一种物联网数据连接方法及系统

技术领域

本公开涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种物联网数据连接方法及系统。

背景技术

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

物联网终端出厂存有多个服务器的地址，在每一次数据上报的时需上报指定的服务器，因此现有技术多为服务器决定终端的选择，而对于物联网的应用中多终端、多服务器，并且服务器资源和网络资源受限的情况下，导致各个服务器负载不均衡，增加了服务器的运行压力和网络压力，也浪费了终端的运行资源。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种物联网数据连接方法及系统，该方法及系统主要针对物联网的应用中多终端、多服务器，并且服务器资源和网络资源受限的情况下，能够使物联网终端自动选择连接的服务器上报数据，均衡服务器负载和网络负载，使资源配置更优化。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种物联网数据连接方法，包括：多个服务器端实时监测并生成该服务器的负载指数p值和该服务器与物联网终端的连接延时指数q值，并将负载指数p值和连接延时指数q值之和p+q值发送至物联网终端，物联网终端将获得的p+q值由小到大进行排序，并优先选择最小的p+q值对应的服务器地址进行连接；其中，初始状态下服务器端的负载指数p值和连接延时指数q值均定义为零。

进一步地，所述物联网终端将获取的每个服务器的p+q值及排序进行存储并在每一次数据连接时实时更新。

进一步地，若有多个相同的最小p+q值的服务器，则物联网终端按照先后的存储顺序优先选择最先存储服务器地址进行连接。

进一步地，所述物联网终端中保存的服务器的地址顺序均由烧录上位机随机生成，且服务器地址可由服务器端控制增加或删减。

本发明还提供一种物联网数据连接系统，包括多台服务器和多个物联网终端，所述服务器包括负载监测模块、连接监测模块和终端通信模块；

所述负载监测模块用于监测服务器当前运行状态，并实时生成负载指数p值；

所述连接监测模块用于计算物联网终端连接服务器时，数据包发送后得到终端回包的时间，并生成连接延时指数q值；

所述终端通信模块用于接收来自物联网终端的通信请求，并获取所述负载监测模块和连接监测模块得到的连接指数p+q值，并将该连接指数p+q值返回至所述物联网终端；

所述物联网终端包括云端通信模块和连接控制模块，所述连接控制模块用于发起物联网连接请求，并选择最小的连接指数p+q值对应的服务器地址后传输至所述云端通信模块，同时向所述云端通信模块发起连接指令；

所述云端通信模块用于接收所述连接控制模块发送的最小的连接指数p+q值对应的服务器地址信息，并向所述终端通信模块发起通信请求。

进一步地，所述物联网终端还包括存储模块，所述存储模块用于存储当前连接的服务器地址信息和与服务器地址对应的连接指数p+q值信息。

进一步地，所述云端通信模块还用于接收来自所述服务器的连接指数p+q值信息，并将该连接指数p+q值信息发送至所述连接控制模块。

进一步地，所述连接控制模块还用于从所述云端通信模块获取当前连接服务器回传的连接指数p+q值，并将该连接指数p+q值发送到所述存储模块进行更新存储。

本发明的一种物联网数据连接方法及系统，其有益效果在于：

(1)本发明针对多终端多服务器的应用场景，使物联网终端自动选择连接的服务器，使服务器负载更均衡和网络负载均衡，终端能够在一定程度上优选连接时间更短的服务器。

(2)负载的检测和时间的检测在服务器端，终端所需要消耗的外设资源更少。

(3)最终连接的选择由终端进行，减少服务器集中的计算资源消耗。

(4)连接决策算法简单，有限的芯片就能满足计算资源，降低了终端的成本。

(5)连接决策考虑时间延时因素，能够使物联网终端连接服务器更快。

(6)能够依据负载及时延动态更新优化。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例的一种物联网数据连接方法流程示意图；

图2为本发明实施例的一种物联网数据连接系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

如图1所示，本公开实施例提供一种物联网数据连接方法，包括：多个服务器端实时监测并生成该服务器的负载指数p值和该服务器与物联网终端的连接延时指数q值，并将负载指数p值和连接延时指数q值之和p+q值发送至物联网终端，物联网终端将获得的p+q值由小到大进行排序，并优先选择最小的p+q值对应的服务器地址进行连接；并且，所述物联网终端将获取的每个服务器的p+q值及排序进行存储并在每一次数据连接时实时更新。其中，初始状态下服务器端的负载指数p值和连接延时指数q值均定义为零。

本发明主要针对物联网的应用中多终端、多服务器的情况下，物联网终端自动连接服务器上报数据的场景。由于物联网终端出厂存有多个服务器的地址，在每一次数据上报的时需要指定需要上报的服务器。而本发明的方法在于物联网终端存储的无服务器地址并对应存储其优先级别。初始对应所有服务器的连接指数均为0(或者定义为最小)，且出厂写入的服务器地址顺序均由烧录上位机随机生成，且服务器地址可由服务器端控制增加或删减。

物联网终端连接服务器时首先优先选择连接指数最小的服务器，如果有多个相同最小指数p+q值的服务器，则物联网终端按照先后的存储顺序优先选择最先存储服务器地址进行连接。(由于产测烧录的过程使用的随机生成，所以物联网终端的第一次连接不会是同一台服务器)。

每一次物联网终端连接服务器时，服务器端会有负载监测模块和连接监测模块检测该服务器的负载指数p和与终端的连接延时指数q，并将p+q的值发送给物联网终端；物联网终端将p+q值保存为对应服务器地址的相应连接指数，并将该连接指数p+q值由小到大进行排序，优先选择最小的连接指数p+q值对应的服务器地址进行连接，每一次连接之后更新终端p+q的值，然后更新p+q的排序，再默认连接p+q最小的服务器。

由本发明的以上的方法可以实现以下目的：

1、初始状态下物联网终端连接的服务器地址为产测时随机生成，在大量终端的时候，理论上每台服务器接收的连接数相同。

2、由于初始的物联网终端连接指数为0，一次连接之后会将对应服务器地址的连接指数修改，修改的指数会大于0，这样物联网终端能够连接每一台服务器。

3、由于每一次连接都会选择指数最小的服务器连接，所以可以动态更新。某个服务器如果出现拥堵或者负载变大时会连接其他服务器。

如图2所示，本发明还提供一种物联网数据连接系统，包括多台服务器1和多个物联网终端2，所述服务器1包括负载监测模块11、连接监测模块12和终端通信模块13；

所述负载监测模块11用于监测服务器当前运行状态，并实时生成负载指数p值；

所述连接监测模块12用于计算物联网终端2连接服务器1时，数据包发送后得到终端回包的时间，即服务器1向物联网终端2发送数据包之后，接收到物联网终端2的回包时间，以此时间来得到网络的拥堵情况，并基于此生成连接延时指数q值；

所述终端通信模块13用于接收来自物联网终端2的通信请求，并获取所述负载监测模块11和连接监测模块12得到的连接指数p+q值，并将该连接指数p+q值返回至所述物联网终端2；

所述物联网终端2包括云端通信模块21、连接控制模块22和存储模块23，所述连接控制模块22用于发起物联网连接请求，并选择最小的连接指数p+q值对应的服务器地址后传输至所述云端通信模块21，同时向所述云端通信模块21发起连接指令；所述连接控制模块22还用于从所述云端通信模块21获取当前连接服务器回传的连接指数p+q值，并将该连接指数p+q值发送到所述存储模块23进行存储。

所述云端通信模块21用于接收所述连接控制模块22发送的最小的连接指数p+q值对应的服务器地址信息，并向所述终端通信模块13发起通信请求。所述云端通信模块21还用于接收来自所述服务器1的连接指数p+q值信息，并将该连接指数p+q值信息发送至所述连接控制模块22。

所述存储模块23用于存储当前连接的服务器地址信息和与服务器地址对应的连接指数p+q值信息。

实施例1：

本实施例中，初始状态下物联网终端存有多个服务器的地址信息且其为产测烧录工具随机生成的地址顺序；对应地址信息有连接指数信息，初始均为0。物联网终端的连接控制模块从存储模块中搜索最小指数如果有相同则选取存储地址最小的那个服务器地址(存储地址指FLASH地址，不是存储的I P地址)。

连接控制模块按照取出的服务器地址通过云端通信模块连接服务器。

服务器的终端通信模块在收到连接请求后，允许连接并向负载监测模块和连接模块请求负载指数p和连接耗时指数q。

负载根据当前服务器的运行情况得获取负载指数p，例如获取一分钟内服务器CPU的平均使用百分比和内存使用百分比和均值；连接耗时指数q，例如服务端向在和终端建立TCP连接之后，服务端向终端发送一个特殊的数据包a，终端在收到特殊的数据包之后立刻返回该数据包的应答数据包b，耗时指数q等于数据包a的发出时刻，到数据包b接收时刻的时间段，并通过一个系数k，使其始终在0-1之间的值。

服务器的终端通信模块向服务端返回p+q的值作为连接指数。

终端的云端通信模块收到连接指数p+q的值之后将其发送给存储模块。

存储模块修改当前服务器地址对应的连接指数p+q的值，并将其按照p+q由小到大的顺序插入到原先的排序队列中。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。