一种物联网的跨平台移动访问系统的制作方法

本发明涉及物联网通信领域，尤其涉及一种物联网关的跨平台访问系统。

背景技术：

物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用技术。物联网通过约定的协议，把任何物品和互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。随着计算机和网络技术的发展，物联网领域发生了深刻的技术变革。其功能不仅仅限制在温度、压力、湿度、光照强度等这些数据的测量上。现如今，随着网络发展和用户多样化的需求，产生了各种各样的消费产品，例如：智能手机、移动平板、数码相机和穿戴设备等。同样，在特定领域，物联网系统不仅能够灵活的接入和访问各种设备，而且能满足用户的特殊需求。

物联网智能家居领域中应用的比较广泛，一般由移动客户端、家庭无线局域网、互联网和家电控制模块等组成。客户端通过互联网和家庭服务器通信，然后通过无线收发模块实现对智能家电设备的控制。

现有的物联网客户端很多都需要在移动端下载APP，安装后才可以使用。很难适用于访问系统的多样性，而且在Store上发布应用需要审核，很难达到实时更新，代码安全问题也很难控制。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种物联网关的跨平台访问系统，包括：智能感知层、物联网关层、网络层和应用层；

所述智能感知层包含若干传感器和无线控制开关，负责采集数据，将对物体和环境的感知变成电信号传输；

所述网络层包括数据存储服务器；

所述应用层包括：设置有浏览器的访问设备；

所述物联网关层用于对智能感知层中不同类型的传感器进行动态适配和控制，并对传感器采集的数据进行解析和存储，然后传输至网络层，其中，所述物联网关层包括：数据库模块、网络穿透服务器控制器模块、嵌入式Web服务器、嵌入式Web服务器控制器模块、屏幕监控模块、网关设置模块；

数据库模块用于对信息本地存储；

网络穿透服务器控制器模块用于开关网络穿透服务器，实现远程访问内网地址；

嵌入式Web服务器和嵌入式Web服务器控制器模块用于对Web页面资源控制；

屏幕监控模块用于为用户提供直接通过浏览器软件查控屏幕状态；

网关设置模块包括网络设置，时间设置和修改账户。

优选地，所述应用层还包括：客户端判断模块，客户端执行模块；

所述客户端判断模块用于判断用户使用的客户端与系统是否属于同一网段；

所述客户端执行模块用于所述客户端判断模块判断用户使用的客户端与系统是否属于同一网段，当所述客户端判断模块判断用户使用的客户端与系统属于同一网段时，判断为私网用户，所述客户端执行模块获准所述客户端直接访问；当所述客户端判断模块判断用户使用的客户端与系统不属于同一网段时，判断为公网用户，所述客户端通过公网服务器，经过网络穿透服务器访问物联网系统。

优选地，所述应用层还包括：资源访问模块；

资源访问模块用于使用户通过智能设备的浏览器发出URI请求资源，嵌入式Web服务器的Servlet模块响应请求，并向请求端提供Html资源和数据信息，用户所需的实时数据信息通过采集控制器从传感器层采集解析得到，所需的历史数据信息可直接从数据库中查找得到。

优选地， 资源访问模块还用于客户端控制命令到达嵌入式Web服务器后，嵌入式Web服务器向智能感知层传达控制请求，智能感知层生成相应的命令发送到汇聚节点，汇聚节点控制传感器组。

优选地，所述嵌入式Web服务器还用于为用户提供Web页面访问及相应GET/POST请求，对网关系统本身进行参数获取及设置，嵌入式Web服务器通过控制摄像头进行云台及视频转换，向智能感知层请求传感器数据及发送传感器控制指令。

优选地，所述智能感知层包括：传感器信息控制模块；

传感器信息控制模块用于对各个传感器感应的信息进行查看，信息包含位置和当前位置传感器查看、传感器当前数据、历史表格数据和历史折线图数据；传感器信息控制模块还用于对传感器位置增删和不同位置传感器的增删。

优选地，所述嵌入式服务器包括：客户浏览器工作模式、Web服务器工作模式；

客户浏览器工作模式使用户通过智能移动设备或者台式电脑使用浏览器，获取网关信息和对物联网关进行控制，当用户通过浏览器访问Web服务器网址时，浏览器产生数据请求消息，浏览器把用户请求转发给服务器，服务器端接收到用户的请求消息后，使用Servlet对用户请求进行解析；

Web服务器工作模式用于将解析出对数据请求的命令发送到数据库，SQLite数据库调用数据库中的增删改查操作语句，得到用户最终所需数据或完成对数据库中数据的操作，嵌入式物联网关服务器再把用户数据返回给浏览器，浏览器利用JavaScript对数据进行解析，并以网页的形式最终展现给用户。

优选地，所述智能感知层感知的信息包括：空气温湿度、光照强度、土壤温湿度和开关状态；客户端采用jQuery Ajax技术实现增删改查请求，物联网关层收到HttpServlet指令后，解析JSON信息，并实现修改数据库的操作。

优选地，网关设置模块包括：网关设置界面；

网关设置界面设有登录二级密码，登录二级密码包括：修改帐户和密码、时间设置、网络设置、软件查看、运行命令和重启设备。

优选地，所述物联网关层还包括：物联网关地址搜寻模块；

物联网关地址搜寻模块用于登录网关后为用户提供网关IP地址而进行的网段内搜寻功能；通过Ajax的post方法，依次向网段内IP地址进行验证请求，如果请求的地址和物联网关服务器地址一致，服务器向软件返回网关地址，并将IP地址记录到本地存储文件Localstorage中，显示搜寻成功提示；如果请求的地址和物联网关服务器地址不一致，服务器向软件返回404错误或者500错误。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

物联网关的跨平台访问系统实现了移动客户端浏览器可通过该系统远程访问或控制智能接入设备，提供一个开放的数据接口，扩展了物联网关系统的访问范围，方便二次应用开发。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为物联网关的跨平台访问系统的整体示意图；

图2物联网关的跨平台访问系统架构图；

图3模块交互图；

图4访问控制信息流程图；

图5登录界面；

图6常用功能界面框架；

图7传感器信息显示界面。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种物联网关的跨平台访问系统，如图1、图2、图3、图4所示，包括：智能感知层1、物联网关层2、网络层3和应用层4；

所述智能感知层1包含若干传感器和无线控制开关，负责采集数据，将对物体和环境的感知变成电信号传输；

所述物联网关层2用于对智能感知层中不同类型的传感器进行动态适配和控制，并对传感器采集的数据进行解析和存储，然后传输至网络层；所述网络层3包括：用于数据储存的数据存储服务器，所述应用层4包括：设置有浏览器的访问设备。

所述物联网关层2包括：数据库模块、网络穿透服务器控制器模块、嵌入式Web服务器、嵌入式Web服务器控制器模块、屏幕监控模块、网关设置模块；数据库模块用于对信息本地存储；网络穿透服务器控制器模块用于开关网络穿透服务器，实现远程访问内网地址；嵌入式Web服务器和嵌入式Web服务器控制器模块用于对Web页面资源控制；屏幕监控模块用于为用户提供直接通过浏览器软件查控屏幕状态；网关设置模块包括网络设置，时间设置和修改账户。访问设备采用智能手机、移动平板等。在图1中，i表示传感器节点，S表示汇聚节点，T表示无线开关，11表示为本地使用的终端。

所述应用层4还包括：客户端判断模块，客户端执行模块；所述客户端判断模块用于判断用户使用的客户端与系统是否属于同一网段；所述客户端执行模块用于所述客户端判断模块判断用户使用的客户端与系统是否属于同一网段，当所述客户端判断模块判断用户使用的客户端与系统属于同一网段时，判断为私网用户，所述客户端执行模块获准所述客户端直接访问；当所述客户端判断模块判断用户使用的客户端与系统不属于同一网段时，判断为公网用户，所述客户端通过公网服务器，经过网络穿透服务器访问物联网系统。

系统还包括：资源访问模块；资源访问模块用于使用户通过智能设备的浏览器发出URI请求资源，嵌入式Web服务器的Servlet模块响应请求，并向请求端提供Html资源和数据信息，用户所需的实时数据信息通过采集控制器从传感器层采集解析得到，所需的历史数据信息可直接从数据库中查找得到。

系统还包括：资源访问模块；资源访问模块用于客户端控制命令到达嵌入式Web服务器后，嵌入式Web服务器向智能感知层传达控制请求，智能感知层生成相应的命令发送到汇聚节点，汇聚节点控制传感器组。

所述嵌入式Web服务器还用于为用户提供Web页面访问及相应GET/POST请求，对网关系统本身进行参数获取及设置，嵌入式Web服务器通过控制摄像头进行云台及视频转换，向智能感知层请求传感器数据及发送传感器控制指令。

所述智能感知层包括：传感器信息控制模块；传感器信息控制模块用于对各个传感器感应的信息进行查看，信息包含位置和当前位置传感器查看、传感器当前数据、历史表格数据和历史折线图数据； 传感器信息控制模块还可以用于当传感器的数量或位置变化时，使系统做出相应的管理，并及时调整访问范围。

所述嵌入式服务器包括：客户浏览器工作模式、Web服务器工作模式；客户浏览器工作模式使用户通过智能移动设备或者台式电脑使用浏览器，获取网关信息和对物联网关进行控制，当用户通过浏览器访问Web服务器网址时，浏览器产生数据请求消息，浏览器把用户请求转发给服务器，服务器端接收到用户的请求消息后，使用Servlet对用户请求进行解析；

Web服务器工作模式用于将解析出对数据请求的命令发送到数据库，SQLite数据库调用数据库中的增删改查操作语句，得到用户最终所需数据或完成对数据库中数据的操作，嵌入式物联网关服务器再把用户数据返回给浏览器，浏览器利用JavaScript对数据进行解析，并以网页的形式最终展现给用户。

所述智能感知层感知的信息包括：空气温湿度、光照强度、土壤温湿度和开关状态；客户端采用jQuery Ajax技术实现增删改查请求，物联网关层收到HttpServlet指令后，解析JSON信息，并实现修改数据库的操作。

网关设置模块包括：网关设置界面；网关设置界面设有登录二级密码，登录二级密码包括：修改帐户和密码、时间设置、网络设置、软件查看、运行命令和重启设备。

所述物联网关层还包括：物联网关地址搜寻模块；物联网关地址搜寻模块用于登录网关后为用户提供网关IP地址而进行的网段内搜寻功能；通过Ajax的post方法，依次向网段内IP地址进行验证请求，如果请求的地址和物联网关服务器地址一致，服务器向软件返回网关地址，并将IP地址记录到本地存储文件Localstorage中，显示搜寻成功提示。

图5为网站登录功能是网站系统安全的第一道屏障，只有经过身份验证的用户才能够顺利访问网站资源。用户信息存放在网关所在硬件系统自带的SQLite数据库中，为保证数据安全，通讯和存储过程中密码使用MD5进行加密。

图6界面主要包括三个部分：智能感知、屏幕监控和网关设置。在智能感知界面中，传感器场景里可以动态添加和删除位置信息，由于Web服务器软件和采集控制器使用的是同一个数据库，所以它读取的或者增加删除的位置和传感器信息同样将体现在采集控制器的界面中。传感器场景中添加了房间和户外两个位置，在每个位置上可以添加和删除传感器，该部分传感器的添加和删除也是根据数据库中的操作完成的，在户外界面中有温度、湿度和光照强度的传感器。然后，针对每种传感器点击后可以看到最新数据信息，还有历史界面信息和最近数据的图表直观表现信息等。

在屏幕监控界面中，屏幕监控的初衷是，可以通过Web服务器，在网络的远端达到监控物联网屏幕的目的，界面上部分为屏幕显示区域，下方为调节按钮，包括：MENU、HOME、ESC和上下左右的滑动按钮，同样还可以进行清晰度的调节和对网关屏幕进行反转，方便观看。

在网关设置界面中。登录需要二级密码，成功后才能进行真正的修改和操作。包括：修改帐户和密码、时间设置、网络设置、软件查看、运行命令和重启设备。

图7传感器信息显示功能主要目的是在同一页面，根据用户对传感器类型的不同选择而进行不同数据的展示功能。其优点是节省页面资源，便于新传感器添加。

系统的其他功能包括:网页/APP自动转换功能设计；为用户提供多种方式的网关管理方案；Html5跨平台的自身特点，用其编写网站可以快速生成基于不同系统平台的应用；查看和登录页面相对路径的JavaScript文件中的变量参数。然后对参数进行判断，如果是网页，则通过相对路径请求后续资源。如果是应用，保存IP地址到本地存储文件Localstorage，则通过相对路径请求软件自身资源，通过绝对路径请求服务器资源。

系统还包括物联网关地址搜寻功能设计。用户登录网关后不知道网关IP地址而进行的网段内搜寻功能。通过Ajax的post方法，依次向网段内IP地址进行验证请求，如果请求的地址和物联网关服务器地址一致，服务器向软件返回网关地址，并将IP地址记录到本地存储文件Localstorage中，显示搜寻成功提示。

公网自动选择功能设计，针对用户设备与嵌入式Web服务器是否处于同一局域网，智能选择直接与嵌入式Web服务器通信还是通过私网穿透服务器间接通信。

屏幕触控功能设计，通过点击时长来区分点触和滑动操作。对不同的操作进行不同的响应，对点击操作进行监控。Time（down）<0.4s时，则为up事件；Time（down）>0.4s时，则为滑屏事件，并向服务器发送事件请求指令，当监听到up事件时发送滑屏终止指令，完成整个滑屏动作。

页面过期跳转功能设计针对长时间未对系统进行操作，网站自动进行用户注销并跳转到登录页面的功能。

系统设有因未登录资源请求，而拒绝功能设计，防止恶意用户在没有进行用户登录的情况下，根据相关URL对物联网网关嵌入式Web服务器上的资源进行获取的功能。其主要方式是在servlet前设置一层过滤器，用于禁止在未登录状态请求非登录页面资源。

注销后禁用返回功能设计为了保护用户浏览的历史信息的安全，防止恶意窃取者在用户注销登录后点击返回按钮窃取用户之前浏览过的信息。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。