否繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的繼續(xù)傳輸，例 如，對(duì)于上述的市級(jí)消防系統(tǒng)，為了保證全市所有煙霧傳感器處于工作正常狀態(tài)，實(shí)際上市 級(jí)服務(wù)器(該例中的第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器）只需要接收上報(bào)的煙霧傳感器狀態(tài)異常的信息，因 此，可W在該消防系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，設(shè)置建筑物級(jí)智能路由器、街道級(jí)智能路由器、小區(qū) 級(jí)智能路由器、縣級(jí)智能路由器，建筑物的每個(gè)房間的煙霧傳感器的信息首先發(fā)送到建筑 物級(jí)智能路由器，如果信息為狀態(tài)良好則該層級(jí)智能路由器直接對(duì)信息進(jìn)行記錄歸結(jié)即 可，可W根據(jù)需要只將歸結(jié)后的信息上傳到街道級(jí)智能路由器，W此類推，而無(wú)需將所有的 煙霧傳感器的每個(gè)信息都發(fā)送到市級(jí)服務(wù)器，造成網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)大、數(shù)據(jù)傳輸速度下降的問 題。
[0072] 需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中所述的智能路由器是對(duì)現(xiàn)有普通路由器的改進(jìn)，其 除了具有上述數(shù)據(jù)處理功能外，同樣兼容現(xiàn)有普通路由器的所有功能。在實(shí)際操作中，智能 路由器的個(gè)數(shù)或設(shè)置位置可W根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)然，優(yōu)選的方案是將現(xiàn)有 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的普通路由器均W智能路由器替代，但考了考慮到實(shí)際情況，分級(jí)式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 中的路由器一般同時(shí)包括智能路由器和普通路由器，即客戶端設(shè)備100和第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 300可W直接通過(guò)智能路由器200連接，或者所述客戶端設(shè)備100與智能路由器200之間和/ 或智能路由器200與第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器300之間還設(shè)有普通路由器，如圖2所示。不過(guò)，隨著時(shí) 間的進(jìn)展和物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，及電子裝備的自然汰舊換新，智能路由器將會(huì)逐步代替 目前的普通智能路由器，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)從P2P式的平面網(wǎng)絡(luò)升級(jí)為分級(jí)式網(wǎng)絡(luò)。
[0073] 本實(shí)施方式中，智能路由器200中所裝載的應(yīng)用程序的個(gè)數(shù)由智能路由器所要完 成的數(shù)據(jù)處理功能決定，應(yīng)用程序可W是一個(gè)，也可W是多個(gè)。所述分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)還可 W包括與所述智能路由器200連接的、用于為智能路由器200提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的硬盤，如 果智能路由器上所要裝載的應(yīng)用程序較多，路由器本身的存儲(chǔ)空間無(wú)法容納，可W將應(yīng)用 程序的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到外置的硬盤上。
[0074] 另外，本發(fā)明另一實(shí)施例中，所述智能路由器200可W為智能路由器組合，所述智 能路由器組合包括智能路由器和為智能路由器配置的、用于為其提供內(nèi)存資源、CPU資源W 及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器400。通過(guò)為智能路由器配置第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器400,可W 有效提高智能路由器數(shù)據(jù)處理的能力和速率。
[0075] 本實(shí)施方式中，所述第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器300和第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器400可W采用云服務(wù) 器。
[0076] 為了進(jìn)一步優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)的在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸，本實(shí)施方式中，所述智能路由 器200中還存儲(chǔ)有拓?fù)滏溄颖?，所述拓?fù)滏溄颖碛糜谟涗洰?dāng)前智能路由器直接鏈接的上級(jí) 智能路由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器的通訊距離;兩個(gè)智能路由器之間直接鏈 接是指兩個(gè)智能路由器之間的鏈路上沒有智能路由器(可W有普通路由器）；所述通訊距離 是指兩個(gè)智能路由器之間完成信息傳輸?shù)耐禃r(shí)間。
[0077] 此外，所述智能路由器200還可W包括資源信息獲取單元205、資源信息交互單元 206和周邊資源表生成單元207。
[0078] 資源信息獲取單元205,用于按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔獲取自身智能路由器的資源信 息;所述資源信息包括智能路由器或智能路由器組合的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間利用狀況、CPU負(fù)載狀 況和內(nèi)存占用狀況；
[0079] 資源信息交互單元206,用于將獲取到的自身智能路由器的資源信息發(fā)送到與其 直接鏈接的上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器，并接收所述上級(jí)智能路 由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器發(fā)送的上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí) 智能路由器的資源信息；
[0080] 周邊資源表生成單元207,用于根據(jù)接收到的所述上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由 器和下級(jí)智能路由器的資源信息生成周邊資源表。
[0081] 通過(guò)所述拓?fù)滏溄颖砗椭苓呝Y源表，在數(shù)據(jù)報(bào)傳輸過(guò)程中，所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元201 在將第二數(shù)據(jù)處理子單元2032處理后的IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 時(shí)，便可W根據(jù)智能路由器的拓?fù)滏溄颖?拓?fù)滏溄颖碇兴涗浀呐c其直接連接的上級(jí)智 能路由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器的通訊距離)和周邊資源表（資源利用情況） 確定出IP數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)選傳輸路徑，協(xié)助智能路由器完成數(shù)據(jù)傳輸鏈路的判斷，例如，當(dāng)前路 由器需要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较乱粚蛹?jí)的智能路由器，此時(shí)，可W根據(jù)周邊資源表中下一層級(jí)的 所有智能路由器的資源信息，來(lái)選擇出下一智能路由器，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間利用狀況、CPU負(fù) 載狀況和內(nèi)存占用狀況最優(yōu)的智能路由器，在實(shí)際應(yīng)用中可W設(shè)置最優(yōu)智能路由器選擇的 規(guī)則，如最先考慮CPU負(fù)載狀況，根據(jù)設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行最優(yōu)智能路由器的選擇。
[0082] 在實(shí)際應(yīng)用中，各智能路由器或智能路由器組合可W定期向上級(jí)、同級(jí)和下級(jí)智 能路由器探測(cè)"通訊距離"，然后用運(yùn)些資料產(chǎn)生一個(gè)W自己為中屯、的3D規(guī)格化鏈接表即所 述的拓?fù)滏溄颖?。其中，向下?jí)探測(cè)是選項(xiàng)，可W依實(shí)際需要決定是否執(zhí)行（因?yàn)楫?dāng)前智能 路由器與下級(jí)智能路由器之間的通訊距離，即是該下級(jí)智能路由器與其上級(jí)智能路由器 (當(dāng)前智能路由器相對(duì)來(lái)說(shuō)是上級(jí))之間的通訊時(shí)間，可W直接獲取到）。30規(guī)格化鏈接表是 W上級(jí)、同級(jí)和下級(jí)的通訊距離數(shù)據(jù)各為一層，所W是3D(立體)結(jié)構(gòu)。
[0083] 本實(shí)施方式中，一種"查詢通訊距離"的方法是由主動(dòng)查詢的智能路由器，向被查 詢的智能路由器發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)短的信息，并計(jì)時(shí)。被查詢智能路由器收到信息后，立即回復(fù)。當(dāng) 查詢方收到回復(fù)后，就可W立即計(jì)算出往返時(shí)間。兩個(gè)智能路由器之間"通訊距離"的計(jì)算 不考慮運(yùn)兩個(gè)智能路由器之間隔了多少普通路由器，運(yùn)是因?yàn)楝F(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)存在，兩個(gè) 智能路由器之間存在多少普通路由器無(wú)法確認(rèn)，而且隨路徑改變（網(wǎng)路連通的路徑依當(dāng)時(shí) 狀況改變），所W只能取當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)，配合統(tǒng)計(jì)資料，做合理/最可能(mos t 1 ike ly)評(píng) 估。每個(gè)智能路由器定期向上一級(jí)各智能路由器傳送自己的3D規(guī)格化鏈接表。最終，最高級(jí) 智能路由器會(huì)收到足夠資料，能夠編列一個(gè)覆蓋全網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)3D規(guī)格化鏈接表。運(yùn)些3D規(guī) 格化鏈接表將有助于正常操作時(shí)，上下行信息的效率及可靠性。
[0084] 本實(shí)施方式中還提供了一種所述基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方 法，如圖4所示，該方法可W包括W下步驟：
[0085] 步驟S100:根據(jù)所要構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分級(jí)屬性，確定所需構(gòu)建 的智能路由器的層級(jí)W及每一層級(jí)智能路由器的功能；
[0086] 步驟S200:根據(jù)每一層級(jí)智能路由器的功能確定每一層級(jí)所需的智能路由器的數(shù) 量和該層每個(gè)智能路由器的功能；
[0087] 步驟S300:根據(jù)確定出的每個(gè)智能路由器的功能，編寫完成對(duì)應(yīng)功能的應(yīng)用程序， 設(shè)置應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)和調(diào)用應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件，將應(yīng)用程序裝載到對(duì)應(yīng)的智能路由器 中；
[0088] 其中，在將應(yīng)用程序裝載到智能路由器中之前，還包括步驟根據(jù)智能路由器的功 能、智能路由器的CPU和內(nèi)存判斷是否需要為智能路由器配置第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的步驟。
[0089] 步驟S400:根據(jù)智能路由器的層級(jí)關(guān)系W及各層級(jí)智能路由器的功能，確定出智 能路由器在互聯(lián)網(wǎng)中的安裝位置，W及智能路由器之間、智能路由器與客戶端設(shè)備之間、W 及智能路由器與第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的連接關(guān)系；
[0090] 步驟S500:根據(jù)智能路由器在互聯(lián)網(wǎng)中的安裝位置完成智能路由器的安裝，根據(jù) 所述連接關(guān)系完成智能路由器之間、智能路由器與客戶端設(shè)備之間、W及智能路由器與目 的云服務(wù)器之間的連接。
[0091] 本實(shí)施方式中，為了對(duì)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)造成盡可能小的沖擊，減少消耗，所述智能路由 器在互聯(lián)網(wǎng)中的安裝位置優(yōu)選為現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)中普通路由器的位置，完成智能路由器的安裝 是指W智能路由器替代所述位置的普通路由器。兩個(gè)智能路由器之間直接連接或者兩個(gè)智 能路由器通過(guò)普通路由器連通，即在關(guān)鍵路由器節(jié)點(diǎn)安裝智能路由器。當(dāng)然，也可W是根據(jù) 實(shí)際應(yīng)用的需要，直接插入新的智能路由器。
[0092] 需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中所述構(gòu)建方法的步驟實(shí)施順序并不是唯一的，例如， 步驟S200和步驟S400,在實(shí)際實(shí)施時(shí)，可能是先確定智能路由器的安裝位置，然后根據(jù)位置 確定出每一層級(jí)智能路由器的個(gè)數(shù)，再例如，步驟S300中，智能路由器中應(yīng)用程序也可W在 路由器完成安裝后再裝載、
[0093] 為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0094] 實(shí)施例一
[0095] 本實(shí)施例中結(jié)合硬件和軟件對(duì)本發(fā)明的智能路由器進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0096] 圖5中示出了本實(shí)施例中所提供的一種智能路由器軟件和硬件的邏輯結(jié)構(gòu)示意 圖，由圖中可W看出，本實(shí)施例中的智能路由器的邏輯結(jié)構(gòu)的最底層為智能路由器硬件層 90UH/W)，在硬件之上依次為基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS層902、操作系統(tǒng)0S層903、網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)路） 操作系統(tǒng)層N0S904和應(yīng)用軟件APP層905(S/W)。
[0097] 智能路由器中所有的軟件都在其硬件上運(yùn)行，智能路由器硬件層901的硬件組成 包括CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)端口、電源等功能模塊，詳細(xì)描述參考圖6,包括CPU801、Flash內(nèi)存802、 SATA接口 803、多端口網(wǎng)卡忍片804、網(wǎng)絡(luò)端口 805、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器趾PROM忍片 806,當(dāng)然還包括用于為CPU、網(wǎng)卡忍片等提供所需要的時(shí)鐘頻率的晶振和時(shí)鐘忍片、還可W 包括用于連接外圍設(shè)備的I2C接口、USB接口和SPI接口，還可W包括雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī) 存儲(chǔ)器DDR等。智能路由器的硬件實(shí)際上是一個(gè)管理網(wǎng)路上信息流動(dòng)的專用計(jì)算機(jī)。圖5中 硬件之上的所有層（即軟件)按照?qǐng)D5中所顯示的層次依次安裝在Flash內(nèi)存802中，首先安 裝基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS,再安裝操作系統(tǒng)0S，然后是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)N0S，最后安裝APP層軟 件，并向0S注冊(cè)。
[009引在實(shí)際應(yīng)用中，如果應(yīng)用軟件APP層905的軟件太多，路由器的Flash內(nèi)存802無(wú)法 容納，則可W通過(guò)SATA接口 803(串行ΑΤΑ)安裝在外置的硬盤上（圖6中未示出）dCPU忍片801 的運(yùn)行速度直接影響到智能路由器的性能，數(shù)據(jù)的流量，APP的數(shù)量，APP的運(yùn)算，數(shù)據(jù)報(bào)的 內(nèi)容等都是選擇CPU忍片801的主要條件。如果一個(gè)單核CPU不能負(fù)荷，可W采用多核CPU,或 者采用多CPU方案。
[0099] 智能路由器的另外一個(gè)主要的構(gòu)成件是多端口網(wǎng)卡忍片804。每一個(gè)多端口網(wǎng)卡 忍片804可控制多個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口 805。運(yùn)些端口可W是光纖端口、電纜端口，或者是它們的組 合，也可W通過(guò)端口的轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換。每個(gè)多端口網(wǎng)卡忍片804可W支持一定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)端 口 805，如果需要增加端口數(shù)量，可W通過(guò)增加多端口網(wǎng)卡忍片804的數(shù)量來(lái)完成。EEPR0M忍 片806用來(lái)支持多端口網(wǎng)卡忍片804，它可W用來(lái)儲(chǔ)存如網(wǎng)路協(xié)議中如MAC地址等參數(shù)。它的 大小由設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)期的網(wǎng)路參數(shù)的數(shù)量來(lái)決定。
[0100] 智能路由器如果不看它的特殊功能，實(shí)際上就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。所W和一般計(jì)算機(jī) 一樣，在它上面運(yùn)行的最基層軟件是"基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS"。它的主要功能是在初通電 時(shí)，對(duì)智能路由器的硬件進(jìn)行初始化，然后管理網(wǎng)絡(luò)端口和其它接口。有時(shí)候也會(huì)管理智能 路由器上其它的器件。它是軟件和硬件的基礎(chǔ)接口和緩沖器，通常當(dāng)應(yīng)用軟件APP層905APP 的應(yīng)用軟件的指令硬件901執(zhí)行各種功能時(shí)，都通過(guò)BIOS來(lái)處理。
[0101] 往上一層是計(jì)算機(jī)的"操作系統(tǒng)（0S，化erat ing System)"，它的主要功能是管 理、調(diào)度計(jì)算機(jī)的資源，包括CPU的時(shí)間，內(nèi)存的分配，中斷的處理等。網(wǎng)上的每一個(gè)智能路 由器都是獨(dú)立的，互不干設(shè)的。所W，對(duì)于每一個(gè)智能路由器，它的操作系統(tǒng)所管理的僅限 于本身所有的硬件資源。目前市場(chǎng)上主流的0S包括但不限于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)UNIX系列，開源 的Linux系列，微軟的Windows系列，蘋果的iOS系列，Oracle的Solari S系列等。但是現(xiàn)有計(jì) 算機(jī)的操作系統(tǒng)0S無(wú)法照顧到網(wǎng)路整體的運(yùn)行與調(diào)度，所W本發(fā)明的智能路由器還需要網(wǎng) 路操作系統(tǒng)N0S運(yùn)一層軟件來(lái)配合整個(gè)網(wǎng)路的運(yùn)行。對(duì)計(jì)算機(jī)而言，所有其它的軟件都要安 裝在操作系統(tǒng)之上，并進(jìn)行注冊(cè)。運(yùn)些軟件都被視為應(yīng)用軟件，也就是目前流行的APP的前 身。在智能路由器上，從邏輯的角度看，運(yùn)一層的軟件必須是"網(wǎng)路操作系統(tǒng)Network 化erat ing System,NOS"，它的主要功能是管理、調(diào)度網(wǎng)路資源，包括網(wǎng)路的負(fù)載平衡及配 合智能路由器的第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的CPU和內(nèi)存狀態(tài)等，為了提供運(yùn)些功能，網(wǎng)路操作系統(tǒng) N0S必須定期進(jìn)行網(wǎng)路查詢，計(jì)算出當(dāng)前智能路由器與其上級(jí)、同級(jí)和下級(jí)智能路由器或智 能路由器組合的負(fù)載、CPU負(fù)荷及內(nèi)存狀態(tài)的實(shí)時(shí)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并列表，即所述拓?fù)滏溄颖砗?周邊資源表的生成是由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)控制生成的。
[0102] 本發(fā)明的網(wǎng)路操作系統(tǒng)N0S分為兩部分，一部分是智能網(wǎng)路操作系統(tǒng)(Smad N0S， SN0S)，另一部分是普通網(wǎng)路操作系統(tǒng)(Pla in N0S，PN0S)。為了向下兼容，PN0S主要支持傳 統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)的網(wǎng)路流通。由于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)通信的隨機(jī)性，無(wú)法預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的起點(diǎn) 和終點(diǎn)；也就無(wú)法形成有意義的測(cè)量和列表。智能網(wǎng)路操作系統(tǒng)SNOS則不同，因?yàn)閼?yīng)用軟件 APP層905控制了信息的起點(diǎn)、終點(diǎn)和流向，所W能夠通過(guò)測(cè)量建立網(wǎng)路操作系統(tǒng)的3D規(guī)格 化鏈接表(拓?fù)滏溄颖?及周邊資源表。
[0103] 建立網(wǎng)路操作系統(tǒng)的3D規(guī)格化鏈接表，智能路由器首先向它同級(jí)的智能路由器， 定期發(fā)出探測(cè)信息，同級(jí)智能路由器收到信息后，立即返回一個(gè)信息。主動(dòng)探測(cè)的智能路由 器收到返回信息后，記錄并計(jì)算信息往返所使用的時(shí)間，經(jīng)過(guò)規(guī)格化(Normal ize)運(yùn)算(可 W根據(jù)需要自行定義歸一化處理方法），運(yùn)個(gè)時(shí)間差就代表運(yùn)兩個(gè)同級(jí)智能路由器之間的 通訊距離。反復(fù)運(yùn)個(gè)過(guò)程直到所有的同級(jí)智能路由器都已經(jīng)被訪問過(guò)為止，運(yùn)樣智能路由 器就建立自己的同級(jí)3D規(guī)格化鏈接表。同樣的方式可W建立上級(jí)的網(wǎng)路操作系統(tǒng)的3D規(guī)格 化鏈接表。當(dāng)同級(jí)和上級(jí)的網(wǎng)路操作系統(tǒng)的3D規(guī)格化鏈接表建立后，將數(shù)據(jù)上傳至最高端 云服務(wù)器建立整體的網(wǎng)路操作系統(tǒng)的3D規(guī)格化鏈接表，此時(shí)，每個(gè)智能路由器就可W獲得 下級(jí)的網(wǎng)路操作系統(tǒng)的3D規(guī)格化鏈接表。
[0104] 最上一層是"應(yīng)用軟件層905(APP S/Wr，應(yīng)用軟件層可W根據(jù)需要裝載一個(gè)或多 個(gè)應(yīng)用程序APP，如圖4中所示的APP1 -ΑΡΡη，運(yùn)一層的軟件，雖然和網(wǎng)路操作系統(tǒng)一樣，是在 操作系統(tǒng)安裝并注冊(cè)，但從邏輯上來(lái)講，它們之間通常是相互獨(dú)立的，但是與網(wǎng)路操作系統(tǒng) 則相互依存，即從ΑΡΡ巧IjAP化，每一個(gè)ΑΡΡ之間互不干設(shè)，但是都要通過(guò)網(wǎng)路操作系統(tǒng)才能 夠在網(wǎng)路上流通，而網(wǎng)路操作系統(tǒng)也需要遵循APP的指令，才能做好網(wǎng)路管理。
[0105] 一個(gè)智能路由器在正常運(yùn)行時(shí)，它的操作系統(tǒng)維系著本身的正常操作。當(dāng)一個(gè)信 息從網(wǎng)口傳入時(shí)，它會(huì)啟動(dòng)一連串的軟件流程，使得運(yùn)個(gè)信息得到適當(dāng)處理。圖7示出了本 實(shí)施例中智能路由器的信息處理流程圖：首先，信息到達(dá)智能路由器，此時(shí)BIOS層902處理 并通知0S層903,接到通知后，0S層903啟動(dòng)網(wǎng)路N0S層904,網(wǎng)路N0S層904將信息解包后，判 斷是否為特定AP化所發(fā)信息即判斷解包后的信息是否符合預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件(特定應(yīng)用 程序的調(diào)用條件），如果不是，則交由普通網(wǎng)路N0S模塊904.2處理、打包，然后結(jié)束網(wǎng)路操作 系統(tǒng)N0S層904，將信息交還0S層903，如果是，則交由智能網(wǎng)路N0S模塊處理，啟動(dòng)APP層905 的AP化軟件，在AP化軟件處理完畢后，將信息交還智能網(wǎng)路N0S模塊，并結(jié)束APP層905運(yùn)行。 智能網(wǎng)路N0S模塊按照ΑΡΡη軟件指示進(jìn)行打包，然后結(jié)束網(wǎng)路操作系統(tǒng)N0S層904,將信息交 還0S層903。此時(shí)，0S層903再啟動(dòng)BIOS層902,將已打包好的信息發(fā)送，然后將智能路由器的 控制返回給0S層903,完成整個(gè)信息的流程。
[0106] 實(shí)施例二
[0107] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提供的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方法進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō) 明。本實(shí)施例中W建立一個(gè)"消防云系統(tǒng)"的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)為例進(jìn)行說(shuō)明，客戶端設(shè)備 為煙霧傳感器。
[0108] 據(jù)公安部消防局的統(tǒng)計(jì)，2015年全國(guó)共接報(bào)火災(zāi)33.8萬(wàn)起，造成1742人死亡、1112 人受傷。本具體實(shí)施方案的目標(biāo)為建立一個(gè)有能力覆蓋全國(guó)的消防云系統(tǒng)，一方面能夠采 集大數(shù)據(jù)，通過(guò)云計(jì)算完善消防對(duì)策，另一方面可W提供消防報(bào)警的實(shí)時(shí)反應(yīng)機(jī)制，在盡可 能不增加硬件的條件下提高消防效率。
[0109] 下面結(jié)合本實(shí)施例的消防云系統(tǒng)的建立過(guò)程對(duì)本發(fā)明的基于智能路由器的分級(jí) 式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的構(gòu)建方法進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0110] 1.需求分析及方案分析
[0111] 1.1、根據(jù)所要構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分級(jí)屬性，確定所需構(gòu)建的智能 路由器的層級(jí)W及每一層級(jí)智能路由器的功能。
[0112] 由前文描述可知，本實(shí)施例中所要構(gòu)建的消防云系統(tǒng)的功能有兩個(gè):一方面能夠 采集大數(shù)據(jù)，通過(guò)云計(jì)算完善消防對(duì)策，另一方面可W提供消防報(bào)警的實(shí)時(shí)反應(yīng)機(jī)制，其最 終目標(biāo)為覆蓋全國(guó)的消防系統(tǒng)，安裝二十億個(gè)傳感器，安裝方式則應(yīng)盡最大可能利用現(xiàn)有 的互聯(lián)網(wǎng)物理網(wǎng)路，W盡可能減少資源耗費(fèi)。因此，本實(shí)施例中的目標(biāo)為在盡可能不改變當(dāng) 前互聯(lián)網(wǎng)物理結(jié)構(gòu)的條件下，W軟件及安裝必要設(shè)備的方式，建立一種新型的分級(jí)式互聯(lián) 網(wǎng)架構(gòu)(本實(shí)施例具體為消防云架構(gòu)），完成全國(guó)覆蓋的任務(wù)，每一層級(jí)的智能路由器能夠 獨(dú)立完成數(shù)據(jù)解析、調(diào)用應(yīng)用程序完成數(shù)據(jù)處理的功能。
[0113] 由于消防單位是國(guó)家行政機(jī)關(guān)，具有完善的指揮體系，所W消防云的分級(jí)網(wǎng)絡(luò)架 構(gòu)必須反映運(yùn)個(gè)事實(shí)，每一層級(jí)對(duì)應(yīng)于一個(gè)消防體系中的一個(gè)級(jí)別。本實(shí)施例中消防云體 系的管理層級(jí)由低到高分為:小區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、縣、市、省、全國(guó)，為了描述方便，本實(shí)施例將上述 由低到高的消防云體系的管理層級(jí)所管理的消防云子系統(tǒng)的范圍分別對(duì)應(yīng)為一層消防云、 二層消防云、Ξ層消防云、四層消防云、五層消防云和消防云(全國(guó)范圍），因此，本實(shí)施例中 的消防云系統(tǒng)的組成自最底層起，如下表所示：
[0114] _
[0115] ~在實(shí)際應(yīng)用中，每一層級(jí)消防云所要完成的功能可W根據(jù)實(shí)際需要確定。本實(shí)施I 例中，數(shù)據(jù)采集器用于采集每戶（包括公司等各種單位)所有房間中煙霧傳感器的狀態(tài)信 息，可W建筑物為單位或者小區(qū)為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及匯總后，再確定是否上傳到一層 消防云，一層消防云用于所有小區(qū)內(nèi)的煙霧傳感器的狀態(tài)信息的分析及歸類，一層消防云 的數(shù)據(jù)是由數(shù)據(jù)采集器上傳的，在接收到的數(shù)據(jù)中狀態(tài)信息為良好時(shí)攔截并記錄該信息即 可，數(shù)據(jù)不再上傳，但狀態(tài)信息異常時(shí)再將數(shù)據(jù)上報(bào)為二層消防云，同時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到本地 的消防部口；同樣的，再向上的每一層級(jí)的消防云接收其一層消防云上傳的數(shù)據(jù)并根據(jù)需 要設(shè)備該層級(jí)消防云處理數(shù)據(jù)的具體方案，全國(guó)消防云的層級(jí)最高，用于接收五層消防云 處理后的全國(guó)內(nèi)所有省市的煙霧傳感器的匯總數(shù)據(jù)，而無(wú)需向現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中，每戶的 煙霧傳感器的狀態(tài)信息都經(jīng)過(guò)路由器將數(shù)據(jù)一一發(fā)送到全國(guó)的消防云服務(wù)器，造成網(wǎng)路堵 塞〇
[0116] 由上述需求分析可知，本實(shí)施例中所要構(gòu)建的消防云系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)(煙霧傳 感器的狀態(tài)信息）的層級(jí)可W分為屯個(gè)層級(jí)，即由數(shù)據(jù)采集器-消防云屯個(gè)層級(jí)，因此，本實(shí) 施例所要構(gòu)建的智能路由器的層級(jí)也對(duì)應(yīng)的為屯個(gè)層級(jí)即戶級(jí)智能路由器、小區(qū)級(jí)智能路 由器、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)智能路由器、縣級(jí)智能路由器、市級(jí)智能路由器、省級(jí)智能路由器和全國(guó)級(jí)智 能路由器，本實(shí)施例的消防云系統(tǒng)中的設(shè)備層級(jí)關(guān)系如下表所示：
[0117]
[0118] 本實(shí)施例中，考慮到各層級(jí)本地消防數(shù)據(jù)(如本地重要建筑物的建筑設(shè)計(jì)圖、本地 消防部口的分布等)存儲(chǔ)的需要，為一層消防云至消防云還配置了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，即表中的低 空云服務(wù)器和高空云服務(wù)器。
[0119] 確定出智能路由器(或智能路由器組合）的層級(jí)后，由確定出的每一層級(jí)消防云所 要完成的功能可W確定出每一層級(jí)智能路由器的功能，即數(shù)據(jù)采集器的智能路由器(最底 層）用于完成用戶家中所有煙霧傳感器向網(wǎng)絡(luò)中的接入，即用戶家中所有煙霧傳感器的狀 態(tài)信息通過(guò)該最底層智能路由器進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)，本實(shí)施例中，煙霧傳感器具有WiFi模塊，可W 通過(guò)家中的無(wú)線網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳到最底層智能路由器，當(dāng)然，也可W采用其它網(wǎng)絡(luò)傳輸方式， 該層智能路由器完成數(shù)據(jù)分析匯總后再根據(jù)設(shè)置確定是否將數(shù)據(jù)上傳至一層消防云的智 能路由器。同樣，每一層級(jí)消防云的智能路由器的功能與上述每一層消防云所要完成的功 能對(duì)應(yīng)。
[0120] 1.2、確定每一層級(jí)智能路由器的數(shù)量和每個(gè)智能路由器的功能
[0121] 在完成智能路由器的層級(jí)關(guān)系W及每一層級(jí)智能路由器的功能確定后，接下來(lái)需 要根據(jù)每個(gè)區(qū)域的實(shí)際情況確定每一層級(jí)智能路由器所需要的智能路由器的具體數(shù)量和 每個(gè)智能路由器的功能。
[0122] 需要說(shuō)明的是，每一層級(jí)智能路由器的所需要的智能路由器的數(shù)量W及每個(gè)智能 路由器所要完成的功能的方案并不是唯一的，可W根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景確定。例如，對(duì)于上述 最底層智能路由器，該層級(jí)所需智能路由器的數(shù)量可W是與小區(qū)的數(shù)量對(duì)應(yīng)，即一個(gè)小區(qū) 對(duì)應(yīng)一個(gè)最底層智能路由器，每個(gè)小區(qū)最底層智能路由器負(fù)責(zé)接收每個(gè)小區(qū)內(nèi)所有煙霧傳 感器上傳的狀態(tài)信息，并根據(jù)設(shè)置確定哪些信息需要上傳；當(dāng)然，該層級(jí)的智能路由器的數(shù) 量也可W跟建筑物的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，此時(shí)，每個(gè)建筑物對(duì)應(yīng)一個(gè)最底層智能路由器，一個(gè)建筑 物內(nèi)的煙霧傳感器上傳數(shù)據(jù)到該建筑物的最底層智能路由器。圖8示出了本實(shí)施例中各層 級(jí)智能路由器間的邏輯示意圖，當(dāng)然，每層級(jí)智能路由器的個(gè)數(shù)可W根據(jù)需要設(shè)置一個(gè)或 多個(gè)。
[0123] 2.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)及測(cè)試
[0124] 在完成每個(gè)智能路由器的功能確定后，編寫用于完成對(duì)應(yīng)功能的應(yīng)用程序APP，并 設(shè)置每個(gè)應(yīng)用程序的標(biāo)識(shí)和調(diào)用該應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件，將應(yīng)用程序裝載到每個(gè)智能 路由器中。
[0125] 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)用程序APP的功能與調(diào)用條件與其所在智能路由器所要完成的 功能是相對(duì)應(yīng)的，即本實(shí)施例中的軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)及測(cè)試也具有分級(jí)性。當(dāng)然，本發(fā)明中應(yīng) 用程序編寫、開發(fā)及測(cè)試都遵循軟件工程標(biāo)準(zhǔn)操作流程。
[0126] 3、安裝運(yùn)行
[0127] 根據(jù)智能路由器的層級(jí)關(guān)系及各層級(jí)智能路由器的功能，可確定出每個(gè)智能路由 器在互聯(lián)網(wǎng)中的位置W及設(shè)備間的連接關(guān)系，并完成設(shè)備的安裝及連接。在實(shí)際操作中，考 慮到所述消防云系統(tǒng)的覆蓋范圍為全國(guó)性的，范圍很大，具體實(shí)施起來(lái)可能有一定困難，可 W考慮一個(gè)小范圍一個(gè)小范圍的逐步實(shí)施。
[012引實(shí)施例Ξ
[0129] 本實(shí)施例對(duì)互聯(lián)網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用同時(shí)存在的情況下，對(duì)智能路由器 中數(shù)據(jù)處理的方式進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。
[0130] 本實(shí)施例中客戶端設(shè)備為消防傳感器101、血壓傳感器102和PC設(shè)備103,它們都連 接在智能服務(wù)器201上。對(duì)應(yīng)的第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對(duì)應(yīng)的設(shè)置了消防服務(wù)器301、健康服務(wù)器 302和視頻服務(wù)器303,如圖9所示，消防服務(wù)器301是消防傳感器101要通信的目的主機(jī)，健 康服務(wù)器302是健康檢測(cè)平臺(tái)服務(wù)器，是血壓傳感器102要通信的目的主機(jī)，視頻服務(wù)器303 是視頻內(nèi)容供應(yīng)服務(wù)器，是PC設(shè)備103要通信的目的主機(jī)。當(dāng)然，也可W將消防服務(wù)器301、 健康服務(wù)器302和視頻服務(wù)器303統(tǒng)一為同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存 儲(chǔ)。
[0131] 本實(shí)施中，消防傳感器101與消防服務(wù)器301之間通信的IP數(shù)據(jù)報(bào)在IP數(shù)據(jù)報(bào)首部 可選字段填充1。血壓傳感器設(shè)備102與血壓傳感器302之間通信的IP數(shù)據(jù)報(bào)在IP數(shù)據(jù)報(bào)首 部可選字段填充2dPC設(shè)備103與視頻服務(wù)器303之間通信的IP數(shù)據(jù)報(bào)首部可選字段不做約 定，運(yùn)也就是現(xiàn)有的無(wú)序IP數(shù)據(jù)報(bào)的一般格式-IP數(shù)據(jù)報(bào)首部可選字段不填。
[0132] 為了充分發(fā)揮本發(fā)明的功能，需要在本發(fā)明上安裝針對(duì)消防傳感器應(yīng)用的應(yīng)用程 序1和針對(duì)血壓傳感器應(yīng)用的應(yīng)用程序2,并同時(shí)假定應(yīng)用程序1具有W下功能：
[0133] a、將消防服務(wù)器101發(fā)送上來(lái)的報(bào)告自身狀態(tài)良好信息攔截，并記錄下來(lái)；
[0134] b、判斷消防服務(wù)器101是否在持續(xù)按照一定時(shí)間間隔發(fā)送自身狀態(tài)良好信息，如 果沒有，生成消防傳感器101失效的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送給消防服務(wù)器301;
[0135] C、收到消防服務(wù)器101發(fā)來(lái)的報(bào)警信息后，搶占路由發(fā)送順序（即實(shí)際應(yīng)用中可W 在IP數(shù)據(jù)報(bào)中設(shè)置數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)），使收到的報(bào)警信息優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。
[0136] 假定應(yīng)用程序2具有W下功能：
[0137] a、將血壓傳感器102發(fā)送上來(lái)的報(bào)告自身狀態(tài)良好信息攔截，并記錄下來(lái)；
[0138] b、判斷是否血壓傳感器102在持續(xù)按照一定時(shí)間間隔發(fā)送自身狀態(tài)良好信息，如 果沒有，生成血壓傳感器102失效的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送給健康服務(wù)器302;
[0139] C、收到血壓傳感器102發(fā)來(lái)的血壓異常信息后，轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)包給健康服務(wù)器302。
[0140] 因?yàn)镻C設(shè)備103與視頻服務(wù)器303之間的數(shù)據(jù)報(bào)代表一般的無(wú)序數(shù)據(jù)報(bào)，所W在本 發(fā)明上就沒有針對(duì)此應(yīng)用的應(yīng)用程序。
[0141] 當(dāng)智能路由器201收到數(shù)據(jù)報(bào)后，解析其IP數(shù)據(jù)報(bào)首部的可選字段部分。如果可選 字段部分等于1，則調(diào)用應(yīng)用程序1。如果可選字段部分等于2,則調(diào)用應(yīng)用程序2。如果沒有 可選字段部分或者等于其他值，則直接轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報(bào)。由于應(yīng)用程序1和應(yīng)用程序2的存在， 大大減少了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流通，同時(shí)增加了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流向、內(nèi)容的判斷能力，增加了路由器 的智能性，同時(shí)還不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原有的數(shù)據(jù)通信。網(wǎng)絡(luò)中智能路由器越多、應(yīng)用程序 應(yīng)用程序越多，網(wǎng)絡(luò)的智能性越強(qiáng)，相信未來(lái)會(huì)逐步取代現(xiàn)有的普通路由器。
[0142]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。運(yùn)樣，倘若本發(fā)明的運(yùn)些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含運(yùn)些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，包括客戶端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，客戶端 設(shè)備通過(guò)路由器與第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接，其特征在于:所述路由器包括智能路由器;智能路 由器中裝載有用于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的應(yīng)用程序;所述智能路由器包括： 數(shù)據(jù)收發(fā)單元，用于接收終端或其它路由器發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)，以及將數(shù)據(jù)處理單元處 理后的IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端;所述終端為客戶端設(shè)備或第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器； 所述IP數(shù)據(jù)報(bào)中含有數(shù)據(jù)報(bào)類型標(biāo)識(shí)；IP數(shù)據(jù)報(bào)的類型包括互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù) 報(bào)；當(dāng)所述IP數(shù)據(jù)報(bào)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，IP數(shù)據(jù)報(bào)中還含有與該數(shù)據(jù)報(bào)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序標(biāo) 識(shí)； 數(shù)據(jù)類型判斷單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)報(bào)類型標(biāo)識(shí)判斷接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)的類型； 數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所接收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)的類型，對(duì)所述IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行處理;所述 數(shù)據(jù)處理單元包括第一數(shù)據(jù)處理子單元和第二數(shù)據(jù)處理子單元； 第一數(shù)據(jù)處理子單元，用于在IP數(shù)據(jù)報(bào)為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)單元將IP數(shù) 據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端； 第二數(shù)據(jù)處理子單元，用于在IP數(shù)據(jù)報(bào)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，對(duì)所述IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部 分進(jìn)行解析，判斷解析出來(lái)的數(shù)據(jù)是否符合預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件，若是，則根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的 應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)調(diào)用對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序?qū)λ鰯?shù)據(jù)進(jìn)行處理，若否，則將通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)單元將 IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端； 其中，所述智能路由器在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中呈層級(jí)式分布，智能路由器的層級(jí)根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù) 據(jù)的分級(jí)屬性確定，每一層級(jí)的智能路由器的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在于:該架 構(gòu)還包括與所述智能路由器連接的、用于為智能路由器提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的外接存儲(chǔ)設(shè) 備;所述外接存儲(chǔ)設(shè)備包括硬盤。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在于:所述 智能路由器為智能路由器組合，所述智能路由器組合包括智能路由器和為智能路由器配置 的、用于為其提供內(nèi)存資源、CPU資源以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在于:所述 第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器還用于存儲(chǔ)智能路由器中的應(yīng)用程序需要調(diào)用的數(shù)據(jù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在于:所述 客戶端設(shè)備為用戶終端設(shè)備或物聯(lián)網(wǎng)信息傳感設(shè)備。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在于:所述 數(shù)據(jù)報(bào)類型標(biāo)識(shí)設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部可選字段中或者設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分中； 所述應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部可選字段中或者設(shè)置在IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部 分中。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在于:所述第一 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器包括： 路由器更新控制模塊：用于向智能路由器下發(fā)應(yīng)用程序更新指令;所述應(yīng)用程序更新 指令為應(yīng)用程序修改指令或應(yīng)用程序刪除指令;修改指令中包括新的應(yīng)用程序安裝包或應(yīng) 用程序升級(jí)包； 所述智能路由器的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊還用于接收第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器下發(fā)的應(yīng)用程序更新指 令； 所述智能路由器包括： 應(yīng)用程序更新模塊，用于根據(jù)接收到的應(yīng)用程序更新指令完成相應(yīng)的應(yīng)的操作。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在 于:所述客戶端設(shè)備和第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器直接通過(guò)智能路由器連接，或者所述客戶端設(shè)備與 智能路由器之間還設(shè)有普通路由器。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在 于:所述智能路由器中還存儲(chǔ)有拓?fù)滏溄颖?，所述拓?fù)滏溄颖碛糜谟涗洰?dāng)前智能路由器直 接鏈接的上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器的通訊距離;兩個(gè)智能路由 器之間直接鏈接是指兩個(gè)智能路由器之間的鏈路上沒有智能路由器;所述通訊距離是指兩 個(gè)智能路由器之間完成信息傳輸?shù)耐禃r(shí)間。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在于:所 述智能路由器還包括： 資源信息獲取單元，用于按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔獲取自身智能路由器的資源信息；所述 資源信息包括智能路由器或智能路由器組合的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間利用狀況、CPU負(fù)載狀況和內(nèi) 存占用狀況； 資源信息交互單元，用于將獲取到的自身智能路由器的資源信息發(fā)送到與其直接鏈接 的上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器，并接收所述上級(jí)智能路由器、同級(jí) 智能路由器和下級(jí)智能路由器發(fā)送的上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由器和下級(jí)智能路由器 的資源信息； 周邊資源表生成單元，用于根據(jù)接收到的所述上級(jí)智能路由器、同級(jí)智能路由器和下 級(jí)智能路由器的資源信息生成周邊資源表。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其特征在于:所 述數(shù)據(jù)收發(fā)單元在將第二數(shù)據(jù)處理子單元處理后的IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到下一級(jí)路由器或終端 時(shí)，根據(jù)當(dāng)前智能路由器的拓?fù)滏溄颖砗椭苓呝Y源表確定出IP數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸路徑。12. -種基于智能路由器的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方法，包括以下步驟： (1) 根據(jù)所要構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分級(jí)屬性，確定所需構(gòu)建的智能路由 器的層級(jí)以及每一層級(jí)智能路由器的功能； (2) 根據(jù)每一層級(jí)智能路由器的功能確定每一層級(jí)所需的智能路由器的數(shù)量和該層每 個(gè)智能路由器的功能； (3) 根據(jù)確定出的每個(gè)智能路由器的功能，編寫完成對(duì)應(yīng)功能的應(yīng)用程序，設(shè)置應(yīng)用程 序標(biāo)識(shí)和調(diào)用應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件，將應(yīng)用程序裝載到對(duì)應(yīng)的智能路由器中； (4) 根據(jù)智能路由器的層級(jí)關(guān)系以及各層級(jí)智能路由器的功能和覆蓋范圍，確定出智 能路由器在互聯(lián)網(wǎng)中的安裝位置，以及智能路由器之間、智能路由器與客戶端設(shè)備之間、以 及智能路由器與第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的連接關(guān)系； (5) 根據(jù)智能路由器在互聯(lián)網(wǎng)中的安裝位置完成智能路由器的安裝，根據(jù)所述連接關(guān) 系完成智能路由器之間、智能路由器與客戶端設(shè)備之間、以及智能路由器與第一網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 器之間的連接。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于:步驟(2)中，確 定出每個(gè)智能路由器的功能后，還包括根據(jù)智能路由器的功能、智能路由器的CPU和內(nèi)存判 斷是否需要為智能路由器配置第二網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的步驟。14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于:步驟(4) 中，智能路由器在互聯(lián)網(wǎng)中的安裝位置為現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)中相應(yīng)位置處的普通路由器的位置； 步驟(5)中，完成智能路由器的安裝是指以智能路由器替代所述位置的普通路由器。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的分級(jí)式互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于:兩個(gè)智能路由 器之間直接連接或者兩個(gè)智能路由器通過(guò)普通路由器連通。
【文檔編號(hào)】H04L12/715GK106059919SQ201610537763
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】吳坦
【申請(qǐng)人】杜景欽