一种基于智能路由器的分级式互联网架构及其构建方法

一种基于智能路由器的分级式互联网架构及其构建方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于智能路由器的分级式互联网架构及其构建方法，属于互联网及物联网技术领域。本发明依据互联网上流通的物联网数据流的特点(分级属性)，通过分级设置能够独立完成数据处理的智能路由器，智能路由器在进行数据转发前，首先根据数据类型来判断自身是否能够对数据进行处理。通过本发明所提供给的分级式互联网架构及其构建方法，能够有效控制物联网数据的传输路径，避免了一些非必需但大量的物联网数据占用过多的网路，有效降低了快速增长的物联网数据对网路负荷的冲击，提高网路上数据传输的效率，避免了数据传输堵塞的问题。
【专利说明】
-种基于智能路由器的分级式互联网架构及其构建方法
技术领域
[0001] 本发明设及互联网及物联网技术领域，具体设及一种基于智能路由器的分级式互 联网架构及其构建方法。
【背景技术】
[0002] 互联网产生于1969年初，起初只是为了少数计算机能够互联。经过几十年的信息 技术的发展和电脑的普及，互联网迅速发展壮大，已经成为一个覆盖全球的网络，它好像一 个巨大的神经系统，连接着地球上的每一个点，通过运个神经网络，世界上巨量的人(大脑） 能够瞬间互通信息，发挥协同运作的功能与效率。
[0003] 由于互联网的建设是逐步形成的，所W每个地区的网络布置是按照当时的技术条 件及经济实力做为考量的标准。网络的物理或硬件设备包括:1)最基层的传送媒体，如有线 类的光纤、多股电缆(Cat5、Cat6等）、同轴电缆等及各类相对应的信号转换器，和无线类的 Wi-Fi设备；2)网络通讯路径分配设备，如路由器(Router)、网关(Gateway)等;3)用户终端 (Terminal),通常是PC机;4)网络服务器(Server),通常都是高性能计算机。在各种网络硬 件设备上，各自安装了自己的操作软件W维持各自设备的自行运转。不同操作系统和不同 硬件体系结构的互联网络之间的通信则依赖于网络通信协议，目前主流的通信协议是TCP/ IPW及W它为基础衍生出的系列协议。
[0004] 多年来网络技术不断的进步，通过在硬件的改进，网络的传输速度和可靠性获得 大幅度提升。在软件方面，配合用户的需要，通信协议经过了一连串的修改、升级。通信的内 容从一开始的文件，扩展到实时的语音、视频传输，然后包括流媒体。但是网络操作的基本 方式，仍然是属于点对点(P2P)的方式，如图1所示，为现有云计算服务在互联网上的链接示 意图，网路服务器4连接于其中某一个路由器3,路由器3则通过现有的互联网网路与其它的 路由器相连接，用户端1通过当地的路由器2接入互联网，用户端1的信息通过路由器2进入 互联网，再通过路径上其它的路由器抵达路由器3,然后再传递至网络服务器4,网络服务器 4至用户端1的信息则逆向通行。运样在传输信息时，在互联网上完全是W点对点P2P的方式 连接、传输。所W它可W被看成是平面的拓扑结构。在运种链接的网路上，所有的路由器都 是透明的，它们只用一种简单的算法将信息送到下一个路由器，然后运个路由器继续重复 运个传递过程，直到信息抵达终点，所有的数据或命令由两端直接处理，中间环节并不参 与。换句话说，在处理信息传输的时候，网络设备都无法受信息内容的指挥，W路由器为例， 信息的传输方向是由其自身的CHJ使用预设的算法计算所获得，和数据流的内容或者其它 相连的路由器无关，运是因为对发生在互联网的传输事件而言，发起端和接收端是随机的， 传输的信息内容也是随机的，信息的起点、终点和内容对路由器而言都是不可预测的。例 如：一个用户用互联网在国内的销售网站进行采购；另一在千里之外的用户去国外网站查 询论文资料，运些用户会在何时使用互联网，在哪里使用互联网，使用的目的是什么，指向 哪一个最终网站地址等，都是不可预测的。由于运个不可预测的特性，所W互联网的设备， 如路由器，只能设计成为对于用户而言是透明的。它们并不阅读数据流内的数据，当然更不 会更改数据，也不会依据数据的内容来影响数据的流动方向、最终目的地或流动的先后次 序。
[0005] 基于互联网的应用拓展，物联网（loTJnternet of things)随之出现，是新一代 信息技术的重要组成部分。物联网的核屯、和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸 和扩展的网络，物联网的覆盖范围将远大于互联网，有别于互联网，物联网将接收巨额的传 感器信息，而运些传感器又会带来各种不同的应用。所W物联网将对网络负荷造成巨大的 冲击。举例来说，当一个应用中覆盖全国的传感器，在同一时段，与该应用的云服务器联系 时，可W想象其惊人的数据量，将会给现有的网络传输体系带来很大的压力，造成信息传输 线路的负载率增加、传输速度下降等问题。

【发明内容】

[0006] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于智能路由器的分级 式互联网架构及其构建方法，通过该架构能够有效提高互联网中数据的处理效率，避免网 络数据传输堵塞的问题。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0008] 一种基于智能路由器的分级式互联网架构，包括客户端设备和网络服务器，客户 端设备通过路由器与第一网络服务器连接，所述路由器包括智能路由器；智能路由器中装 载有用于对物联网数据进行处理的应用程序;所述智能路由器包括：
[0009] 数据收发单元，用于接收终端或其它路由器发送的IP数据报，W及将数据处理单 元处理后的IP数据报发送到下一级路由器或终端;所述终端为客户端设备或第一网络服务 器;所述IP数据报中含有数据报类型标识；IP数据报的类型包括互联网数据报和物联网数 据报；当所述IP数据报为物联网数据报时，IP数据报中还含有与该数据报对应的应用程序 标识；
[0010] 数据类型判断单元，用于根据所述数据报类型标识判断接收到的IP数据报的类 型；
[0011] 数据处理单元，用于根据所接收到的IP数据报的类型，对所述IP数据报进行处理； 所述数据处理单元包括第一数据处理子单元和第二数据处理子单元；
[0012] 第一数据处理子单元，用于在IP数据报为互联网数据报时，通过数据收发单元将 IP数据报发送到下一级路由器或终端；
[0013] 第二数据处理子单元，用于在IP数据报为物联网数据报时，对所述IP数据报的数 据部分进行解析，判断解析出来的数据是否符合预设的数据处理条件，若是，则根据数据报 中的应用程序标识调用对应的应用程序对所述数据进行处理，若否，则将通过数据收发单 元将IP数据报发送到下一级路由器或终端；
[0014] 其中，所述智能路由器在网络架构中呈层级式分布，智能路由器的层级根据物联 网数据的分级属性确定，每一层级的智能路由器的数量为一个或多个。
[0015] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，该架构还包括与 所述智能路由器连接的、用于为智能路由器提供数据存储空间的外接存储设备;所述外接 存储设备包括硬盘。
[0016] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，所述智能路由器 为智能路由器组合，所述智能路由器组合包括智能路由器和为智能路由器配置的、用于为 其提供内存资源、CPU资源W及数据存储空间的第二网络服务器。
[0017] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，所述第二网络服 务器还用于存储智能路由器中的应用程序需要调用的数据。
[0018] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，所述客户端设备 为用户终端设备或物联网信息传感设备。
[0019] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，所述数据报类型 标识设置在IP数据报的首部可选字段中或者设置在IP数据报的数据部分中；
[0020] 所述应用程序标识设置在IP数据报的首部可选字段中或者设置在IP数据报的数 据部分中。
[0021] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，所述第一网络服 务器包括：
[0022] 路由器更新控制模块：用于向智能路由器下发应用程序更新指令;所述应用程序 更新指令为应用程序修改指令或应用程序删除指令;修改指令中包括新的应用程序安装包 或应用程序升级包；
[0023] 所述智能路由器的数据收发模块还用于接收第一网络服务器下发的应用程序更 新指令；
[0024] 所述智能路由器包括：
[0025] 应用程序更新模块，用于根据接收到的应用程序更新指令完成相应的应的操作。。
[0026] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，所述客户端设备 和第一网络服务器直接通过智能路由器连接，或者所述客户端设备与智能路由器之间还设 有普通路由器。
[0027] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，所述智能路由器 中还存储有拓扑链接表，所述拓扑链接表用于记录当前智能路由器直接链接的上级智能路 由器、同级智能路由器和下级智能路由器的通讯距离;两个智能路由器之间直接链接是指 两个智能路由器之间的链路上没有智能路由器;所述通讯距离是指两个智能路由器之间完 成信息传输的往返时间。
[0028] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，所述智能路由器 还包括：
[0029] 资源信息获取单元，用于按照预设的时间间隔获取自身智能路由器的资源信息； 所述资源信息包括智能路由器或智能路由器组合的数据存储空间利用状况、CPU负载状况 和内存占用状况；
[0030] 资源信息交互单元，用于将获取到的自身智能路由器的资源信息发送到与其直接 链接的上级智能路由器、同级智能路由器和下级智能路由器，并接收所述上级智能路由器、 同级智能路由器和下级智能路由器发送的上级智能路由器、同级智能路由器和下级智能路 由器的资源信息；
[0031] 周边资源表生成单元，用于根据接收到的所述上级智能路由器、同级智能路由器 和下级智能路由器的资源信息生成周边资源表。
[0032] 进一步，如上所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，所述数据收发单 元在将第二数据处理子单元处理后的IP数据报发送到下一级路由器或终端时，根据当前智 能路由器的拓扑链接表和周边资源表确定出IP数据报的传输路径。
[0033] 本发明还提供了一种基于智能路由器的分级式互联网架构的构建方法，包括W下 步骤：
[0034] (1)根据所要构建的互联网架构中物联网数据的分级属性，确定所需构建的智能 路由器的层级W及每一层级智能路由器的功能；
[0035] (2)根据每一层级智能路由器的功能确定每一层级所需的智能路由器的数量和该 层每个智能路由器的功能；
[0036] (3)根据确定出的每个智能路由器的功能，编写完成对应功能的应用程序，设置应 用程序标识和调用应用程序的数据处理条件，将应用程序装载到对应的智能路由器中；
[0037] (4)根据智能路由器的层级关系W及各层级智能路由器的功能和覆盖范围，确定 出智能路由器在互联网中的安装位置，W及智能路由器之间、智能路由器与客户端设备之 间、W及智能路由器与第一网络服务器之间的连接关系；
[0038] (5)根据智能路由器在互联网中的安装位置完成智能路由器的安装，根据所述连 接关系完成智能路由器之间、智能路由器与客户端设备之间、W及智能路由器与第一网络 服务器之间的连接。
[0039] 进一步，如上所述的分级式互联网架构的构建方法，步骤(2)中，确定出每个智能 路由器的功能后，还包括根据智能路由器的功能、智能路由器的CPU和内存判断是否需要为 智能路由器配置第二网络服务器的步骤。
[0040] 进一步，如上所述的分级式互联网架构的构建方法，步骤(4)中，智能路由器在互 联网中的安装位置为现有互联网中相应位置处的普通路由器的位置;步骤(5)中，完成智能 路由器的安装是指W智能路由器替代所述位置的普通路由器。
[0041] 进一步，如上所述的分级式互联网架构的构建方法，两个智能路由器之间直接连 接或者两个智能路由器通过普通路由器连通。
[0042] 本发明的有益效果在于:本发明所提供的基于智能路由的分级式互联网架构及其 构建方法，依据互联网上流通的物联网数据流的特点（分级属性），通过分级设置能够独立 完成数据处理的智能路由器，能够有效控制物联网数据的传输路径，避免了一些非必要物 联网数据占用过多的网路，有效降低了快速增长的物联网数据对网路负荷的冲击，提高了 网络数据传输的效率，避免了数据传输堵塞的问题。
【附图说明】
[0043] 图1为现有互联网架构的示意图；
[0044] 图2为本发明【具体实施方式】中提供的一种基于智能路由器的分级式互联网架构的 示意图；
[0045] 图3为本发明【具体实施方式】中提供的一种智能路由器的结构框图；
[0046] 图4为本发明【具体实施方式】中提供的一种基于智能路由器的分级式互联网架构的 构建方法的流程图；
[0047] 图5为实施例一中智能路由器的软件及硬件的逻辑结构示意图；
[0048] 图6为实施例一中智能路由器的一种硬件结构示意图；
[0049] 图7为实施例一中智能路由器处理数据的流程图；
[0050] 图8为实施例二中各层级智能路由器间的逻辑示意图；
[0051] 图9为实施例Ξ中一个简单的智能路由器的应用示例图。
【具体实施方式】
[0052] 下面结合说明书附图与【具体实施方式】对本发明做进一步的详细说明。
[0053] 本发明是针对物联网的迅速发展导致互联网中数据猛增，使现有互联网架构中网 络负荷过重，导致网络堵塞、信息传输速率下降的问题，而提出的一种新型的基于智能路由 器的分级式互联网架构及其构建方法。
[0054] 图2示出了本实施方式中提供的一种基于智能路由器的分级式互联网架构的结构 示意图，由图中可W看出，该分级式互联网架构包括客户端设备100、路由器和第一网络服 务器300。其中，客户端设备100通过路由器与第一网络服务器300连接。
[0055] 本发明中的互联网包括传统互联网和基于传统互联网发展起来的物联网，为了区 别传统互联网与物联网中传输的数据，本实施方式中，将传统互联网中传输的数据称为互 联网数据，将物联网中传输的数据称为物联网数据。在实际应用中，也可W根据需要进行互 联网数据和物联网数据的划分。
[0056] 本实施方式中，所述客户端设备为用户终端设备(手机或PC等)或物联网信息传感 设备(包括但不限于传感器类设备）。所述路由器包括智能路由器200,即具有独立操作系统 的路由器。为了区分智能路由器与现有传统互联网中根据路由表完成数据转发的路由器， 本实施方式中将后者称为普通路由器。
[0057] 本实施方式中，所述智能路由器200在网络架构中呈层级式分布，智能路由器200 的层级根据物联网数据的分级属性确定。智能路由器200中装载有用于对物联网数据进行 处理的应用程序，图3中示出了智能路由器200的结构框图，其包括数据收发单元201、数据 类型判断单元202和数据处理单元203,数据处理处理单元203包括第一数据处理子单元 2031和第二数据处理子单元2032。
[0058] 数据收发单元201，用于接收终端或其它路由器发送的IP数据报，W及将数据处理 单元处理后的IP数据报发送到下一级路由器或终端;所述终端为客户端设备100或第一网 络服务器300,当接收到的IP数据报是由第一网络服务器300发出时，数据收发单元201要发 送到的终端为客户端设备100,当当接收到的IP数据报是由客户端设备100发出时，数据收 发单元201要发送到的终端为第一网络服务器300;所述IP数据报中含有数据报类型标识； IP数据报的类型包括互联网数据报和物联网数据报；当所述IP数据报为物联网数据报时， IP数据报中还含有与该数据报对应的应用程序标识；
[0059] 数据类型判断单元202,用于根据所述数据报类型标识判断接收到的IP数据报的 类型；
[0060] 数据处理单元203,用于根据所接收到的IP数据报的类型，对所述IP数据报进行处 理;所述数据处理单元包括第一数据处理子单元和第二数据处理子单元；
[0061] 第一数据处理子单元2031，用于在IP数据报为互联网数据报时，通过数据收发单 元将IP数据报发送到下一级路由器或第一网络服务器；
[0062] 第二数据处理子单元2032,用于在IP数据报为物联网数据报时，对所述IP数据报 的数据部分进行解析，判断解析出来的数据是否符合预设的数据处理条件，若是，则根据数 据报中的应用程序标识调用对应的应用程序对所述数据进行处理，若否，则将通过数据收 发单元将IP数据报发送到下一级路由器或终端。
[0063] IP数据报（IP化tagram)是通过网络传输的数据的基本单元，是一个与硬件无关 的虚拟包，由首部和数据两部分组成，首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数 据报必须具有的，在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。本发明中的 IP数据报在遵循现有网络标准协议的基础上，通过设置数据报标识使智能路由器200能够 识别出数据报中的数据是互联网数据还是物联网数据。
[0064] 本实施方式中提供了两种设置数据报标识和应用程序标识的方式:所述数据报类 型标识设置在IP数据报的首部可选字段中或者设置在IP数据报的数据部分中；所述应用程 序标识设置在IP数据报的首部可选字段中或者设置在IP数据报的数据部分中。
[0065] 本实施方式中，智能路由器200对数据的具体处理方式是由接收到的IP数据报所 要调用的应用程序决定的，每个智能路由器中安装的应用程序的个数是可W根据实际需要 来确定的，运其中就难免要设及到后续应用程序的更新或删除，为了避免单独对每个智能 路由器进行应用程序的更新或删除操作所带来的危险(如智能路由器容易遭到黑客或恶意 程序的攻击），本实施方式中，所述第一网络服务器300包括用于向智能路由器200下发应用 程序更新指令的路由器更新模块;其中，所述应用程序更新指令为应用程序修改指令或应 用程序删除指令;修改指令包括新的应用程序安装指令或应用程序升级指令，修改指令中 包括新的应用程序安装包或应用程序升级包。
[0066] 此时，所述智能路由器的数据收发模块201还用于接收第一网络服务器300下发的 应用程序更新指令；
[0067] 所述智能路由器还包括:应用程序更新模块204,用于根据接收到的应用程序更新 指令完成相应的应的操作。
[0068] 通过该方式，由第一网络服务器300才能够控制智能路由器200中应用程序的更新 或删除，即应用程序的更新数据只能够由第一网络服务器300下发，在完成智能路由器其应 用程序的初始化后，智能路由器本身就不能够对其装载的应用程序进行更新操作了，能够 有效避免每个智能路由器都能够单独完成其自身应用程序的更新所带来的危险，提高了网 络的安全性。
[0069] 本实施方式中，所述物联网数据的分级属性是指物联网数据可W分层级进行处理 的特性，而该特性是由物联网的特殊性决定的，运是因为物联网是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，即互联网数据是各种传感设备(如传感器)采集的数据，而W传感器的种类 分类，运些信息的种类是有限的，同一类的传感器通常为同一种的应用服务，例如，烟雾传 感器所提供的数据资料，其最终目的地通常是消防云服务器，而用来测量屯、跳、血压的传感 器，其数据资料的最终目的地是健康云服务器。可见，有别于传统互联网上数据流的随机 性，物联网上的数据流通常具有较大的专用性，物联网上的数据流可W依照应用予W归类， 且在实际应用场景中，并非所有采集的物联网数据都是需要传输到网络服务器中的，例如， 某市需要监控全市所有的烟雾传感器的状态信息，那么每个县、每个区、每个街道、每个建 筑物、每个房间都要安装烟雾传感器设备。为了保证运些传感器时刻处于正常工作状态，消 防系统要求每个传感器定期汇报自身的状态，运些看似无用又十分重要的信息占据着网络 带宽，但是，对于一个街道来说，每个房间里的传感器状态良好的信息相对来说不那么重 要，如果能将所有房间的传感器运些信息归结起来得到一个建筑中传感器信息良好的信息 再上传到街道，对街道而言，所需要处理的信息将会大量减少，同样，如果是一个市级的服 务器，上传到市级服务器的信息则更需要归结处理，即烟雾传感器的状态信息可W通过建 筑物-街道-区-县等多层级归纳处理后再上报到市级服务器。可见，物联网数据相对于传统 的互联网数据的随机性而言可W进行分层级处理，具有分级属性。
[0070] 本发明正是基于物联网数据的可归类性和分级属性而提出的，针对互联网与物联 网上数据流的不同，对两类数据分别进行不同的传输控制，使网络能够承载更多的负荷。采 用本实施方式所提供的分级式互联网架构，智能路由器200在接收到物联网数据报时，会对 数据报进行解析，如果数据报中的信息符合预设的数据处理条件，则智能路由器200会对调 用对应的应用程序直接对接收到的信息进行处理，实现了网络数据的优化处理。
[0071] 本发明提供的分级式网络架构，通过在需要对信息进行归类处理的地方设置智能 路由器，由智能路由器先对数据进行处理，根据需要决定是否继续进行数据的继续传输，例 如，对于上述的市级消防系统，为了保证全市所有烟雾传感器处于工作正常状态，实际上市 级服务器(该例中的第一网络服务器）只需要接收上报的烟雾传感器状态异常的信息，因 此，可W在该消防系统的网络架构中，设置建筑物级智能路由器、街道级智能路由器、小区 级智能路由器、县级智能路由器，建筑物的每个房间的烟雾传感器的信息首先发送到建筑 物级智能路由器，如果信息为状态良好则该层级智能路由器直接对信息进行记录归结即 可，可W根据需要只将归结后的信息上传到街道级智能路由器，W此类推，而无需将所有的 烟雾传感器的每个信息都发送到市级服务器，造成网络负荷过大、数据传输速度下降的问 题。
[0072] 需要说明的是，本实施方式中所述的智能路由器是对现有普通路由器的改进，其 除了具有上述数据处理功能外，同样兼容现有普通路由器的所有功能。在实际操作中，智能 路由器的个数或设置位置可W根据实际的应用需求进行设置。当然，优选的方案是将现有 网络系统中的普通路由器均W智能路由器替代，但考了考虑到实际情况，分级式网络系统 中的路由器一般同时包括智能路由器和普通路由器，即客户端设备100和第一网络服务器 300可W直接通过智能路由器200连接，或者所述客户端设备100与智能路由器200之间和/ 或智能路由器200与第一网络服务器300之间还设有普通路由器，如图2所示。不过，随着时 间的进展和物联网的进一步扩大，及电子装备的自然汰旧换新，智能路由器将会逐步代替 目前的普通智能路由器，将整个网络系统从P2P式的平面网络升级为分级式网络。
[0073] 本实施方式中，智能路由器200中所装载的应用程序的个数由智能路由器所要完 成的数据处理功能决定，应用程序可W是一个，也可W是多个。所述分级式互联网架构还可 W包括与所述智能路由器200连接的、用于为智能路由器200提供数据存储空间的硬盘，如 果智能路由器上所要装载的应用程序较多，路由器本身的存储空间无法容纳，可W将应用 程序的相关数据存储到外置的硬盘上。
[0074] 另外，本发明另一实施例中，所述智能路由器200可W为智能路由器组合，所述智 能路由器组合包括智能路由器和为智能路由器配置的、用于为其提供内存资源、CPU资源W 及数据存储空间的第二网络服务器400。通过为智能路由器配置第二网络服务器400,可W 有效提高智能路由器数据处理的能力和速率。
[0075] 本实施方式中，所述第一网络服务器300和第二网络服务器400可W采用云服务 器。
[0076] 为了进一步优化物联网数据报的在网络中的传输，本实施方式中，所述智能路由 器200中还存储有拓扑链接表，所述拓扑链接表用于记录当前智能路由器直接链接的上级 智能路由器、同级智能路由器和下级智能路由器的通讯距离;两个智能路由器之间直接链 接是指两个智能路由器之间的链路上没有智能路由器(可W有普通路由器）；所述通讯距离 是指两个智能路由器之间完成信息传输的往返时间。
[0077] 此外，所述智能路由器200还可W包括资源信息获取单元205、资源信息交互单元 206和周边资源表生成单元207。
[0078] 资源信息获取单元205,用于按照预设的时间间隔获取自身智能路由器的资源信 息;所述资源信息包括智能路由器或智能路由器组合的数据存储空间利用状况、CPU负载状 况和内存占用状况；
[0079] 资源信息交互单元206,用于将获取到的自身智能路由器的资源信息发送到与其 直接链接的上级智能路由器、同级智能路由器和下级智能路由器，并接收所述上级智能路 由器、同级智能路由器和下级智能路由器发送的上级智能路由器、同级智能路由器和下级 智能路由器的资源信息；
[0080] 周边资源表生成单元207,用于根据接收到的所述上级智能路由器、同级智能路由 器和下级智能路由器的资源信息生成周边资源表。
[0081] 通过所述拓扑链接表和周边资源表，在数据报传输过程中，所述数据收发单元201 在将第二数据处理子单元2032处理后的IP数据报发送到下一级路由器或第一网络服务器 时，便可W根据智能路由器的拓扑链接表(拓扑链接表中所记录的与其直接连接的上级智 能路由器、同级智能路由器和下级智能路由器的通讯距离)和周边资源表（资源利用情况） 确定出IP数据报的优选传输路径，协助智能路由器完成数据传输链路的判断，例如，当前路 由器需要将数据传输到下一层级的智能路由器，此时，可W根据周边资源表中下一层级的 所有智能路由器的资源信息，来选择出下一智能路由器，如数据存储空间利用状况、CPU负 载状况和内存占用状况最优的智能路由器，在实际应用中可W设置最优智能路由器选择的 规则，如最先考虑CPU负载状况，根据设定的规则进行最优智能路由器的选择。
[0082] 在实际应用中，各智能路由器或智能路由器组合可W定期向上级、同级和下级智 能路由器探测"通讯距离"，然后用运些资料产生一个W自己为中屯、的3D规格化链接表即所 述的拓扑链接表。其中，向下级探测是选项，可W依实际需要决定是否执行（因为当前智能 路由器与下级智能路由器之间的通讯距离，即是该下级智能路由器与其上级智能路由器 (当前智能路由器相对来说是上级)之间的通讯时间，可W直接获取到）。30规格化链接表是 W上级、同级和下级的通讯距离数据各为一层，所W是3D(立体)结构。
[0083] 本实施方式中，一种"查询通讯距离"的方法是由主动查询的智能路由器，向被查 询的智能路由器发一个简短的信息，并计时。被查询智能路由器收到信息后，立即回复。当 查询方收到回复后，就可W立即计算出往返时间。两个智能路由器之间"通讯距离"的计算 不考虑运两个智能路由器之间隔了多少普通路由器，运是因为现有互联网已经存在，两个 智能路由器之间存在多少普通路由器无法确认，而且随路径改变（网路连通的路径依当时 状况改变），所W只能取当时的数据，配合统计资料，做合理/最可能(mos t 1 ike ly)评 估。每个智能路由器定期向上一级各智能路由器传送自己的3D规格化链接表。最终，最高级 智能路由器会收到足够资料，能够编列一个覆盖全网络的实时3D规格化链接表。运些3D规 格化链接表将有助于正常操作时，上下行信息的效率及可靠性。
[0084] 本实施方式中还提供了一种所述基于智能路由器的分级式互联网架构的构建方 法，如图4所示，该方法可W包括W下步骤：
[0085] 步骤S100:根据所要构建的互联网架构中物联网数据的分级属性，确定所需构建 的智能路由器的层级W及每一层级智能路由器的功能；
[0086] 步骤S200:根据每一层级智能路由器的功能确定每一层级所需的智能路由器的数 量和该层每个智能路由器的功能；
[0087] 步骤S300:根据确定出的每个智能路由器的功能，编写完成对应功能的应用程序， 设置应用程序标识和调用应用程序的数据处理条件，将应用程序装载到对应的智能路由器 中；
[0088] 其中，在将应用程序装载到智能路由器中之前，还包括步骤根据智能路由器的功 能、智能路由器的CPU和内存判断是否需要为智能路由器配置第二网络服务器的步骤。
[0089] 步骤S400:根据智能路由器的层级关系W及各层级智能路由器的功能，确定出智 能路由器在互联网中的安装位置，W及智能路由器之间、智能路由器与客户端设备之间、W 及智能路由器与第一网络服务器之间的连接关系；
[0090] 步骤S500:根据智能路由器在互联网中的安装位置完成智能路由器的安装，根据 所述连接关系完成智能路由器之间、智能路由器与客户端设备之间、W及智能路由器与目 的云服务器之间的连接。
[0091] 本实施方式中，为了对现有互联网造成尽可能小的冲击，减少消耗，所述智能路由 器在互联网中的安装位置优选为现有互联网中普通路由器的位置，完成智能路由器的安装 是指W智能路由器替代所述位置的普通路由器。两个智能路由器之间直接连接或者两个智 能路由器通过普通路由器连通，即在关键路由器节点安装智能路由器。当然，也可W是根据 实际应用的需要，直接插入新的智能路由器。
[0092] 需要说明的是，本实施方式中所述构建方法的步骤实施顺序并不是唯一的，例如， 步骤S200和步骤S400,在实际实施时，可能是先确定智能路由器的安装位置，然后根据位置 确定出每一层级智能路由器的个数，再例如，步骤S300中，智能路由器中应用程序也可W在 路由器完成安装后再装载、
[0093] 为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。
[0094] 实施例一
[0095] 本实施例中结合硬件和软件对本发明的智能路由器进行详细的说明。
[0096] 图5中示出了本实施例中所提供的一种智能路由器软件和硬件的逻辑结构示意 图，由图中可W看出，本实施例中的智能路由器的逻辑结构的最底层为智能路由器硬件层 90UH/W)，在硬件之上依次为基本输入输出系统BIOS层902、操作系统0S层903、网络（网路） 操作系统层N0S904和应用软件APP层905(S/W)。
[0097] 智能路由器中所有的软件都在其硬件上运行，智能路由器硬件层901的硬件组成 包括CPU、内存、网络端口、电源等功能模块，详细描述参考图6,包括CPU801、Flash内存802、 SATA接口 803、多端口网卡忍片804、网络端口 805、电可擦可编程只读存储器趾PROM忍片 806,当然还包括用于为CPU、网卡忍片等提供所需要的时钟频率的晶振和时钟忍片、还可W 包括用于连接外围设备的I2C接口、USB接口和SPI接口，还可W包括双倍速率同步动态随机 存储器DDR等。智能路由器的硬件实际上是一个管理网路上信息流动的专用计算机。图5中 硬件之上的所有层（即软件)按照图5中所显示的层次依次安装在Flash内存802中，首先安 装基本输入输出系统BIOS,再安装操作系统0S，然后是网络操作系统N0S，最后安装APP层软 件，并向0S注册。
[009引在实际应用中，如果应用软件APP层905的软件太多，路由器的Flash内存802无法 容纳，则可W通过SATA接口 803(串行ΑΤΑ)安装在外置的硬盘上（图6中未示出）dCPU忍片801 的运行速度直接影响到智能路由器的性能，数据的流量，APP的数量，APP的运算，数据报的 内容等都是选择CPU忍片801的主要条件。如果一个单核CPU不能负荷，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个主要的构成件是多端口网卡忍片804。每一个多端口网卡 忍片804可控制多个网络端口 805。运些端口可W是光纤端口、电缆端口，或者是它们的组 合，也可W通过端口的转换设备转换。每个多端口网卡忍片804可W支持一定数量的网络端 口 805，如果需要增加端口数量，可W通过增加多端口网卡忍片804的数量来完成。EEPR0M忍 片806用来支持多端口网卡忍片804，它可W用来储存如网路协议中如MAC地址等参数。它的 大小由设计时预期的网路参数的数量来决定。
[0100] 智能路由器如果不看它的特殊功能，实际上就是一台计算机。所W和一般计算机 一样，在它上面运行的最基层软件是"基本输入输出系统BIOS"。它的主要功能是在初通电 时，对智能路由器的硬件进行初始化，然后管理网络端口和其它接口。有时候也会管理智能 路由器上其它的器件。它是软件和硬件的基础接口和缓冲器，通常当应用软件APP层905APP 的应用软件的指令硬件901执行各种功能时，都通过BIOS来处理。
[0101] 往上一层是计算机的"操作系统（0S，化erat ing System)"，它的主要功能是管 理、调度计算机的资源，包括CPU的时间，内存的分配，中断的处理等。网上的每一个智能路 由器都是独立的，互不干设的。所W，对于每一个智能路由器，它的操作系统所管理的仅限 于本身所有的硬件资源。目前市场上主流的0S包括但不限于实时操作系统UNIX系列，开源 的Linux系列，微软的Windows系列，苹果的iOS系列，Oracle的Solari S系列等。但是现有计 算机的操作系统0S无法照顾到网路整体的运行与调度，所W本发明的智能路由器还需要网 路操作系统N0S运一层软件来配合整个网路的运行。对计算机而言，所有其它的软件都要安 装在操作系统之上，并进行注册。运些软件都被视为应用软件，也就是目前流行的APP的前 身。在智能路由器上，从逻辑的角度看，运一层的软件必须是"网路操作系统Network 化erat ing System,NOS"，它的主要功能是管理、调度网路资源，包括网路的负载平衡及配 合智能路由器的第二网络服务器的CPU和内存状态等，为了提供运些功能，网路操作系统 N0S必须定期进行网路查询，计算出当前智能路由器与其上级、同级和下级智能路由器或智 能路由器组合的负载、CPU负荷及内存状态的实时和统计数据并列表，即所述拓扑链接表和 周边资源表的生成是由网络操作系统控制生成的。
[0102] 本发明的网路操作系统N0S分为两部分，一部分是智能网路操作系统(Smad N0S， SN0S)，另一部分是普通网路操作系统(Pla in N0S，PN0S)。为了向下兼容，PN0S主要支持传 统互联网点对点(P2P)的网路流通。由于点对点(P2P)通信的随机性，无法预测数据的起点 和终点；也就无法形成有意义的测量和列表。智能网路操作系统SNOS则不同，因为应用软件 APP层905控制了信息的起点、终点和流向，所W能够通过测量建立网路操作系统的3D规格 化链接表(拓扑链接表)及周边资源表。
[0103] 建立网路操作系统的3D规格化链接表，智能路由器首先向它同级的智能路由器， 定期发出探测信息，同级智能路由器收到信息后，立即返回一个信息。主动探测的智能路由 器收到返回信息后，记录并计算信息往返所使用的时间，经过规格化(Normal ize)运算(可 W根据需要自行定义归一化处理方法），运个时间差就代表运两个同级智能路由器之间的 通讯距离。反复运个过程直到所有的同级智能路由器都已经被访问过为止，运样智能路由 器就建立自己的同级3D规格化链接表。同样的方式可W建立上级的网路操作系统的3D规格 化链接表。当同级和上级的网路操作系统的3D规格化链接表建立后，将数据上传至最高端 云服务器建立整体的网路操作系统的3D规格化链接表，此时，每个智能路由器就可W获得 下级的网路操作系统的3D规格化链接表。
[0104] 最上一层是"应用软件层905(APP S/Wr，应用软件层可W根据需要装载一个或多 个应用程序APP，如图4中所示的APP1 -ΑΡΡη，运一层的软件，虽然和网路操作系统一样，是在 操作系统安装并注册，但从逻辑上来讲，它们之间通常是相互独立的，但是与网路操作系统 则相互依存，即从ΑΡΡ巧IjAP化，每一个ΑΡΡ之间互不干设，但是都要通过网路操作系统才能 够在网路上流通，而网路操作系统也需要遵循APP的指令，才能做好网路管理。
[0105] 一个智能路由器在正常运行时，它的操作系统维系着本身的正常操作。当一个信 息从网口传入时，它会启动一连串的软件流程，使得运个信息得到适当处理。图7示出了本 实施例中智能路由器的信息处理流程图：首先，信息到达智能路由器，此时BIOS层902处理 并通知0S层903,接到通知后，0S层903启动网路N0S层904,网路N0S层904将信息解包后，判 断是否为特定AP化所发信息即判断解包后的信息是否符合预设的数据处理条件(特定应用 程序的调用条件），如果不是，则交由普通网路N0S模块904.2处理、打包，然后结束网路操作 系统N0S层904，将信息交还0S层903，如果是，则交由智能网路N0S模块处理，启动APP层905 的AP化软件，在AP化软件处理完毕后，将信息交还智能网路N0S模块，并结束APP层905运行。 智能网路N0S模块按照ΑΡΡη软件指示进行打包，然后结束网路操作系统N0S层904,将信息交 还0S层903。此时，0S层903再启动BIOS层902,将已打包好的信息发送，然后将智能路由器的 控制返回给0S层903,完成整个信息的流程。
[0106] 实施例二
[0107] 下面结合实施例对本发明所提供的分级式互联网架构的构建方法进行进一步说 明。本实施例中W建立一个"消防云系统"的分级式互联网架构为例进行说明，客户端设备 为烟雾传感器。
[0108] 据公安部消防局的统计，2015年全国共接报火灾33.8万起，造成1742人死亡、1112 人受伤。本具体实施方案的目标为建立一个有能力覆盖全国的消防云系统，一方面能够采 集大数据，通过云计算完善消防对策，另一方面可W提供消防报警的实时反应机制，在尽可 能不增加硬件的条件下提高消防效率。
[0109] 下面结合本实施例的消防云系统的建立过程对本发明的基于智能路由器的分级 式网络架构的构建方法进行具体说明。
[0110] 1.需求分析及方案分析
[0111] 1.1、根据所要构建的互联网架构中物联网数据的分级属性，确定所需构建的智能 路由器的层级W及每一层级智能路由器的功能。
[0112] 由前文描述可知，本实施例中所要构建的消防云系统的功能有两个:一方面能够 采集大数据，通过云计算完善消防对策，另一方面可W提供消防报警的实时反应机制，其最 终目标为覆盖全国的消防系统，安装二十亿个传感器，安装方式则应尽最大可能利用现有 的互联网物理网路，W尽可能减少资源耗费。因此，本实施例中的目标为在尽可能不改变当 前互联网物理结构的条件下，W软件及安装必要设备的方式，建立一种新型的分级式互联 网架构(本实施例具体为消防云架构），完成全国覆盖的任务，每一层级的智能路由器能够 独立完成数据解析、调用应用程序完成数据处理的功能。
[0113] 由于消防单位是国家行政机关，具有完善的指挥体系，所W消防云的分级网络架 构必须反映运个事实，每一层级对应于一个消防体系中的一个级别。本实施例中消防云体 系的管理层级由低到高分为:小区、乡镇、县、市、省、全国，为了描述方便，本实施例将上述 由低到高的消防云体系的管理层级所管理的消防云子系统的范围分别对应为一层消防云、 二层消防云、Ξ层消防云、四层消防云、五层消防云和消防云(全国范围），因此，本实施例中 的消防云系统的组成自最底层起，如下表所示：
[0114] _
[0115] ~在实际应用中，每一层级消防云所要完成的功能可W根据实际需要确定。本实施I 例中，数据采集器用于采集每户（包括公司等各种单位)所有房间中烟雾传感器的状态信 息，可W建筑物为单位或者小区为单位对数据进行分析及汇总后，再确定是否上传到一层 消防云，一层消防云用于所有小区内的烟雾传感器的状态信息的分析及归类，一层消防云 的数据是由数据采集器上传的，在接收到的数据中状态信息为良好时拦截并记录该信息即 可，数据不再上传，但状态信息异常时再将数据上报为二层消防云，同时将数据发送到本地 的消防部口；同样的，再向上的每一层级的消防云接收其一层消防云上传的数据并根据需 要设备该层级消防云处理数据的具体方案，全国消防云的层级最高，用于接收五层消防云 处理后的全国内所有省市的烟雾传感器的汇总数据，而无需向现有互联网架构中，每户的 烟雾传感器的状态信息都经过路由器将数据一一发送到全国的消防云服务器，造成网路堵 塞〇
[0116] 由上述需求分析可知，本实施例中所要构建的消防云系统的物联网数据(烟雾传 感器的状态信息）的层级可W分为屯个层级，即由数据采集器-消防云屯个层级，因此，本实 施例所要构建的智能路由器的层级也对应的为屯个层级即户级智能路由器、小区级智能路 由器、乡镇级智能路由器、县级智能路由器、市级智能路由器、省级智能路由器和全国级智 能路由器，本实施例的消防云系统中的设备层级关系如下表所示：
[0117]
[0118] 本实施例中，考虑到各层级本地消防数据(如本地重要建筑物的建筑设计图、本地 消防部口的分布等)存储的需要，为一层消防云至消防云还配置了网络服务器，即表中的低 空云服务器和高空云服务器。
[0119] 确定出智能路由器(或智能路由器组合）的层级后，由确定出的每一层级消防云所 要完成的功能可W确定出每一层级智能路由器的功能，即数据采集器的智能路由器(最底 层）用于完成用户家中所有烟雾传感器向网络中的接入，即用户家中所有烟雾传感器的状 态信息通过该最底层智能路由器进入到网络，本实施例中，烟雾传感器具有WiFi模块，可W 通过家中的无线网将数据上传到最底层智能路由器，当然，也可W采用其它网络传输方式， 该层智能路由器完成数据分析汇总后再根据设置确定是否将数据上传至一层消防云的智 能路由器。同样，每一层级消防云的智能路由器的功能与上述每一层消防云所要完成的功 能对应。
[0120] 1.2、确定每一层级智能路由器的数量和每个智能路由器的功能
[0121] 在完成智能路由器的层级关系W及每一层级智能路由器的功能确定后，接下来需 要根据每个区域的实际情况确定每一层级智能路由器所需要的智能路由器的具体数量和 每个智能路由器的功能。
[0122] 需要说明的是，每一层级智能路由器的所需要的智能路由器的数量W及每个智能 路由器所要完成的功能的方案并不是唯一的，可W根据实际应用场景确定。例如，对于上述 最底层智能路由器，该层级所需智能路由器的数量可W是与小区的数量对应，即一个小区 对应一个最底层智能路由器，每个小区最底层智能路由器负责接收每个小区内所有烟雾传 感器上传的状态信息，并根据设置确定哪些信息需要上传；当然，该层级的智能路由器的数 量也可W跟建筑物的数量相对应，此时，每个建筑物对应一个最底层智能路由器，一个建筑 物内的烟雾传感器上传数据到该建筑物的最底层智能路由器。图8示出了本实施例中各层 级智能路由器间的逻辑示意图，当然，每层级智能路由器的个数可W根据需要设置一个或 多个。
[0123] 2.软件系统设计、开发及测试
[0124] 在完成每个智能路由器的功能确定后，编写用于完成对应功能的应用程序APP，并 设置每个应用程序的标识和调用该应用程序的数据处理条件，将应用程序装载到每个智能 路由器中。
[0125] 在实际应用中，应用程序APP的功能与调用条件与其所在智能路由器所要完成的 功能是相对应的，即本实施例中的软件设计、开发及测试也具有分级性。当然，本发明中应 用程序编写、开发及测试都遵循软件工程标准操作流程。
[0126] 3、安装运行
[0127] 根据智能路由器的层级关系及各层级智能路由器的功能，可确定出每个智能路由 器在互联网中的位置W及设备间的连接关系，并完成设备的安装及连接。在实际操作中，考 虑到所述消防云系统的覆盖范围为全国性的，范围很大，具体实施起来可能有一定困难，可 W考虑一个小范围一个小范围的逐步实施。
[012引实施例Ξ
[0129] 本实施例对互联网中物联网应用和互联网应用同时存在的情况下，对智能路由器 中数据处理的方式进行简要说明。
[0130] 本实施例中客户端设备为消防传感器101、血压传感器102和PC设备103,它们都连 接在智能服务器201上。对应的第一网络服务器对应的设置了消防服务器301、健康服务器 302和视频服务器303,如图9所示，消防服务器301是消防传感器101要通信的目的主机，健 康服务器302是健康检测平台服务器，是血压传感器102要通信的目的主机，视频服务器303 是视频内容供应服务器，是PC设备103要通信的目的主机。当然，也可W将消防服务器301、 健康服务器302和视频服务器303统一为同一个网络服务器，对接收到的数据进行分类存 储。
[0131] 本实施中，消防传感器101与消防服务器301之间通信的IP数据报在IP数据报首部 可选字段填充1。血压传感器设备102与血压传感器302之间通信的IP数据报在IP数据报首 部可选字段填充2dPC设备103与视频服务器303之间通信的IP数据报首部可选字段不做约 定，运也就是现有的无序IP数据报的一般格式-IP数据报首部可选字段不填。
[0132] 为了充分发挥本发明的功能，需要在本发明上安装针对消防传感器应用的应用程 序1和针对血压传感器应用的应用程序2,并同时假定应用程序1具有W下功能：
[0133] a、将消防服务器101发送上来的报告自身状态良好信息拦截，并记录下来；
[0134] b、判断消防服务器101是否在持续按照一定时间间隔发送自身状态良好信息，如 果没有，生成消防传感器101失效的数据报发送给消防服务器301;
[0135] C、收到消防服务器101发来的报警信息后，抢占路由发送顺序（即实际应用中可W 在IP数据报中设置数据的优先级），使收到的报警信息优先转发。
[0136] 假定应用程序2具有W下功能：
[0137] a、将血压传感器102发送上来的报告自身状态良好信息拦截，并记录下来；
[0138] b、判断是否血压传感器102在持续按照一定时间间隔发送自身状态良好信息，如 果没有，生成血压传感器102失效的数据报发送给健康服务器302;
[0139] C、收到血压传感器102发来的血压异常信息后，转发此数据包给健康服务器302。
[0140] 因为PC设备103与视频服务器303之间的数据报代表一般的无序数据报，所W在本 发明上就没有针对此应用的应用程序。
[0141] 当智能路由器201收到数据报后，解析其IP数据报首部的可选字段部分。如果可选 字段部分等于1，则调用应用程序1。如果可选字段部分等于2,则调用应用程序2。如果没有 可选字段部分或者等于其他值，则直接转发该数据报。由于应用程序1和应用程序2的存在， 大大减少了网络上的数据流通，同时增加了网络数据流向、内容的判断能力，增加了路由器 的智能性，同时还不影响现有网络系统原有的数据通信。网络中智能路由器越多、应用程序 应用程序越多，网络的智能性越强，相信未来会逐步取代现有的普通路由器。
[0142]显然，本领域的技术人员可W对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。运样，倘若本发明的运些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围 之内，则本发明也意图包含运些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种基于智能路由器的分级式互联网架构，包括客户端设备和网络服务器，客户端 设备通过路由器与第一网络服务器连接，其特征在于:所述路由器包括智能路由器;智能路 由器中装载有用于对物联网数据进行处理的应用程序;所述智能路由器包括： 数据收发单元，用于接收终端或其它路由器发送的IP数据报，以及将数据处理单元处 理后的IP数据报发送到下一级路由器或终端;所述终端为客户端设备或第一网络服务器； 所述IP数据报中含有数据报类型标识；IP数据报的类型包括互联网数据报和物联网数据 报；当所述IP数据报为物联网数据报时，IP数据报中还含有与该数据报对应的应用程序标 识； 数据类型判断单元，用于根据所述数据报类型标识判断接收到的IP数据报的类型； 数据处理单元，用于根据所接收到的IP数据报的类型，对所述IP数据报进行处理;所述 数据处理单元包括第一数据处理子单元和第二数据处理子单元； 第一数据处理子单元，用于在IP数据报为互联网数据报时，通过数据收发单元将IP数 据报发送到下一级路由器或终端； 第二数据处理子单元，用于在IP数据报为物联网数据报时，对所述IP数据报的数据部 分进行解析，判断解析出来的数据是否符合预设的数据处理条件，若是，则根据数据报中的 应用程序标识调用对应的应用程序对所述数据进行处理，若否，则将通过数据收发单元将 IP数据报发送到下一级路由器或终端； 其中，所述智能路由器在网络架构中呈层级式分布，智能路由器的层级根据物联网数 据的分级属性确定，每一层级的智能路由器的数量为一个或多个。2. 根据权利要求1所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，其特征在于:该架 构还包括与所述智能路由器连接的、用于为智能路由器提供数据存储空间的外接存储设 备;所述外接存储设备包括硬盘。3. 根据权利要求1所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，其特征在于:所述 智能路由器为智能路由器组合，所述智能路由器组合包括智能路由器和为智能路由器配置 的、用于为其提供内存资源、CPU资源以及数据存储空间的第二网络服务器。4. 根据权利要求3所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，其特征在于:所述 第二网络服务器还用于存储智能路由器中的应用程序需要调用的数据。5. 根据权利要求1所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，其特征在于:所述 客户端设备为用户终端设备或物联网信息传感设备。6. 根据权利要求1所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，其特征在于:所述 数据报类型标识设置在IP数据报的首部可选字段中或者设置在IP数据报的数据部分中； 所述应用程序标识设置在IP数据报的首部可选字段中或者设置在IP数据报的数据部 分中。7. 根据权利要求1所述的一种智能路由器的分级式互联网架构，其特征在于:所述第一 网络服务器包括： 路由器更新控制模块：用于向智能路由器下发应用程序更新指令;所述应用程序更新 指令为应用程序修改指令或应用程序删除指令;修改指令中包括新的应用程序安装包或应 用程序升级包； 所述智能路由器的数据收发模块还用于接收第一网络服务器下发的应用程序更新指 令； 所述智能路由器包括： 应用程序更新模块，用于根据接收到的应用程序更新指令完成相应的应的操作。8. 根据权利要求1至7之一所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，其特征在 于:所述客户端设备和第一网络服务器直接通过智能路由器连接，或者所述客户端设备与 智能路由器之间还设有普通路由器。9. 根据权利要求1至7之一所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，其特征在 于:所述智能路由器中还存储有拓扑链接表，所述拓扑链接表用于记录当前智能路由器直 接链接的上级智能路由器、同级智能路由器和下级智能路由器的通讯距离;两个智能路由 器之间直接链接是指两个智能路由器之间的链路上没有智能路由器;所述通讯距离是指两 个智能路由器之间完成信息传输的往返时间。10. 根据权利要求9所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，其特征在于:所 述智能路由器还包括： 资源信息获取单元，用于按照预设的时间间隔获取自身智能路由器的资源信息；所述 资源信息包括智能路由器或智能路由器组合的数据存储空间利用状况、CPU负载状况和内 存占用状况； 资源信息交互单元，用于将获取到的自身智能路由器的资源信息发送到与其直接链接 的上级智能路由器、同级智能路由器和下级智能路由器，并接收所述上级智能路由器、同级 智能路由器和下级智能路由器发送的上级智能路由器、同级智能路由器和下级智能路由器 的资源信息； 周边资源表生成单元，用于根据接收到的所述上级智能路由器、同级智能路由器和下 级智能路由器的资源信息生成周边资源表。11. 根据权利要求10所述的一种基于智能路由器的分级式互联网架构，其特征在于:所 述数据收发单元在将第二数据处理子单元处理后的IP数据报发送到下一级路由器或终端 时，根据当前智能路由器的拓扑链接表和周边资源表确定出IP数据报的传输路径。12. -种基于智能路由器的分级式互联网架构的构建方法，包括以下步骤： (1) 根据所要构建的互联网架构中物联网数据的分级属性，确定所需构建的智能路由 器的层级以及每一层级智能路由器的功能； (2) 根据每一层级智能路由器的功能确定每一层级所需的智能路由器的数量和该层每 个智能路由器的功能； (3) 根据确定出的每个智能路由器的功能，编写完成对应功能的应用程序，设置应用程 序标识和调用应用程序的数据处理条件，将应用程序装载到对应的智能路由器中； (4) 根据智能路由器的层级关系以及各层级智能路由器的功能和覆盖范围，确定出智 能路由器在互联网中的安装位置，以及智能路由器之间、智能路由器与客户端设备之间、以 及智能路由器与第一网络服务器之间的连接关系； (5) 根据智能路由器在互联网中的安装位置完成智能路由器的安装，根据所述连接关 系完成智能路由器之间、智能路由器与客户端设备之间、以及智能路由器与第一网络服务 器之间的连接。13. 根据权利要求12所述的分级式互联网架构的构建方法，其特征在于:步骤(2)中，确 定出每个智能路由器的功能后，还包括根据智能路由器的功能、智能路由器的CPU和内存判 断是否需要为智能路由器配置第二网络服务器的步骤。14. 根据权利要求12或13所述的分级式互联网架构的构建方法，其特征在于:步骤(4) 中，智能路由器在互联网中的安装位置为现有互联网中相应位置处的普通路由器的位置； 步骤(5)中，完成智能路由器的安装是指以智能路由器替代所述位置的普通路由器。15. 根据权利要求14所述的分级式互联网架构的构建方法，其特征在于:两个智能路由 器之间直接连接或者两个智能路由器通过普通路由器连通。
【文档编号】H04L12/715GK106059919SQ201610537763
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】吴坦
【申请人】杜景钦