本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)通信、無線通信、組網(wǎng)技術(shù)、安全加密技術(shù)、通信協(xié)議、智能硬件領(lǐng)域。
背景技術(shù):
物聯(lián)網(wǎng)概念從提出來到現(xiàn)在已經(jīng)接近二十年,但是到目前為止,我們身邊事實存在的物聯(lián)網(wǎng)卻非常少,即使存在,也是專業(yè)或?qū)S玫模锫?lián)網(wǎng)本身應(yīng)該是一個開環(huán)的泛在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),但是事實遠遠不足以構(gòu)成泛在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此,物聯(lián)網(wǎng)的泛在化仍然面臨許多問題,也遇到很多客觀存在的約束條件,如傳感采集成本較高,網(wǎng)絡(luò)傳輸問題,與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相結(jié)合并利用云計算大數(shù)據(jù)處理能力不足問題;這些限制導(dǎo)致目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通常被限制在企業(yè)內(nèi)部如智能制造等領(lǐng)域,但是大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用沒有達成,在公共基礎(chǔ)服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用更是少之又少。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的推廣,大量感知類節(jié)點間通信如果全部采用電信網(wǎng)絡(luò)傳輸,不但成本非常昂貴,能耗高,而且在實現(xiàn)技術(shù)上難點也很多。
于是,需要一種物聯(lián)網(wǎng)接入棧,這種接入棧具備良好的整體封裝,這樣有利于實現(xiàn)快速簡易部署,使得各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以在各種公眾場合快捷、安全地單獨或者組網(wǎng)接入就近的物聯(lián)網(wǎng)接入棧,進而通過物聯(lián)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng),從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大面積推廣與應(yīng)用落地,使得物聯(lián)網(wǎng)更加平民化,實現(xiàn)社會公共服務(wù)能力進一步提升。
讓物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)高度融合,接入更加平民化,實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)和服務(wù)的快速普及擴張,為更多的智能硬件設(shè)備提供基礎(chǔ)信息高速公路。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,提供了一種可安全加密動態(tài)組網(wǎng)的戶外公用物聯(lián)網(wǎng)接入棧,所述接入棧包含硬件系統(tǒng)及相應(yīng)的軟件系統(tǒng),以及硬件和軟件所需的通信協(xié)議,所述接入棧包括主控模塊、通信模塊、多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)、加解密模塊、能源供應(yīng)模塊以及保護這些模塊所需的堅固殼體。
所述主控模塊與通信模塊相連、與多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連,與加解密模塊相連、與能源供應(yīng)模塊相連、通信模塊與加解密模塊相連、加解密模塊與多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連。
所述接入棧通過通信模塊能夠接入互聯(lián)網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng);所述通信模塊可以用包括且不限于有線網(wǎng)絡(luò)、wi-fi、3g/4g、微波、衛(wèi)星通信等方式接入互聯(lián)網(wǎng)或?qū)S镁W(wǎng)絡(luò),所述接入棧能夠自動獲得互聯(lián)網(wǎng)動態(tài)ip地址并表明身份id進行聯(lián)網(wǎng)通信;
所述接入棧主控模塊通過網(wǎng)絡(luò)進行遠程控制管理;所述多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)包括且不限于采用wi-fi、藍牙、zigbee/ieee802.15.4、nfc或未來的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)關(guān)設(shè)備;
所述安全加解密模塊,可以對物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間、網(wǎng)絡(luò)接入模塊與云中心之間的數(shù)據(jù)進行高效安全的加解密運算,并可接受云中心指令在線可靠更新加密算法和密鑰,加密模塊通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點間動態(tài)發(fā)放令牌,可實現(xiàn)一個物理物聯(lián)網(wǎng)上的多個邏輯組網(wǎng),由于令牌是動態(tài)的和時效的,并帶有加密信息,因此通過相同令牌可以實現(xiàn)動態(tài)組網(wǎng)和安全通信;
所述的能源供應(yīng)模塊,可使用公網(wǎng)電能或者電池,或者風(fēng)光水發(fā)電多種形式,為整個接入棧提供可靠的能源保證。本發(fā)明的接入棧軟件和接入棧硬件相結(jié)合,能夠使用戶通過自助方式來實現(xiàn)自身的設(shè)備接入到接入棧,接入棧與云端運營管理中心實時通信,能夠及時響應(yīng)客戶的需求,所述的云中心能夠接入不限數(shù)量的接入棧。此外,用兩個或以上所述接入棧相互搭配可組成冗余的可靠接入棧。
進一步地,所述的主控模塊,主控模塊實現(xiàn)對整個接入棧的各模塊和自身的智能化管理,包括:
s21,主控模塊和能源供應(yīng)模塊相連,能源供應(yīng)模塊對主控模塊進行供電,同時主控模塊自動感知能源供應(yīng)模塊的狀態(tài),包括溫度、電壓,根據(jù)感知到的狀態(tài)對能源模塊進行管理,包括充電、放電、開啟或關(guān)閉散熱;
s22,主控模塊和加解密模塊相連,主控模塊給加解密模塊發(fā)送需要加解密的數(shù)據(jù)和指令,操作完成后,主控模塊將操作結(jié)果反饋給指令來源端,同時把數(shù)據(jù)和指令發(fā)送到目標設(shè)備上;
s23,主控模塊和通信模塊相連,當通信模塊長時間無法進行通信時或出現(xiàn)其它無法處理的情況時,主控模塊對通信進行強制重啟,當通信模塊處于長時間空閑時,主控模塊可以使通信模塊進入待機狀態(tài);
s24,主控模塊和多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連,主控模塊對多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)進行控制和管理,包括當接入網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)意外時,主控模塊先通過通信模塊往云中心上報故障,接著對網(wǎng)關(guān)進行強制重啟或復(fù)位,操作成功后再次向云中心進行狀態(tài)上報;
更進一步地,可安全加密動態(tài)組網(wǎng)的戶外公用物聯(lián)網(wǎng)接入棧,其通信模塊接入網(wǎng)絡(luò)的機制為:
s31,通信模塊接入到互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)或其它專用網(wǎng),通信模塊與加解密模塊相連,通信模塊與電源模塊相連,通信模塊與主控模塊相連;
s32,通過有線網(wǎng)絡(luò)、wi-fi、3g/4g、微波、衛(wèi)星通信等方式接入互聯(lián)網(wǎng)或?qū)S镁W(wǎng)絡(luò);
s33,對通信模塊進行必要的預(yù)配置,包括云中心入口ip或域名網(wǎng)址地址、端口號、協(xié)議類型、心跳參數(shù)、訪問密碼,加解密算法,這些預(yù)配置將來能夠進行在線升級修改,此外,還有通信模塊自身的身份信息、ip地址、接入網(wǎng)絡(luò)時所需的用戶名和密碼;
s34,通信模塊接入網(wǎng)絡(luò)之后,自動和云中心通信,創(chuàng)建可靠安全加密連接,從而建立起安全的通信信道,信道意外中斷時,模塊自身能夠自動檢測并發(fā)現(xiàn),并根據(jù)檢測的結(jié)果進行網(wǎng)絡(luò)重連;
s35,通信信道創(chuàng)建完成后,自動和下位機進行通信,自動喚醒接入設(shè)備,開始進行正常的數(shù)據(jù)傳輸,使得云中心能夠通過該信道和當前接入?;蛘呓尤虢尤霔5脑O(shè)備進行通信,包括設(shè)備端的數(shù)據(jù)上傳反饋和云中心下發(fā)的指令或數(shù)據(jù)。
更進一步地,所述的安全加解密模塊,其安全加密機制為:
s41,加解密模塊與通信模塊相連,與多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連,與主控模塊相連;
s42,加密模塊通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點間動態(tài)發(fā)放令牌,即令牌由云中心統(tǒng)一下發(fā),可被物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備驗證但不可更改,令牌是帶有組網(wǎng)信息、時效信息和加密信息的通行證,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接收到該令牌后,驗證令牌并按令牌信息加入邏輯網(wǎng)絡(luò)同時按加密信息進行加解密;
s43,接到相同令牌的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點就加入了一個相同的邏輯網(wǎng)絡(luò)并擁有相同加解密信息,因此相互之間可以安全組網(wǎng)和通訊;
s44,由于令牌是云中心發(fā)放的,相同的令牌可以發(fā)給通過不同物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,或者是發(fā)給在物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議看來是相互隔離的網(wǎng)絡(luò),加解密模塊通過云中心在互聯(lián)網(wǎng)上建立物聯(lián)網(wǎng)的安全通信隧道,從而打通相互隔離的物聯(lián)網(wǎng),克服物聯(lián)網(wǎng)距離限制,在更大規(guī)模的相互隔離的物聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)高效、動態(tài)和安全組網(wǎng)。
更進一步地,所述的多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)模塊,其接入機制為:
s51,多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)模塊與能源供應(yīng)模塊相連,與主控模塊相連,與加解密模塊相連,與接入的各類設(shè)備相連;
s52,接入設(shè)備和網(wǎng)關(guān)進行底層協(xié)議會話,約定雙方通信擬采用的通信協(xié)議;
s53,網(wǎng)關(guān)對協(xié)議進行判定是否需要進行協(xié)議轉(zhuǎn)換或編碼,如果需要轉(zhuǎn)換或編碼,則進行協(xié)議轉(zhuǎn)換或編碼適配,如果不需要,則直接建立通信信道,協(xié)議的轉(zhuǎn)換或編碼適配采用軟件方式實現(xiàn);
s54,網(wǎng)關(guān)對各接入設(shè)備的信息進行存儲和維護,根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)對設(shè)備進行管理,包括喚醒、控制、通信、診斷、斷開操作;
s55,網(wǎng)關(guān)根據(jù)令牌進行邏輯子網(wǎng)的劃分和管理;
s56,已經(jīng)接入到網(wǎng)關(guān)并且?guī)в邢嗤钆频脑O(shè)備之間可以進行相互通信。
更進一步地,所述的動態(tài)組網(wǎng),其動態(tài)組網(wǎng)機制為:
s61,動態(tài)組網(wǎng)采用開放的通信協(xié)議,通信協(xié)議為復(fù)合協(xié)議,即可同時支持多種子協(xié)議,協(xié)議解釋和轉(zhuǎn)換通過處理器來實現(xiàn);
s62,請求接入的模塊根據(jù)自身能支持的協(xié)議進行試通信嘗試,試通信確認能達到最好通信效果的協(xié)議,并以此協(xié)議創(chuàng)建和接入棧的通信會話;
s63,和接入棧建立通信會話機制后,接入棧即可寄存該設(shè)備的接入?yún)f(xié)議,當有其它類似設(shè)備再請求時,根據(jù)此會話機制快速建立會話;
s64,由云中心統(tǒng)一發(fā)放令牌,該令牌可被物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備驗證且不可更改,帶有組網(wǎng)信息、時效信息和加密信息的通行證,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接收到該令牌后,驗證令牌并按令牌信息加入邏輯網(wǎng)絡(luò)同時按加密信息進行加解密;
s65,接到相同令牌的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點就加入了一個相同的邏輯網(wǎng)絡(luò)并擁有相同加解密信息,因此可以安全組網(wǎng)和通訊;
s66,進一步的,由于令牌是云中心發(fā)放的,相同的令牌可以發(fā)給通過不同物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,或者是發(fā)給在物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議看來是相互隔離的網(wǎng)絡(luò),加解密模塊通過云中心在互聯(lián)網(wǎng)上建立物聯(lián)網(wǎng)的安全通信隧道,從而打通相互隔離的物聯(lián)網(wǎng),克服物聯(lián)網(wǎng)距離限制,在更大規(guī)模的相互隔離的物聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)高效、動態(tài)和安全組網(wǎng)。
更進一步地,所述的能源供應(yīng)模塊,其能源供應(yīng)機制:
s71,能源供應(yīng)模塊與主控模塊相連,與通信模塊相連,與多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連,對相連的這些模塊進行供電;
s72,能源供應(yīng)模塊內(nèi)部輸出額定功率的多個不同電壓弱電,包括3v/5v/9v/12v;
s73,能源供應(yīng)模塊能夠接入多種不同的電源,包括交流和直流,并能自動進行穩(wěn)壓,并根據(jù)接入的電源自動進行轉(zhuǎn)換,最終轉(zhuǎn)換成直流,即包括ac/dc和dc/dc;
s74,能源供應(yīng)模塊自身帶有散熱設(shè)計,包括自啟動的散熱單元,從而保證能源模塊自身所產(chǎn)生熱量能夠得到快速的擴散,避免過熱導(dǎo)致模塊的損壞或者接入棧工作不穩(wěn)定;
s75,能源供應(yīng)模塊內(nèi)有傳感器,能夠獲得模塊的溫度、濕度、電壓等實時數(shù)據(jù),并自動上報到通信模塊。
更進一步地,所述的堅固外殼,堅固外殼特征具備:
s81,所述的能源供應(yīng)模塊、加解密模塊、通信模塊、主控模塊、多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)模塊都安裝固定在堅固外殼內(nèi)部固定結(jié)構(gòu)上;
s82,堅固外殼在物理結(jié)構(gòu)上能夠支撐一定的來自各個方向的壓力或撞擊力而不變形,此外,該外殼自身具備抗銹蝕、腐蝕,戶外復(fù)雜環(huán)境下能夠保證長期使用;
s83,堅固外殼在物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計上能夠?qū)崿F(xiàn)防水、防塵、防潮、防高溫,保證接入棧在戶外復(fù)雜的環(huán)境下能夠正常工作;
s84,堅固外殼在物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計上能夠?qū)崿F(xiàn)避免對內(nèi)部電器所需的無線通信信號的屏蔽或衰減,從而保證對外通信和對內(nèi)通信信號的正常;
s85,此外,外殼設(shè)計還有具備防盜和防易破壞功能;
s86,外殼自身具備接地能力,從而避免在閃電打雷極端天氣時,因為雷電導(dǎo)致對外殼內(nèi)部電器的破壞。
本發(fā)明的優(yōu)勢和價值在于:
該接入棧設(shè)備既可以獨立產(chǎn)品形態(tài)存在,又可以與諸如電線桿,公交站臺,路燈,充電樁,房車水電樁,垃圾箱,戶外廣告牌等其他戶外固定或不固定的標的物整合在一塊,向各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供廣泛覆蓋,靈活高效且安全的接入、識別、定位、跟蹤、通訊、監(jiān)控、管理和調(diào)度服務(wù)。
這種模式最大的好處是快速擴大了各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用范圍,使得物聯(lián)網(wǎng)可以動起來,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以不再需要依賴獨立的網(wǎng)絡(luò)接入,加解密和計算處理能力,讓云成為各種物聯(lián)網(wǎng)計算的超級中心,各種應(yīng)用實現(xiàn)的成本大幅下降而效率卻幾何級上升,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用得以爆炸性發(fā)展。
另外一個比喻,就如同我們讓wi-fi覆蓋所有公共區(qū)域,就不需要人人都拿一個4g無線上網(wǎng)路由器。
結(jié)合在電動車充電樁上面的接入??梢栽谥魅穗x開的情況自動啟動車位周邊的各種安防設(shè)備進入設(shè)防狀態(tài)。同時通過云端預(yù)約物聯(lián)網(wǎng)機器人或者無人飛機自動將主人預(yù)訂的送餐送抵車位旁邊的自動物流箱中待主人回來后送出。
安裝在房車水電樁上的接入??梢宰詣幼R別前來停泊的房車型號,激活管理安防設(shè)備,啟動管理院落燈光氛圍和背景音樂,同時通過云端將主人下達的各種情景模式分解成設(shè)備動作指令傳送給房車院落和車上的各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備執(zhí)行完成相應(yīng)的動作。
除了安裝在相對固定的前述載體上,本發(fā)明還能安裝在移動載體上,如車輛、游艇或其它移動載體上,本發(fā)明仍舊能夠?qū)崿F(xiàn)其各項功能,發(fā)揮其移動接入的作用。
通過大范圍普及部署該接入棧,各種設(shè)備能夠隨時隨地接入到這些接入棧,從而通過手機app或pc軟件,甚至于web頁面進行設(shè)備的狀態(tài)感知和管控,如果再開放豐富的api接口,最終必然形成一個龐大但是接入成本卻極其低廉的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系。
綜上所述,通過通信模塊實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入的落地,通過加解密模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全加解密傳輸,通過多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的無縫接入和自動組網(wǎng),通過能源供應(yīng)模塊對接入棧內(nèi)各模塊進行供電,外加堅固的外殼,基于硬件的協(xié)議開發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng),整體上形成一個功能相對完善的物聯(lián)網(wǎng)接入棧,一方面使得接入棧在安裝、使用、運維各方面更加簡便,有助于快速普及該網(wǎng)絡(luò),另一方面,通過接入棧解決了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都需要各自配備電信通絡(luò)通信端問題,極大降低了成本,動態(tài)組網(wǎng)和加解密的實現(xiàn)本身也增加了網(wǎng)絡(luò)的可靠性,因此,這個物聯(lián)網(wǎng)接入棧的意義就在于讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備高效安全隨時隨地接入,協(xié)助物聯(lián)網(wǎng)真正邁入云計算時代!
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種可安全加密動態(tài)組網(wǎng)的戶外公用智能物聯(lián)
網(wǎng)接入棧結(jié)構(gòu)框圖;
圖2是本發(fā)明的一種可安全加密動態(tài)組網(wǎng)的戶外公用智能物聯(lián)
網(wǎng)接入棧和云中心、各種接入設(shè)備搭配組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖;
圖3是本發(fā)明的一種可安全加密動態(tài)組網(wǎng)的戶外公用智能物聯(lián)
網(wǎng)接入棧采用多接入棧冗余部署時,搭配組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
參考圖1、圖2和圖3所示的一種可安全加密動態(tài)組網(wǎng)的戶外公用物聯(lián)網(wǎng)接入棧,接入棧包含硬件系統(tǒng)及相應(yīng)的軟件系統(tǒng),以及硬件和軟件所需的通信協(xié)議,接入棧外殼采用堅固殼體(如304不銹鋼材質(zhì)),殼體內(nèi)包括主控模塊、通信模塊、多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)、加解密模塊、能源供應(yīng)模塊,此外,殼體上嵌入有各模塊的指示燈,包括電源模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、接入網(wǎng)關(guān)模塊、主控模塊、加解密模塊。
所述主控模塊與通信模塊相連,與多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連,與加解密模塊相連,與能源供應(yīng)模塊相連,通信模塊與加解密模塊相連,加解密模塊與多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連。所述接入棧通過通信模塊能夠接入互聯(lián)網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng);所述通信模塊可以用包括且不限于有線網(wǎng)絡(luò)、wi-fi、3g/4g、微波、衛(wèi)星通信等方式接入互聯(lián)網(wǎng)或?qū)S镁W(wǎng)絡(luò),所述接入棧能夠自動獲得互聯(lián)網(wǎng)動態(tài)ip地址并表明身份id進行聯(lián)網(wǎng)通信;所述接入棧主控模塊能通過網(wǎng)絡(luò)進行遠程控制管理;所述多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)包括且不限于采用wi-fi、藍牙、zigbee/ieee802.15.4、nfc或未來的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)關(guān)設(shè)備;所述安全加解密模塊,可以對物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間、網(wǎng)絡(luò)接入模塊與云中心之間的數(shù)據(jù)進行高效安全的加解密運算,并可接受云中心指令在線可靠更新加密算法和密鑰,加密模塊通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點間動態(tài)發(fā)放令牌,實現(xiàn)一個物理物聯(lián)網(wǎng)上的多個邏輯組網(wǎng),由于令牌是動態(tài)的和時效的,并帶有加密信息,因此通過相同令牌可以實現(xiàn)動態(tài)組網(wǎng)和安全通信;所述的能源供應(yīng)模塊,可使用公網(wǎng)電能或者電池,或者風(fēng)光水發(fā)電多種形式,為整個接入棧提供可靠的能源保證。接入棧軟件和接入棧硬件相結(jié)合,使用戶通過自助方式來實現(xiàn)自身的設(shè)備接入到接入棧,接入棧與云端運營管理中心實時通信,能夠及時響應(yīng)客戶的需求,所述的云中心能夠接入不限數(shù)量的接入棧。此外,用兩個所述接入棧相互搭配組成冗余的可靠接入棧。
所述的主控模塊實現(xiàn)對整個接入棧的各模塊和自身的智能化管理,包括:
s1,主控模塊和能源供應(yīng)模塊相連,能源供應(yīng)模塊對主控模塊進行供電,同時主控模塊自動感知能源供應(yīng)模塊的狀態(tài),包括溫度、電壓,根據(jù)感知到的狀態(tài)對能源模塊進行管理,包括充電、放電、開啟或關(guān)閉散熱;
s2,主控模塊和加解密模塊相連,主控模塊給加解密模塊發(fā)送需要加解密的數(shù)據(jù)和指令,操作完成后,主控模塊將操作結(jié)果反饋給指令來源端,同時把數(shù)據(jù)和指令發(fā)送到目標設(shè)備上;
s3,主控模塊和通信模塊相連,當通信模塊長時間無法進行通信時或出現(xiàn)其它無法處理的情況時,主控模塊對通信進行強制重啟,當通信模塊處于長時間空閑時,主控模塊可以使通信模塊進入待機狀態(tài);
s4,主控模塊和多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連,主控模塊對多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)進行控制和管理,包括當接入網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)意外時,主控模塊先通過通信模塊往云中心上報故障,接著對網(wǎng)關(guān)進行強制重啟或復(fù)位,操作成功后再次向云中心進行狀態(tài)上報;
所述的可安全加密動態(tài)組網(wǎng)的戶外公用物聯(lián)網(wǎng)接入棧,其通信模塊接入網(wǎng)絡(luò)的機制為:
s1,通信模塊接入到互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)或其它專用網(wǎng),通信模塊與加解密模塊相連,通信模塊與電源模塊相連,通信模塊與主控模塊相連;
s2,通過3g方式接入互聯(lián)網(wǎng);
s3,對通信模塊進行必要的預(yù)配置,包括云中心入口ip或域名網(wǎng)址地址、端口號、協(xié)議類型、心跳參數(shù)、訪問密碼,加解密算法,這些預(yù)配置將來能夠進行在線升級修改,此外,還有通信模塊自身的身份信息、ip地址、接入網(wǎng)絡(luò)時所需的用戶名和密碼;
s4,通信模塊接入網(wǎng)絡(luò)之后,自動和云中心通信,創(chuàng)建可靠安全加密連接,從而建立起安全的通信信道,信道意外中斷時,模塊自身能夠自動檢測并發(fā)現(xiàn),并根據(jù)檢測的結(jié)果進行網(wǎng)絡(luò)重連;
s5,通信信道創(chuàng)建完成后,自動和下位機進行通信,自動喚醒接入設(shè)備,開始進行正常的數(shù)據(jù)傳輸,使得云中心能夠通過該信道和當前接入?;蛘呓尤虢尤霔5脑O(shè)備進行通信,包括設(shè)備端的數(shù)據(jù)上傳反饋和云中心下發(fā)的指令或數(shù)據(jù)。
所述的安全加解密模塊,其安全加密機制為:
s1,加解密模塊與通信模塊相連,與多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連,與主控模塊相連;
s2,加密模塊通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點間動態(tài)發(fā)放令牌,即令牌由云中心統(tǒng)一下發(fā),令牌可被物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備驗證但不可更改,令牌帶有組網(wǎng)信息、時效信息和加密信息,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接收到該令牌后,驗證令牌并按令牌信息加入邏輯網(wǎng)絡(luò)同時按加密信息進行加解密;
s3,接到相同令牌的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點加入了一個相同的邏輯網(wǎng)絡(luò)并擁有相同加解密信息,因此相互之間可以安全組網(wǎng)和通訊;
s4,由于令牌是云中心發(fā)放的,相同的令牌可以發(fā)給通過不同物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,或者是發(fā)給在物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議看來是相互隔離的網(wǎng)絡(luò),加解密模塊通過云中心在互聯(lián)網(wǎng)上建立物聯(lián)網(wǎng)的安全通信隧道,從而打通相互隔離的物聯(lián)網(wǎng),克服物聯(lián)網(wǎng)距離限制,在更大規(guī)模的相互隔離的物聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)高效、動態(tài)和安全組網(wǎng)。
所述的多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)模塊,其接入機制為:
s1,多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)模塊與能源供應(yīng)模塊相連,與主控模塊相連,與加解密模塊相連,與接入的各類設(shè)備相連;
s2,接入設(shè)備和接入網(wǎng)關(guān)進行底層協(xié)議會話,約定雙方通信擬采用的通信協(xié)議;
s3,接入網(wǎng)關(guān)對協(xié)議進行判定是否需要進行協(xié)議轉(zhuǎn)換,如果需要轉(zhuǎn)換,則進行協(xié)議轉(zhuǎn)換適配,如果不需要,則直接建立通信信道;
s4,接入網(wǎng)關(guān)對各接入設(shè)備的信息進行存儲和維護,根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)對設(shè)備進行管理,包括喚醒、控制、通信、診斷、斷開操作;
s5,接入網(wǎng)關(guān)根據(jù)令牌進行邏輯子網(wǎng)的劃分和管理;
s6,已經(jīng)接入網(wǎng)關(guān)并且?guī)в邢嗤钆频脑O(shè)備之間可以進行相互通信。
所述的動態(tài)組網(wǎng),其動態(tài)組網(wǎng)機制為:
s1,動態(tài)組網(wǎng)采用開放的通信協(xié)議,通信協(xié)議為復(fù)合協(xié)議,即可同時支持多種子協(xié)議,協(xié)議解釋和轉(zhuǎn)換通過處理器來實現(xiàn);
s2,請求接入的模塊根據(jù)自身能支持的協(xié)議進行試通信嘗試,試通信確認能達到最好通信效果的協(xié)議,并以此協(xié)議創(chuàng)建和接入棧的通信會話;
s3,和接入棧建立通信會話機制后,接入棧即可寄存該設(shè)備的接入?yún)f(xié)議,當有其它類似設(shè)備再請求時,根據(jù)此會話機制快速建立會話;
s4,由云中心統(tǒng)一發(fā)放令牌,該令牌可被物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備驗證且不可更改,帶有組網(wǎng)信息、時效信息和加密信息的通行證,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接收到該令牌后,驗證令牌并按令牌信息加入邏輯網(wǎng)絡(luò)同時按加密信息進行加解密;
s5,接到相同令牌的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點就加入了一個相同的邏輯網(wǎng)絡(luò)并擁有相同加解密信息,因此可以安全組網(wǎng)和通訊;
s6,進一步的,由于令牌是云中心發(fā)放的,相同的令牌可以發(fā)給通過不同物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,或者是發(fā)給在物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議看來是相互隔離的網(wǎng)絡(luò),加解密模塊通過云中心在互聯(lián)網(wǎng)上建立物聯(lián)網(wǎng)的安全通信隧道,從而打通相互隔離的物聯(lián)網(wǎng),克服物聯(lián)網(wǎng)距離限制,在更大規(guī)模的相互隔離的物聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)高效、動態(tài)和安全組網(wǎng)。
所述的能源供應(yīng)模塊,其能源供應(yīng)機制在于:
s1,能源供應(yīng)模塊與主控模塊相連,與通信模塊相連,與多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)相連,對相連的這些模塊進行供電;
s2,能源供應(yīng)模塊內(nèi)部輸出額定功率的多個不同弱電電壓,包括3v/5v/9v/12v;
s3,能源供應(yīng)模塊采用直流供電;
s4,能源供應(yīng)模塊自身帶有散熱設(shè)計,包括自啟動的散熱單元,從而保證能源模塊自身所產(chǎn)生熱量能夠得到快速的擴散,避免過熱導(dǎo)致模塊的損壞或者接入棧工作不穩(wěn)定;
s5,電源供應(yīng)模塊內(nèi)有傳感器,能夠獲得模塊的溫度、濕度、電壓等實時數(shù)據(jù),并自動上報到通信模塊;
所述的堅固外殼,具備如下:
s1,所述的能源供應(yīng)模塊、加解密模塊、通信模塊、主控模塊、多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)模塊都安裝固定在堅固外殼內(nèi)部固定結(jié)構(gòu)上;
s2,堅固外殼材質(zhì)選用1.5mm厚度的304不銹鋼,使得接入棧外殼在物理結(jié)構(gòu)上能夠支撐一定的來自各個方向的壓力或撞擊力而不變形,此外,該外殼自身具備抗銹蝕、腐蝕,戶外復(fù)雜環(huán)境下能夠保證長期使用;
s3,堅固外殼在物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計上實現(xiàn)防水、導(dǎo)水、防塵、防潮、防暴曬,保證接入棧在戶外復(fù)雜的環(huán)境下能夠正常工作;
s4,堅固外殼在物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計上,把頂蓋部分按30°進行斜切,斜切部分采用亞克力板進行鑲嵌,有效避免對內(nèi)部電器所需的無線通信信號的屏蔽或衰減,從而保證對外通信和對內(nèi)通信信號的正常;
s5,此外,外殼設(shè)計上,固定螺絲設(shè)計在箱體內(nèi)部,箱體背部用帶鎖的蓋進行安全防護;
s6,箱體內(nèi)電器及箱體都直接接地,從而避免在閃電打雷極端天氣時,因為雷電導(dǎo)致對外殼內(nèi)部電器的破壞。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),當可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。