CN102281285A - 构建安全高效的物联网的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
构建安全高效的物联网的方法及装置将物联网分为3层：第一层是数据采集层，本层由诸多物联网节点组成，每一物联网都节点包含一个物联网节点控制器和与之相连的诸多传感器，物联网节点控制器将传感器采集的信息加密后通过数据传输层上交数据处理层；第二层是数据传输层，本层由诸多网络传输设备组成，将一个个孤立的物联网节点相互连接起来并与数据处理层相连，传输数据采集层采集的信息以及数据处理层访问/控制传感器的指令等；第三层是数据处理层包含云计算系统及云存储系统，对数据采集层采集的信息解密后进行处理、存储，并向数据传输层开放多种有身份认证功能的接口格式以供终端用户访问/控制传感器、查询以往采集的信息及其分析处理结果。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及构建安全高效的物联网的方法及装置。
背景技术
物联网(IOT：Internet of Things，也称为Web of Things)被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。它是指通过各种信息传感器，如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制
物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。
在中国2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，对于物联网应用也提出了一些看法和要求。自温总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注。而在2011年物联网列入了十二五国家重点专项规划。由此可见物联网在中国的将会迅速的发展起来。
发明内容
本发明是一种构建安全高效的物联网的方法及装置。使用所述方法及装置构建物联网，可以容纳海量的信息传感器，用户可以实时访问、控制物联网中的设备；利用云计算与云存储的能力对传感器上传的采集信息进行处理、存储、共享。同时对传输的数据进行加密，保证数据的安全性和保密性。
构建安全高效的物联网的方法及装置的发明思路是，将所构建的物联网分解为不同层次，每层都聚合了若干功能器件，组合或单独实现某些功能。具体方法是将物联网分为3层：第一层是数据采集层，本层由诸多物联网节点组成，每一物联网都节点包含一个物联网节点控制器和与之相连的诸多传感器，物联网节点控制器将传感器采集的信息加密后通过数据传输层上交数据处理层；第二层是数据传输层，本层由诸多网络传输设备(如：路由器、交换机等)组成，将一个个孤立的物联网节点相互连接起来并与数据处理层相连，传输数据采集层采集的信息以及数据处理层访问/控制传感器的指令等；第三层是数据处理层包含云计算系统及云存储系统，对数据采集层采集的信息解密后进行处理、存储，并向数据传输层开放多种有身份认证功能的接口格式(比如：Web、Socket等)以供终端用户访问/控制传感器、查询以往采集的信息及其分析处理结果。其主要特征是：
1、以物联网节点为物联网信息采集的基础单元；
2、物联网节点包含诸多传感器，它们与该节点的物联网节点控制器相连，物联网节点控制器又通过数据传输层与数据处理层的云计算系统与云存储系统相连；
3、物联网节点控制器对传感器采集的信息进行加密后上传，并对数据处理层下发的访问/控制指令等解密后转交相应传感器；
4、数据处理层的云计算系统负责解密数据采集层上传的信息、加密下发至数据采集层的访问/控制等指令，并且对采集到的数据进行处理分析；
5、数据处理层的云存储系统负责保存采集到的信息及其分析处理的结果；
6、数据处理层的云计算系统提供有身份认证功能的多种接口格式，使终端用户可以访问/控制被授权的物联网中的传感器、查询数据采集层以往采集的信息及其分析处理结果的记录。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
下述附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中的网络结构示意图。
图2为本发明实施例中的传感器上传采集信息的基本流程图。
图3为本发明实施例中的终端用户查询以往采集信息记录及分析结果的基本流程图。
图4为本发明实施例中的终端用户访问/控制传感器的基本流程图。
参看图1，是本发明构建安全高效的物联网的方法及装置实施例中网络结构示意图。
物联网信息采集的基础单元为物联网节点。每一物联网节点中包含一个物联网节点控制器和诸多与之相连的传感器。物联网节点控制器的作用是将传感器与数据传输层相连，收集传感器采集的信息并加密后通过数据传输层转发给数据处理层或将数据处理层的访问/控制等指令解密后下发到指定的传感器；传感器负责采集周围环境信息，并将采集到的信息上报给所属物联网节点的物联网节点控制器。
网络传输层由诸多网络传输设备构成。连接数据采集层和数据处理层，将数据采集层采集的信息上传数据处理层，将数据处理层的访问/控制命令下发数据采集层。终端用户亦从本层接入，通过数据处理层提供的接口访问/控制数据采集层的传感器、查询以往采集的信息数据记录。
数据处理层，主要由云计算系统及云存储系统构成，利用云计算系统的强大处理能力分析处理数据采集层采集到的海量信息；利用云存储系统保存这些海量信息。同时，还提供有身份认证功能的接口以供终端用户直接访问/控制传感器及查询以往的采集信息及分析处理结果。
参看图2，是本发明构建安全高效的物联网的方法及装置实施例中传感器上传采集信息的基本流程图。信息被采集、加密传输、分析处理及保存的流程，其中：
步骤201，传感器将采集的信息上报至物联网节点控制器。
步骤202，物联网节点控制器对采集信息进行加密后通过数据传输层上报数据处理层的云计算系统。
步骤203，数据处理层的云计算系统收到经由数据传输层上报的加密信息后进行解密。
步骤204，云计算系统对解密后的信息进行分析处理。
步骤205，云计算系统将采集的信息与分析处理结果交由云存储系统。
步骤206，云存储系统保存采集的信息与分析处理结果。
参看图3，是本发明构建安全高效的物联网的方法及装置实施例中终端用户查询以往采集信息记录及分析结果的基本流程图。一个终端用户查询以往采集信息记录及分析结果的流程，其中：
步骤301，终端用户连入数据传输层，登录云计算系统。
步骤302，判断终端用户是否有权登录云计算系统，如果允许登录转向步骤303，否则转向步骤306。
步骤303，终端用户指定查询某些传感器的以往采集信息及分析结果。
步骤304，判断终端用户是否有权查询指定传感器的以往采集信息及分析结果，如果允许查询转向步骤305，否则转向步骤307。
步骤305，云计算系统将终端用户查询请求转交给云存储系统，进行查询，并将查询结果返回给终端用户。
步骤306，拒绝终端用户登录。
步骤307，拒绝终端用户登录查询请求。
参看图4，是本发明构建安全高效的物联网的方法及装置实施例中终端用户访问/控制传感器的基本流程图。一个终端用户请求访问/控制数据采集层的传感器的流程，其中：
步骤401，终端用户连入数据传输层，登录云计算系统。
步骤402，判断终端用户是否有权登录云计算系统，如果允许登录转向步骤403，否则转向步骤407。
步骤403，终端用户请求访问/控制指定的传感器。
步骤404，判断终端用户是否有权访问/控制指定的传感器，如果允许查询转向步骤405，否则转向步骤408。
步骤405，云计算系统将接收到的传感器采集信息转发给终端用户，并将端用户的操作控制指令加密后下发数据采集层的物联网节点控制器。
步骤406，数据采集层的物联网节点控制器解密指令数据并向相应传感器发送该指令。
步骤407，拒绝终端用户登录。
步骤408，拒绝终端用户登录访问/控制请求。
以上所述仅是本发明的具体实施方法及一些基本实施例的流程，其内容只是为了便于理解本发明的基本原理与流程，并非用于限定本发明。流程图仅展现了本发明实施例的主要逻辑顺序，而非全部可能存在的逻辑顺序。任何有一定相关领域技术知识的人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以在实施细节和流程上做出若干修改和变化，这些修改和变化也应视为本发明的保护范围。另外，本发明阐述各功能器件和步骤可以用通用计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，也可以分布在多个计算装组成的网络中；它们可以由计算装置执行可执行的程序代码实现，也可以将它们中的单独或多个功能器件或步骤制作为集成电路来实现。本发明并不限制任何软硬件组合。
Claims (7)
1.构建安全高效的物联网的方法及装置是将物联网分为3层：第一层是数据采集层，本层由诸多物联网节点组成，每一物联网都节点包含一个物联网节点控制器和与之相连的诸多传感器，物联网节点控制器将传感器采集的信息加密后通过数据传输层上交数据处理层；第二层是数据传输层，本层由诸多网络传输设备(如：路由器、交换机等)组成，将一个个孤立的物联网节点相互连接起来并与数据处理层相连，传输数据采集层采集的信息以及数据处理层访问/控制传感器的指令等；第三层是数据处理层包含云计算系统及云存储系统，对数据采集层采集的信息解密后进行处理、存储，并向数据传输层开放多种有身份认证功能的接口格式(如：Web、Socket等)以供终端用户访问/控制传感器、查询以往采集的信息及其分析处理结果。
2.根据权利要求1所述，其特征在于物联网节点为物联网信息采集的基础单元。
3.根据权利要求1所述，其特征在于物联网节点包含诸多传感器，它们与该节点的物联网节点控制器相连，物联网节点控制器又通过数据传输层与数据处理层的云计算系统与云存储系统相连；
4.根据权利要求1所述，其特征在于物联网节点控制器对传感器采集的信息进行加密后上传，并对数据处理层下发的访问/控制指令等解密后转交相应传感器。
5.根据权利要求1所述，其特征在于数据处理层的云计算系统负责解密数据采集层上传的信息、加密下发至数据采集层的访问/控制等指令，并且对采集到的数据进行处理分析。
6.根据权利要求1所述，其特征在于数据处理层的云存储系统负责保存采集到的信息及其分析处理的结果。
7.根据权利要求1所述，其特征在于数据处理层的云计算系统提供有身份认证功能的多种接口格式，使终端用户可以访问/控制被授权的物联网中的传感器、查询数据采集层以往采集的信息及其分析处理结果的记录。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111214 |