專利名稱：構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)(Ι0Τ =Internet of Things，也稱為W^eb of Things)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。它是指通過各種信息傳感器，如傳感器、射頻識別(RFID)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、 激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制物聯(lián)網(wǎng)是一個動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，它具有基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議的自組織能力，其中物理的和虛擬的“物”具有身份標(biāo)識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口， 并與信息網(wǎng)絡(luò)無縫整合。物聯(lián)網(wǎng)將與媒體互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一道，構(gòu)成未來互聯(lián)網(wǎng)。在中國2009年8月溫家寶總理在視察中科院無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究所時，對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也提出了一些看法和要求。自溫總理提出“感知中國”以來，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報告”，物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關(guān)注。 而在2011年物聯(lián)網(wǎng)列入了十二五國家重點專項規(guī)劃。由此可見物聯(lián)網(wǎng)在中國的將會迅速的發(fā)展起來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置。使用所述方法及裝置構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)，可以容納海量的信息傳感器，用戶可以實時訪問、控制物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備；利用云計算與云存儲的能力對傳感器上傳的采集信息進(jìn)行處理、存儲、共享。同時對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性和保密性。構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置的發(fā)明思路是，將所構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)分解為不同層次，每層都聚合了若干功能器件，組合或單獨實現(xiàn)某些功能。具體方法是將物聯(lián)網(wǎng)分為 3層第一層是數(shù)據(jù)采集層，本層由諸多物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點組成，每一物聯(lián)網(wǎng)都節(jié)點包含一個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器和與之相連的諸多傳感器，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器將傳感器采集的信息加密后通過數(shù)據(jù)傳輸層上交數(shù)據(jù)處理層；第二層是數(shù)據(jù)傳輸層，本層由諸多網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備(如路由器、交換機(jī)等)組成，將一個個孤立的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點相互連接起來并與數(shù)據(jù)處理層相連，傳輸數(shù)據(jù)采集層采集的信息以及數(shù)據(jù)處理層訪問/控制傳感器的指令等；第三層是數(shù)據(jù)處理層包含云計算系統(tǒng)及云存儲系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)采集層采集的信息解密后進(jìn)行處理、存儲，并向數(shù)據(jù)傳輸層開放多種有身份認(rèn)證功能的接口格式(比如ffeb、S0Cket等)以供終端用戶訪問/ 控制傳感器、查詢以往采集的信息及其分析處理結(jié)果。其主要特征是
1、以物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點為物聯(lián)網(wǎng)信息采集的基礎(chǔ)單元；2、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點包含諸多傳感器，它們與該節(jié)點的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器相連，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器又通過數(shù)據(jù)傳輸層與數(shù)據(jù)處理層的云計算系統(tǒng)與云存儲系統(tǒng)相連；3、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器對傳感器采集的信息進(jìn)行加密后上傳，并對數(shù)據(jù)處理層下發(fā)的訪問/控制指令等解密后轉(zhuǎn)交相應(yīng)傳感器；4、數(shù)據(jù)處理層的云計算系統(tǒng)負(fù)責(zé)解密數(shù)據(jù)采集層上傳的信息、加密下發(fā)至數(shù)據(jù)采集層的訪問/控制等指令，并且對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析；5、數(shù)據(jù)處理層的云存儲系統(tǒng)負(fù)責(zé)保存采集到的信息及其分析處理的結(jié)果；6、數(shù)據(jù)處理層的云計算系統(tǒng)提供有身份認(rèn)證功能的多種接口格式，使終端用戶可以訪問/控制被授權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器、查詢數(shù)據(jù)采集層以往采集的信息及其分析處理結(jié)果的記錄。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


下述附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為本發(fā)明實施例中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例中的傳感器上傳采集信息的基本流程圖。圖3為本發(fā)明實施例中的終端用戶查詢以往采集信息記錄及分析結(jié)果的基本流程圖。圖4為本發(fā)明實施例中的終端用戶訪問/控制傳感器的基本流程圖。參看圖1，是本發(fā)明構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置實施例中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。物聯(lián)網(wǎng)信息采集的基礎(chǔ)單元為物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點。每一物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點中包含一個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器和諸多與之相連的傳感器。物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器的作用是將傳感器與數(shù)據(jù)傳輸層相連，收集傳感器采集的信息并加密后通過數(shù)據(jù)傳輸層轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)處理層或?qū)?shù)據(jù)處理層的訪問/控制等指令解密后下發(fā)到指定的傳感器；傳感器負(fù)責(zé)采集周圍環(huán)境信息，并將采集到的信息上報給所屬物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器。網(wǎng)絡(luò)傳輸層由諸多網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備構(gòu)成。連接數(shù)據(jù)采集層和數(shù)據(jù)處理層，將數(shù)據(jù)采集層采集的信息上傳數(shù)據(jù)處理層，將數(shù)據(jù)處理層的訪問/控制命令下發(fā)數(shù)據(jù)采集層。終端用戶亦從本層接入，通過數(shù)據(jù)處理層提供的接口訪問/控制數(shù)據(jù)采集層的傳感器、查詢以往采集的信息數(shù)據(jù)記錄。數(shù)據(jù)處理層，主要由云計算系統(tǒng)及云存儲系統(tǒng)構(gòu)成，利用云計算系統(tǒng)的強(qiáng)大處理能力分析處理數(shù)據(jù)采集層采集到的海量信息；利用云存儲系統(tǒng)保存這些海量信息。同時，還提供有身份認(rèn)證功能的接口以供終端用戶直接訪問/控制傳感器及查詢以往的采集信息及分析處理結(jié)果。參看圖2，是本發(fā)明構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置實施例中傳感器上傳采集信息的基本流程圖。信息被采集、加密傳輸、分析處理及保存的流程，其中步驟201，傳感器將采集的信息上報至物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器。
步驟202，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器對采集信息進(jìn)行加密后通過數(shù)據(jù)傳輸層上報數(shù)據(jù)處
理層的云計算系統(tǒng)。步驟203，數(shù)據(jù)處理層的云計算系統(tǒng)收到經(jīng)由數(shù)據(jù)傳輸層上報的加密信息后進(jìn)行解密。步驟204，云計算系統(tǒng)對解密后的信息進(jìn)行分析處理。步驟205，云計算系統(tǒng)將采集的信息與分析處理結(jié)果交由云存儲系統(tǒng)。步驟206，云存儲系統(tǒng)保存采集的信息與分析處理結(jié)果。參看圖3，是本發(fā)明構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置實施例中終端用戶查詢以往采集信息記錄及分析結(jié)果的基本流程圖。一個終端用戶查詢以往采集信息記錄及分析結(jié)果的流程，其中步驟301，終端用戶連入數(shù)據(jù)傳輸層，登錄云計算系統(tǒng)。步驟302，判斷終端用戶是否有權(quán)登錄云計算系統(tǒng)，如果允許登錄轉(zhuǎn)向步驟303， 否則轉(zhuǎn)向步驟306。步驟303，終端用戶指定查詢某些傳感器的以往采集信息及分析結(jié)果。步驟304，判斷終端用戶是否有權(quán)查詢指定傳感器的以往采集信息及分析結(jié)果，如果允許查詢轉(zhuǎn)向步驟305，否則轉(zhuǎn)向步驟307。步驟305，云計算系統(tǒng)將終端用戶查詢請求轉(zhuǎn)交給云存儲系統(tǒng)，進(jìn)行查詢，并將查詢結(jié)果返回給終端用戶。步驟306，拒絕終端用戶登錄。步驟307，拒絕終端用戶登錄查詢請求。參看圖4，是本發(fā)明構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置實施例中終端用戶訪問 /控制傳感器的基本流程圖。一個終端用戶請求訪問/控制數(shù)據(jù)采集層的傳感器的流程，其中步驟401，終端用戶連入數(shù)據(jù)傳輸層，登錄云計算系統(tǒng)。步驟402，判斷終端用戶是否有權(quán)登錄云計算系統(tǒng)，如果允許登錄轉(zhuǎn)向步驟403， 否則轉(zhuǎn)向步驟407。步驟403，終端用戶請求訪問/控制指定的傳感器。步驟404，判斷終端用戶是否有權(quán)訪問/控制指定的傳感器，如果允許查詢轉(zhuǎn)向步驟405，否則轉(zhuǎn)向步驟408。步驟405，云計算系統(tǒng)將接收到的傳感器采集信息轉(zhuǎn)發(fā)給終端用戶，并將端用戶的操作控制指令加密后下發(fā)數(shù)據(jù)采集層的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器。步驟406，數(shù)據(jù)采集層的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器解密指令數(shù)據(jù)并向相應(yīng)傳感器發(fā)送該指令。步驟407，拒絕終端用戶登錄。步驟408，拒絕終端用戶登錄訪問/控制請求。以上所述僅是本發(fā)明的具體實施方法及一些基本實施例的流程，其內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明的基本原理與流程，并非用于限定本發(fā)明。流程圖僅展現(xiàn)了本發(fā)明實施例的主要邏輯順序，而非全部可能存在的邏輯順序。任何有一定相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)知識的人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以在實施細(xì)節(jié)和流程上做出若干修改和變化，這些修改
5和變化也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外，本發(fā)明闡述各功能器件和步驟可以用通用計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個計算裝置上，也可以分布在多個計算裝組成的網(wǎng)絡(luò)中；它們可以由計算裝置執(zhí)行可執(zhí)行的程序代碼實現(xiàn)，也可以將它們中的單獨或多個功能器件或步驟制作為集成電路來實現(xiàn)。本發(fā)明并不限制任何軟硬件組合。
權(quán)利要求
1.構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置是將物聯(lián)網(wǎng)分為3層第一層是數(shù)據(jù)采集層， 本層由諸多物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點組成，每一物聯(lián)網(wǎng)都節(jié)點包含一個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器和與之相連的諸多傳感器，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器將傳感器采集的信息加密后通過數(shù)據(jù)傳輸層上交數(shù)據(jù)處理層；第二層是數(shù)據(jù)傳輸層，本層由諸多網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備(如路由器、交換機(jī)等)組成，將一個個孤立的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點相互連接起來并與數(shù)據(jù)處理層相連，傳輸數(shù)據(jù)采集層采集的信息以及數(shù)據(jù)處理層訪問/控制傳感器的指令等；第三層是數(shù)據(jù)處理層包含云計算系統(tǒng)及云存儲系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)采集層采集的信息解密后進(jìn)行處理、存儲，并向數(shù)據(jù)傳輸層開放多種有身份認(rèn)證功能的接口格式(如Web、Socket等)以供終端用戶訪問/控制傳感器、查詢以往采集的信息及其分析處理結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點為物聯(lián)網(wǎng)信息采集的基礎(chǔ)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點包含諸多傳感器，它們與該節(jié)點的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器相連，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器又通過數(shù)據(jù)傳輸層與數(shù)據(jù)處理層的云計算系統(tǒng)與云存儲系統(tǒng)相連；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器對傳感器采集的信息進(jìn)行加密后上傳，并對數(shù)據(jù)處理層下發(fā)的訪問/控制指令等解密后轉(zhuǎn)交相應(yīng)傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于數(shù)據(jù)處理層的云計算系統(tǒng)負(fù)責(zé)解密數(shù)據(jù)采集層上傳的信息、加密下發(fā)至數(shù)據(jù)采集層的訪問/控制等指令，并且對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于數(shù)據(jù)處理層的云存儲系統(tǒng)負(fù)責(zé)保存采集到的信息及其分析處理的結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于數(shù)據(jù)處理層的云計算系統(tǒng)提供有身份認(rèn)證功能的多種接口格式，使終端用戶可以訪問/控制被授權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器、查詢數(shù)據(jù)采集層以往采集的信息及其分析處理結(jié)果的記錄。
全文摘要
構(gòu)建安全高效的物聯(lián)網(wǎng)的方法及裝置將物聯(lián)網(wǎng)分為3層第一層是數(shù)據(jù)采集層，本層由諸多物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點組成，每一物聯(lián)網(wǎng)都節(jié)點包含一個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器和與之相連的諸多傳感器，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點控制器將傳感器采集的信息加密后通過數(shù)據(jù)傳輸層上交數(shù)據(jù)處理層；第二層是數(shù)據(jù)傳輸層，本層由諸多網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備組成，將一個個孤立的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點相互連接起來并與數(shù)據(jù)處理層相連，傳輸數(shù)據(jù)采集層采集的信息以及數(shù)據(jù)處理層訪問/控制傳感器的指令等；第三層是數(shù)據(jù)處理層包含云計算系統(tǒng)及云存儲系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)采集層采集的信息解密后進(jìn)行處理、存儲，并向數(shù)據(jù)傳輸層開放多種有身份認(rèn)證功能的接口格式以供終端用戶訪問/控制傳感器、查詢以往采集的信息及其分析處理結(jié)果。
文檔編號H04L29/06GK102281285SQ20111016353
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者程旭 申請人:程旭