CN102281537A - 一种机器对机器设备自我管理的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器对机器设备自我管理的方法，包括：机器对机器设备(M2ME)与选择的归属运营商(SHO)之间的联系中断后，所述M2ME用PCID与注册运营商(RO)进行初始附着；所述RO下载机器通信身份模块MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME；所述M2ME根据下载的或修复的MCIM与SHO建立连接。本发明还相应地公开了一种机器对机器设备自我管理的系统。通过本发明，M2ME可以自动的、及时的恢复与归属运营商之间已中断的联系，所以能够提高系统稳定性。

Description

一种机器对机器设备自我管理的方法及系统

技术领域

本发明涉及机器对机器(Machine to Machine，M2M)通信技术，尤其涉及一种机器对机器设备自我管理的方法及系统。

背景技术

M2M通信技术使得无线设备的部署不需要人工干预，无线M2M设备(M2M Equipment，M2ME)被广泛地部署于遥测、遥感应用，例如系统监控、远程售货、货物管理等领域。

部署M2ME的一个挑战是如何有效地远程提供M2ME。传统的无线设备是通过通用用户识别模块(Universal Subscriber Identity Module，USIM)实现的，USIM是由无线网络运营商提供的安装在UICC卡上的一个应用。但是，在某些情况下，在M2ME中插入UICC卡是不现实的或者不可能的。因此，在现有研究中，可以把TRE(Trusted Environment)集成在M2ME中，TRE无物理的UICC，安装在TRE上的类似USIM的应用，被称为机器通信身份模块(MachineCommunication Identify Module，MCIM)，TRE可以为MCIM的提供、存储、执行和管理提供一些软硬件保护和隔离。

对于基于TRE的M2ME，在M2ME生产时，M2ME供应商将临时连接标识(PCID，Provisional Connectivity ID)、每个PCID对应的初始密钥、加密算法等预编程、嵌入到M2ME中，M2ME被购买和交付给M2M签约用户时，PCID、密钥、选择的归属运营商(Selected Home Operator，SHO)标识等数据被交付给M2M签约用户，PCID可以用于初始接入到一个无线网络，以便可以下载“永久的”用户证书，如MCIM。一个MCIM典型地包括证书、可执行文件(包括算法、文件系统和接入控制机制)以及数据(例如，文件内容和安全策略等)。

一旦M2ME用MCIM附着到SHO的网络，随后，SHO就可以提供相应的M2M服务给M2ME。然而，MCIM中的证书失效或过期，且失效或过期之前SHO没有及时更新下载新的证书，或者，现有MCIM运行出现故障的情况下，M2ME会失去与SHO的联系，导致业务中断；另一方面，M2ME面临着潜在的、改变运营商归属的可能性，有可能在新的MCIM下载之前原有MCIM已经工作不正常，同样会影响系统的正常运行。一般说来，由于成本、尺寸等原因，M2ME通常没有人机界面，其中的软硬件及接口也相对简单，因此，与M2ME的交互和操作相对比较困难。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种机器对机器设备自我管理的方法及系统，能够在M2ME与归属运营商之间的联系中断时，及时恢复M2ME与归属运营商之间的联系，提高系统稳定性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种机器对机器设备自我管理的方法，包括：

机器对机器设备M2ME与选择的归属运营商SHO之间的联系中断后，所述M2ME用临时连接标识PCID与注册运营商RO进行初始附着；

所述RO下载机器通信身份模块MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME；

所述M2ME根据下载的或修复的MCIM与SHO建立连接。

所述RO下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME为：所述RO判定在其数据库中注册的SHO发生了变化，则把M2ME的相关信息转发给当前的SHO，由当前的SHO对M2ME进行验证，并在验证通过后，授权RO下载MCIM给M2ME；RO判定在其数据库中注册的SHO没有发生了变化，则询问当前的SHO是否需要重新下载MCIM给M2ME，并根据当前的SHO返回的指示，下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME。

所述当前的SHO对M2ME进行验证为：所述当前的SHO请求平台验证机构验证M2ME。

该方法还包括：设置第一门限，所述M2ME与SHO之间的联系中断为：M2ME在所述第一门限时间内未收到来自SHO的指令或消息数据，判定M2ME与SHO之间的联系中断。

该方法还包括：设置第二门限，所述M2ME与SHO之间的联系中断后，M2ME用MCIM当前的证书与SHO进行重连接，并在重连接的次数超过所述第二门限时，用PCID与RO进行初始附着。

一种机器对机器设备自我管理的系统，包括M2ME、RO和SHO；其中，

所述M2ME，用于在与SHO之间的联系中断后，用PCID与注册运营商RO进行初始附着；在RO下载后修复MCIM之后，根据下载的或修复的MCIM与SHO建立连接；

所述RO，用于下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME。

所述RO下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME为：所述RO判定在其数据库中注册的SHO发生了变化，则把M2ME的相关信息转发给当前的SHO，由当前的SHO对M2ME进行验证，并在验证通过后，授权RO下载MCIM给M2ME；RO判定在其数据库中注册的SHO没有发生了变化，则询问当前的SHO是否需要重新下载MCIM给M2ME，并根据当前的SHO返回的指示，下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME。

所述SHO对M2ME进行验证为：所述SHO请求平台验证机构验证M2ME。

所述M2ME，还用于设置第一门限，并在所述第一门限时间内未收到来自SHO的指令或消息数据时，判定M2ME与SHO之间的联系中断。

所述M2ME，还用于在与SHO之间的联系中断后，用MCIM当前的证书与SHO进行重连接；以及设置第二门限，并在重连接的次数超过所述第二门限时，用PCID与RO进行初始附着。

本发明机器对机器设备自我管理的方法及系统，在M2ME与归属运营商之间的联系中断时(如MCIM失效或更换运营商)，由M2ME重新用PCID与归属运营商进行初始附着，之后从当前的归属运营商获取相应的指示下载或修复MCIM到M2ME，从而获取最新的MCIM，恢复M2ME与归属运营商之间的联系。通过本发明，M2ME可以自动的、及时的恢复与归属运营商之间已中断的联系，所以能够提高系统稳定性。

附图说明

图1为本发明机器对机器设备自我管理的方法流程示意图；

图2为本发明实施例机器对机器设备自我管理的方法流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在M2ME与归属运营商之间的联系中断时(如MCIM失效或更换运营商)，由M2ME重新用PCID与归属运营商进行初始附着，之后从当前的归属运营商获取相应的指示下载或修复MCIM到M2ME，从而获取最新的MCIM，恢复M2ME与归属运营商之间的联系。

需要说明的是，M2ME要与运营商发生联系，使用运营商提供的网络服务，首先需要运营商把MCIM提供给M2ME，提供过程包括初始附着、发现和注册、MCIM应用提供三个阶段。

对于基于TRE的M2ME，PCID被预编程、嵌入在每个无线M2ME中，PCID可以用于初始接入到一个无线网络，以便可以下载“永久的”用户证书，例如MCIM。一个MCIM包括证书、可执行文件(包括算法、文件系统和接入控制机制)以及数据(例如，文件内容和安全策略等)。

在初始附着阶段，注册运营商(Register Operator，RO)的ICF(InitialConnectivity Function)根据PCID查询到与之关联的临时接入证书，根据该证书生成认证向量并发给拜访网络运营商(Visited Network Operator，VNO)，VNO用认证向量对M2ME认证成功后，VNO为M2ME提供到RO的DRF(Discoveryand Registration Function)的连接。

在发现和注册阶段，RO的DRF根据它的数据库中已经与M2ME签约的RO的DPF(Download and Provisioning Function)和SHO的数据帮助M2ME联系SHO并在SHO注册。

在MCIM应用提供阶段，SHO请求平台验证机构(Platform ValidationAuthority，PVA)对M2ME验证后，授权RO的DPF将MCIM下载到M2ME。

在上述过程中，VNO是用于M2ME初始注册以及提供MCIM应用和证书，它是任意运营一个网络的运营商。RO为M2ME提供注册和提供功能，包括ICF、DRF、DPF，其中ICF提供连接服务，帮助M2ME发现SHO；DRF帮助M2ME发现并在SHO中注册，DPF下载和提供MCIM应用和证书给M2ME。PVA负责验证M2ME是否可信。SHO有一个与M2ME签约用户的签约合同，为M2ME提供可运营的连接服务，它可授权DPF提供MCIM。M2ME签约用户是和SHO签约的、接受M2M服务的个人或组织，当与SHO签约后，应把所有的M2ME参数交付给该SHO；当发生从一个SHO到另一个SHO的签约改变后，应通知RO；而且提供证书给PVA，这些证书用于验证M2ME平台和/或M2ME提供的应用。

图1为本发明机器对机器设备自我管理的方法流程示意图，如图1所示，本发明机器对机器设备自我管理的方法包括：

步骤101：M2ME与SHO之间的联系中断。

一般来说，M2ME应根据预定的周期向SHO发送数据和状态信息，SHO也会周期性地定期查询M2ME设备的状态。所以，可以通过设置门限值T1，来限定SHO与M2ME交互数据和消息的时间，该门限值可以由M2ME预先与SHO约定和配置。

相应的，判定M2ME与归属运营商之间的联系中断可以为：M2ME在T1时间内未收到来自SHO的指令或消息数据，则判定M2ME与SHO之间的联系中断。

步骤102：M2ME用PCID与注册运营商(Register Operator，RO)进行初始附着。

这里，还可以设置门限值T2，用来限定M2ME重新附着SHO的次数，相应的，步骤102之前，还可以包括以下步骤：M2ME与SHO之间的联系中断(如M2ME在T1时间内未收到来自SHO的指令或消息数据)，M2ME则用MCIM当前的证书(如IMSI)与SHO进行重连接，如果重连接的次数超过T2，那么，M2ME再返回到初始的PCID状态，执行步骤102，即M2ME返回到初始的PCID状态，发起一个用PCID重新建立与归属运营商联系的过程；在此过程中，M2ME将重新与注册运营商初始附着。

步骤103：RO判断在其数据库中注册的SHO是否发生了变化，如果发生了变化，执行步骤104；否则，转到步骤106。

步骤104：RO把M2ME的相关信息转发给当前的SHO。

由于SHO发生了变化，本步骤中，当前的SHO指变化后的SHO。

步骤105：当前的SHO对M2ME进行验证，并在验证通过后，授权RO下载MCIM给M2ME，之后转到步骤108。

具体的，新的归属运营商可以请求平台验证机构验证M2ME，验证通过后，归属运营商授权注册运营商提供MCIM给M2ME。

步骤106：RO询问当前的SHO是否需要重新下载MCIM给M2ME。

由于SHO没有发生变化，本步骤中，当前的SHO指联系中断之前在RO的数据库中注册的SHO。

步骤107：当前的SHO向RO返回指示，授权RO下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME。

步骤108：M2ME根据下载的或修复的MCIM与SHO建立连接。

具体的，M2ME可以用下载的或修复的MCIM的证书与归属运营商建立重连接。

本发明还提供一种机器对机器设备自我管理的系统，包括M2ME、RO和SHO；其中，

所述M2ME，用于在与SHO之间的联系中断后，用PCID与注册运营商RO进行初始附着；在RO下载后修复MCIM之后，根据下载的或修复的MCIM与SHO建立连接；

所述RO，用于下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME。

所述RO下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME为：所述RO判定在其数据库中注册的SHO发生了变化，则把M2ME的相关信息转发给当前的SHO，由当前的SHO对M2ME进行验证，并在验证通过后，授权RO下载MCIM给M2ME；RO判定在其数据库中注册的SHO没有发生了变化，则询问当前的SHO是否需要重新下载MCIM给M2ME，并根据当前的SHO返回的指示，下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME。

所述SHO对M2ME进行验证为：所述SHO请求平台验证机构验证M2ME。

所述M2ME，还用于设置第一门限，并在所述第一门限时间内未收到来自SHO的指令或消息数据时，判定M2ME与SHO之间的联系中断。

所述M2ME，还用于在与SHO之间的联系中断后，用MCIM当前的证书与SHO进行重连接；以及设置第二门限，并在重连接的次数超过所述第二门限时，用PCID与RO进行初始附着。

图2为本发明实施例机器对机器设备自我管理的方法流程示意图，如图2所示，该方法包括：

步骤S101：M2ME在预定的时间间隔(例如T1)内失去与机SHO的联系。

步骤S102：M2ME用IMSI重新附着。

步骤S103：判断附着次数是否超过预定的门限值(例如T2)，如果没超过，转到步骤S102；否则，执行步骤S104。

步骤S104：M2ME回到PCID状态。

步骤S105：M2ME用PCID重新与RO进行初始附着。

步骤S106：RO查询目前在它的数据库中注册的SHO是否改变，SHO没改变，则执行步骤S107；否则，转到步骤S109。

步骤S107：RO询问SHO是否需要重新下载MCIM。

步骤S108：SHO根据情况授权RO下载更新MCIM或者修复旧的MCIM，然后转到步骤S111。

步骤S109：RO把M2ME的信息转达到新SHO。

步骤S110：新SHO请求PVA验证M2ME，认证通过后，SHO授权RO的DPF提供MCIM给M2ME。

步骤S111：M2ME用更新/修复过的或新下载的MCIM的证书与SHO建立重连接。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机器对机器设备自我管理的方法，其特征在于，该方法包括：

机器对机器设备M2ME与选择的归属运营商SHO之间的联系中断后，所述M2ME用临时连接标识PCID与注册运营商RO进行初始附着；

所述RO下载机器通信身份模块MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME；

所述M2ME根据下载的或修复的MCIM与SHO建立连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RO下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME为：所述RO判定在其数据库中注册的SHO发生了变化，则把M2ME的相关信息转发给当前的SHO，由当前的SHO对M2ME进行验证，并在验证通过后，授权RO下载MCIM给M2ME；RO判定在其数据库中注册的SHO没有发生了变化，则询问当前的SHO是否需要重新下载MCIM给M2ME，并根据当前的SHO返回的指示，下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前的SHO对M2ME进行验证为：所述当前的SHO请求平台验证机构验证M2ME。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：设置第一门限，所述M2ME与SHO之间的联系中断为：M2ME在所述第一门限时间内未收到来自SHO的指令或消息数据，判定M2ME与SHO之间的联系中断。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：设置第二门限，所述M2ME与SHO之间的联系中断后，M2ME用MCIM当前的证书与SHO进行重连接，并在重连接的次数超过所述第二门限时，用PCID与RO进行初始附着。

6.一种机器对机器设备自我管理的系统，其特征在于，该系统包括M2ME、RO和SHO；其中，

所述M2ME，用于在与SHO之间的联系中断后，用PCID与注册运营商RO进行初始附着；在RO下载后修复MCIM之后，根据下载的或修复的MCIM与SHO建立连接；

所述RO，用于下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述RO下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME为：所述RO判定在其数据库中注册的SHO发生了变化，则把M2ME的相关信息转发给当前的SHO，由当前的SHO对M2ME进行验证，并在验证通过后，授权RO下载MCIM给M2ME；RO判定在其数据库中注册的SHO没有发生了变化，则询问当前的SHO是否需要重新下载MCIM给M2ME，并根据当前的SHO返回的指示，下载MCIM给M2ME或修复MCIM到M2ME。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述SHO对M2ME进行验证为：所述SHO请求平台验证机构验证M2ME。

9.根据权利要求6至8任一项所述的系统，其特征在于，

所述M2ME，还用于设置第一门限，并在所述第一门限时间内未收到来自SHO的指令或消息数据时，判定M2ME与SHO之间的联系中断。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述M2ME，还用于在与SHO之间的联系中断后，用MCIM当前的证书与SHO进行重连接；以及设置第二门限，并在重连接的次数超过所述第二门限时，用PCID与RO进行初始附着。