CN109088867A - 一种减小数据上传连接频次的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减小数据上传连接频次的方法，包括以下步骤：数据上传周期开始后周期性采集并保存本设备的数据，在第一至第二预设时间期间若接收到同类设备的数据并发请求则将数据传输给该同类设备并重新开始周期；若没有接收到则在达到第二预设时间时广播数据并发请求，接收并保存同类设备传输的待上传数据，在达到第三预设时间时上传所有数据并重新开始周期。本发明有益效果在于可让临近上传期限的设备接收附近其他未临近上传期限的同类设备的数据，然后一并打包上传，被接收的同类设备在数据传输完毕后重新开始周期，整体上可明显降低数据上传的连接频次，节省连接次数的费用，提升传输效率，降低信号拥堵发生的概率。

Description

一种减小数据上传连接频次的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种减小数据上传连接频次的方法。

背景技术

从2G到4G，移动通信网络都只是为了连接“人”而生，人们对移动通信网络的数据传输速率和实时性的需求不断提高，但是随着万物互联时代的到来，人们对物的需求的演变，移动通信网络产生了物联网这只分支，这只分支正在面向连接“物”而演进，而且与“人”的连接不同，物联网的流量模型不再是以下行为主，可能是以上行为主。

根据传输速率的不同，可将物联网业务进行高、中、低速的区分：

高速率业务：主要使用3G、4G技术，例如车载物联网设备和监控摄像头，对应的业务特点是要求实时的数据传输；

中等速率业务：主要使用GPRS技术，例如居民小区或超市的储物柜，使用频率高但并非实时使用，对网络传输速度的要求远不及高速率业务；

低速率业务：业界将低速率业务市场归纳为LPWAN市场，即低功耗广域网，多数情况下通过GPRS技术勉力支撑，从而带来了成本高、影响低速率业务普及度低的问题。而低速率业务市场其实是最大的市场，如建筑中的灭火器、居民楼中的水表电表、科学研究中使用的各种监测器，此类设备在生活中出现的频次很低，但是汇集起来的设备总数却很巨大。这些设备的数据对实时性的要求往往不高，根据不同用途数据上传周期可以为预设的几分钟、半小时、1小时不等，每个数据上传周期内还可以有多次数据采集。目前国内低速率业务物联网的主要发展趋势是采用NB-IOT技术，其特点是：覆盖广、低功耗、低成本、大连接。

但是NB-IOT的使用目前也存在一些不足，第一，虽然NB-IOT有着连接数量大的特点，但是随着物联网的发展，需要联网的物体越来越多，每时每刻NB-IOT模块都会上传，当数量多到一定程度时，可能会出现信号拥堵的情况。

第二，网络运营商们为了更多的网建投资回报，采取了连接计费的方式，简单来说就是根据连接次数来对NB-IoT业务进行收费，而不是传统的与GPRS、3G、4G一样的流量收费，这种收费方式虽然对网络运营商们有利，当无疑对设备生产商不友好。

发明内容

为避免背景技术的不足之处，本发明提供一种减小数据上传连接频次的方法，可整地上明显降低数据上传的连接频次，节省连接次数的费用，提升传输效率。

本发明提出的一种减小数据上传连接频次的方法，包括以下步骤：

数据上传周期开始，周期性采集并保存本设备需上传的数据；

判断本数据上传周期是否达到第一预设时间，若是则进入下一步；

开始接收同类设备发送的数据；

判断第二预设时间前是否接收到同类设备广播的数据并发请求，若是则随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备并在确认数据传输成功后重新开始数据上传周期，否则进入下一步;

判断本数据上传周期是否达到第二预设时间，若是则进入下一步；

给同类设备广播数据并发请求；

接收并保存同类设备传输的待上传数据；

判断本数据上传周期是否达到第三预设时间时，若是则进入下一步；

上传所有保存的待上传数据；

确认数据上传成功后重新开始数据上传周期。

进一步的，给同类设备广播数据并发请求的步骤前还包括步骤：判断本设备是否处于可上传数据的状态，若是则进入给同类设备广播数据并发请求的步骤，否则进入以下步骤：继续周期性采集并循环覆盖保存本设备需上传的数据；数据保存后判断本设备是否处于可上传数据的状态，若是则上传所有保存的待上传数据并在确认数据上传成功后重新开始数据上传周期。

第一优选的方案，数据保存后判断本设备是否处于可上传数据的状态的步骤中，若否，则进入以下步骤：判断第二预设时间前是否接收到同类设备广播的数据并发请求，若是则进入下一步；随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备；确认数据传输成功后重新开始数据上传周期。

第二优选的方案，数据保存后判断本设备是否处于可上传数据的状态的步骤中，若否，则进入以下步骤：给同类设备广播数据传输请求；判断是否接收到同类设备反馈的数据接收应答，若是则进入下一步；将保存的所有待上传数据传输给该同类设备；确认数据传输成功后重新开始数据上传周期；

在第二优选方案的基础上进一步的，开始接收同类设备发送的数据的步骤后还包括步骤：判断是否接收到同类设备广播的数据传输请求，若是则进入下一步；对该同类设备反馈数据接收应答；接收并保存该同类设备指定本设备后传输的数据。

继续进一步的，将保存的所有待上传数据传输给该同类设备的步骤前还包括步骤：根据预设传输条件确定符合传输条件的同类设备。

继续进一步的，数据接收应答包括中数据上传周期的持续时间；根据预设传输条件确定符合传输条件的同类设备的步骤包括：识别数据接收应答中的数据上传周期的持续时间；将持续时间最长的同类设备确定为符合传输条件的同类设备。

在前述方案基础上进一步的，随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备的步骤前还包括步骤：对该同类设备反馈确认数据传输应答；判断是否收到该同类设备反馈的确认数据接收应答，若是则进入随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备的步骤；

接收并保存同类设备传输的待上传数据的步骤前还包括步骤：接收同类设备反馈的确认数据传输应答；根据预设接收条件确定符合接收条件的同类设备并反馈确认数据接收应答。

继续进一步的，确认数据传输应答中包括优先度信息；根据预设接收条件确定符合接收条件的同类设备的步骤包括：识别数据接收应答中的优先度信息；将优先度最高的预设数量的同类设备确定为符合传输条件的同类设备。

继续进一步的，优先度信息包括数据上传周期的持续时间、待传输的数据量大小、设备类型编号中的一种或多种结合。

本发明还提出了一种可采集并上传数据的电子设备，包括用于存储程序的存储器和用于执行所述程序的处理器，所述程序被处理器执行时实现上述任意一项所述方法的步骤。

本发明有益效果在于可让临近上传期限的设备接收附近其他未临近上传期限的同类设备的数据，然后一并打包上传，被接收的同类设备在数据传输完毕后重新开始周期，整体上可明显降低数据上传的连接频次，节省连接次数的费用，提升传输效率，降低信号拥堵发生的概率。

附图说明

图1是实施例1一种减小数据上传连接频次的方法的流程示意图。

图2是在实施例2一种在实施例1基础上改进方法的流程示意图。

图3-图4在实施例3另一种在实施例1基础上改进方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1，参照附图1，一种减小数据上传连接频次的方法，包括以下步骤：

步骤S101：数据上传周期开始，周期性采集并保存本设备需上传的数据；本步骤为本实施例方法的开端，数据上传周期开始并计时，本设备周期性采集数据并保存，该数据为心跳数据，在整个数据上传周期内，会多次保存心跳数据，在最后上传的时候，将每次保存的心跳数据打包一起上传；本实施例中数据采集周期为十秒，正常情况下数据上传周期设定为5分钟，当联网失败无法上传数据时，数据上传周期继续计时。

步骤S102：判断本数据上传周期是否达到第一预设时间，若是则进入步骤S103；本设备在本数据上传周期的第一预设时间前，只采集并保存心跳数据，无其他动作，本实施例中第一预设时间为2.5分钟。

步骤S103：开始接收同类设备发送的数据；本发明中，同类设备指的是与本设备功能类似的设备，也即具有上传数据功能和发送信号与本设备通信功能的设备都可称为同类设备，更细分还可分为结构相同的相同设备和结构不同的相似设备；本步骤中，本设备在本数据上传周期的第一预设时间至第二预设时间期间处于数据接收状态，目的是为了接收同类设备广播的数据并发请求。

步骤S104：判断第二预设时间前是否接收到同类设备广播的数据并发请求，若是则进入步骤S105，否则进入步骤S107。

步骤S105：随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备。

步骤S106：在确认数据传输成功后重新开始数据上传周期；步骤S104-S106是本发明的核心，如果本设备接收到同类设备广播的数据并发请求，则将从数据上传周期开始至当前保存的所有数据均传输给该同类设备，由该同类设备替代本设备进行上传，从而使本设备就减少一次数据上传；同时为了避免本设备与其他设备同时传输数据导致信号拥堵现象，本步骤中，通过随机延时传输数据避免信号拥堵现象的发生；确认数据传输成功后重新开始数据上传周期，数据上传周期重新计时，返回步骤S101。

步骤S107：判断本数据上传周期是否达到第二预设时间，若是则进入步骤S108；在本数据上传周期的第一预设时间至第二预设时间期间，如果本设备没有接收到同类设备广播的的数据并发请求，则意味着在这段期间附近没有即将上传的同类设备，同时也意味着附近最接近上传时间的是本设备，本实施例中第二预设时间为4分50秒。

步骤S108：判断本设备是否处于可上传数据的状态，若是则进入步骤S109，否则进入步骤S120；通常如果设备的使用场景为静态使用，除非设备的联网模块损坏，否则不会出现长时间无法上传数据的情况，但是如果设备的使用场景为动态使用，比如安装在电动车上，设备就可能随车进入一些信号受阻的场所，比如地下室，如果电动车停在地下室中，那么设备就可能长期无法上传数据，正是考虑到这种情况，本设备在广播数据并发请求前才会先判断本设备当前信号是否受阻、网络是否正常，如果无法上传数据，则不再接收其他同类设备的数据。

步骤S109：给同类设备广播数据并发请求。

步骤S110：接收并保存同类设备传输的待上传数据；步骤S109-S110与步骤S104-S106相呼应，本设备即将上传时，会广播数据并发请求，接收信号覆盖范围内的的同类设备传输的待上传数据，被接收的同类设备会重新开始数据上传周期，免去了一次数据上传。

步骤S111：判断本数据上传周期是否达到第三预设时间时，若是则进入步骤S112；本实施例中第三预设时间为5分钟，也即正常情况下数据上传周期的设定周期。

步骤S112：上传所有保存的待上传数据；待上传数据包括整个数据上传周期期间保存的本设备的心跳数据以及第二预设时间至第三预设时间期间保存的同类设备传输的数据。

步骤S113：确认数据上传成功后重新开始数据上传周期；数据上传周期重新计时，返回步骤S101。

步骤S120：继续周期性采集并循环覆盖保存本设备需上传的数据；与步骤S101类似，继续采集并保存本设备需上传的数据，如果长期信号受阻，在缓存存满后循环覆盖保存，确保上传时的数据都是最新。

步骤S121：数据保存后判断本设备是否处于可上传数据的状态，若是则进入步骤S112。每次数据保存后本设备均会尝试下是否可以上传数据，如果可以则直接上传数据，防止短时间内再次断网无法上传。

本实施例方法可应用于安装在电动车上的防盗标签，包括NB-IOT模块、无线射频收发模块，NB-IOT模块用于连接数据平台上传数据，无线射频收发模块用于两个防盗标签之间心跳数据的收发。目前城市内经常发生电动车被盗的情况，故电动车有必要安装防盗标签来进行定位，并在被盗后通过定位模块和NB-IOT模块进行精确搜寻。由于城市内电动车的数量巨大，且需要不停的连接网络上传数据给平台，可想而知这数据上传的连接频次有多高。通过本实施例方法，可让临近上传期限的防盗标签接收其无线射频信号覆盖范围内其他未临近上传期限的同类设备的数据，然后一并打包上传，被接收的同类设备在数据传输完毕后就可以重新开始数据上传周期，减免了一次数据上传的动作。从宏观上来看，如果防盗标签应用于与整个城区，整体上可明显降低数据上传的连接频次，不仅节省了这部分连接次数的费用，同时还可以提升传输效率，降低信号拥堵发生的概率。

对于即将上传的设备来说，其用于保存其他同类设备数据的存储空间必定存在一定上限，如果设备在广播数据并请求时，在其信号覆盖范围内的同类设备很多，则需要接收的数据会很多，存储空间可能存在爆满的情况；另外各种应用场景以及可能异常情况的出现导致了同类设备的数据的重要性程度不一，故而优先接收重要性程度高的数据就成了必然情况。本实施例中，在第二预设时间前当接收到同类设备广播的数据并发请求后，准备传输数据前，会先对该同类设备反馈确认数据传输应答，然后判断是否收到该同类设备反馈的确认数据接收应答，如果有则再传输数据；其中确认数据传输应答中包括优先度信息，其目的是为了让接收数据的同类设备判断待传输的数据的重要性。与前述呼应的，在第二预设时间后当给同类设备广播数据并发请求后，准备接收数据前，会先接收同类设备反馈的确认数据传输应答，然后根据预设接收条件确定符合接收条件的同类设备并反馈确认数据接收应答。确定符合接收条件的同类设备具体的步骤为：设备识别数据接收应答中的优先度信息，然后将优先度最高的预设数量的同类设备确定为符合传输条件的同类设备。优先度信息包括数据上传周期的持续时间、待传输的数据量大小、设备类型编号中的一种或多种结合。

实施例2，参考附图2，由于本实施例是在实施例1的基础上的一种改进方法，故着重在改进的步骤进行介绍，其他相同的步骤可参考实施例1，一种减小数据上传连接频次的方法，包括以下步骤：

步骤S201：数据上传周期开始，周期性采集并保存本设备需上传的数据。

步骤S202：判断本数据上传周期是否达到第一预设时间，若是则进入步骤S203。

步骤S203：开始接收同类设备发送的数据。

步骤S204：判断第二预设时间前是否接收到同类设备广播的数据并发请求，若是则进入步骤S205，否则进入步骤S207。

步骤S205：随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备。

步骤S206：在确认数据传输成功后重新开始数据上传周期，返回步骤S201。

步骤S207：判断本数据上传周期是否达到第二预设时间，若是则进入步骤S208。

步骤S208：判断本设备是否处于可上传数据的状态，若是则进入步骤S209，否则进入步骤S220。

步骤S209：给同类设备广播数据并发请求。

步骤S210：接收并保存同类设备传输的待上传数据。

步骤S211：判断本数据上传周期是否达到第三预设时间时，若是则进入步骤S212。

步骤S212：上传所有保存的待上传数据。

步骤S213：确认数据上传成功后重新开始数据上传周期，返回步骤S201。

步骤S220：继续周期性采集并循环覆盖保存本设备需上传的数据。

步骤S221：数据保存后判断本设备是否处于可上传数据的状态,若是则进入步骤S212，否则进入步骤S222。

步骤S222：判断下次数据采集前是否接收到同类设备广播的数据并发请求，若是则进入步骤S223，否则返回步骤S220；与实施例1不同，本实施例中，即使本设备处于信号受阻状态，本设备也会通过其他方式尝试将数据传输给其他信号无阻的同类设备，而不是被动等待网络恢复；本实施例中本设备采取被动等待接收同类设备广播的数据并发请求，并根据该数据并发请求将本设备保存的数据传输给该同类设备。

步骤S223：随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备。

步骤S224：确认数据传输成功后重新开始数据上传周期，返回步骤S201。

本实施例相比实施例1，即使本设备长期处于信号受阻状态，数据也可以通过转发传输给其他信号无阻的同类设备的方式上传数据。

实施例3，参考附图3-4，由于本实施例是在实施例1的基础上的一种改进方法，故着重在改进的步骤进行介绍，其他相同的步骤可参考实施例1，一种减小数据上传连接频次的方法，包括以下步骤：

步骤S301：数据上传周期开始，周期性采集并保存本设备需上传的数据。

步骤S302：判断本数据上传周期是否达到第一预设时间，若是则进入步骤S303。

步骤S303：开始接收同类设备发送的数据。

步骤S304：判断第二预设时间前是否接收到同类设备广播的数据并发请求，若是则进入步骤S305，否则进入步骤S310。

步骤S305：随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备。

步骤S306：确认数据传输成功后重新开始数据上传周期，返回步骤S301。

步骤S307：判断第二预设时间前是否接收到同类设备广播的数据传输请求，若是则进入步骤S308，否则进入步骤S310；本实施例中，本步骤与步骤S304是同时进行的，数据传输请求与数据并发请求不同，数据并发请求是由即将上传数据的设备广播的，目的是为了将其他同类设备的数据一起打包上传；而数据传输请求是由信号受阻的设备广播的，目的是为了将本设备的数据传输给其他同类设备由该其他同类设备将本设备的数据打包上传。

步骤S308：对该同类设备反馈数据接收应答；由于接收到数据传输请求的设备可能并不只有本设备，为了使发送数据传输请求的同类设备确定要传输的目标设备，需要对其反馈数据接收应答；为了尽量保证接收传输的数据后，设备不会因接收到数据并发请求又将数据转发出去，数据接收应答还可以包括设备的数据上传周期的持续时间。

步骤S309：接收并保存该同类设备指定本设备传输的数据；如果发送数据传输请求的同类设备确定本设备为目标传输设备后，则接收并保存该同类设备指定本设备传输的数据。

步骤S310：判断本数据上传周期是否达到第二预设时间，若是则进入步骤S311。

步骤S311：判断本设备是否处于可上传数据的状态，若是则进入步骤S312，否则进入步骤S320。

步骤S312：给同类设备广播数据并发请求。

步骤S313：接收并保存同类设备传输的待上传数据。

步骤S314：判断本数据上传周期是否达到第三预设时间，若是则进入步骤SS315。

步骤S315：上传所有保存的待上传数据。

步骤S316：确认数据上传成功后重新开始数据上传周期，返回步骤S301。

步骤S320：继续周期性采集并循环覆盖保存本设备需上传的数据。

步骤S321：数据保存后判断本设备是否处于可上传数据的状态,若是则进入步骤S315，否则进入步骤S322。

步骤S322：给同类设备广播数据传输请求。

步骤S323：判断是否接收到同类设备反馈的数据接收应答，若是则进入步骤S324，否则返回步骤S320；步骤S322-S323与步骤S307-S309相呼应，与实施例1不同，本实施例中，即使本设备处于信号受阻状态，本设备也会通过其他方式尝试将数据传输给其他信号无阻的同类设备，而不是被动等待网络恢复；与实施例2不同，本实施例中，本设备采取主动广播发送数据传输请求给信号覆盖范围内的同类设备，并根据反馈的数据接受应答将本设备保存的数据传输给符合条件的同类设备。

步骤S324：根据预设传输条件确定符合传输条件的同类设备；如果接收到数据传输请求的同类设备有多个，可根据预设传输条件确定符合传输条件的同类设备，避免数据重复传输给其他同类设备。最简单的预设传输条件即是根据收到的数据接收应答的先后顺序来确定，但是如步骤S308中介绍的，可以会出现设备接收完传输的数据后，又因为接收到数据并发请求然后又将数据转发出去，故本实施例步骤中，会优先识别数据接收应答中的数据上传周期的持续时间，将持续时间最长的同类设备确定为符合传输条件的同类设备，数据上传周期的持续时间最长意味着该同类设备最有可能首先上传数据，而且上传时还会接收其他同类设备的数据。

步骤S325：将保存的所有待上传数据传输给该同类设备。

步骤S326：确认数据传输成功后重新开始数据上传周期，返回步骤S301。

本实施例相比实施例1，即使本设备长期处于信号受阻状态，数据也可以通过转发传输给其他信号无阻的同类设备的方式上传数据。相比实施例2，优点在于，信号受阻同类设备的数据被信号无阻同类设备的接收概率更加大了；缺点在于，流程相对复杂，频繁的广播数据传输请求会增加耗电量。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作出形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种减小数据上传连接频次的方法，其特征在于，包括以下步骤：

数据上传周期开始，周期性采集并保存本设备需上传的数据;

判断本数据上传周期是否达到第一预设时间，若是则进入下一步；

开始接收同类设备发送的数据；

判断第二预设时间前是否接收到同类设备广播的数据并发请求，若是则随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备并在确认数据传输成功后重新开始数据上传周期，否则进入下一步;

判断本数据上传周期是否达到第二预设时间，若是则进入下一步；

给同类设备广播数据并发请求；

接收并保存同类设备传输的待上传数据；

判断本数据上传周期是否达到第三预设时间时，若是则进入下一步；

上传所有保存的待上传数据；

确认数据上传成功后重新开始数据上传周期。

2.根据权利要求1所述的一种减小数据上传连接频次的方法，其中，所述给同类设备广播数据并发请求的步骤前还包括步骤：判断本设备是否处于可上传数据的状态，若是则进入所述给同类设备广播数据并发请求的步骤，否则进入以下步骤：

继续周期性采集并循环覆盖保存本设备需上传的数据；

数据保存后判断本设备是否处于可上传数据的状态，若是则上传所有保存的待上传数据并在确认数据上传成功后重新开始数据上传周期。

3.根据权利要求2所述的一种减小数据上传连接频次的方法，其中，所述数据保存后判断本设备是否处于可上传数据的状态的步骤中，若否，则进入以下步骤：

判断第二预设时间前是否接收到同类设备广播的数据并发请求，若是则进入下一步；

随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备；

确认数据传输成功后重新开始数据上传周期。

4.根据权利要求2所述的一种减小数据上传连接频次的方法，其中，所述数据保存后判断本设备是否处于可上传数据的状态的步骤中，若否，则进入以下步骤：

给同类设备广播数据传输请求；

判断是否接收到同类设备反馈的数据接收应答，若是则进入下一步；

将保存的所有待上传数据传输给该同类设备；

确认数据传输成功后重新开始数据上传周期；

所述开始接收同类设备发送的数据的步骤后还包括步骤：

判断是否接收到同类设备广播的数据传输请求，若是则进入下一步；

对该同类设备反馈数据接收应答；

接收并保存该同类设备指定本设备后传输的数据。

5.根据权利要求4所述的一种减小数据上传连接频次的方法，其中，所述将保存的所有待上传数据传输给该同类设备的步骤前还包括步骤：根据预设传输条件确定符合传输条件的同类设备。

6.根据权利要求5所述的一种减小数据上传连接频次的方法，其中，所述数据接收应答包括中数据上传周期的持续时间；所述根据预设传输条件确定符合传输条件的同类设备的步骤包括：

识别数据接收应答中的数据上传周期的持续时间；

将持续时间最长的同类设备确定为符合传输条件的同类设备。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种减小数据上传连接频次的方法，其中，所述随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备的步骤前还包括步骤：

对该同类设备反馈确认数据传输应答；

判断是否收到该同类设备反馈的确认数据接收应答，若是则进入所述随机延时将保存的所有待上传数据传输给该同类设备的步骤；

所述接收并保存同类设备传输的待上传数据的步骤前还包括步骤：

接收同类设备反馈的确认数据传输应答；

根据预设接收条件确定符合接收条件的同类设备并反馈确认数据接收应答。

8.根据权利要求7所述的一种减小数据上传连接频次的方法，其中，确认数据传输应答中包括优先度信息；

所述根据预设接收条件确定符合接收条件的同类设备的步骤包括：

识别数据接收应答中的优先度信息；

将优先度最高的预设数量的同类设备确定为符合传输条件的同类设备。

9.根据权利要求8所述的一种减小数据上传连接频次的方法，其中，所述优先度信息包括数据上传周期的持续时间、待传输的数据量大小、设备类型编号中的一种或多种结合。

10.一种可采集并上传数据的电子设备，包括用于存储程序的存储器和用于执行所述程序的处理器，其特征在于：所述程序被处理器执行时实现权利要求1-9任意一项所述方法的步骤。