CN112887429A - 一种数据传输的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种数据传输的方法、装置、电子设备及存储介质。其中，该方法由发送方终端设备执行，包括：接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态；判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据所述当前网络状态，对所述原始数据进行压缩，得到压缩数据；将所述压缩数据发送给所述MQTT服务后台，供所述MQTT服务后台根据压缩数据的发送时间和接收时间确定所述发送方终端设备的当前网络状态，并将所述当前网络状态写入网络报文发送给发送方终端设备。实现了对数据进行分组传输，并根据网络状态对原始数据进行针对性的压缩，提高数据传输的效率和精度。

Description

一种数据传输的方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及数据通讯技术，尤其涉及一种数据传输的方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)协议广泛应用于物联网、移动互联网、智能硬件、车联网和电力能源等领域。例如，在物联网大数据采集、移动即时消息、远程教育以及各种智能电器的通讯中，都可以使用MQTT协议。

现有的MQTT协议是传输轻量级的文本数据传输协议，适合较小的数据量。如果需要多方设备进行通讯，例如，多方语音通话，则需要实时不间断地传输音频数据。为保证语音通话效果，语音录制一般采用16位8K采样率，因此每秒产生的数据流量达到128Kbps(比特率)。如果直接应用MQTT协议，在低带宽和不稳定的物联网环境下，容易造成数据传输延迟较大和丢包等现象，数据的可靠性和时效性得不到保障，影响数据传输的效率和精度。

发明内容

本发明实施例提供一种数据传输的方法、装置、电子设备及存储介质，以提高数据传输的效率和精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种数据传输方法，由发送方终端设备执行，该方法包括：

接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态；

判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据所述当前网络状态，对所述原始数据进行压缩，得到压缩数据；

将所述压缩数据发送给所述MQTT服务后台，供所述MQTT服务后台根据压缩数据的发送时间和接收时间确定所述发送方终端设备的当前网络状态，并将所述当前网络状态写入网络报文发送给发送方终端设备。

第二方面，本发明实施例还提供了一种数据传输方法，由MQTT服务后台执行，该方法包括：

根据接收到的发送方终端设备的压缩数据，确定所述压缩数据的发送时间和接收时间，以及所述压缩数据的接收方终端设备；

根据所述发送时间和接收时间，确定所述发送方终端设备的当前网络状态；

将所述当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，并将所述压缩数据发送至接收方终端设备。

第三方面，本发明实施例还提供了一种数据传输装置，配置于发送方终端设备，该装置包括：

网络状态确定模块，用于接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态；

数据压缩模块，用于判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据所述当前网络状态，对所述原始数据进行压缩，得到压缩数据；

数据发送模块，用于将所述压缩数据发送给所述MQTT服务后台，供所述MQTT服务后台根据压缩数据的发送时间和接收时间确定所述发送方终端设备的当前网络状态，并将所述当前网络状态写入网络报文发送给发送方终端设备。

第四方面，本发明实施例还提供了一种数据传输装置，配置于MQTT服务后台，该装置包括：

时间确定模块，用于根据接收到的发送方终端设备的压缩数据，确定所述压缩数据的发送时间和接收时间，以及所述压缩数据的接收方终端设备；

当前状态确定模块，用于根据所述发送时间和接收时间，确定所述发送方终端设备的当前网络状态；

报文发送模块，用于将所述当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，并将所述压缩数据发送至接收方终端设备。

第五方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面或第二方面实施例所述的数据传输方法。

第六方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明第一方面或第二方面实施例所述的数据传输方法。

本发明实施例通过MQTT协议实现终端设备与服务后台之间的数据通讯，发送方终端设备可以根据预设的数据阈值进行队列中原始数据的分组，在确定一组原始数据后，根据当前网络状态对原始数据进行压缩，将压缩数据发送给MQTT服务后台。MQTT服务后台可以不断确认终端设备的当前网络状态并反馈给终端设备，使数据的压缩比例能够动态调整。解决了现有技术中，数据传输延迟和丢包等问题，通过分组和压缩降低对网络的要求，保证数据传输的稳定性和时效性，提高数据传输的效率和精度。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种数据传输方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二中的一种数据传输方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三中的一种数据传输装置的结构框图；

图4是本发明实施例四中的一种数据传输装置的结构框图；

图5是本发明实施例五中的一种数据传输设备的结构示意图；

图6是本发明实施例六中的一种数据传输设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一所提供的一种数据传输方法的流程示意图，本实施例可适用于采用MQTT协议进行数据传输的情况，该方法可以由配置于发送方终端设备的数据传输装置来执行。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤110、接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态。

其中，多方终端设备进行通信，例如，终端设备为手机，多个手机之间可以进行语音通讯。终端设备中可以创建MQTT客户端模块，使终端设备与服务后台可以通过MQTT协议进行通信。发送方终端设备可以将待发送的数据传输给MQTT服务后台，由MQTT服务后台将待发送的数据传输给接收方终端设备。各个终端设备可以实时或定时向MQTT服务后台发送消息报文，例如，可以利用心跳机制向MQTT服务后台发送消息报文。

多个终端设备在进行数据传输时，例如，进行语音通话时，发送方终端设备可以根据待发送的语音数据实时生成消息报文发送给MQTT服务后台，MQTT服务后台根据接收到的消息报文可以确定发送方终端设备的当前网络状态，例如，MQTT服务后台可以对终端设备发送的报文进行QoS(Quality of Service，服务质量)分析，确定发送方终端设备的当前网络状态。MQTT服务后台还可以得到接收到消息报文的接收时间，消息报文中可以包括发送方终端设备发送消息报文的时间，因此，MQTT服务后台可以根据接收到的消息报文，确定发送方终端设备发送消息报文的发送时间。根据接收时间和发送时间，得到消息报文收发的时间差。可以预先设置不同网络状态与时间差的关联关系，例如，时间差越大，网络状态越差。根据得到的时间差，确定发送方终端设备的当前网络状态，并将当前网络状态写入网络报文中，将网络报文反馈给发送方终端设备，使发送方终端设备可以根据接收到的网络报文确定自己当前的网络状态。

可以对MQTT服务后台向发送方终端设备发送的网络报文的报文头进行扩展处理，使报文头包括第0位至第7位的字节，将固定报头中的第0位标志位作为Delta time(增量时间)标志位，表示当前网络的延迟。例如，第0位标志位的响应码值为0×00，含义为当前网络状态为低延迟，延迟在50ms内；第0位标志位的响应码值为0×01，含义为当前网络状态为中延迟，延迟在50ms至200ms之间；第0位标志位的响应码值为0×02，含义为当前网络状态为高延迟，延迟在200ms以上；第0位标志位的响应码值为0×80，含义为数据传输失败。发送方终端设备可以实时解析MQTT服务后台返回的网络报文，从而确定发送方终端设备的当前网络状态。

本实施例中，可选的，在接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态之前，还包括：向MQTT服务后台发送设备连接信息，供MQTT服务后台对设备连接信息进行验证，建立发送方终端设备与MQTT服务后台的通讯连接。

具体的，各终端设备在通过MQTT服务后台进行数据传输之前，需要先与MQTT服务后台建立通讯连接。每个终端设备可以注册自身MQTT客户端模块的账户，并将设备连接信息发送给MQTT服务后台，以发送连接请求。其中，设备连接信息可以包括MQTT服务后台IP地址、端口及认证的用户名、认证密码和加密公钥等参数。终端设备发送的设备连接信息可以是采用自身私钥加密后的用户名或认证密码等数据，MQTT服务后台在接收到设备连接信息后，获取预先存储的公钥，或终端设备发送来的公钥，根据公钥对加密的数据进行解密。每个终端设备在注册成功后，MQTT服务后台都可以对用户名和认证密码进行存储。在MQTT解密后，可以将解密得到的用户名和认证密码与存储的用户名和认证密码进行对比。若对比一致，则确定用户名和认证密码正确，验证成功，MQTT服务后台与MQTT客户端连接校验成功，此MQTT客户端后续可通过MQTT服务后台与其他验证成功的MQTT客户端收发数据。若对比不一致，则确定用户名和认证密码校验失败，MQTT服务后台断开与MQTT客户端所在的终端设备的连接，此MQTT客户端后续无法传输数据。若某MQTT客户端连续多次校验失败，则自动将此连接IP加入黑名单，一定时间内拒绝与该MQTT客户端连接，即拒绝与该MQTT客户端所在的终端设备进行连接。这样设置的有益效果在于，终端设备创建MQTT客户端模块，根据连接信息与MQTT服务后台建立通讯连接，实现了终端设备与MQTT服务后台之间的数据传输，并避免任意设备都可以与服务后台建立连接，提高数据传输的可靠性。

本实施例中，可选的，根据网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态，包括：获取网络报文中报文头的当前第0位标志位；根据当前第0位标志位，以及预设的网络状态与第0位标志位的关联关系，确定发送方终端设备的当前网络状态。

具体的，发送方终端设备接收到MQTT服务后台发送的网络报文，从报文头中获取第0位标志位作为当前第0位标志位。预先存储网络状态与第0位标志位的关联关系，例如，第0位标志位为0×00，网络状态为低延迟，低延迟可以表示网络状态较好；第0位标志位的响应码值为0×01，网络状态为中延迟，中延迟表示网络状态中等；第0位标志位的响应码值为0×02，网络状态为高延迟，高延迟表示网络状态较差。根据获取的当前第0位标志位，查找与当前第0位标志位关联的网络状态，作为当前网络状态。这样设置的有益效果在于，通过获取报文头的第0位标志位，可以快速确定当前网络状态，便于根据当前网络状态进行数据压缩，提高数据传输效率。避免在不稳定的网络环境下造成数据传输延迟较大和丢包等问题，保证数据的实时传输。

步骤120、判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据当前网络状态，对原始数据进行压缩，得到压缩数据。

其中，在多方终端设备进行语音交互时，为保证语音通话效果，实时录制的音频采用16位单声道8K采样率，每秒的数据流达到128Kbps，对网络带宽要求较高，在不稳定的网络环境下很容易造成数据传输延迟较大和丢包现象，无法保证音频数据的实时传输。因此，本实施例中，发送方终端设备可以实时地将每帧采样的原始数据放入到原始数据队列中进行存储，例如，可以将每帧采样的原始音频数据进行存储。当队列中的数据每达到预设的数据阈值，就可以进行一次分组，即将预设数据阈值大小的原始数据作为一组数据包，然后再进行压缩，得到压缩数据。可以根据当前网络状态，基于预设的压缩算法，进行数据压缩。例如，音频数据压缩采用SPEEX压缩算法，为了在物联网的弱网环境下能高效传输数据，选择8000Hz窄带模式进行编解码。不同的网络状态可以关联有不同的压缩比例，网络状态越好，压缩质量越高。

本实施例中，可选的，判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据当前网络状态，对原始数据进行压缩，得到压缩数据，包括：将实时采样的原始数据放入原始数据队列中进行存储；根据预设的判断时间周期，判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值；若是，则根据当前网络状态，确定对原始数据进行压缩的目标压缩比例；根据目标压缩比例，将原始数据队列中的原始数据进行压缩，得到压缩数据。

具体的，发送方终端设备中设置有原始数据队列，原始数据队列用于暂时存放发送方终端设备的原始数据，原始数据为发送方终端设备待发送的数据。例如，发送方终端设备可以将实时采样的原始音频数据放入原始数据队列中进行存储。可以设置一个判断时间周期，每到一个判断时间周期，就判断原始数据队列中的数据量是否超过预设的数据阈值，也可以实时判断原始数据队列中的数据量是否超过预设的数据阈值。若超过，则将原始数据队列中的数据分为一组进行压缩，即每组的数据量为数据阈值的量。例如，预设数据阈值为4K Byte(字节)，队列中的数据每达到4K Byte就进行一次分组，每组的数据量为4KByte。分组后，根据当前网络状态对数据包进行压缩，可以设置三个等级的压缩质量来调整音频数据压缩大小，分别为低等、中等和高等。压缩质量越低，压缩后数据体积越小，解压后还原的音频质量相对较低，默认音频数据压缩质量可以是中等。

设置不同压缩质量下的压缩比例，在网络较差的情况下，设置压缩质量为低等，此时数据的压缩比例可以为16:1，4K Byte的数据包经过压缩后，大小只有250Byte。网络一般的情况下，设置压缩质量为中等，数据的压缩比例为8:1，4K Byte的数据包经过压缩后，大小为500Byte。网络较好的时候设置压缩质量为高等，数据的压缩比例为6:1，4K Byte的数据经过压缩后，大小约为670Byte。根据当前网络状态，确定压缩质量的等级，根据压缩质量的等级，确定目标压缩比例。根据目标压缩比例，对原始数据队列中分组的数据包进行压缩，得到压缩数据。这样设置的有益效果在于，通过动态压缩确保在物联网网络较差的情况下，利用高压缩比，以及MQTT协议的确保一次送达的传输机制，保证数据通讯的可用，并且可以在网络恢复以后，自适应提高通讯质量，例如，可以提高语音通讯的音频质量，从而提高数据传输的精度和效率。

在一对一的语音通讯时，最低只需要1KByte/s的带宽，即可满足音频数据传输，在网络较好的时候，占用带宽也只需要不到3KByte/s即可满足较好的通话音质，对网络要求大大降低，能够保证数据传输的稳定性和时效性，保证音频质量的同时，提供给用户稳定的语音通讯体验。

步骤130、将压缩数据发送给MQTT服务后台，供MQTT服务后台根据压缩数据的发送时间和接收时间确定发送方终端设备的当前网络状态，并将当前网络状态写入网络报文发送给发送方终端设备。

其中，发送方终端设备将分组压缩后的数据采用MQTT协议进行封装，将封装后的压缩数据发布到MQTT服务后台，发送方终端设备在发布压缩数据时可以指定接收方终端设备。MQTT服务后台在收到的压缩数据后，将压缩数据发送到指定的接收方终端设备。接收方终端设备接收到数据后，采用预设的算法进行解压缩处理，得到发送方终端设备发送的数据。例如，可以通过SPEEX算法得到原始音频数据流，将解压后的原始音频数据流放入音频流队列中，输出到外放设备，即能听到声音。MQTT服务后台在收到压缩数据后，还可以对终端设备发送的消息报文进行QoS分析，确定发送方终端设备的当前网络状态，消息报文中可以包括压缩数据。例如，MQTT服务后台可以确定接收到消息报文的接收时间以及发送方终端设备发送消息报文的发送时间。根据接收时间和发送时间，得到消息报文收发的时间差。根据得到的时间差以及预先设置不同网络状态与时间差的关联关系，确定发送方终端设备的当前网络状态，并将当前网络状态写入网络报文中，将网络报文反馈给发送方终端设备，使发送方终端设备可以根据接收到的网络报文确定自己当前的网络状态，便于根据当前网络状态确定下一次发送数据的压缩比例。

基于MQTT协议动态压缩且实时传输音频的物联网语音通讯的方法，使终端设备能够通过网络状态动态压缩音频数据，并进行分组传输，实现了复杂网络环境下能够采用MQTT协议进行实时传输音频数据，并保证数据传输的稳定性和时效性。

本实施例的技术方案，通过MQTT协议实现终端设备与服务后台之间的数据通讯，发送方终端设备可以根据预设的数据阈值进行队列中原始数据的分组，在确定一组原始数据后，根据当前网络状态对原始数据进行压缩，将压缩数据发送给MQTT服务后台。MQTT服务后台可以不断确认终端设备的当前网络状态并反馈给终端设备，使数据的压缩比例能够动态调整。解决了现有技术中，数据传输延迟和丢包等问题，通过分组和压缩降低对网络的要求，保证数据传输的稳定性和时效性，提高数据传输的效率和精度。

实施例二

图2为本发明实施例二所提供的一种数据传输方法的流程示意图，本实施例可适用于采用MQTT协议进行数据传输的情况，该方法可以由配置于MQTT服务后台的数据传输装置来执行。如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤210、根据接收到的发送方终端设备的压缩数据，确定压缩数据的发送时间和接收时间，以及压缩数据的接收方终端设备。

其中，发送方终端设备可以实时或定时向MQTT服务后台发送消息报文，消息报文中可以包括压缩数据、发送时间和接收方终端设备标识等，压缩数据是发送方终端设备待发送的数据。MQTT根据收到的消息报文，可以得到压缩数据的发送时间和自身收到压缩数据的接收时间，并根据接收方终端设备标识确定压缩数据的接收方终端设备。

步骤220、根据发送时间和接收时间，确定发送方终端设备的当前网络状态。

其中，在得到压缩数据的发送时间和接收时间后，可以确定压缩数据收发的时间差。根据得到的时间差，确定发送方终端设备的当前网络状态。时间差越大，当前网络状态越差。可以预设一个接收时间阈值，若在接收时间阈值内没有收到发送方终端设备的消息报文，则可以认为发送方终端设备消息发送失败，可以向发送方终端设备发送提示信息。

本实施例中，可选的，根据发送时间和接收时间，确定发送方终端设备的当前网络状态，包括：根据发送时间和接收时间，确定数据收发的当前时间差；根据当前时间差以及预设的时间差与网络状态的关联关系，确定发送方终端设备的当前网络状态。

具体的，根据发送时间和接收时间，确定消息报文的收发时间差，作为当前时间差。预先设置时间差与网络状态的关联关系，例如，可以将网络状态划分为低延迟、中延迟和高延迟，低延迟表示网络状态较好，中延迟表示网络状态一般，高延迟表示网络状态较差。时间差越大，网络状态越差，根据当前时间差，可以得到发送方终端设备的当前网络状态。这样设置的有益效果在于，MQTT服务后台可以及时确定发送方终端设备的当前网络状态，给发送方终端设备的数据压缩提供依据，使发送方终端设备能够动态调整数据压缩率，达到更快更好的实时通讯效果。

步骤230、将当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，并将压缩数据发送至接收方终端设备。

其中，MQTT服务后台在确定当前网络状态后，可以将当前网络状态反馈给发送方终端设备，例如，可以将当前网络状态写入网络报文发给发送方终端设备。MQTT服务后台在接收到发送方终端设备的消息报文后，还可以确定接收方终端设备，将压缩数据直接传递给接收方终端设备，MQTT服务后台传输压缩数据可以在确定当前网络状态之前或之后。接收方终端设备在接收到压缩数据后，可以采用SPEEX等算法进行解压缩处理，按照接收的压缩数据的顺序拼装得到原始数据流，将解压后的原始数据流放入音频流队列中，得到完整的数据。

本实施例中，可选的，将当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，包括：根据当前网络状态以及预设的网络状态与第0位标志位的关联关系，确定网络报文中报文头的当前第0位标志位；将当前第0位标志位的字符串内容写入网络报文的报文头中，并将网络报文发送给发送方终端设备。

具体的，MQTT服务后台需要对发送方终端设备发送的消息报文进行QoS分析并回复到发送方终端设备，这就需要对原有的主题订阅控制报文进行优化。在原协议中，固定报头中的第0位标志位，除了Publish(发布消息)报文，没有被其他类型的报文所使用，因此可以将第0位标志位优化为Delta time标志位，用于表示当前网络延迟，即可以用第0位标志位表示当前网络状态。在确定当前网络状态后，确定与当前网络状态关联的第0位标志位的响应码值，例如，响应码值可以是0×00、0×01、0×02和0×80等。根据响应码值完善网络报文，将网络报文发送给发送方终端设备，使发送方终端设备根据当前网络状态确定下次发送数据时的压缩比例。可以设置一个默认压缩比例，用于各终端设备第一次与MQTT服务后台进行数据传输时使用。这样设置的有益效果在于，利用MQTT协议来进行数据传输，对MQTT协议的报文头做扩展处理，在传输过程中实时获取网络状态，动态调整数据的压缩率，提高数据传输效率和可靠性。

本发明实施例通过接收发送方终端设备的压缩数据，确定发送方终端设备的当前网络状态。将当前网络状态通过网络报文反馈给发送方终端设备，使发送方终端设备能实时调整数据的压缩比例，减少数据传输延迟和丢包等现象，保证数据传输的稳定性和时效性，提高数据传输的效率和精度。

实施例三

图3为本发明实施例三所提供的一种数据传输装置的结构框图，可执行本发明任意实施例所提供的一种数据传输方法，该装置配置于发送方终端设备，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图3所示，该装置具体包括：

网络状态确定模块301，用于接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态；

数据压缩模块302，用于判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据所述当前网络状态，对所述原始数据进行压缩，得到压缩数据；

数据发送模块303，用于将所述压缩数据发送给所述MQTT服务后台，供所述MQTT服务后台根据压缩数据的发送时间和接收时间确定所述发送方终端设备的当前网络状态，并将所述当前网络状态写入网络报文发送给发送方终端设备。

可选的，该装置还包括：

通讯连接模块，用于在接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态之前，向MQTT服务后台发送设备连接信息，供所述MQTT服务后台对所述设备连接信息进行验证，建立发送方终端设备与所述MQTT服务后台的通讯连接。

可选的，网络状态确定模块301，具体用于：

获取所述网络报文中报文头的当前第0位标志位；

根据所述当前第0位标志位，以及预设的网络状态与第0位标志位的关联关系，确定所述发送方终端设备的当前网络状态。

可选的，数据压缩模块302，包括：

数据存放单元，用于将实时采样的原始数据放入原始数据队列中进行存储；

数据判断单元，用于根据预设的判断时间周期，判断所述原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值；

压缩比例确定单元，用于若是，则根据所述当前网络状态，确定对原始数据进行压缩的目标压缩比例；

压缩数据获得单元，用于根据所述目标压缩比例，将所述原始数据队列中的原始数据进行压缩，得到所述压缩数据。

本发明实施例通过MQTT协议实现终端设备与服务后台之间的数据通讯，发送方终端设备可以根据预设的数据阈值进行队列中原始数据的分组，在确定一组原始数据后，根据当前网络状态对原始数据进行压缩，将压缩数据发送给MQTT服务后台。MQTT服务后台可以不断确认终端设备的当前网络状态并反馈给终端设备，使数据的压缩比例能够动态调整。解决了现有技术中，数据传输延迟和丢包等问题，通过分组和压缩降低对网络的要求，保证数据传输的稳定性和时效性，提高数据传输的效率和精度。

实施例四

图4为本发明实施例三所提供的一种数据传输装置的结构框图，可执行本发明任意实施例所提供的一种数据传输方法，该装置配置于MQTT服务后台，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图4所示，该装置具体包括：

时间确定模块401，用于根据接收到的发送方终端设备的压缩数据，确定所述压缩数据的发送时间和接收时间，以及所述压缩数据的接收方终端设备；

当前状态确定模块402，用于根据所述发送时间和接收时间，确定所述发送方终端设备的当前网络状态；

报文发送模块403，用于将所述当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，并将所述压缩数据发送至接收方终端设备。

可选的，当前状态确定模块402，具体用于：

根据所述发送时间和接收时间，确定数据收发的当前时间差；

根据所述当前时间差以及预设的时间差与网络状态的关联关系，确定所述发送方终端设备的当前网络状态。

可选的，报文发送模块403，具体用于：

根据当前网络状态以及预设的网络状态与第0位标志位的关联关系，确定网络报文中报文头的当前第0位标志位；

将所述当前第0位标志位的字符串内容写入网络报文的报文头中，并将所述网络报文发送给发送方终端设备。

本发明实施例通过接收发送方终端设备的压缩数据，确定发送方终端设备的当前网络状态。将当前网络状态通过网络报文反馈给发送方终端设备，使发送方终端设备能实时调整数据的压缩比例，减少数据传输延迟和丢包等现象，保证数据传输的稳定性和时效性，提高数据传输的效率和精度。

实施例五

图5是本发明实施例五提供的一种数据传输设备的结构示意图。数据传输设备是一种电子设备，图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备500的框图。图5显示的电子设备500仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元501，***存储器502，连接不同***组件(包括***存储器502和处理单元501)的总线503。

总线503表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，***总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及***组件互连(PCI)总线。

电子设备500典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备500访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

***存储器502可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质，例如随机存取存储器(RAM)504和/或高速缓存存储器505。电子设备500可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例，存储***506可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线503相连。存储器502可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块507的程序/实用工具508，可以存储在例如存储器502中，这样的程序模块507包括但不限于操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块507通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

电子设备500也可以与一个或多个外部设备509(例如键盘、指向设备、显示器510等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信，和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口511进行。并且，电子设备500还可以通过网络适配器512与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图5所示，网络适配器512通过总线503与电子设备500的其它模块通信。应当明白，尽管图5中未示出，可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。

处理单元501通过运行存储在***存储器502中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种数据传输方法，包括：

接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态；

判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据所述当前网络状态，对所述原始数据进行压缩，得到压缩数据；

将所述压缩数据发送给所述MQTT服务后台，供所述MQTT服务后台根据压缩数据的发送时间和接收时间确定所述发送方终端设备的当前网络状态，并将所述当前网络状态写入网络报文发送给发送方终端设备。

实施例六

图6是本发明实施例六提供的一种数据传输设备的结构示意图。数据传输设备是一种电子设备，图6示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备600的框图。图6显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元601，***存储器602，连接不同***组件(包括***存储器602和处理单元601)的总线603。

总线603表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，***总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及***组件互连(PCI)总线。

电子设备600典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备600访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

***存储器602可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质，例如随机存取存储器(RAM)604和/或高速缓存存储器605。电子设备600可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例，存储***606可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线603相连。存储器602可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块607的程序/实用工具608，可以存储在例如存储器602中，这样的程序模块607包括但不限于操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块607通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

电子设备600也可以与一个或多个外部设备609(例如键盘、指向设备、显示器610等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口611进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器612与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图6所示，网络适配器612通过总线603与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图6中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。

处理单元601通过运行存储在***存储器602中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种数据传输方法，包括：

根据接收到的发送方终端设备的压缩数据，确定所述压缩数据的发送时间和接收时间，以及所述压缩数据的接收方终端设备；

根据所述发送时间和接收时间，确定所述发送方终端设备的当前网络状态；

将所述当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，并将所述压缩数据发送至接收方终端设备。

实施例七

本发明实施例七还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的一种数据传输方法，包括：

根据接收到的发送方终端设备的压缩数据，确定所述压缩数据的发送时间和接收时间，以及所述压缩数据的接收方终端设备；

根据所述发送时间和接收时间，确定所述发送方终端设备的当前网络状态；

将所述当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，并将所述压缩数据发送至接收方终端设备。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

实施例八

本发明实施例八还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的一种数据传输方法，包括：

接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态；

判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据所述当前网络状态，对所述原始数据进行压缩，得到压缩数据；

将所述压缩数据发送给所述MQTT服务后台，供所述MQTT服务后台根据压缩数据的发送时间和接收时间确定所述发送方终端设备的当前网络状态，并将所述当前网络状态写入网络报文发送给发送方终端设备。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种数据传输方法，其特征在于，由发送方终端设备执行，所述方法包括：

接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态；

判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据所述当前网络状态，对所述原始数据进行压缩，得到压缩数据；

将所述压缩数据发送给所述MQTT服务后台，供所述MQTT服务后台根据压缩数据的发送时间和接收时间确定所述发送方终端设备的当前网络状态，并将所述当前网络状态写入网络报文发送给发送方终端设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态之前，还包括：

向MQTT服务后台发送设备连接信息，供所述MQTT服务后台对所述设备连接信息进行验证，建立发送方终端设备与所述MQTT服务后台的通讯连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态，包括：

获取所述网络报文中报文头的当前第0位标志位；

根据所述当前第0位标志位，以及预设的网络状态与第0位标志位的关联关系，确定所述发送方终端设备的当前网络状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据所述当前网络状态，对所述原始数据进行压缩，得到压缩数据，包括：

将实时采样的原始数据放入原始数据队列中进行存储；

根据预设的判断时间周期，判断所述原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值；

若是，则根据所述当前网络状态，确定对原始数据进行压缩的目标压缩比例；

根据所述目标压缩比例，将所述原始数据队列中的原始数据进行压缩，得到所述压缩数据。

5.一种数据传输方法，其特征在于，由MQTT服务后台执行，所述方法包括：

根据接收到的发送方终端设备的压缩数据，确定所述压缩数据的发送时间和接收时间，以及所述压缩数据的接收方终端设备；

根据所述发送时间和接收时间，确定所述发送方终端设备的当前网络状态；

将所述当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，并将所述压缩数据发送至接收方终端设备。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述发送时间和接收时间，确定所述发送方终端设备的当前网络状态，包括：

根据所述发送时间和接收时间，确定数据收发的当前时间差；

根据所述当前时间差以及预设的时间差与网络状态的关联关系，确定所述发送方终端设备的当前网络状态。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，包括：

根据当前网络状态以及预设的网络状态与第0位标志位的关联关系，确定网络报文中报文头的当前第0位标志位；

将所述当前第0位标志位的字符串内容写入网络报文的报文头中，并将所述网络报文发送给发送方终端设备。

8.一种数据传输装置，其特征在于，配置于发送方终端设备，所述装置包括：

网络状态确定模块，用于接收MQTT服务后台发送的网络报文，根据所述网络报文确定发送方终端设备的当前网络状态；

数据压缩模块，用于判断原始数据队列中的原始数据大小是否超过预设的数据阈值，若是，则根据所述当前网络状态，对所述原始数据进行压缩，得到压缩数据；

数据发送模块，用于将所述压缩数据发送给所述MQTT服务后台，供所述MQTT服务后台根据压缩数据的发送时间和接收时间确定所述发送方终端设备的当前网络状态，并将所述当前网络状态写入网络报文发送给发送方终端设备。

9.一种数据传输装置，其特征在于，配置于MQTT服务后台，所述装置包括：

时间确定模块，用于根据接收到的发送方终端设备的压缩数据，确定所述压缩数据的发送时间和接收时间，以及所述压缩数据的接收方终端设备；

当前状态确定模块，用于根据所述发送时间和接收时间，确定所述发送方终端设备的当前网络状态；

报文发送模块，用于将所述当前网络状态写入网络报文中发送给发送方终端设备，并将所述压缩数据发送至接收方终端设备。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4或5-7中任一所述的数据传输方法。

11.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-4或5-7中任一所述的数据传输方法。

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