本发明实施例涉及电信和信息技术领域，尤指一种物联网的管理方法和物联网系统。
背景技术：
物联网系统包括：物联网平台和物联网终端，物联网系统需要物联网平台对物联网终端进行统一的管理，物联网终端负责数据采集、上报、传输以及控制等功能，将数据传输给物联网平台，物联网平台负责收集物联网终端采集的数据，对数据进行分析、处理，然后将数据反馈给相应的物联网终端，为物联网终端的业务提供支持。
图1为现有的物联网系统的结构示意图，如图1所示，现有的物联网系统中的物联网平台控制所有的物联网终端，随着物联网终端数量的逐渐增多，物联网平台对物联网终端仍进行统一管理加重了物联网平台的负荷，同时也增加了整个系统的处理环节，降低了系统的可靠性，无法实现对物联网终端的高效管理。
技术实现要素：
为至少部分地解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种物联网的管理方法和物联网系统，以改进物联网终端的管理效率。
在一个方面，本发明实施例提供了一种物联网的管理方法，包括：
所述物联网可切换地运行在下述两种模式的至少一者：
s01、控制终端和数据采集终端接入物联网并连接管理设备，在管理设备的管理下采集物联网中的数据资源；
s02、管理设备授权控制终端，在管理设备的授权下，至少部分控制终端连接和管理至少部分数据采集终端。
可选地，所述管理设备监测所述控制终端和数据采集终端的数量；在所述控制终端和数据采集终端的数量之和高于第一阈值的状态下，所述管理设备切换s01模式到s02模式。
可选地，在s02模式，还包括对所述数据采集终端进行分组：所述管理设备监测控制终端对所述数据采集终端的数据利用率，在所述控制终端对所述数据采集终端的数据利用率超过第二预设阈值的状态下，所述控制终端和所述数据采集终端划分为一组，并将所述数据采集终端作为控制终端其所连接和控制的数据采集终端。
可选地，在s02模式，所述管理设备向控制终端授权管理数据采集终端，具体包括：
管理设备向控制终端发送第一授权管理请求消息；所述第一授权管理请求消息用于询问控制终端是否同意参与管理数据采集终端；
在所述控制终端同意参与管理数据采集终端的状态下，所述控制终端向所述管理设备反馈第一授权管理响应消息，所述第一授权管理响应消息至少包括：授权确认消息和控制终端的密钥消息；
管理设备与控制终端之间协商授权管理的对应的数据采集终端的数量、身份信息和管理权限。
可选地，所述管理设备向控制终端授权管理数据采集终端之后，所述方法还包括：
管理设备向控制终端对应的数据采集终端发送第二授权管理请求消息；所述第二授权管理请求消息至少包括：用于询问是否同意接受授权控制终端管理的信息、控制终端的身份信息和密钥信息；
在数据采集终端同意接受授权控制终端管理的状态下，数据采集终端向管理设备反馈第二授权管理响应消息，其中，第二授权管理响应消息至少包括：授权确认消息；
所述控制终端与所述数据采集终端进行协商，并向所述管理设备反馈协商结果，其中，协商结果为数据采集终端和控制终端之间通过协商授权管理方法和管理权限得到的。
可选地，数据采集终端和控制终端之间协商授权管理方法和管理权限，具体包括：
数据采集终端根据控制终端的身份信息和密钥信息与控制终端协商会话密钥；
数据采集终端和控制终端利用会话密钥协商授权管理方法和管理权限；
在协商成功的状态下，控制终端连接并管理数据采集终端。
可选地，在协商失败的状态下，数据采集终端返回s01模式。
可选地，在s02模式下，新的数据采集终端在接入物联网时，所述管理设备为其选择对应的控制终端，包括：
管理设备根据新数据采集终端的身份信息和位置信息，为新数据采集终端选择对应的控制终端。
可选地，所述方法还包括：
在s02模式下，物联网平台向数据采集终端和对应的控制终端发送授权管理取消消息以取消数据采集终端和对应的控制终端之间的管理授权。
在另一方面，本发明实施例还提供一种物联网系统，包括：接入物联网的管理设备、数据采集终端和控制终端，数据采集终端和控制终端连接管理设备；
其中，数据采集终端包括数据采集模块，数据采集模块被配置为采集物联网中的数据资源；
其中，控制终端包括数据采集模块和控制模块，数据采集模块被配置为采集物联网中的数据资源；控制模块被配置为在管理设备的授权下连接和管理至少部分数据采集终端；
其中，管理设备包括管理模块，管理模块被配置为可选择性地切换至少部分控制终端的控制模块的开启或关闭状态。
可选地，管理设备还包括监测模块，与管理模块相连接；监测模块被配置为监测控制终端和数据采集终端的数量，在所述控制终端和数据采集终端的数量之和高于第一阈值的状态下，向管理模块输出第一状态；所述管理模块被配置为在接收到第一状态，启动控制终端的控制模块。
可选地，所述监测模块被配置为监测所述数据采集终端的数据利用率，在所述控制终端对所述数据采集终端的数据利用率超过第二预设阈值的状态下，向管理模块输出第二状态；管理模块被配置为接收第二状态，划分控制终端和所述数据采集终端为一组，并将所述数据采集终端作为控制终端其所连接和控制的数据采集终端。
可选地，监测模块还被配置为监测新的数据采集终端的接入请求，并根据新的数据采集终端的身份信息和位置信息输出第三状态，管理模块被配置为接收第三状态，选择控制终端连接和管理新的数据采集终端。
可选地，管理设备还包括：发送模块、接收模块和协商模块；
所述发送模块，被配置为向控制终端发送第一授权管理请求消息、向数据采集终端发送第二授权管理请求消息；其中，所述第一授权管理请求消息用于询问控制终端是否同意参与管理数据采集终端；所述第二授权管理请求消息至少包括：用于询问是否同意授权控制终端管理的信息、控制终端的身份信息和密钥信息；
所述接收模块，被配置为接收控制终端发送的第一授权管理响应消息、接收数据采集终端发送的第二授权管理响应消息，其中，所述第一授权管理响应消息至少包括：授权确认消息和控制终端的密钥消息，第二授权管理响应消息至少包括：授权确认消息；还用于接收控制终端发送的协商结果；
所述协商模块，被配置为在控制终端之间协商授权管理的对应的数据采集终端的数量、身份信息和管理权限。
本发明实施例提供的物联网的管理方法和物联网系统，该方法具体包括：所述物联网可切换地运行在下述两种模式的至少一者：s01、控制终端和数据采集终端接入物联网并连接管理设备，在管理设备的管理下采集物联网中的数据资源；s02、管理设备授权控制终端，在管理设备的授权下，控制终端至少连接和管理部分数据采集终端，本发明的技术方案能够根据数据采集终端和控制终端的数量，动态切换物联网的管理方式，当数据采集终端和控制终端的数量较大时，利用控制终端管理部分数据采集终端，降低了管理设备的负荷，利用有限的承载力实现了对控制终端和数据采集终端的高效管理。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为现有的物联网系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的物联网的管理方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的管理设备在s02模式下授权的交互图；
图4为本发明实施例提供的新数据采集终端与管理设备和对应的控制终端的交互图；
图5为本发明实施例提供的新数据采集终端与管理设备认证的交互图；
图6为本发明实施例提供的控制终端的控制模块开启状态下的物联网系统的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的管理设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在下述实施例中，数据资源指的是物联网中各种传感器、嵌入式计算机系统等所检测、记录、存储的各类数据，例如在交通物联网中各种摄像头产生的视频和拍照等数据以及由此产生的速度等衍生数据；例如在智慧家居物联网中各种温度、湿度、电量、摄像头等产生的数据；例如在工厂物联网中各种嵌入式计算机终端等产生的各种与生产等相关的数据。
在下述实施例中，管理设备、控制终端、数据采集终端可以基于各种常见处理器结构运行相关的功能代码实现，例如可以基于中央处理器(cpu)实现，例如可以通过单片机(mcu)实现，例如可以通过现场可编程逻辑阵列(fpga)实现，例如通过特定应用集成电路(asic)实现，例如通过数字信号处理器(dsp)实现。容易理解，还具有与处理器连接并存储有供处理器加载的功能代码的存储结构，例如rom、flash、hdd、sdd等。
在下述实施例中，所称的连接、接入等，可以通过有线连接实现，例如lan、can、rs485等，也可以通过无线连接实现，例如wan、zigbee、wwan等。
在下述实施例中，所称的协商、授权等，可以是数据采集终端与控制终端之间、控制终端与管理设备之间、数据采集终端与管理设备之间等基于信息指令收发双方可接受的通信协议、密钥算法等进行信息交互的过程。
实施例一
图2为本发明实施例提供的物联网的管理方法的流程图，如图2所示，本发明实施例一提供了一种物联网的管理方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤100、物联网可切换地运行在下述两种模式的至少一者：
s01、控制终端和数据采集终端接入物联网并连接管理设备，在管理设备的管理下采集物联网中的数据资源；
s02、管理设备授权控制终端，在管理设备的授权下，至少部分控制终端连接和管理至少部分数据采集终端。
其中，管理设备为物联网平台中对终端起到管理、数据利用等功能的服务器，s01模式即为管理设备直接管理控制控制终端和数据采集终端。
在本实施例中，在s02模式下，即为管理设备管理控制终端，至少部分控制终端管理部分数据采集终端，降低了管理设备的负荷，减少了物联网平台分发的流程，降低了控制时延。
同时，管理设备可根据物联网中终端负载可动态切换s01模式或s02模式，或动态切换部分控制终、部分数据采集终端运行在s01模式或s02模式，提高了物联网数据采集的效率和可靠性。
需要了解的是，数据采集终端负责数据的采集和上报，将数据传输给授权管理的物联网平台中的管理设备，控制终端不仅负责数据采集和上报物联网平台中的管理设备，而且还具有控制一定设备的能力。管理设备，用于对数据采集终端和控制终端进行控制和管理，发送控制指令给数据采集终端和控制终端，对数据采集终端和控制终端的行为进行管理，同时接收数据采集终端和控制终端上报的数据和指令，并对数据和指令进行处理。
在本实施例中，管理设备监测控制终端和数据采集终端的数量；在控制终端和数据采集终端的数量之和高于第一阈值的状态下，管理设备切换s01模式到s02模式。
可选地，在控制终端和数据采集终端的数量之和低于第一阈值的状态下，管理设备直接管理控制终端和数据采集终端，在控制终端和数据采集终端的数量之和高于第一阈值的状态下，管理设备向控制终端授权，控制终端管理部分数据采集终端。
例如，在一个实施例中，在初始状态下接入有m1个控制终端、n1个数据采集终端(m1+n1不高于第一阈值nth)，随着物联网规模越来越大，当控制终端的数量增加到m2，和或数据采集终端的数量增加到n2，(m2+n2高于第一阈值nth)，此时管理设备至少将部分控制终端和部分数据采集终端的运行模式切换到s02模式。可选地，在s02模式，还包括对数据采集终端进行分组：管理设备监测控制终端对数据采集终端的数据利用率，在控制终端对数据采集终端的数据利用率超过第二预设阈值的状态下，控制终端和数据采集终端划分为一组，并将数据采集终端作为控制终端其所连接和控制的数据采集终端。需要了解的是，管理设备中获得并记录每个数据采集终端采集的数据，管理设备将获得数据中的部分数据下发至控制终端，并记录每个控制终端获得数据采集终端的数据，其中，控制终端对数据采集终端的数据利用率指的是控制终端获得数据采集终端的数据占控制终端获得所有数据的比例。
可选地，每个控制终端可以对应多个数据采集终端，每个数据采集终端也可以对应多个控制终端。
在s02模式，管理设备向控制终端授权管理数据采集终端，图3为本发明实施例提供的管理设备在s02模式下授权的交互图，如图3所示，管理设备向控制授权管理数据采集终端，具体包括以下步骤：
步骤101、管理设备向控制终端发送第一授权管理请求消息。
其中，第一授权管理请求消息用于询问控制终端是否同意参与管理数据采集终端。
步骤102、在控制终端同意参与管理数据采集终端的状态下，控制终端向管理设备反馈第一授权管理响应消息。
其中，第一授权管理响应消息至少包括：授权确认消息和控制终端的密钥消息。
步骤103、管理设备与控制终端之间协商授权管理的对应的数据采集终端的数量、身份信息和管理权限。
可选地，管理设备向控制终端授权管理数据采集终端之后，该方法还包括：
步骤104、管理设备向控制终端对应的数据采集终端发送第二授权管理请求消息。
其中，第二授权管理请求消息至少包括：用于询问是否同意接受授权控制终端管理的信息、控制终端的身份信息和密钥信息；
步骤105、在数据采集终端同意接受授权控制终端管理的状态下，数据采集终端向管理设备反馈第二授权管理响应消息。
其中，第二授权管理响应消息至少包括：授权确认消息；具体的，第二授权管理响应信息是数据采集终端根据控制终端的身份信息生成的。
步骤106、控制终端与数据采集终端进行协商，在协商成功的状态下，控制终端连接并管理数据采集终端，进入步骤107，在协商失败的状态下，数据采集终端返回s01模式，即该数据采集终端由管理设备直接管理。
可选地，步骤106具体包括：数据采集终端根据控制终端的身份信息和密钥信息与控制终端协商会话密钥；数据采集终端和控制终端利用会话密钥协商授权管理方法和管理权限。
步骤107、控制终端向管理设备反馈协商结果。
其中，协商结果为数据采集终端和控制终端之间通过协商授权管理方法和管理权限得到的。
可选地，在s02模式下，新的数据采集终端在接入物联网时，管理设备为其选择对应的控制终端，包括：
管理设备根据新数据采集终端的身份信息和位置信息，为新数据采集终端选择对应的控制终端。
对于接入物联网的新的数据采集终端，图4为本发明实施例提供的新数据采集终端与管理设备和对应的控制终端的交互图，如图4所示，针对新数据采集终端，该物联网的管理方法还包括：
步骤201、新数据采集终端与管理设备相互认证。
具体的，图5为本发明实施例提供的新数据采集终端与管理设备认证的交互图，如图5所示，认证过程具体包括：新数据采集终端向管理设备发送认证请求消息，管理设备接收新数据采集终端的认证请求消息并进行验证，在管理设备验证未通过的状态下，管理设备放弃认证请求消息，终端认证失败；在管理设备验证成功的状态下，则管理设备根据认证请求消息，计算共享密钥和消息认证码，形成认证响应消息，并向新数据采集终端回复认证响应消息；新数据采集终端认证响应消息进行认证，在新数据采集终端认证通过的状态下，则新数据采集终端与管理设备认证成功；在新数据采集终端认证失败的状态下，新数据采集终端放弃认证响应消息，则新数据采集终端与管理设备认证失败。
步骤202、管理设备为新数据采集终端选择对应的控制终端。
具体的，步骤202具体包括：物联网平台根据新接入的数据采集终端的身份信息和位置信息为新数据采集终端选择对应的控制终端。
步骤203、管理设备向新数据采集终端发送第二授权管理请求消息。
其中，第二授权管理请求消息至少包括：用于询问是否同意授权控制终端管理的信息、控制终端的身份信息和密钥信息。
步骤204、管理设备接收新数据采集终端发送的第二授权管理响应消息。
其中，第二授权管理响应消息至少包括：授权确认消息。
步骤205、控制终端与新数据采集终端进行协商，在协商成功的状态下，控制终端连接并管理数据采集终端，进入步骤206，在协商失败的状态下，数据采集终端返回s01模式，即该数据采集终端由管理设备直接管理。
具体的，步骤205具体包括：新数据采集终端根据控制终端的身份信息和密钥信息与控制终端协商会话密钥；新数据采集终端和控制终端利用会话密钥协商授权管理方法和管理权限。
步骤206、控制终端向管理设备反馈协商结果。
其中，协商结果为数据采集终端和控制终端之间通过协商授权管理方法和管理权限得到的。
在本实施例中，在控制终端管理数据采集终端的过程中，管理设备可以随时取消数据采集终端和控制终端之间的管理授权，数据采集终端也可以基于数据安全、隐私等原因向管理设备提出取消控制终端直接管理的授权。
可选地，物联网的管理方法还包括：在s02模式下，物联网平台向数据采集终端和对应的控制终端发送授权管理取消消息以取消数据采集终端和对应的控制终端之间的管理授权。
具体的，数据采集终端接收到授权管理取消消息之后，数据采集终端删除控制终端的会话密钥、管理权限等，拒绝接受该控制终端的管理；控制终端接收到授权管理取消消息之后，删除会话密钥、数据采集终端的身份信息、地址等信息，拒绝接收该数据采集终端的数据信息。
本发明实施例提供的物联网的管理方法具体包括：物联网可切换地运行在下述两种模式的至少一者：s01、控制终端和数据采集终端接入物联网并连接管理设备，在管理设备的管理下采集物联网中的数据资源；s02、管理设备授权控制终端，在管理设备的授权下，控制终端至少连接和管理部分数据采集终端，本发明的技术方案能够根据数据采集终端和控制终端的数量，动态切换物联网的管理方式，当数据采集终端和控制终端的数量较大时，利用控制终端管理部分数据采集终端，降低了管理设备的负荷，利用有限的承载力实现了对控制终端和数据采集终端的高效管理。
下面具体说明物联网的管理方法的工作过程。
步骤301、管理设备监测控制终端和数据采集终端的数量，在控制终端和数据采集终端的数量之和不高于第一阈值的状态下，管理设备保持s01模式，在控制终端和数据采集终端之和高于第一阈值的状态下，则进入步骤302，即s02模式。
步骤302、管理设备监测控制终端对数据采集终端的数据利用率，在控制终端对数据采集终端的数据利用率超过第二预设阈值的状态下，控制终端和数据采集终端划分为一组。
其中，将数据采集终端作为控制终端其所连接和控制的数据采集终端。
步骤303、管理设备向控制终端发送第一授权管理请求消息。
步骤304、在控制终端同意参与管理数据采集终端的状态下，控制终端向管理设备反馈第一授权管理响应消息。
步骤305、管理设备与控制终端之间协商授权管理的对应的数据采集终端的数量、身份信息和管理权限。
步骤306、管理设备向控制终端对应的数据采集终端发送第二授权管理请求消息。
步骤307、在数据采集终端同意接受授权控制终端管理的状态下，数据采集终端向管理设备反馈第二授权管理响应消息。
步骤308、控制终端与数据采集终端进行协商，并向管理设备反馈协商结果，在协商成功的状态下，控制终端连接并管理数据采集终端，则进入s02模式，在协商失败的状态下，数据采集终端返回s01模式。
此时，若接入物联网的为新控制终端，则管理设备直接管理，若接入物联网的为新数据采集终端则包括：
步骤309、新数据采集终端与管理设备相互认证。
步骤310、管理设备为新数据采集终端选择对应的控制终端。
步骤311、管理设备向新数据采集终端发送第二授权管理请求消息。
步骤312、管理设备接收新数据采集终端发送的第二授权管理响应消息。
步骤313、控制终端与新数据采集终端进行协商，并向管理设备反馈协商结果。若控制终端与新数据采集终端协商成功，则控制终端管理新数据采集终端。
实施例二
基于上述实施例的发明构思，图6为本发明实施例提供的控制终端的控制模块开启状态下的物联网系统的结构示意图(即此时物联网运行在s02模式)，图7为本发明实施例提供的管理设备的结构示意图，如图6和7所示，本发明实施例提供的物联网系统包括：接入物联网的管理设备、数据采集终端和控制终端，数据采集终端和控制终端连接管理设备。
其中，数据采集终端包括数据采集模块，数据采集模块被配置为采集物联网中的数据资源。
其中，控制终端包括数据采集模块和控制模块，数据采集模块被配置为采集物联网中的数据资源；控制模块被配置为在管理设备的授权下连接和管理至少部分数据采集终端。
其中，管理设备包括管理模块10，管理模块10被配置为可选择性地切换至少部分控制终端的控制模块的开启或关闭状态。
其中，管理设备为设置物联网平台中的管理层服务器、应用层服务器或云端服务器等。需要了解的是，数据采集终端负责数据的采集和上报，将数据传输给授权管理的物联网平台的管理设备，控制终端不仅负责数据采集和上报物联网平台，而且还具有控制一定设备的能力。物联网平台的管理设备，用于对数据采集终端和控制终端进行控制和管理，发送控制指令给数据采集终端和控制终端，对数据采集终端和控制终端的行为进行管理，同时接收数据采集终端和控制终端上报的数据和指令，并对数据和指令进行处理。另外，物联网平台还具备安全、计费、网络管理等功能。
可选地，管理设备还包括监测模块20，与管理模块10相连接；监测模块20被配置为监测控制终端和数据采集终端的数量，在控制终端和数据采集终端的数量之和高于第一阈值的状态下，向管理模块10输出第一状态；管理模块10被配置为在接收到第一状态，启动控制终端的控制模块。
可选地，监测模块20被配置为监测数据采集终端的数据利用率，在控制终端对数据采集终端的数据利用率超过第二预设阈值的状态下，向管理模块10输出第二状态；管理模块被配置为接收第二状态，划分控制终端和数据采集终端为一组，并将数据采集终端作为控制终端其所连接和控制的数据采集终端。
可选地，监测模块20还被配置为监测新的数据采集终端的接入请求，并根据新的数据采集终端的身份信息和位置信息输出第三状态，管理模块10被配置为接收第三状态，选择控制终端连接和管理新的数据采集终端。
可选地，管理设备还包括：发送模块30、接收模块40和协商模块50。
发送模块30，被配置为向控制终端发送第一授权管理请求消息、向数据采集终端发送第二授权管理请求消息。
其中，第一授权管理请求消息用于询问控制终端是否同意参与管理数据采集终端；第二授权管理请求消息至少包括：用于询问是否同意授权控制终端管理的信息、控制终端的身份信息和密钥信息。
接收模块40，被配置为接收控制终端发送的第一授权管理响应消息、接收数据采集终端发送的第二授权管理响应消息。
其中，第一授权管理响应消息至少包括：授权确认消息和控制终端的密钥消息，其中，第二授权管理响应消息至少包括：授权确认消息；还用于接收控制终端发送的协商结果。
协商模块50，被配置为控制终端之间协商授权管理的对应的数据采集终端的数量、身份信息和管理权限。
在本实施例中，该物联网系统用于执行实施例一提供的物联网的管理方法，其实现过程和实现原理类似，在此不再赘述。
本发明实施例提供的物联网的系统具体包括：接入物联网的管理设备、数据采集终端和控制终端，数据采集终端和控制终端连接管理设备；其中，数据采集终端包括数据采集模块，数据采集模块被配置为采集物联网中的数据资源；其中，控制终端包括数据采集模块和控制模块，数据采集模块被配置为采集物联网中的数据资源；控制模块被配置为在管理设备的授权下连接和管理至少部分数据采集终端；其中，管理设备包括管理模块，管理模块被配置为可选择性地切换至少控制终端的控制模块的开启或关闭状态，本发明的技术方案能够根据数据采集终端和控制终端的数量，动态切换物联网的管理方式，当数据采集终端和控制终端的数量较大时，利用控制终端管理部分数据采集终端，降低了管理设备的负荷，利用有限的承载力实现了对控制终端和数据采集终端的高效管理。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。