一种基于NB-IOT的网络通信的数据上报方法及存储介质与流程

一种基于nb-iot的网络通信的数据上报方法及存储介质
技术领域
1.本技术涉及nb-iot设备技术领域，具体涉及一种基于nb-iot的网络通信的数据上报方法及存储介质。


背景技术：

2.nb-iot(narrow band internet of things，窄带物联网)是iot领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(lpwan)。nb-iot支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。nb-iot设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
3.nb-iot(窄带物联网)构建于蜂窝网络，只消耗大概180khz的带宽。也正是窄带这一特点，nb-iot设备的应用范围大都集中于民用的公共设施上，他们的共同特点是产品量大，单条上报数据内容小，一般最大不会超过1mbyte。而基于nb-iot设备的无线设备同一小区内数量大的特点，在大量设备同时传输时，由于多个设备会在同一时间占用传输信道，难免会造成信道阻塞从而会出现丢包、数据出错等情况。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供了一种基于nb-iot的网络通信的数据上报方法及存储介质，解决现有当多个nb-iot设备会在同一时间占用传输信道，难免会造成信道阻塞从而会出现丢包、数据出错的问题。
5.为实现上述目的，发明人提供了一种基于nb-iot的网络通信的数据上报方法，包括以下步骤：
6.当nb-iot设备上电时，获取nb-iot设备的特征码；
7.将允许上报的时间段的时间长度除以预设时间系数，得到相对的时间区间；
8.将nb-iot设备的特征码除以相对的时间区间获取余数；
9.再将余数乘以预设时间系数，得到允许上报的时间段的时间点；
10.将得到的时间点作为nb-iot设备的数据上报时间；
11.nb-iot设备根据计算得到的上报时间点进行上报数据至平台。
12.进一步优化，所述步骤“将得到的时间点作为nb-iot设备的数据上报时间”具体包括以下步骤：
13.将得到的时间点加上随机时间长度后，作为nb-iot设备的数据上报时间。
14.进一步优化，所述特征码为nb-iot设备的sim卡号或者nb-iot通信模组的imei号。
15.进一步优化，所述步骤“nb-iot设备根据计算得到的上报时间点进行上报数据至平台”之后还包括以下步骤：
16.当nb-iot设备上报数据后，等待平台的响应；
17.若预设等待时间内，未收到平台的响应，则进入休眠；
18.预设休眠时间后，重新平台上报数据。
19.进一步优化，所述步骤“预设休眠时间后，重新平台上报数据”之后还包括以下步骤：
20.当重复预设次数上报数据平台后，均未收到平台响应，则存储上报数据，并进行次日补包发送存储的上报数据。
21.还提供了另一个技术方案：一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，执行以下步骤：
22.当nb-iot设备上电时，获取nb-iot设备的特征码；
23.将允许上报的时间段的时间长度除以预设时间系数，得到相对的时间区间；
24.将nb-iot设备的特征码除以相对的时间区间获取余数；
25.再将余数乘以预设时间系数，得到允许上报的时间段的时间点；
26.将得到的时间点作为nb-iot设备的数据上报时间；
27.nb-iot设备根据计算得到的上报时间点进行上报数据至平台。
28.进一步优化，所述步骤“将得到的时间点作为nb-iot设备的数据上报时间”具体包括以下步骤：
29.将得到的时间点加上随机时间长度后，作为nb-iot设备的数据上报时间。
30.进一步优化，所述特征码为nb-iot设备的sim卡号或者nb-iot通信模组的imei号。
31.进一步优化，所述步骤“nb-iot设备根据计算得到的上报时间点进行上报数据至平台”之后还包括以下步骤：
32.当nb-iot设备上报数据后，等待平台的响应；
33.若预设等待时间内，未收到平台的响应，则进入休眠；
34.预设休眠时间后，重新平台上报数据。
35.进一步优化，所述步骤“预设休眠时间后，重新平台上报数据”之后还包括以下步骤：
36.当重复预设次数上报数据平台后，均未收到平台响应，则存储上报数据，并进行次日补包发送存储的上报数据。
37.区别于现有技术，上述技术方案中，当nb-iot设备上电时，根据设备的特征码极性设定每日的数据上报时间，首先将设备允许上报的时间段除以预设时间系数，得到相对的时间区间，然后使用特征码除以计算得到的相对的施加区间，进行获取余数，得到的余数在乘以预设时间系数，既可以得到允许上报的时间段上的某一时间，使得每个nb-iot设备的上报时间尽量错开，在不改变通信链路的情况下，尽可能减少信道阻塞的情况发生，减少出现丢包和数据出错等情况，最大限度地提高nb-iot设备的上报成功率。
38.上述发明内容相关记载仅是本技术技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本技术的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本技术的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本技术的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
39.附图仅用于示出本技术具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本技术的限制。
40.在说明书附图中：
41.图1为具体实施方式所述基于nb-iot的网络通信的数据上报方法的一种流程示意图；
42.图2为具体实施方式所述基于nb-iot的网络通信的数据上报方法的另一种流程示意图；
43.图3为具体实施方式所述nb-iot设备的重发机制流程的一种流程示意图；
44.图4为具体实施方式所述nb-iot设备的补发机制流程的另一种流程示意图；
45.图5为具体实施方式所述存储介质的一种结构示意图；
46.上述各附图中涉及的附图标记说明如下：
47.510、存储介质。
具体实施方式
48.为详细说明本技术可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
49.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本技术中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
50.除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本技术所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本技术。
51.在本技术的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，表示：存在a，存在b，以及同时存在a和b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
52.在本技术中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
53.在没有更多限制的情况下，在本技术中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
54.与《审查指南》中的理解相同，在本技术中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本技术实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
55.在本技术实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
56.除非另有明确的规定或限定，在本技术实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本技术所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本技术实施例中的具体含义。
57.请参阅图1，本实施例提供一种基于nb-iot的网络通信的数据上报方法，包括以下步骤：
58.步骤s110：当nb-iot设备上电时，获取nb-iot设备的特征码；每个nb-iot设备的特征码唯一，即不同nb-iot设备之间的特征码不同。
59.步骤s120：将允许上报的时间段的时间长度除以预设时间系数，得到相对的时间区间；
60.步骤s130：将nb-iot设备的特征码除以相对的时间区间获取余数；
61.步骤s140：再将余数乘以预设时间系数，得到允许上报的时间段的时间点；
62.步骤s150：将得到的时间点作为nb-iot设备的数据上报时间；
63.步骤s160：nb-iot设备根据计算得到的上报时间点进行上报数据至平台。
64.nb-iot设备即具有nb-iot通信模组的设备，如水表、电表等设备。
65.当nb-iot设备上电时，根据设备的特征码进行设定每日的数据上报时间，首先将设备允许上报的时间段除以预设时间系数，如30秒，得到相对的时间区间，然后使用特征码除以计算得到的相对的施加区间，进行获取余数，得到的余数在乘以预设时间系数，既可以得到允许上报的时间段上的某一时间，使得每个nb-iot设备的上报时间尽量错开，在不改变通信链路的情况下，尽可能减少信道阻塞的情况发生，减少出现丢包和数据出错等情况，最大限度地提高nb-iot设备的上报成功率。
66.请参阅图2，在某些实施例中，所述步骤“将得到的时间点作为nb-iot设备的数据上报时间”具体包括以下步骤：
67.将得到的时间点加上随机时间长度后，作为nb-iot设备的数据上报时间。
68.当将nb-iot设备的特征码除以相对的时间区间获取余数，再将余数乘以预设时间系数，得到允许上报的时间段的时间点后，在将得到的时间点加上一个随机时间长度，随机时间长度为0到30秒之间，这样及时nb-iot设备的数量巨大，也可以使得每一个nb-iot设备在上报时间可以均匀分布在规定的时间段内，从而减少同时上报带来阻塞。具体的，公式如下：
69.70.其中，t：设备最终上报时间；
71.t1：允许上报的起始时间；
72.t2：允许上报的结束时间。
73.在某些实施例中，所述特征码为nb-iot设备的sim卡号或者nb-iot通信模组的imei号。每个nb-iot设备均设有对应的sim卡号或者nb-iot通信模组的imei号,都具有唯一性，可以采用sim卡号或者nb-iot通信模组的imei号的特征码。
74.如图3所述的nb-iot设备的重发机制流程，在某些实施例中，所述步骤“nb-iot设备根据计算得到的上报时间点进行上报数据至平台”之后还包括以下步骤：
75.步骤s310：当nb-iot设备上报数据后，等待平台的响应；
76.步骤s320：若预设等待时间内，未收到平台的响应，则进入休眠；
77.步骤s330：预设休眠时间后，重新平台上报数据。
78.虽然已经最大限度提高上报的成功率，但是还是可能出现丢包的情况；nb-iot设备具有重发机制；而较于其他的通信设备，nb-iot设备需要注意自己的功耗，当nb-iot设备上报数据后，会处于等待响应状态，此时nb-iot设备未进入休眠，而在预设等待时间后，如等待20秒，未收到平台的响应，则进入休眠，即在等待响应状态时未收到平台的响应，则nb-iot设备进入休眠，在预设休眠时间后，如3分钟后，再唤醒nb-iot设备，将根据当前的网络状态将刚刚没有上报的数据重新上报至平台。其中，nb-iot设备的补发机制，补发机制的流程如图4所示，所述步骤“预设休眠时间后，重新平台上报数据”之后还包括以下步骤：
79.步骤s410：当重复预设次数上报数据至平台后，均未收到平台响应，则存储上报数据，并进行次日补包发送存储的上报数据。
80.nb-iot设备在上报数据至平台的过程中，当重复预设次数上报数据至平台后，如重复2或3次上报数据至平台，但均未收到平台的响应，则当天不再重新上传，顺延到次日再进行补包处理。当nb-iot设备出现重发多次不成功的情况后，次日时，会先将需要补发的数据存储至eeprom中次日进行补包。其中，eeprom(electrically erasable programmable read only memory)是指带电可擦可编程只读存储器；当次日nb-iot设备当前的发送任务完成后，会去读取出eeprom中的补包信息，并开始发送。其中，补发的操作也会触发重发机制，若设备依旧没有收到平台的响应，则再次进行补包数据，次日再进行补发。
81.请参阅图5，一种存储介质510，所述存储介质510存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，执行以下步骤：
82.当nb-iot设备上电时，获取nb-iot设备的特征码；
83.将允许上报的时间段的时间长度除以预设时间系数，得到相对的时间区间；
84.将nb-iot设备的特征码除以相对的时间区间获取余数；
85.再将余数乘以预设时间系数，得到允许上报的时间段的时间点；
86.将得到的时间点作为nb-iot设备的数据上报时间；
87.nb-iot设备根据计算得到的上报时间点进行上报数据至平台。
88.当nb-iot设备上电时，根据设备的特征码极性设定每日的数据上报时间，首先将设备允许上报的时间段除以预设时间系数，如30秒，得到相对的时间区间，然后使用特征码除以计算得到的相对的施加区间，进行获取余数，得到的余数在乘以预设时间系数，既可以得到允许上报的时间段上的某一时间，使得每个nb-iot设备的上报时间尽量错开，在不改
变通信链路的情况下，尽可能减少信道阻塞的情况发生，减少出现丢包和数据出错等情况，最大限度地提高nb-iot设备的上报成功率。
89.在某些实施例中，所述步骤“将得到的时间点作为nb-iot设备的数据上报时间”具体包括以下步骤：
90.将得到的时间点加上随机时间长度后，作为nb-iot设备的数据上报时间。
91.当将nb-iot设备的特征码除以相对的时间区间获取余数，再将余数乘以预设时间系数，得到允许上报的时间段的时间点后，在将得到的时间点加上一个随机时间长度，随机时间长度为0到30秒之间，这样及时nb-iot设备的数量巨大，也可以使得每一个nb-iot设备在上报时间可以均匀分布在规定的时间段内，从而减少同时上报带来阻塞。具体的，公式如下：
[0092][0093]
其中，t：设备最终上报时间；
[0094]
t1：允许上报的起始时间；
[0095]
t2：允许上报的结束时间。
[0096]
在某些实施例中，所述特征码为nb-iot设备的sim卡号或者nb-iot通信模组的imei号。每个nb-iot设备均设有对应的sim卡号或者nb-iot通信模组的imei号,都具有唯一性，可以采用sim卡号或者nb-iot通信模组的imei号的特征码。
[0097]
在某些实施例中，所述步骤“nb-iot设备根据计算得到的上报时间点进行上报数据至平台”之后还包括以下步骤：
[0098]
当nb-iot设备上报数据后，等待平台的响应；
[0099]
若预设等待时间内，未收到平台的响应，则进入休眠；
[0100]
预设休眠时间后，重新平台上报数据。
[0101]
虽然已经最大限度提高上报的成功率，但是还是可能出现丢包的情况；nb-iot设备具有重发机制；而较于其他的通信设备，nb-iot设备需要注意自己的功耗，当nb-iot设备上报数据后，会处于等待响应状态，此时nb-iot设备未进入休眠，而在预设等待时间后，如等待20秒，未收到平台的响应，则进入休眠，即在等待响应状态时未收到平台的响应，则nb-iot设备进入休眠，在预设休眠时间后，如3分钟后，再唤醒nb-iot设备，将根据当前的网络状态将刚刚没有上报的数据重新上报至平台。其中，所述步骤“预设休眠时间后，重新平台上报数据”之后还包括以下步骤：
[0102]
当重复预设次数上报数据至平台后，均未收到平台响应，则存储上报数据，并进行次日补包发送存储的上报数据。
[0103]
nb-iot设备在上报数据至平台的过程中，当重复预设次数上报数据至平台后，如重复2或3次上报数据至平台，但均未收到平台的响应，则当天不再重新上传，顺延到次日再进行补包处理。当nb-iot设备出现重发多次不成功的情况后，次日时，会先将需要补发的数据存储至eeprom中次日进行补包。其中，eeprom(electrically erasable programmable read only memory)是指带电可擦可编程只读存储器；当次日nb-iot设备当前的发送任务完成后，会去读取出eeprom中的补包信息，并开始发送。其中，补发的操作也会触发重发机制，若设备依旧没有收到平台的响应，则再次进行补包数据，次日再进行补发。
[0104]
最后需要说明的是，尽管在本技术的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本技术的专利保护范围。凡是基于本技术的实质理念，利用本技术说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本技术的专利保护范围之内。