一种远程控制系统及其方法 【技术领域】
本发明涉及远程控制技术，具体涉及一种远程控制系统及其方法。
背景技术
随着无线网络的蓬勃发展，基于无线网络的远程控制技术也在目前得到了越来越多的应用。例如，在无线移动通信系统中，需要对基站和直放站进行远程控制。
直放站是一种在无线通信传输过程中起到信号增强作用的一种无线电发射中转设备，广泛应用于无线移动通信系统的盲区覆盖、郊区覆盖、高速公路的沿线覆盖等场合。随着无线移动通信系统频率不断向高频段发展，无线移动通信系统中对直放站的数量需求也越来越大。为了保障网络的正常运转，需要对众多直放站进行远程操作维护，及时处理直放站的故障报警等信息，并根据需要调整直放站的工作参数等。
图1是现有直放站的结构框图。从图1可以看出直放站的工作过程，在下行方向，由施主天线从现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器滤除信号频带外的信号，将滤波的信号经功率放大器放大后再次发射到待覆盖区域；在上行方向，覆盖区域内的移动台地信号经过类似处理过程后发射到相应基站，从而实现基站与移动台之间的信号传递。
目前对直放站进行远程控制的方式主要是在直放站中嵌入移动台，在这种情况下需要增加大量的处理单元，实现成本高。
为了降低系统的开发成本，可以考虑直接使用无线消息的方式来进行远程控制。在中国专利申请号为01140814.6、发明名称为“基于无线消息业务的远程控制系统和方法”的专利申请中，提出了使用诸如短消息的无线消息进行控制的远程控制系统和方法。图2示出了其系统结构框图。从图2可以看出，该系统包括无线消息接收装置和无线消息发送装置，并进一步包括用来控制各个被控设备的控制应用服务器，控制应用服务器通过有线网络和各个被控设备相连接。在图3中示出了这种远程控制系统所使用的远程控制方法，包括发送无线消息、接收无线消息、对接收的消息进行安全检查、根据无线消息生成控制命令和将控制命令发送给被控设备等步骤。从该专利申请提供的方案可以看出，它使用无线消息可以利用现有的成熟的无线通信网络，例如全球数字移动电话(GSM)系统或码分多址(CDMA)网络，相比有线网络来说，降低了成本，并且控制更加方便灵活。
但是在目前的基于无线消息业务的远程控制中，只能使用一种无线消息，例如短消息(SMS)或通用分组无线业务(GPRS)，如果需要发送的消息的字节非常多，单纯使用SMS需要相当长的时间，并且也会增加成本支出。相反，如果单纯使用GPRS，在需要发送的消息非常简单、字节非常少的情况下，使用GPRS发送相比SMS来说会同样会浪费成本。
目前的控制系统，特别是针对工业应用的控制系统越来越复杂，发送的消息也多种多样，其字节的长短并不统一，有的消息可能只有几个字节，而有的消息甚至会有上兆的字节。如何在这种情况下灵活选择发送消息的形式，从而使远程控制的使用成本最低，目前还没有一种方法可以做到这一点。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种远程控制系统，该系统可以根据实际消息的容量选择适当的无线消息形式传送该消息，从而降低传送消息的成本开支。
本发明的另一个目的是根据上述远程控制系统提供一种远程控制方法。
本发明的上述目的是通过如下的技术方案予以实现的：
一种远程控制系统，包括远程控制部分和被控设备部分，在远程控制部分和被控设备部分分别包括集成了两种或两种以上消息传输方式的消息收发装置，消息收发装置分别和远程控制部分的远程控制模块以及被控设备的主控模块连接。
在这种远程控制系统中，消息传输方式可以是无线方式，此时消息收发装置是无线调制解调器(MODEM)。这里的无线方式可以包括应用于GSM系统的SMS方式、普通数据传输方式、GPRS方式、多媒体消息(MMS)方式，无线MODEM是支持GSM系统的GSM MODEM。这里的无线方式也可以包括应用于CDMA系统的SMS方式、MMS方式和数据业务方式，所述无线MODEM是支持CDMA系统的CDMA MODEM。
在这种远程控制系统中，两种或两种以上消息传输方式可以至少包括无线方式和有线方式，此时消息收发装置是无线MODEM和有线MODEM。其中，无线方式又可以进一步包括两种或两种以上无线方式。
在这种远程控制系统中，消息收发装置可以分别集成在远程控制服务器部分的远程控制服务器和被控设备部分的被控设备内部。
一种远程控制方法，至少包括：
a.远程控制部分发送控制命令或被控设备部分发送响应消息；
b.在远程控制部分和被控设备部分之间传输控制命令或响应消息；
c.被控设备部分接收来自远程控制部分的控制命令并执行控制命令中包含的操作，或者远程控制部分接收来自被控设备部分的响应消息并对响应消息执行相应操作；
其中步骤b进一步包括：
确定控制命令或响应消息的字节数，并根据预先设定的字节数范围使用相应的消息传输方式在远程控制部分和被控设备部分之间传输控制命令或响应消息。
在上述远程控制方法中，步骤b可以进一步包括：
计算预先设定时间段内的消息流量，并判断流量是否大于预设值，如果是，使用有线方式在远程控制部分和被控设备部分之间传输控制命令或响应消息；否则进一步确定控制命令或响应消息的字节数并执行后续步骤。
在上述远程控制方法中，步骤b中预先设定的字节数范围可以为两个范围，如果控制命令或响应消息的字节数在字节数较小的范围内，使用无线SMS业务方式传输；如果控制命令或响应消息的字节数在字节数较大的范围内，使用GSM系统的无线GPRS业务方式或CDMA系统的数据业务方式传输。
在上述远程控制方法中，如果通过其中一种无线业务方式进行传输时出现故障，切换到另一种无线业务方式进行传输；如果通过有线方式进行传输时出现故障，切换到无线业务方式进行传输。
从本发明的技术方案可以看出，通过设置集成了两种或两种以上消息传输方式的消息收发装置，可以对具体的消息根据其长度选择适当的消息传输方式进行传输，从而极大地降低了用户的使用成本，并因此促进远程控制系统的进一步普及和发展。
本发明可以在其中某种消息传输方式出现故障的情况下，自动切换到另外的传输方式，相比现有技术只能使用一种传输方式而言，本发明极大地提高了整个系统运行的可靠性。
同时，除了利用无线通信网络使用无线消息发送方式之外，本发明可以进一步使用有线方式传送消息，使大容量的消息传送更快捷，并且成本更低廉。
【附图说明】
图1是现有无线通信系统中直放站的结构框图；
图2是现有基于无线消息业务的远程控制系统的示意图；
图3是现有基于无线消息业务的远程控制方法的流程图；
图4是本发明应用于无线通信系统直放站控制的远程控制系统的一种实施例的示意图；
图5是图4所示实施例的结构框图；
图6是图4所示实施例的控制命令下发流程图；
图7是图4所示实施例的响应消息上报流程图；
图8是本发明第二种实施例的远程控制系统的示意图；
图9是图8所示实施例的控制命令下发流程图；
图10是图8所示实施例的响应消息上报流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图和应用于无线通信系统基站和直放站控制的具体实施例对本发明进行详细说明。
图4示出了本发明一个实施例的示意图，如图4所示，为了能够以较低的开发成本和使用成本实现对多个被控设备的集中远程控制，根据本发明的远程控制系统包括远程控制部分和被控设备部分，其中远程控制部分包括位于远程控制服务器上的远程控制模块和一个用于发送及接收无线消息的消息收发装置，被控设备部分包括位于被控设备内的主控模块，并且同样包括一个用于发送及接收无线消息的消息收发装置。这里的消息收发装置可以是一个无线调制解调器(MODEM)，而被控设备中的MODEM也可以直接是一个手机模块。
进一步如图5所示，在远程控制部分，远程控制模块位于远程控制服务器内部，而MODEM可以集成在远程控制器内部，也可以在远程控制服务器外部并连接到远程控制模块。为了能根据不同的控制命令容量选择不同的无线消息来发送控制命令，在发送控制命令时，本发明的远程控制模块用于接收用户的控制命令并加密，然后判断控制命令容量并根据容量选择不同无线消息方式，而本发明的MODEM则集成了至少两种无线消息业务，例如SMS业务和GPRS业务，MODEM用于接收来自远程控制模块的控制命令，并使用远程控制模块选择的无线消息业务发送控制命令。在接收响应消息时，MODEM用于接收通过无线网络发送的来自被控设备的响应消息，并将该响应消息传送给远程控制模块，远程控制模块接收到响应消息后，用于鉴权、解密，然后响应消息应用。
在被控设备部分，主控模块位于被控设备内部，而MODEM同样可以集成在被控设备内部，也可以在被控设备外部并电连接到主控模块。在接收控制命令时，MODEM用于接收通过无线网络发送的来自远程控制服务器的控制命令，并将其发送给主控模块。主控模块用于对控制命令进行鉴权、解密，然后将控制命令分发给相应的其它模块。在发送响应消息时，主控模块用于搜集相应信息，完成组帧、加密，并根据响应消息字符长度选择适当的无线消息方式。MODEM用于使用主控模块选择的无线消息业务将响应消息发送给远程控制服务器。
上面说明了本发明系统结构。可以看出，通过在MODEM中集成至少两种无线消息业务，并在远程控制模块或主控模块中增加一个用于判断消息长度并根据判断结果选择适当消息业务的模块，从而使本发明可以根据实际的命令或消息长度选择合适的无线消息发送方式，做到了成本最低，并且控制也更加方便灵活。
下面说明本发明的远程控制方法。远程控制方法同样也包括发送控制命令的过程和接收响应消息的过程，下面对其分别加以介绍。
如图6所示，在发送控制命令时，首先在步骤601，远程控制模块接收用户通过控制服务器的主机输入的命令，然后在步骤602对命令进行加密。然后在步骤603，判断命令字节是否大于预设值，如果大于预设值，则表明该字节很大，使用SMS消息发送既浪费时间又需要更高的成本，因此执行步骤604，也就是MODEM通过GPRS业务传输控制命令；如果命令字节小于预设值，则表明该命令适合于SMS业务传输，而不需要为了字节这么小的命令使用GPRS业务方式，同样可能形成支出浪费，因此执行步骤605，即MODEM通过SMS业务传输控制命令。
例如，进行日常维护时控制命令的字节数可能很少，这时仅需要使用SMS方式即可，而要对基站和直放站进行远程版本升级时，控制命令将会非常复杂，其字节数将相当大，这时就适宜于用GPRS方式进行数据传输。
在步骤606，被控设备的MODEM接收来自远程控制模块的控制命令，获取远程控制服务器的标识(ID)号，然后将控制命令发送给主控模块。主控模块分别在步骤607和608对控制命令进行鉴权和解密，然后在步骤609将解密后的控制命令发给相应模块，由相应模块根据控制命令进行相应调节。
如图7所示，在接收响应消息时，首先在步骤701，由被控设备中的主控模块搜集响应信息，然后在步骤702，主控模块对响应信息进行组帧、加密，并在步骤703判断响应消息的字节数是否大于预设值。同样，如果大于预设值，则执行步骤704，也就是MODEM通过GPRS业务传输；否则，执行步骤705，即MODEM通过SMS业务传输。
在步骤706，远程控制服务器的MODEM接收来自被控设备的响应消息，并获取被控设备的ID号，然后将响应消息传送给远程控制模块。在步骤707和708，远程控制模块对响应消息进行鉴权和解密，在步骤709响应响应消息进行相应动作。
图8示出了本发明另一个实施例的示意图。从图8可以看出，在这个实施例中远程控制服务器和被控设备中都增加了一个有线MODEM，这些有线MODEM通过有线网络连接在一起，这里的有线网络可以利用现有的有线通信网络，有线网络具有带宽高、信道质量号、MODEM设备成本低等诸多优点。在这里需要说明的是，有线MODEM同样可以像无线MODEM一样集成在远程控制服务器或者被控设备内部，也可以通过接口电连接到上述设备。另外，本领域技术人员也可以理解，有线MODEM和无线MODEM还可以集成在一个MODEM中，使这个MODEM既可以通过有线方式发送和接收数据，也可以通过无线方式发送和接收数据。
在远程控制系统中增加有线MODEM的目的在于，如果数据流量非常大，那么通过有线MODEM使用有线方式传送相比任何一种无线消息方式来说，都会提高传输速度并降低传输成本。
图9示出了增加有线MODEM后的控制命令下发流程图。如图9所示，在步骤901，远程控制模块接收用户通过控制服务器的主机输入的命令，然后在步骤902对命令进行加密。然后在步骤903，远程控制模块根据数据量的大小计算所需的流量，并判断计算的流量值是否大于预定值。如果这一段时间内的流量大于预定值，则表明此时需要传送的数据量很多，因此选择通过有线方式传输，也就是执行步骤904，通过有线MODEM传输控制命令。在这种情况下，首先在步骤905判断通过有线MODEM发送是否成功，如果成功，则使用有线MODEM发送，否则表明有线MODEM故障，则转到步骤907，通过无线MODEM传输。同时，如果步骤903判断的结果表明数据流量小于等于预设值，则表明数据量并不大，通过无线方式将更节约成本，因此执行步骤907，也就是通过无线MODEM传输。
在通过无线MODEM传输的情况下，首先在步骤908，判断命令字节是否大于预设值，如果大于预设值，则表明该字节很大，使用SMS消息发送既浪费时间又需要更高的成本，因此执行步骤911，也就是MODEM通过GPRS业务传输控制命令；如果命令字节小于预设值，则表明该命令适合于SMS业务传输，而不需要为了字节这么小的命令使用GPRS业务方式，同样可能形成支出浪费，因此执行步骤909，即MODEM通过SMS业务传输控制命令。
为了保证命令传输的可靠性，在决定MODEM通过SMS业务传输的情况下，进一步在步骤910判断数据传输是否成功，如果成功则使用SMS业务传输，否则转到步骤911，也就是转而使用GPRS业务传输，以保证命令不会被丢失。
在步骤911之后，也在步骤912判断是否发送成功，如果发送成功，则使用GPRS业务传输，否则在步骤917流程异常终止。
无论是通过有线MODEM，还是通过无线MODEM的SMS方式或GPRS方式传输的数据，在被控设备都会有相应的有线MODEM或者无线MODEM进行接收，也就是执行步骤906或913，被控设备的MODEM接收来自远程控制模块的控制命令，获取远程控制服务器的标识(ID)号，然后将控制命令发送给主控模块。主控模块分别在步骤914和915对控制命令进行鉴权和解密，然后在步骤916将解密后的控制命令发给相应模块，由相应模块根据控制命令进行相应调节。
和图9相似，图10示出了在这种实施例情况下的响应消息上报流程图。如图10所示，在步骤1001，由被控设备中的主控模块搜集相应信息，然后在步骤1002，主控模块对响应信息进行组帧、加密。然后在步骤1003，主控模块根据数据量计算所需的流量，并判断计算的流量值是否大于预定值。如果这一段时间内的流量大于预定值，则表明此时需要传送的数据量很多，因此选择通过有线方式传输，也就是执行步骤1004，通过有线MODEM传输控制命令。在这种情况下，首先在步骤1005判断通过有线MODEM发送是否成功，如果成功，则使用有线MODEM发送，否则表明有线MODEM故障，则转到步骤1007，通过无线MODEM传输。同时，如果步骤1003判断的结果表明数据流量小于等于预设值，则表明数据量并不大，通过无线方式将更节约成本，因此执行步骤1007，也就是通过无线MODEM传输。
在通过无线MODEM传输的情况下，首先在步骤1008，判断命令字节是否大于预设值，如果大于预设值，则表明该字节很大，使用SMS消息发送既浪费时间又需要更高的成本，因此执行步骤1011，也就是MODEM通过GPRS业务传输控制命令；如果命令字节小于预设值，则表明该命令适合于SMS业务传输，而不需要为了字节这么小的命令使用GPRS业务方式，同样可能形成支出浪费，因此执行步骤1009，即MODEM通过SMS业务传输控制命令。
为了保证命令传输的可靠性，在决定MODEM通过SMS业务传输的情况下，进一步在步骤1010判断数据传输是否成功，如果成功则使用SMS业务传输，否则转到步骤1011，也就是转而使用GPRS业务传输，以保证命令不会被丢失。
在步骤1011之后，也在步骤1012判断是否发送成功，如果发送成功，则使用GPRS业务传输，否则在步骤1017流程异常终止。
无论是通过有线MODEM，还是通过无线MODEM的SMS方式或GPRS方式传输的数据，在远程控制服务器都会由相应的有线MODEM或者无线MODEM进行接收，也就是执行步骤1006或1013，远程控制服务器的MODEM接收来自被控设备主控模块的响应消息，获取被控设备的标识(ID)号，然后将响应消息发送给远程控制模块。远程控制模块分别在步骤1014和1015对响应消息进行鉴权和解密，然后在步骤1016响应接收的响应消息。
本发明的远程控制系统和远程控制方法适用于所有同时支持两种或两种以上无线业务的无线通信系统，例如GSM、CDMA 2000、TDMA、WCDMA、TD-SCDMA等等。本发明的无线消息方式可以是GSM系统的MMS、SMS、GPRS和普通数据业务方式，也可以是包括CDMA 2000、WCDMA、TD-SCDMA等CDMA系统的MMS、SMS和数据业务方式。
上面通过两个具体实施例对本发明进行了介绍。本领域技术人员可以理解，除了这两种实施方式之外，在不背离本发明精神的情况下，可以有各种各样的实现方式。同时，本发明并不局限于对基站和直放站的远程控制，与此相反，本发明的精神可以应用到任何需要远程控制的场合。因此可以理解，上面的介绍仅仅用于展示本发明的精神，而不用于限制本发明的保护范围。