一种安全低功耗代理设备的物联网配置方法及系统的制作方法_5

文档序号:9691563阅读:来源:国知局
非连接模式把温度数发给W1-Fi智能灯,由智能等把数据转发到云端服务器,智能终端可以通过云端服务器获得温度传感器的数据。
[0164]本发明中的代理设备内设有缓冲存储器。所述的代理设备和W1-Fi低功耗设备支持低功耗W1-Fi链接、可以支持数据传输的超长间隔时间的功能,可以与长数据周期的W1-Fi 低功耗设备进行数据交换。所述的物联网代理设备不限于具备额外完整的 W1-Fi 低功耗设备功能,可以与接入点进行自身数据的交换。如W1-Fi照明设备作为物联网代理设备,在接入W1-Fi接入点后,还可以通过手机应用控制,接收经W1-Fi接入点传入的照明控制命令。当W1-Fi低功耗设备需要与互联网服务器(如物联网云端服务器)进行数据交换时,将数据加载于MAC层定义的包载荷中,通过所述低功耗W1-Fi MAC层链接与代理设备进行数据预交换,并在预交换完成后进入低功耗休眠状态(关闭无线收发部分等),并由代理设备将预交换收到的数据通过MAC层包载荷中指定的IP地址和高层协议(如TCP),经IP层及以上链路转发给互联网服务器。所述的MAC层包载荷包括:数据部分以及封装于其外部的载荷头,其中:数据部分包括数据类型、数据体和休眠标志,载荷头包括服务器IP地址、高层协议类型(如,TCP、UDP等)。所述的代理设备根据MAC层包载荷中的IP地址决定转发数据的路径,根据高层协议类型决定高层的链路。所述的数据类型包括:Command、Response和Event,其中:Command类型为物联网设备发出,其数据体可加载询问、控制信息等。Response类型为物联网代理设备回复物联网设备,其数据体部分加载转发服务器给该设备的信息。Event类型为主要数据传输类型,其数据体部分可加载传感器测量数据等。由于大部分情况下,物联网设备结束休眠后只发送少量加载于Event类型上的数据,不需与服务器进行数据交换,因此此处暂规定设备休眠启动/结束标志仅加载于Event数据部分的尾部。若W1-Fi低功耗设备为W1-Fi温度传感器设备,以数小时为周期采集温度信息并发送给服务器;W1-Fi代理物联网设备为附近的W1-Fi插座或W1-Fi照明设备。当初始构建W1-Fi物联网时,整个网络的相互链接的建立如下。长数据周期的W1-Fi低功耗设备与代理设备的链接:可以通过私有协议过程建立W1-Fi MAC层链接,也可以通过正常的W1-Fi MAC层链接建立过程建立。之后,分别协商数据交换周期,预约周期开始时间,至此各个低功耗W1-Fi MAC层链接建立完成。每次长数据周期的W1-Fi低功耗设备以约定的周期苏醒后,无需再与代理设备建立链接,可以直接进行数据交换。代理设备与W1-Fi接入点P的链接:以正常的W1-Fi链接建立过程建立W1-Fi链接。因为代理设备有充足的能量供应,无需进行休眠。该W1-Fi物联网中的数据交换过程:若代理设备与W1-Fi接入点P需要进行数据交换(可为自身数据),可以即时完成正常W1-Fi数据交换。由物联网云端服务器经W1-Fi接入点P要传给各个长数据周期的W1-Fi低功耗设备的数据,在非约定苏醒时间内,由代理设备进行缓存。其余时间代理设备可监听各个长数据周期的W1-Fi低功耗设备的苏醒,以防处于休眠状态中的长数据周期的W1-Fi低功耗设备的时钟漂移。当代理设备听到W1-Fi低功耗设备苏醒后,接收W1-Fi低功耗设备产生的数据,并将缓存的数据传给对应的长数据周期的W1-Fi低功耗设备。在完成与长数据周期W1-Fi低功耗设备的数据交换,并且该设备进入休眠后,代理设备再将从该长数据周期的W1-Fi低功耗设备处获得的数据,经W1-Fi接入点P发送给云端服务器。
[0165]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种安全低功耗代理设备的物联网配置方法,其特征在于,包括: 智能终端进行注册并与W1-Fi物联网设备进行安全绑定; 使用安全方式配置Wi — Fi物联网中一个代理设备的主设备,然后使用点对多方式由主设备对Wi — Fi物联网内其他代理设备进行认证和配置; 代理设备与低功耗Wi — Fi设备之间建立安全数据通路; 代理设备通过与Wi — Fi MAC层非连接模式与W1-Fi低功耗设备配对; 所述低功耗设备在满足触发条件后工作并将控制信息传送到所述代理设备,代理设备转发或者根据接收的信息对其他设备进行控制。2.根据权利要求1所述的安全低功耗代理设备的物联网配置方法,其特征在于,所述低功耗设备在满足触发条件后工作并将控制信息传送到所述代理设备,代理设备转发或者根据接收的信息对其他设备进行控制的步骤包括以下步骤: 将数据加载于W1-Fi低功耗设备的MAC层定义的包载荷结构中,通过MAC层链接与代理设备进行数据预交换; 由代理设备将预交换收到的数据通过MAC层包载荷中指定的IP地址和高层协议,经IP层及以上链路与云端服务器进行数据交互。3.根据权利要求1所述的安全低功耗代理设备的物联网配置方法,其特征在于,所述低功耗设备在满足触发条件后工作并将控制信息传送到所述代理设备,代理设备转发或者根据接收的信息对其他设备进行控制的步骤包括以下步骤: 代理设备作为数据接收端接收云端服务器发送的数据并进行缓存,在W1-Fi低功耗设备的当前低功耗休眠状态结束后,在之前建立的低功耗W1-Fi MAC层链接上传输缓存的互联网数据。4.根据权利要求2或3所述的安全低功耗代理设备的物联网配置方法,其特征在于,还包括以下步骤: 当W1-Fi低功耗设备即将进入低功耗休眠状态时,在发送的MAC包载荷中加载向代理设备发送的休眠启动信号; 当W1-Fi低功耗设备退出低功耗休眠状态并需要在之前建立的低功耗W1-Fi MAC层链接上传输数据时,在发送的MAC包载荷中加载并发送休眠结束信号; 代理设备周期性地监听上述休眠启动信号和休眠结束信号,并相应启动该代理设备与云端服务器的互联网数据缓存过程或预交换数据转发过程。5.根据权利要求4所述的安全低功耗代理设备的物联网配置方法,其特征在于,还包括: 当W1-Fi低功耗设备休眠结束,准备传输数据时,若休眠时间未超过低功耗W1-Fi MAC层链接的最大苏醒周期,则该设备与物联网代理设备的低功耗W1-Fi MAC层链接未断开,可直接在原低功耗W1-Fi MAC层链接进行数据预交换; 当休眠时间超过低功耗W1-Fi MAC层链接设置的最大苏醒周期,则该设备与物联网代理设备的低功耗W1-Fi MAC层链接已经断开,需要先按上述的低功耗W1-Fi MAC层链接建立的过程建立该链接,再在低功耗W1-Fi MAC层链接上进行数据预交换。6.—种实现如权利要求1至5中任意一项所述的安全低功耗代理设备的物联网配置方法的系统,其特征在于,包括: 智能终立而; 云端服务器,其进行用户信息的数据存储; 无线路由器,其将所述与Wi — Fi物联网设备所述云端服务器进行连接; Wi — Fi低功耗设备,通过在W1-Fi单播包或组播包中加载私有信息结构的方式发送控制?目息; 代理设备,其通过接收所述W1-Fi低功耗设备的控制信息方式进行无线连接配对,且所述代理设备可发送信息包至所述W1-Fi低功耗设备,并接收所述W1-Fi低功耗设备发出的与所述代理设备的MAC地址对应的示意指令。7.根据权利要求6所述的系统,所述W1-Fi低功耗设备包括: 问询信息发射模块,其向代理设备发出待配置问询信息包; 回复信息接收模块,其接收所述代理设备发出的含有MAC地址的回复信息包; 存储模块,其存储所述含有MAC地址的回复信息包; 判断模块,其通过回复信息包中的待配置状态信息判断可配置代理设备; 比较模块,其根据回复信息包时得到的RSSI数据对得到的可配置代理设备的MAC地址排序,并生成待配置MAC地址列表; 示意指令发射模块,其向所述代理设备发出示意指令信息包; 控制信息发射模块,其发送控制信息至所述代理设备 控制信息接收模块,其接收所述代理设备的控制信息。8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述W1-Fi低功耗设备还包括: 锁定指令发射模块,其发出配对锁定指令信息包; 解除锁定指令发射模块,其发出解除锁定指令信息包; 休眠启动发射模块,其在所述W1-Fi低功耗设备即将进入低功耗休眠状态时,在发送的MAC包载荷中加载向代理设备发送的休眠启动信号; 休眠结束发射模块,其在所述W1-Fi低功耗设备退出低功耗休眠状态时,在发送的MAC包载荷中加载并发送休眠结束信号。9.据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述代理设备包括: 问询信息接收模块,其接收W1-Fi低功耗设备发出的待配置问询信息包; 回复信息发射模块,其发射含有MAC地址的回复信息包; 指令接收模块,其接收所述W1-Fi低功耗设备发出的指令信息包; 指令执行模块,其执行接收的指令; 接收模块,其接收所述W1-Fi低功耗设备发送的控制信息和所述云端服务器发送的数据; 缓存模块,其在W1-Fi物联网设备处于低功耗休眠状态时,存储所述云端服务器发送的数据; 发射模块,其将所述缓存模块存储的云端服务器发送的数据发送至所述W1-Fi低功耗设备。10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述代理设备还包括: 锁定指令接收模块,其接收配对锁定指令信息包; 解除锁定指令发射模块,其接收解除锁定指令信息包;休眠启动接收模块,其接收所述W1-Fi低功耗设备发送的休眠启动信号;休眠结束接收模块,其接收所述W1-Fi低功耗设备发送的休眠结束信号。
【专利摘要】一种安全低功耗代理设备的物联网配置方法及系统,方法包括:智能终端进行注册并与Wi-Fi物联网设备进行安全绑定;使用安全方式配置Wi-Fi物联网中一个代理设备的主设备,然后使用点对多方式由主设备对Wi-Fi物联网内其他代理设备进行认证和配置;代理设备与低功耗Wi-Fi设备之间建立安全数据通路;代理设备通过与Wi-Fi?MAC层非连接模式与低功耗Wi-Fi设备配对;所述低功耗Wi-Fi设备可在满足触发条件后工作并将特定信息传送到所述代理设备,代理设备可以转发或者根据接收的特定信息调整网内其他设备的状态。本发明提供了一个可扩展、易配置的、安全的物联网系统。
【IPC分类】H04W12/08, H04W52/02, H04W24/02, H04W76/02
【公开号】CN105451231
【申请号】CN201511009543
【发明人】林豪, 展睿
【申请人】乐鑫信息科技(上海)有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月29日
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