物联网接入设备及方法

1.一种物联网接入设备（10），包括
通用接口（101），提供至少一种接口与物联网设备（50）连接，读取所述物联网设备（50）当中的至少一个配件的编号；
通信模块（102），将通用接口读取的配件编号以及识别信息发送出去，通信模块接收管理平台发送来的命令；所述物联网接入设备还包括第一处理器（105），第一处理器（105）根据通信模块（102）接收到的命令通过通用接口（101）对所连接的物联网设备进行控制；所述通信模块，将所述配件的编号按照预定算法，生成唯一的电子证书；所述识别信息标识所述接入设备或者表示所述接入设备所连接的物联网设备（50）的特征；
所述第一处理器代替通信模块，将所述配件的编号按照预定算法，生成唯一的电子证书。
2.如权利要求1所述的物联网接入设备，其中所述第一处理器（105）对所述电子证书采用了加密措施，生成经过加密的电子证书。
3.如权利要求1所述的物联网接入设备，其中所述通信模块（102），将通用接口读取的配件编号以及识别信息发送给管理中心；
还包括
协议转换模块（104），将通信接口读取的数据进行协议转换，将转换协议之后的数据发送给所述第一处理器（105）；以及
存储芯片，用于存储数据。
4.如权利要求3所述的物联网接入设备，还包括
近程通讯模块（106），将近程通信获得的数据发送给第一处理器。
5.如权利要求1所述的物联网接入设备，其中所述第一处理器为MCU芯片。
6.如权利要求5所述的物联网接入设备，其中所述第一处理器位于inSIM芯片中。
7.如权利要求1所述的物联网接入设备，其中还包括第二处理器（103），与第一处理器联合处理来生成电子证书。
8.如权利要求1-7中任一项所述的物联网接入设备，是所述物联网设备（50）中的模块。
9.一种物联网接入方法，包括如下步骤：
a)对所连接的物联网设备（50）中至少一个配件进行编号；
b)通过通用接口（101）从所述至少一个配件中，读取所述编号；
c)将通用接口读取的配件编号以及识别信息发送出去；
所述识别信息表示接入设备或者表示接入设备所连接的物联网设备（50）的特征；其中，在步骤b）之后，还有
步骤b1)将所述配件的编号按照预定算法，生成唯一的电子证书；
将所述步骤c）替换为步骤c1）将所述电子证书以及识别信息发送出去；
通信模块接收管理平台发送来的命令，第一处理器（105）根据接收到的命令通过通用接口（101）对所连接的物联网设备进行控制。
10.如权利要求9所述的方法，其中，还包括如下步骤：
将通信接口读取（101）的数据进行协议转换，将转换协议之后的数据发送给第一处理器；
第一处理器进行数据预处理；
将近程通信获得的数据发送给第一处理器。
11.如权利要求10所述的方法，其中
步骤c）中，将通用接口读取的配件编号以及识别信息发送给管理中心；
或c1）中，将所述电子证书以及识别信息发送给管理中心。

物联网接入设备及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及物联网领域，更具体地，涉及物联网路由方法及系统、路由器。\n背景技术\n[0002] 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。\n[0003] “物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。\n[0004] 参考附图1，这里参考ITU-T在Y.2002 建议中描述的USN高层架构，根据信息生成、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为4层：感知识别层、网络层、管理平台和综合应用层。\n[0005] 1）感知识别层。\n[0006] 感知层由传感器和部分与传感器连成一体的传感网(无源传感器)组成，处于最底层，这也是物联网最基础的联接和管理对象。 最广义来说，传感器是把各种非电量转换成电量的装置，非电量可以是物理量、化学量、生物量等等。\n[0007] 感知识别是物联网的核心技术，是联系物理世界和信息世界的纽带。感知识别层既包括射频识别（RFID）、无线传感器等信息自动生成设备，也包括各种智能电子产品用来人工生成信息。RFID是能够让物品“开口说话”的技术：RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品的识别和管理。另外，作为一种新兴技术，无线传感器网络主要通过各种类型的传感器对物质性质、环境状态、行为模式等信息开展大规模、长期、实时的获取。近些年来，各类可联网电子产品层出不穷，智能手机、个人数字助理（PDA）、多媒体播放器（MP4）、上网本、笔记本电脑等迅速普及，人们可以随时随地连入互联网，分享信息。信息生成方式多样化是物联网区别于其他网络的重要特征。\n[0008] 2）网络层。这层的主要作用是把下层（感知识别层）数据接入互联网，供上层服务使用。互联网以及下一代互联网（包含IPv6等技术）是物联网的核心网络，处在边缘的各种无线网络则提供随时随地的网络接入服务。无线广域网包括现在的移动通信网络及其演进技术（包括3G、4G通信技术），提供广阔范围内连续的网络接入服务。无线城域网包括现有的WiMAX技术（802.16系列标准），提供城域范围（约100千米）高速数据传输服务。无线局域网包括现在广为流行的WiFi（802.11系列标准），为一定区域内（家庭、校园、餐厅、机场等）的用户提供网络访问服务。无线个域网包括蓝牙（802.15.1标准）、ZigBee（802.15.4标准）等通信协议。这类网络的特点是低功耗、低传输速率、短距离，一般用作个人电子产品互联、工业设备控制等领域。各种不同类型的无线网络适用于不同的环境，合力提供便捷的网络接入，是实现物物互联的重要基础设施。\n[0009] 3）管理平台。在高性能计算和海量存储技术的支撑下，管理平台将大规模数据高效、可靠地组织起来，为上层行业应用提供智能的支撑平台。存储是信息处理的第一步。数据库系统以及其后发展起来的各种海量存储技术，包括网络化存储（如数据中心），已广泛应用于IT、金融、电信、商务等行业。面对海量信息，如何有效地组织和查询数据是核心问题。20世纪90年代末，以Web搜索引擎为代表的新一代网络信息查询技术异军突起，如今已经成为互联网信息世界的重要入口。管理平台的主要特点是“智慧”。有了丰富翔实的数据，运筹学理论、机器学习、数据挖掘、专家系统等“智慧迸发”手段有了更广阔的施展舞台。除此之外，信息安全和隐私保护变得越来越重要。如何保证数据不被破坏、不被泄露、不被滥用成为物联网面临的重大挑战。\n[0010] 4）综合应用层。互联网最初用来实现计算机之间通信，进而发展到连接以人为主体的用户，现在正朝物物互联这一目标前进。伴随着这一进程，网络应用也发生了翻天覆地的变化，从服务为主要特征的文件传输、电子邮件，到以用户为中心的应用，如万维网、电子商务、视频点播、在线游戏、社交网络等，再发展到物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能电网等。网络应用数量激增，呈现多样化、规模化、行业化等特点。\n[0011] 现有的物联网管控平台的工作模式是：所有的设备都会跟运营商的管控平台连接（直接或者间接），设备发送的所有数据都汇总到管控平台进行处理，然后再发送到各应用平台进行管理应用。由于设备的基数可能很大，而且面对的应用各不相同，在这种情况下，汇总的数据量就会非常的大，而且很杂，对管控平台的服务器会造成很大的压力，导致平台系统的不稳定，网络堵塞，数据过多的时候甚至可能造成系统瘫痪。数据的汇总处理也可能会产生一些不必要的工作，造成成本上的浪费。如果遇到系统升级造成地址更换，或者设备的服务变更，那么就需要对设备进行重新设定，鉴于物联网的设备数量巨大，这必然增加了时间及人力成本，同时也会给用户的使用带来不便。\n[0012] 此外，为了将已有的系统中的普通设备纳入新的物联网体系，需要对普通设备进行改装，或者替换。因为设备数量巨大，这种改装的替换会产生巨大的工作量和成本耗费。\n需要提供一种简单兼容的设备来将已有的设备融入物联网当中。\n[0013] 在专利文献CN102137069A中公开了一种物联网应用实现方法及系统，公开了一种物联网的基本架构以及物联网接口设备，但是该接口设备是对应的应用层，没有对终端设备提供接口。\n发明内容\n[0014] 为了解决现有技术的不足，本发明提供一种物联网接入设备，包括通用接口（101），提供至少一种接口与物联网设备（50）连接，读取所述物联网设备（50）当中的至少一个配件的编号；通信模块（102），将通用接口读取的配件编号以及识别信息发送出去；所述识别信息表示所述接入设备或者表示所述接入设备所连接的物联网设备（50）的特征。\n[0015] 优选的是，所述通信模块（102），将所述配件的编号按照预定算法，生成唯一的电子证书。\n[0016] 优选的是，由第一处理器（105）代替通信模块（102），将所述配件的编号按照预定算法，生成唯一的电子证书。\n[0017] 在上述任一方案中优选的是，所述第一处理器（105）对所述电子证书采用了加密措施，生成经过加密的电子证书。\n[0018] 在上述任一方案中优选的是，所述通信模块（102），将通用接口读取的配件编号以及识别信息发送给管理中心；还包括协议转换模块（104），将通信接口读取的数据进行协议转换，将转换协议之后的数据发送给所述第一处理器（105）；以及存储芯片，用于存储数据。\n[0019] 在上述任一方案中优选的是，近程通讯模块（106），将近程通信获得的数据发送给第一处理器。\n[0020] 在上述任一方案中优选的是，所述通信模块（102）还可以接收管理平台发送来的命令，所述第一处理器（105）根据接收到的命令通过通用接口（101）对所连接的物联网设备进行控制。\n[0021] 在上述任一方案中优选的是，所述第一处理器为MCU芯片。\n[0022] 在上述任一方案中优选的是，所述第一处理器位于inSIM芯片中。\n[0023] 在上述任一方案中优选的是，还包括第二处理器（103），与第一处理器联合处理来生成电子证书。\n[0024] 在上述任一方案中优选的是，所述的物联网接入设备，是所述物联网设备（50）中的模块。\n[0025] 本发明还提供一种物联网接入方法，包括如下步骤：a)对所连接的物联网设备（50）中至少一个配件进行编号；b)通过通用接口（101）从所述至少一个配件中，读取所述编号；c)将通用接口读取的配件编号以及识别信息发送出去；所述识别信息表示接入设备或者表示接入设备所连接的物联网设备（50）的特征。\n[0026] 优选的是，在步骤b）之后，还有步骤b1)将所述配件的编号按照所述预定算法，生成唯一的电子证书； 将所述步骤c）替换为步骤c1）将所述电子证书以及识别信息发送出去。\n[0027] 在上述任一方案中优选的是，还包括如下步骤：将通信接口读取（101）的数据进行协议转换，将转换协议之后的数据发送给第一处理器；第一处理器进行数据预处理；将近程通信获得的数据发送给第一处理器。\n[0028] 在上述任一方案中优选的是，还包括如下步骤：所述通信模块接收管理平台发送来的命令，第一处理器（105）根据接收到的命令通过通用接口（101）对所连接的物联网设备进行控制。\n[0029] 有益效果\n[0030] 接入设备可以使设备的应用更为灵活，使平台对设备的管控更为方便。同时提供了一种更安全更精确的认证模式，使得平台能够对设备进行精确的划分以及后续应用平台的准确分配。而且由于精确认证可以避免平台误认设备，就不会发生平台发送错误信息给设备，导致设备连接到错误的应用平台上去。所以这种模式就不需要将所有的设备数据都汇总到管控平台来进行处理，而可以直接由管控平台发送信息给设备让设备连接到对应的应用平台来进行数据处理，极大减轻了管控平台的服务器及系统压力。\n附图说明\n[0031] 图1为现有物联网基本结构示意图；\n[0032] 图2为本发明的接入设备（10）与物联网的关系；\n[0033] 图3为本发明物联网接入设备的基础型；\n[0034] 图4为本发明物联网接入设备的增强型；\n[0035] 图5为本发明物联网接入设备的增强型的变形。\n具体实施方式\n[0036] 以下说明本发明所述的接入设备及方法。\n[0037] 第一实施方式\n[0038] 图2示出了本发明的接入设备（10）与物联网的关系。该接入设备（10）在物联网设备（50）端，作为物联网设备（50）当中的一个模块。替换地，该接入设备可以是独立于物联网设备（50）之外的设备。比如分立于不同的装置外壳当中，通过物联网设备（50）本身的接口与接入设备（10）上的接口连接，进行通信。需要注意的是，不论该接入设备是否是物联网设备（50）的一部分，都是通过接入设备（10）与管理平台通信。\n[0039] 图3示出了本发明的接入设备的基础型。\n[0040] 该接入设备（10）包括：\n[0041] 通用接口（101），提供至少一种接口与物联网设备（50）连接，读取所述物联网设备（50）当中的至少一个配件的编号；\n[0042] 通信模块（102），将通用接口读取的配件编号以及识别信息发送出去；\n[0043] 所述识别信息表示所述接入设备或者表示接入设备所连接的物联网设备（50）的特征。\n[0044] 该设备已经可以完成将配件编号以及识别信息的过程，参考本申请下文所述的认证方法，可以实现本发明的目的。\n[0045] 因为通用接口（101）的目的就是适配所有物联网设备中可能使用的接口，所以通用接口（101）可以包括现有的，可用于物联网设备的所有接口。以下举例常见的接口：USB接口、MD设备接口（港台称之为埠）、AV接口，串行接口、PCI接口、I-LINK、连接声卡的MIDI接口、无线接口、还有硬盘接口（如IDE、SCSI接口）射频接口、复合视频接口、S端子（S-Video）接口、色差接口、VGA（Video Graphics Array）接口、DVI（Digital Visual Interface）接口、HDMI（High Definition Multimedia Interface）接口、IEEE 1394、 BNC（同轴电缆卡环形接口）接口、RCA模拟音频接口、S/PDIF（Sony/Philips Digital Interface，索尼和飞利浦数字接口）、数字同轴（Digital Coaxial）接口、光纤（Optical）接口、XLR接口等等。\n[0046] 以下先说明本发明生产电子证书的方式。\n[0047] 电子证书是通过物联网设备中的具体配件的编号来进行生成。这种编号是根据配件不同而改变的。一般的物联网设备含有多个配件，除了传感器配件，数据传输配件，还会含有处理器等配件。本发明所采用编号有多种生成方式：\n[0048] a) 该编号采用配件自带的编号，比如出厂序列号，SIM模块中自带的PUK码，网卡的MAC地址，或者手机的IMEI号等等。\n[0049] b)人为编号。比如设备A，在生产设备A的时候，挑选出其中的3个配件进行编号，一个是MCU，一个是传感器模块，一个是内置的SIM卡模块。MCU编号01，传感器模块编号02，SIM卡模块编号03。\n[0050] 采用配件自带的编号的设备，不需要额外再添加存储设备专门存储编号数据。因为其编号是配件固有的。这样可以减少设备方面的投入，有利于减少开支。\n[0051] 采用人为编号的设备，需要将生成的编号记录在设备之内，所以该配件需要自带存储功能，或者额外添加存储设备。将所述配件的编号存储在配件的存储设备上。这种存储的需求，数据量不大，根据使用环境自行调整即可，只要能存储编号即可。\n[0052] 第一处理器读取各个配件的编号，通过编号和预定算法生成设备特有的电子证书。\n[0053] 举例：比如物联网设备（50）包含MCU、传感器模块、SIM卡模块以及电源模块。选出挑选出其中的3个配件进行编号，一个是MCU，一个是传感器模块，一个是内置的SIM卡模块。\nMCU编号01，传感器模块编号02，SIM卡模块编号03。使用以上“01”、“02”、“03”根据预定算法生成特定电子证书。\n[0054] 以下说明预定算法：\n[0055] a) 可以直接将按照“010203”的数据帧格式进行编码；也可以根据预先设定的算法，取“01”的第二位“1”，取“02”的第一位“0”，取“03”的第二位“3”，构成电子证书“105”；\n[0056] b)将“01”、“02”、“03”中的数据变换为二进制代码，分别取第1位，第2位，第1位，构成新的电子证书。这种抽取的顺序可以通过预先的规则设定。\n[0057] c)也可以采用已有的函数，如傅里叶函数，求哈希值，求平均值等不同的算法。\n[0058] 以上算法尽是举例，不是用于限定本发明的范围，只要经过预定算法之后，生成该设备50特有的唯一电子证书即可。显然在实际使用中可以取更多的配件的编号。编号的取法可以更长，也可以采用字母等其他字符。\n[0059] 另外，在实现预定算法过程中，可以考虑安全措施，对电子证书加密，这样可以防止有人篡改数据，冒用设备。比如对“010203”的数据帧进行RSA加密，或者对称密钥加密算法DES。这种加密可以在预定算法本身的过程中进行，也可以在完成电子证书之后，对电子证书加密。本领域技术人员可以根据当时的软硬件条件进行选择。\n[0060] 作为最简单配置的设备，可以不对编号进行任何处理，即不产生电子证书。简单的编号排列即相当于一种电子证书的模式。因为配件的编号来源可以有多种，实际上已经构成了一种编码方式。在这种情况下，只需要编号以及识别信息发送出去，即可完成认证过程。\n[0061] 应当注意的是，通信模块102中包含数据传输模块以及用于数据处理的处理器（未示出）。在使用受限的条件下，不能提供额外的处理器时，可以简化算法，使用较简单的数据处理方式以及数据发送方式，从而节约出运算资源。由通信模块在数据处理过程中完成上述电子证书的生成过程。达到节约资源，节省资金的目的。\n[0062] 第二实施方式\n[0063] 图4示出了本发明的接入设备的增强型。\n[0064] 增强型设备相对于基础性设备具备更多的功能，还包含：\n[0065] 第一处理器105，能进行数据预处理，比如将各个接口传输来的数据进行编码，打包，压缩，加密。同时第一处理器完成第一实施例中的生成电子证书的相关数据处理过程。\n及存储芯片，用于存储数据。因为第一处理器的性能远优于第一实施例中的通信模块当中的处理器，所以可以处理更加复杂的运算，提升设备性能。\n[0066] 优选的是，还包括协议转换模块104，将通信接口读取的数据进行协议转换，将转换协议之后的数据发送给第一处理器；\n[0067] 优选的是，还包括近程通讯模块，将近程通信获得的数据发送给第一处理器，支持RFID、WIFI、蓝牙、ZIGBEE等多种主流近程通讯模式；\n[0068] 优选的是，所述通信模块（102）还可以接收管理平台发送来的命令，第一处理器（105）根据接收到的命令通过通用接口（101）对所连接的物联网设备进行控制。\n[0069] 优选的是，第一处理器为MCU芯片。\n[0070] 协议转换模块104，主要是用来针对接入设备的不同协议的接入端口，使其能兼容任何不同类型的设备。\n[0071] 第三实施方式\n[0072] 随着技术的发展，可以预见到在不远的将来，具有处理能力的inSIM芯片可以更进一步的提升本发明的设备的性能。即使用inSIM芯片代替第二实施方式中所使用的MCU芯片。即第一处理器使用了inSIM技术，处于inSIM芯片中。这是一种把SIM卡芯片迁入在无线CPU内的处理器。\n[0073] 当然在实际使用过程中，不排除同时使用MCU芯片和处于inSIM芯片当中的第一处理器。所以如图5所示，本发明的接入设备还包括第二处理器（103），与第一处理器联合处理来生成电子证书。\n[0074] 第四实施方式\n[0075] 本发明还提供一种物联网接入方法，包括如下步骤：a)对所连接的物联网设备（50）中至少一个配件进行编号；b)通过通用接口（101）从所述至少一个配件中，读取所述编号；c)将通用接口读取的配件编号以及识别信息发送出去；所述识别信息表示接入设备或者表示接入设备所连接的物联网设备（50）的特征。\n[0076] 优选的是，在步骤b）之后，还有步骤b1)将所述配件的编号按照所述预定算法，生成唯一的电子证书；将所述步骤c）替换为步骤c1）将所述电子证书以及识别信息发送出去。\n[0077] 优选的是，还包括如下步骤：将通信接口读取（101）的数据进行协议转换，将转换协议之后的数据发送给第一处理器；第一处理器进行数据预处理；将近程通信获得的数据发送给第一处理器。\n[0078] 优选的是，还包括如下步骤：所述通信模块接收管理平台发送来的命令，第一处理器（105）根据接收到的命令通过通用接口（101）对所连接的物联网设备进行控制。\n[0079] 尽管本发明已经通过参考本发明的某些实施例做了描述，本发明并不限 于上面描述的实施例。本领域技术人员在上述技术的启示下可以做出对上面 描述的实施例的变化和修改。本发明的范围参考随后的权利要求限定。