CN104683169A - 一种物联网监听系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网监听系统，包括：协调模块，其用于组建待监听的物联网，通过无线通信方式从该物联网中获取数据信息，并根据接收到的信息获取命令将该数据信息发送出去；可视化模块，其用于向协调模块发送信息获取命令，接收并存储协调模块发送的数据信息，对该数据信息进行分类提取，针对不同类型的数据信息进行分析，进而对分析结果进行显示以监听所述物联网。本发明通过可视化物联网的拓扑结构，可以宏观地看到节点拓扑的变化情况，以及节点的状态信息变化，本发明对了解网络运行规律，判断网络故障或瓶颈，优化网络设计规划有重要的指导意义。

Description

一种物联网监听系统

技术领域

本发明涉及物联网监控领域，尤其涉及一种物联网监听系统。

背景技术

现阶段物联网的定义为：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。随着信息技术、人工智能以及控制技术等的发展，物联网实现信息的有效采集，可靠传输，智能决策和控制。

目前，物联网存在节点的感知信息易被窃取，节点无线信道不稳定，节点因能量有限而导致的寿命较短等等安全性和可靠性方面的问题。

网络监听系统是研究网络性能的一项重要工具。它是通过捕获并分析数据包，获取实时有效的网络状态信息，以方便对网络的运行状况进行分析和研究。网络监听系统在有线网络的研究中已经得到了广泛应用。但目前还不存在无线方式下的物联网监听系统，这很大程度上限制了物联网监听技术的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种物联网监听系统，其具有通过无线通信方式获取节点信息并可视化物联网拓扑结构的功能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种物联网监听系统，包括：协调模块，其用于组建待监听的物联网，通过无线通信方式从所述物联网中获取数据信息，并根据接收到的信息获取命令将该数据信息发送出去；可视化模块，其用于向所述协调模块发送所述信息获取命令，接收并存储所述协调模块发送的数据信息，对该数据信息进行分类提取，针对不同类型的数据信息进行分析，进而对分析结果进行显示以监听所述物联网。

在一个实施例中，所述物联网包括无线终端节点和无线路由节点，所述无线终端节点直接将其内部符合物联网通信协议的数据信息发送至所述协调模块或通过所述无线路由节点将该符合物联网通信协议的数据信息转发至所述协调模块，所述协调模块将所接收的数据信息转换为符合串口通信协议的数据信息，并将转换后的数据信息发送出去。

在一个实施例中，所述无线终端节点设置有按键，通过所述按键设置所述无线终端节点的发射功率以及该无线终端节点的数据转发功能。

在一个实施例中，所述可视化模块接收的数据信息包括：网络拓扑结构数据信息、流量数据信息以及节点数据信息。

在一个实施例中，所述可视化模块进一步对从网络拓扑结构数据信息中获取的物联网拓扑结构进行实时显示，并在已显示的所述物联网拓扑结构中的节点处对应显示从流量数据信息中得到的网络地址信息以及所述节点数据信息。

在一个实施例中，在所述节点数据信息超出设定阈值时，所述可视化模块显示与该节点相关的报警信息，所述节点数据信息包括节点温度与节点电压。

在一个实施例中，所述可视化模块还用于对所述数据信息进行回放或发送。

在一个实施例中，还包括一共享内存，所述可视化模块还将所接收的数据信息备份至共享内存中，以便于所述数据信息的远程调取。

在一个实施例中，所述协调模块、终端节点以及路由节点中运行同一种物联网协议。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

本发明的物联网监听系统通过协调模块以无线通信方式获取的节点信息，并在可视化模块中显示该信息，可以宏观地看到节点拓扑的变化情况，以及节点的状态信息变化，本发明对了解网络运行规律，判断网络故障或瓶颈，优化网络设计规划有重要的指导意义。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明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，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是使用根据本发明一实施例的物联网监听系统来监听物联网的示意图。

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，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。

图1为使用根据本发明一实施例的物联网监听系统来监听物联网的示意图。下面结合图1对本实施例的物联网监听系统进行详细描述。

从图1中可以看出，物联网监听系统10包括协调模块11和位于PC上位机的可视化模块12。

具体地，协调模块11用于组建待监听的物联网，并通过无线通信方式从物联网中获取数据信息。例如，协调模块11通过无线路由节点4和无线路由节点5来获取无线终端节点2和无线终端节点3中的数据信息。可以理解，本实施例的数据传输顺序仅为一示例，无线路由节点4也可以与无线路由节点5通信以获取无线路由节点5所转发的数据信息。并且，物联网中可以包括n个无线路由节点和n个无线终端节点，下面以无线路由节点4和无线终端节点2为例进行描述。

详细地说，所有无线节点（包括无线路由节点与无线终端节点）以及协调模块11均支持同一种物联网通信协议接口，协调模块11可根据需求（如：设定的待测试物联网的规模和结构）自动适应无线节点数量。无线路由节点4将无线终端节点2中的符合物联网通信协议的数据信息转发至协调模块11。此外，无线路由节点4内置一嵌入式系统，并集成了控制器、射频通信模块、程序烧写调试JTAG接口以及电池电源管理模块。可以理解，无线终端节点2也可以直接将其内部符合物联网通信协议的数据信息发送至协调模块11。

另外，协调模块11还具有网关功能，其将所接收的数据信息转换为符合串口通信协议的数据信息并将该数据信息封装成数据包，还根据接收到的信息获取命令将该数据包发送出去。协调模块11内置一嵌入式系统，并且集成了控制器、USART串口、射频通信模块、程序烧写调试JTAG接口以及电池电源管理模块。

对于任一无线终端节点来说，其上设置有按键，通过按键可人工设置发送报文和配置节点发射功率，并且设置该终端节点的数据转发功能，如是否成为父节点以转发其他节点的数据。另外，通过按键也可将任一无线终端节点设置为攻击节点，以进行网络攻击实验以及渗透测试。这种通过按键直接设置终端节点的发射功率的方法较之通过上位机来改变终端节点发射功率的方法而言，使得在不改变该终端节点自身程序的情况下可以实现发射功率的改变，可以更加方便快捷地设置终端节点的相关参数。

无线终端节点2内置嵌入式系统，集成了控制器、射频通信模块、程序烧写调试JTAG接口、电池电源管理模块以及传感模块，因此，无线终端节点2还可以感知自身的温度和电压等信息。另外，可以根据实际需求增减无线终端节点的硬件设施。

在一个示例中，PC上位机通过RS232接口与协调模块11连接，位于PC上位机处的可视化模块12向协调模块11发送信息获取命令，接收并解析协调模块11发送的数据包，并对解析出来的数据信息进行存储。此外，本实施例的物联网监听系统还包括一共享内存，可视化模块12还将所接收的数据信息备份至上位机的共享内存中，以便于该数据信息的远程调取。例如，如果在某实验楼的4层使用本实施的物联网监听系统，用户可以在该实验楼的6层通过网络调取位于4层的共享内存中的数据，进而实现远程监听物联网的目的。

进一步地，可视化模块12对所解析的数据信息进行分类提取，针对不同信息类型进行分析，进而对分析结果进行显示以对物联网进行监听。其中，可视化模块12所解析的数据信息包括：网络拓扑结构数据信息、流量数据信息以及节点数据信息。

具体地，可视化模块12对从网络拓扑结构数据信息中获取的物联网拓扑结构进行实时显示，并在已显示的物联网拓扑结构中的节点处对应显示从流量数据信息中得到的网络地址信息（比如：无线终端节点2的16位网络地址）以及节点数据信息（比如：无线终端节点2的节点温度和节点电压）。可以理解，通过可视化模块12还可以选择性的查看流量数据信息的详细内容以及节点数据信息随时间变化的曲线图。

由此可见，可视化模块12具有监视网络状态、数据流动状态以及网络上传输的信息的功能，这为在不同环境条件下更加方便地研究高效、稳定的物联网中的网络拓扑结构提供相当的便利。

优选地，可视化模块12为节点数据信息设定阈值，并对节点数据信息超出上述阈值的节点进行报警，这里，节点数据信息同样包括节点温度和节点电压等数据信息。

此外，可视化模块12还用于根据需要对数据信息进行回放或发送。

综上所述，本实施例的物联网监听系统通过协调模块以无线通信方式获取的节点信息，并在可视化模块中显示该信息，可以宏观地看到节点拓扑的变化情况，以及节点的状态信息变化。本系统适用于评定网络的拓扑稳定性、多跳性、抗干扰性以及测试网络拓扑的健壮性，对了解网络运行规律，判断网络故障或瓶颈，优化网络设计规划有重要的指导意义。

以上所述，仅为本发明的具体实施案例，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术的技术人员在本发明所述的技术规范内，对本发明的修改或替换，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种物联网监听系统，包括：

协调模块，其用于组建待监听的物联网，通过无线通信方式从所述物联网中获取数据信息，并根据接收到的信息获取命令将该数据信息发送出去；

可视化模块，其用于向所述协调模块发送所述信息获取命令，接收并存储所述协调模块发送的数据信息，对该数据信息进行分类提取，针对不同类型的数据信息进行分析，进而对分析结果进行显示以监听所述物联网。

2.根据权利要求1所述的物联网监听系统，其特征在于，

所述物联网包括无线终端节点和无线路由节点，所述无线终端节点直接将其内部符合物联网通信协议的数据信息发送至所述协调模块或通过所述无线路由节点将该符合物联网通信协议的数据信息转发至所述协调模块，所述协调模块将所接收的数据信息转换为符合串口通信协议的数据信息，并将转换后的数据信息发送出去。

3.根据权利要求2所述的物联网监听系统，其特征在于，所述无线终端节点设置有按键，通过所述按键设置所述无线终端节点的发射功率以及该无线终端节点的数据转发功能。

4.根据权利要求2所述的物联网监听系统，其特征在于，所述可视化模块接收的数据信息包括：网络拓扑结构数据信息、流量数据信息以及节点数据信息。

5.根据权利要求4所述的物联网监听系统，其特征在于，

所述可视化模块进一步对从网络拓扑结构数据信息中获取的物联网拓扑结构进行实时显示，并在已显示的所述物联网拓扑结构中的节点处对应显示从流量数据信息中得到的网络地址信息以及所述节点数据信息。

6.根据权利要求5所述的物联网监听系统，其特征在于，

在所述节点数据信息超出设定阈值时，所述可视化模块显示与该节点相关的报警信息，所述节点数据信息包括节点温度与节点电压。

7.根据权利要求6所述的物联网监听系统，其特征在于，

所述可视化模块还用于对所述数据信息进行回放或发送。

8.根据权利要求7所述的物联网监听系统，其特征在于，还包括一共享内存，所述可视化模块还将所接收的数据信息备份至共享内存中，以便于所述数据信息的远程调取。

9.根据权利要求1-8任一项所述的物联网监听系统，其特征在于，

所述协调模块、终端节点以及路由节点中运行同一种物联网协议。