基于虛擬網絡實現gnss接收機遠程數據傳輸的系統及方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統，其中包括GNSS接收機；遠程終端，用以所述的基于虛擬網絡接收所述的GNSS接收機遠程傳輸的數據或遠程訪問所述的GNSS接收機；VPN服務器，用以架設所述的虛擬網絡并為所述的GNSS接收機和遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址，本發明還涉及一種基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法。采用該種結構的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統及方法，解決了現有技術中GNSS行業組網困難和數據傳輸距離受限的技術問題，方便遠程終端訪問GNSS接收機，用在公司第三代接收機上面，非常方便用戶遠端訪問過程，方法應用簡便，適用于大規模推廣應用。
【專利說明】基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及GNSS接收機領域，尤其涉及GNSS接收機遠程組建局網應用領域，具體是指一種基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統及方法。
【背景技術】
[0002]隨著北斗衛星導航系統的快速發展，將給GNSS (Global Navigation SatelliteSystem，全球導航衛星系統)產業帶來了新的機遇和挑戰，同時，對GNSS產業也提出了更多、更高的要求；GNSS系統也在不斷完善、改進，以期滿足日益增長的GNSS服務要求。
[0003]隨著GPRS (General Packet Radio Service,通用分組無限業務)、3G (The3rdGeneration Telecommunication,第三代移動通信業務)、WIFI (Wireless Fidelity,無線局域網)技術的日益成熟，GNSS接收機的網絡通信也發生重大的改革。與日常家居智能設備工作環境不同，GNSS接收機一般工作在戶外，這對通信就提出了更高的要求。GNSS接收機網絡通信主要是用在，手簿設置GNSS接收機參數，GNSS發送差分數據給手簿，GNSS接收機為用戶提供FTP數據服務，GNSS接收機系統在線升級，用戶遠程監控GNSS接收機運行狀態，用戶遠程控制GNSS接收機的行為等等。
[0004]目前，GNSS接收機和手簿的通信主要是通過藍牙、WIFI技術，即接收機和手簿都安裝有藍牙模塊或者是WIFI模塊，通過藍牙配對或者是WIFI組建無線局域網來傳送數據。藍牙是一種采用RF (Radio Frequency,無線電頻率)射頻技術的短距離、數據信息傳輸交換標準，通常傳輸距離只有10米左右。WIIF與藍牙技術一樣，同屬于短距離無線技術。這就限制了手簿和接收機的工作距離。
[0005]對于提供了 WEB服務的GNSS接收機，通常通過WIFI連接到路由器，然后在有固定公網IP的路由器上做IP映射，這樣就能夠遠程通過固定的公網IP登錄接收機提供的WEB服務去監控接收機了。GNSS接收機長時間工作在高山、深林、海洋、建筑工地等戶外環境，很少有網絡電纜能夠到達這些地方，而公網IP只有通過有線網絡申請。
[0006]基于以上所述的行業現狀，本文提出基于虛擬網絡的GNSS接收機系統。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種能夠實現解決現有技術中GNSS行業組網困難和數據傳輸距離受限問題、方便遠程終端訪問GNSS接收機、適用于大規模推廣應用的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統及方法。
[0008]為了實現上述目的，本發明的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統及方法具有如下構成:
[0009]該基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統，其主要特點是，所述的系統包括:
[0010]GNSS 接收機；[0011]遠程終端，用以基于虛擬網絡接收所述的GNSS接收機遠程傳輸的數據或遠程訪問所述的GNSS接收機；
[0012]VPN服務器，用以架設所述的虛擬網絡并為所述的GNSS接收機和遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址。
[0013]較佳地，所述的遠程終端為電子手簿、電腦、平板電腦或手機。
[0014]本發明還涉及一種通過所述的系統基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟:
[0015](I)所述的VPN服務器開啟虛擬網絡服務；
[0016](2)所述的GNSS接收機接入互聯網并登錄到所述的VPN服務器上；
[0017](3)所述的VPN服務器為所述的GNSS接收機分配虛擬網絡中的IP地址；
[0018](4)所述的遠程終端接入互聯網并登錄到所述的VPN服務器上；
[0019](5)所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址；
[0020](6)所述的遠程終端通過GNSS接收機在虛擬網絡中的IP地址訪問所述的GNSS接收機或與所述的GNSS接收機進行數據傳輸。
[0021]較佳地，所述的VPN服務器開啟虛擬網絡服務，包括以下步驟:
[0022](11)所述的VPN服務器通過有線網卡接入互聯網中；
[0023](12)公網運營商為所述的VPN服務器分配固定的公網IP地址。
[0024]更佳地，所述的登錄到所述的VPN服務器上，具體為:
[0025]通過VPN客戶端程序訪問所述的VPN服務器的固定的公網IP地址并進行登錄。
[0026]較佳地，所述的GNSS接收機接入互聯網，具體為:
[0027]所述的GNSS接收機通過3G網絡接入互聯網。
[0028]較佳地，所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址，具體為:
[0029]所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的固定IP地址。
[0030]較佳地，所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址，具體為:
[0031]所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的動態IP地址。
[0032]采用了該發明中的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統及方法，解決了現有技術中GNSS行業組網困難和數據傳輸距離受限的技術問題，方便遠程終端訪問GNSS接收機，用在公司第三代接收機上面，非常方便用戶遠端訪問過程，適用于大規模推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1為本發明的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統的結構示意圖。
[0034]圖2為本發明的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法的流程圖。
[0035]圖3為本發明的虛擬網絡建立的流程圖。
[0036]圖4為本發明的GNSS接收機接入虛擬網絡的流程圖。
[0037]圖5為本發明的遠程終端訪問GNSS接收機的流程圖。【具體實施方式】
[0038]為了能夠更清楚地描述本發明的技術內容，下面結合具體實施例來進行進一步的描述。
[0039]如圖1所示，本發明的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統包括:GNSS接收機；遠程終端，用以基于虛擬網絡接收GNSS接收機遠程傳輸的數據或遠程訪問GNSS接收機；VPN服務器，用以架設虛擬網絡并為GNSS接收機和遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址。其中，遠程終端為電子手簿、電腦、平板電腦或手機。
[0040]本發明是通過以下技術方案實現:
[0041 ] 整個框架由4部分組成:
[0042]1> VPN (Virtual Private Network,虛擬專用網絡)服務器的架設；
[0043]2、GNSS接收機通過3G網絡接入互聯網；
[0044]3、GNSS接收機VPN客戶端的架設；
[0045]4、遠程欲與接收機通信的PC機或者是嵌入式設備VPN客戶端的架設。
[0046]上述I中VPN服務器的架設，是由存放在機房的專用VPN服務器或者是由PC機架設。2中的GNSS接收機采用CDMA、WCDMA或者是TD的3G網絡接入互聯網，之所以采用3G網絡是因為GNSS接收機的工作環境不適合有線網絡的接入，而在國內3G網絡已經相當穩定、高速和普及。3中GNSS接收機VPN客戶端的架設，需要根據VPN協議編寫基于具體硬件平臺的客戶端程序。4中可以是手簿，也可以是遠程PC機，甚至是ipad或者是手機。
[0047]工作過程:
[0048]A、機房的服務器(記為S)全天候工作，開啟VPN服務；
[0049]B、GNSS接收機(記為Cl)進行3G撥號，成功后通過VPN客戶端程序向機房VPN服務器發起認證請求；
[0050]C、機房服務器認證通過后,分配固定IP給GNSS接收機；
[0051]D、遠端欲訪問GNSS的PC機或者是嵌入式設備(記為C2)，也通過VPN客戶端程序向機房VPN服務器發起認證請求；
[0052]E、機房服務器認證通過后，分配動態IP給C2。
[0053]F、C2根據VPN服務器指定給GNSS接收機的IP地址，訪問Cl
[0054]G、當多臺GNSS接收機同時連接到VPN服務器的時候，分配到的固定IP不同，訪問也互不干涉。VPN給GNSS固定分配的IP，在出廠的時候就由VPN服務器決定。
[0055]如圖2所示，本發明的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法包括以下步驟:
[0056](I) VPN服務器開啟虛擬網絡服務；
[0057]包括以下兩個子步驟:
[0058](11) VPN服務器通過有線網卡接入互聯網中；
[0059](12)公網運營商為VPN服務器分配固定的公網IP地址。
[0060](2) GNSS接收機接入互聯網并登錄到VPN服務器上；
[0061]GNSS接收機通過3G網絡接入互聯網后，通過VPN客戶端程序訪問VPN服務器的固定的公網IP地址并進行登錄。[0062](3) VPN服務器為GNSS接收機分配虛擬網絡中固定的IP地址；
[0063](4 )遠程終端接入互聯網并登錄到VPN服務器上；
[0064]遠程終端接入互聯網后，通過VPN客戶端程序訪問VPN服務器的固定的公網IP地址并進行登錄。
[0065](5) VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中動態的IP地址；
[0066](6)遠程終端通過GNSS接收機在虛擬網絡中的IP地址訪問GNSS接收機或與GNSS接收機進行數據傳輸。
[0067]以下以一個具體實施例來進一步介紹本發明的系統和方法:
[0068]本實施例子僅僅示范了如何遠程訪問GNSS接收機WEB服務過程，其他如FTP, SOCKET通信等等同樣適用。
[0069]如圖1所示，該圖展示了本系統的網絡拓撲結構。位于機房的VPN服務器通過有線網卡接入Internet，并且從運營商那里獲得固定的公網IP地址X.X.X.X。GNSS接收機，手簿，遠程PC機也都通過各種方式接入到Internet。如圖1的實線所示，系統的各個部件現在是工作在互聯網的環境下，這時候相互訪問是很困難的，因為圖中GNSS接收機，手簿，遠程PC都是沒有分配到公網IP地址。圖1中的虛線，是成功組建VPN網絡之后，處在VPN網絡里面的設備，通過VPN隧道，構成了虛擬的局域網。這時候，他們通過VPN分配得到的IP地址，相互之間的訪問就像訪問局域網一樣訪問了。
[0070]圖3展示了本系統中機房VPN服務器建立VPN網絡的過程。系統啟動后，開啟VPN服務，等待用戶登入，一旦有VPN客戶端登入，服務器將對用戶進行身份認證，認證通過后，將根據用戶信息，決定分配固定IP或者是動態IP。這時候，雙方的VPN隧道已經建立起來了。
[0071]圖4展示了本系統中GNSS接收機通過VPN網絡啟動WEB服務過程。GNSS接收機通過3G網絡接入互聯網，之后通過VPN客戶端程序登錄到X.X.X.X公網地址的VPN服務器上。成功后從VPN服務器分配到一個固定的VPN地址，假定為192.168.0.3，之后開啟WEB服務端。
[0072]圖5展示了本系統中遠程欲訪問GNSS接收機WEB服務的各種終端或者是PC機。它們通過各種方式連接到互聯網之后，通過VPN客戶端程序登錄到X.X.X.X公網地址的VPN服務器上，認證通過后VPN服務器會分配地址給他們。之后它們就可以通過http://192.168.0.3來訪問GNSS接收機的WEB服務了。
[0073]采用了該發明中的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統及方法，解決了現有技術中GNSS行業組網困難和數據傳輸距離受限的技術問題，方便遠程終端訪問GNSS接收機，用在公司第三代接收機上面，非常方便用戶遠端訪問過程，適用于大規模推廣應用。
[0074]在此說明書中，本發明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
【權利要求】
1.一種基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統，其特征在于，所述的系統包括: GNSS接收機； 遠程終端，用以基于虛擬網絡接收所述的GNSS接收機遠程傳輸的數據或遠程訪問所述的GNSS接收機； VPN服務器，用以架設所述的虛擬網絡并為所述的GNSS接收機和遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址。
2.根據權利要求1所述的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的系統，其特征在于，所述的遠程終端為電子手簿、電腦、平板電腦或手機。
3.—種通過權利要求1或2所述的系統基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: (1)所述的VPN服務器開啟虛擬網絡服務； (2)所述的GNSS接收機接入互聯網并登錄到所述的VPN服務器上； (3)所述的VPN服務器為所述的GNSS接收機分配虛擬網絡中的IP地址； (4)所述的遠程終端接入互聯網并登錄到所述的VPN服務器上； (5)所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址； (6)所述的遠程終端通過GNSS接收機在虛擬網絡中的IP地址訪問所述的GNSS接收機或與所述的GNSS接收機進行數據傳輸。
4.根據權利要求3所述的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法，其特征在于，所述的VPN服務器開啟虛擬網絡服務，包括以下步驟: (11)所述的VPN服務器通過有線網卡接入互聯網中； (12)公網運營商為所述的VPN服務器分配固定的公網IP地址。
5.根據權利要求4所述的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法，其特征在于，所述的登錄到所述的VPN服務器上，具體為: 通過VPN客戶端程序訪問所述的VPN服務器的固定的公網IP地址并進行登錄。
6.根據權利要求3所述的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法，其特征在于，所述的GNSS接收機接入互聯網，具體為: 所述的GNSS接收機通過3G網絡接入互聯網。
7.根據權利要求3所述的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法，其特征在于，所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址，具體為: 所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的固定IP地址。
8.根據權利要求3所述的基于虛擬網絡實現GNSS接收機遠程數據傳輸的方法，其特征在于，所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的IP地址，具體為: 所述的VPN服務器為接入虛擬網絡的遠程終端分配虛擬網絡中的動態IP地址。
【文檔編號】H04L29/08GK103647693SQ201310692432
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】林僑, 王杰俊, 何偉, 謝華忠, 張志桂 申請人:上海華測導航技術有限公司