CN105306560B - 分布式终端实施动态管理平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分布式终端实施动态管理平台，包括：一个云服务器，至少一个终端，一个管理平台。所述至少一个终端可以是任何可以接入网络的物联网设备；所述终端和管理平台分别通过各自的网关与云服务器连接，其中终端可以通过家庭网关或物联网网关与云服务器建立连接。本发明大大的提高了物联网终端的利用效率，并且利用功耗控制避免了终端的功耗资源浪费，且通过云服务器和管理平台的双向认证、云服务器对终端的认证、云服务器和管理平台对数据包的双重过滤，更大程度的保证了整个物联网中数据传输的安全，同时实现了通过管理平台即可综合利用物联网中所有可用数据的功能，有很好的便利性。

Description

分布式终端实施动态管理平台

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种分布式终端实施动态管理平台。

背景技术

“物联网”(Internet of Things)是指将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、激光扫描器、卫星定位系统等种种装置与互联网结合起来的网络。所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。物联网改变了过去一直是将物理基础设施和IT基础设施分开实施的思路：一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心、个人电脑、宽带网络等。在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带网络整合为统一的基础设施，基础设施带有通信网络，设备设施具有感知能力。物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预,其实质是利用射频等自动识别(RFID)技术，通过Internet网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

物联网的系统应用流程及实现步骤归纳如下：

1)第一步是对物体的属性进行标识，包括静态属性和动态属性进行标识。其中，静态属性可以直接存储在预置标签中，而动态属性需要由传感器实时探测；

2)第二步是利用识别设备完成对物体属性的读取，并将信息按照一定协议转换为适合网络传输的数据格式；

3)第三步是将物体的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体特征参数的相关计算，并投入相关应用。

和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。此外，物联网的精神实质是提供不拘泥于任何场合，任何时间的应用场景与用户的自由互动，它依托云服务平台和互通互联的嵌入式处理软件，弱化技术色彩，强化与用户之间的良性互动，更佳的用户体验，更及时的数据采集和分析建议，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撑。

然而现有技术中的物联网也存在缺点，首先是安全性，由于接入的终端缺少比较严格和统一的安全标准，导致个人隐私信息容易被泄露，很难防止有目的的入侵。其次就是在网络已经很发达的现在，从理论上来说，一个用户在其权限以内可以获取的资源其实是非常多的，但由于没有一个总体的管理系统，导致用户无法获得很大的信息量，这在很大程度上导致了用户在生活中的不方便。对于权限更高的管理人员来说，如果可以比较方便的获取更多的信息，也意味着可以更自如的来掌控整个系统。

安卓(Android)是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。在优势方面，安卓平台首先就是其开发性，开发的平台允许任何移动终端厂商加入到安卓联盟中来。显著的开放性可以使其拥有更多的开发者，随着用户和应用的日益丰富，一个崭新的平台也将很快走向成熟。同时，由于安卓的开放性，众多的厂商会推出千奇百怪，功能特色各具的多种产品。功能上的差异和特色，却不会影响到数据同步、甚至软件的兼容，因此对于物联网中各种各样的终端类型可以做到很好的兼容。同时，安卓应用的更新和安装也更加方便，对用户体验来说也有很大的提升。

发明内容

本申请基于安卓平台应用开发方便，也便于安装和更新的特点，结合物联网终端类型多样，提出一种分布式终端实施动态管理平台，来解决现有技术中安全性和资源浪费的问题，该系统具有更高的可靠性和可扩展性。

本发明提供一种分布式终端实施动态管理平台，包括：

至少一个终端，以及与终端连接的管理平台，以及与管理平台连接的云服务器，其中，所述云服务器可以是单个的服务器，也可以是以集中式或者分布式构成的服务器集群；所述至少一个终端可以是任何可以接入网络的物联网设备；所述管理平台是基于安卓系统开发的管理平台；所述管理平台可以是一个或多个，其分别通过各自的网关与云服务器连接，其中终端可以通过家庭网关或物联网网关与管理平台建立连接。

其中，所述云服务器包括：

收发模块，用于接收管理平台发送的数据，以及将云服务器要发送的数据发送到管理平台；

终端认证模块，用于对所接收到的关于终端的信息所对应的终端的合法性进行认证，所述终端的信息由管理平台转发至云服务器，所述终端在向管理平台提交需要转发至云服务器的请求或者信息时，随着请求或者信息一起提供一个认证证书，以供终端认证模块进行认证，若认证通过，该终端视为合法终端，云服务器将所述请求转到相应的处理模块，包括查找模块和终端管理模块，进行处理，将信息转到信息分类模块进行分类以供下一步的处理；

数据包过滤模块，用于对收到的数据包进行过滤，对于不符合要求的数据包进行筛除；其中，所述不符合要求的数据包可以是CRC校验失败、报文长度明显不符、数据包中存在恶意信息等；

信息分类模块，用于对终端发送的信息进行分类，其中所述分类包括：根据发送信息的设备类型、信息的类型、数据包的长短、以及信息的重要程度进行相应的分类，并对信息打上相应的标签，转到信息存储模块；

信息存储模块，用于对信息进行分类存储；

管理平台认证模块，用于对管理平台发来的管理平台认证请求进行认证处理，并在对管理平台的认证通过之后，向管理平台发送携带云服务器认证请求的消息，并接收管理平台发送的云服务器认证结果；其中，管理平台和云服务器之间是双向认证；

查找模块，用于对终端或者管理平台所要查找的信息进行查找，并将查找结果通过收发模块发送到相应的终端或管理平台；

终端管理模块，用于对终端的权限进行管理，在接收到终端发送的请求时，判断终端是否具备其请求所要拥有的权限，将判断结果发送给终端认证模块以更新其认证信息，并通过收发模块将结果反馈回管理平台，并通过管理平台反馈给终端；

负载均衡模块，用于云服务器的负载均衡，基于负载均衡的算法选择合适的服务器；其中，负载均衡包括为终端上传的数据选择合适的服务器来进行存储，以及为管理平台选择合适的服务器来进行数据交互。

所述终端包括：

收发模块，用于将数据发送到管理平台，以及接收来自管理平台的数据；实时监测模块，用于监测所需要的参数，并在触发预设条件时发送数据采集信令到数据采集模块；

数据采集模块，用于在接收到数据采集信令时对周围的数据进行采集；

传感器控制模块，用于当终端有与之相关联的传感器时，对与终端相关联的传感器进行控制，以获取所需要的数据；

应用模块，用户可通过管理平台对相应的终端安装应用，并可接收管理平台对终端上安装的应用发送指令，以进行相关的数据处理；

更新检测模块，用于定期检测是否有更新，或通过接收管理平台发送的更新通知，来对终端上的应用进行版本更新；

数据包加密模块，用于在向云服务器发送数据之前对要发送的数据进行加密处理；

功耗控制模块，用于根据当时终端所处的状态，对终端进行功耗控制。所述管理平台包括：

收发模块，用于将数据发送到云服务器，以及接收从云服务器发送过来的数据；同时，用于接收从终端发来的数据，并发送对终端的指令数据给终端；同时接收和发送与其他管理平台的交互信息，并将相应的符合条件的指令信息转发至自己管理的终端；

数据包安全性检测模块，用于对接收到的数据包进行安全性检测，对安全性不足的数据包根据其安全性的程度进行丢弃或告警处理，所述告警处理包括对数据包附加一个告警信息，以提示用户是否选择进行后续处理；

应用服务模块，用于在终端上安装相关的应用，与终端上的应用模块进行消息交互，以及通知终端上的更新检测模块进行应用更新；

认证模块，用于向云服务器发送管理平台认证请求，接收云服务器应答的认证结果和云服务器认证请求，对云服务器认证请求进行处理，并把认证结果返回云服务器，完成双向认证；

用户登录模块，用于对使用管理平台的用户提供登录功能，并对用户的身份进行认证。

其中，所述终端向云服务器发送信息，云服务器进行存储，以供管理平台进行查询。

其中，所述终端为分布式安放，可以包括不同类型的终端。

其中，终端向云服务器发送的信息可以包括终端的功能、终端的状态、能源情况、历史数据流量情况、传感器的具体参数。

其中，所述终端在与云服务器进行数据传输之前，需要先通过云服务器的身份认证。

其中，所述云服务器的对终端上传的信息进行分类，并对分类信息进行哈希操作，然后按照经过哈希变换之后的分类对信息进行存储。

其中，所述终端和管理平台与云服务器的连接方式支持有线或者无线方式。

其中，所述终端在安装应用前对所要安装的应用进行安全检测，并在安全检测通过后接受安装。

其中，所述终端可以通过管理平台向云服务器发送取得其他终端的部分权限的请求，并在该请求通过后，临时的获得其他终端的部分控制权。

基于上述技术方案的公开，本发明提供的分布式终端实施动态管理平台通过在终端上安装一个或多个应用，并使用一个集中的管理平台来进行管理，使得所有的终端都可以通过管理平台来向云服务器发送自己所能收集到的信息，以及与自己相关的信息。登录到管理平台的用户可以从云服务器获得自己权限之内的所有物联网终端的信息，并根据这些信息，通过管理平台和终端上面所安装的基于安卓系统的应用来完成自己所需要的功能。本发明大大的提高了物联网终端的利用效率，并且利用功耗控制避免了终端的功耗资源浪费，对于用户的可选择性和用户的体验有很大的提高。

附图说明

图1为现有技术中物联网的示意图；

图2为本发明的终端管控系统的结构示意图；

图3为本发明的管理平台的结构示意图；

图4为本发明的云服务器的结构示意图；

图5为本发明的终端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的例子对本发明进行详述。

请参阅图2，图2示出了本发明的终端管控系统的结构示意图。以用户在行驶过程中需要使用管理平台为例，首先用户终端上需要安装相应的管理系统。

所述终端1为交通管控终端，其可以探测当前路面的车流量，从而控制与之相关联的红绿灯的持续时间，从而其可以提供当前的道路交通情况。所述终端2为某停车场的出入管理终端，其可以提供关于停车位剩余数量的信息。所述终端3为某一条比较偏僻的小路旁边的路灯的控制终端，其可以控制该小路两旁的路灯的开关。终端4为某餐厅的排号终端，其可提供就餐排队功能。

其中，终端1-3由管理平台1直接管理，终端4由管理平台2直接管理。所述终端1-4上均已经安装有与管理平台1和2相应的基于安卓的应用，从而可以通过该应用与管理平台进行数据传输和交互。其中，示例性的，终端1-3上面的安卓应用是由管理平台1直接发送通知到终端中，终端对管理平台1发送来的安装包进行解析，并进行安全性检测，确认安全性检测通过后，在终端上安装该应用；终端4上面的应用可以是该排号机所代表的餐馆，在加入该物联网的平台之后，主动安装上的，并且与管理平台2上面的应用版本保持自动检测更新，以保证版本同步。

按照本实施例中的终端类型，各终端与管理平台之间保持连接，并将相应的可以收集到的信息通过管理平台发送到云服务器。云服务器对这些信息进行存储，以供管理平台进行查询和使用。

使用管理平台1和2的用户可以分为管理员和普通用户，在用户登录到管理平台时，管理平台的用户登录模块便可识别用户的权限，并给予相应的功能。最简单的例子，若终端1和终端3共同负责同一条道路，通过管理平台与云服务器的交互，管理平台1可以自动的根据终端1所监控到的车流量的历史数据来预测车流量的变化，从而控制终端3所开启和关闭的路灯数量。

另外一个例子，对于管理员来说，例如道路管控部门的相关人员，其可以登录到该管理平台1中，获得上述终端1-3的信息和相应的控制权。在本实施例中，可以参照这样一种情况。在时间比较晚的一个时间段，该终端3所控制的路灯全部或者部分处于关闭状态，因为从云服务器所获得的历史记录来看，从该小路经过的车辆非常稀少，该历史记录可以由其他的具有流量统计情况的终端提供，本实施例不再涉及该终端。此时由于终端1所代表的交通管控系统中安装了可以对数据进行简单处理和分析的应用，该应用与管理平台中的应用可以交互，因此，终端1向云服务器传递的数据中可以包含下面的信息：本路段流量过大，已造成一定程度的拥堵。此时管理员通过管理平台发现这样的情况，例如管理平台产生告警信息等，管理平台中可内置有带导航功能的地图模块，经过计算，管理平台告知该管理员可以通过本实施例中的小路进行分流和疏导。同时提供终端2所管理的停车场的信息，例如车位空闲或者车位已满。此时管理员作为道路管控部门，需要对拥堵路段的车流进行处理。可通过管理平台向非本实施例终端1-4所包括的路面的提示牌等其他终端发送消息，提示还未到拥堵路段的车辆可以绕行该小路，其中，所述非本实施例终端1-4的终端可能被其他管理平台控制，此时需要管理平台通过云服务器向其他管理平台发送相应的控制消息，以使得该其他控制平台来控制其所控制的终端进行相应的操作。同时，通过管理平台1向终端3发送控制消息，以控制终端3将该小路两旁的路灯全部开启，避免因为光线不好造成拥堵。还可向已经处于拥堵路段的用户发送消息，告知其附近的某停车场空闲车位较多，可选择停车，或车位已满，以避免用户到了停车场又不能停，造成不必要的绕路和加重拥堵。

对于普通用户来说，其没有控制路灯或者交通信号灯的权限，但可以从手机或者其他电子设备中登录到本系统中，以普通用户的身份在管理平台1中查询得到相应的信息，例如用户已经堵在了拥堵路段，此时，管理平台1可提示用户绕行该小路，如果用户不想绕行该小路，则可以提供其他选择，如本实施例下面所述的方式。普通用户通过获取该拥堵路段附近的停车场信息，可以选择去空闲的停车场停车，并可以通过在系统中发送指令来进一步获取该终端4所代表的餐厅排号机的信息，在管理平台中获取对该排号机的部分权限，提前在该餐厅取号排队，以节省就餐的等待时间。在本实施例中，具体为用户通过自己设备上的系统来发送消息给管理平台2，管理平台2在对用户身份进行认证后，对用户开放所管理的排号机的部分权限，用户可在电子设备上进行取号操作。

在该实施例中，同时可能有大量管理平台在向云服务器发送查询相关信息的消息，此时云服务器中的负载均衡模块就可以起到很好的分配资源的作用，例如可以将安置在不同网络，如电信、移动、网通等的管理平台分配到相应的速度更快的服务器中，或者将集群服务器中资源占用较少的分配给新发送请求的管理平台，以提升用户的体验。

下面提供另一完全自动实施的实施例。

以某公司内部的物联网络为例，所述终端1为某公司的门禁系统，终端2为公司的温度感应器，终端3为烟雾感应器，终端4为办公楼内的电器控制系统，该实施例中，所有的系统都在该公司内部的一个唯一的管理平台的控制下。可以设定电器控制系统在晚上九点或者十点后，将电梯和空调都处于休眠状态，除非有人手动再次将其激活。第二天上班时，门禁系统检测到有员工刷卡进公司，则管理平台可以将指令发送给电器控制系统，以开启办公所需要的公共服务设备，如电梯和空调。更进一步的，门禁系统可以将该员工的相关信息发送给管理平台，或者管理平台直接在云服务器中查询该员工的相关信息，如员工办公室的位置等，则可以使得电器控制系统出于节省电力的考虑，仅开启该员工办公室的空调，以及相应的楼道的照明系统等。

当该公司某楼层的温度感应器感应到该楼层温度偏高时，也可向管理平台发送相应的信息，管理平台基于预定的算法，例如可以考虑当时的时间、日期、天气等情况，来对空调系统进行调节。

若终端3作为烟雾感应器感应到烟雾，可以对相关的管理人员进行告警，以通知其到相应的位置进行查看。更进一步的，若该楼层或者该办公楼里多处终端3都将感应到烟雾的消息发送到了管理平台，则管理平台可以判断该办公楼失火或者有其他情况发生，此时，出于安全的考虑，管理平台可控制电梯系统停运，并广播通知楼内人员疏散，同时，管理平台将门禁全部打开，以方便楼内人员疏散逃生。

进一步的，可设定管理平台在接收到意外的告警信息时，先启动安全检测系统，对所收到的数据包进行安全性的深入检测，以确定该数据包是否由可信任的设备发出，由于在终端向云服务器发送相关消息时，消息中的数据已经经过一次过滤筛选，在管理平台进行进一步的安全性判断后，可以极大程度的避免误判，或者可以极大程度的阻止来自恶意终端的攻击。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分布式终端实施动态管理平台，其应用于基于安卓平台的物联网终端管控系统，特征在于，所述物联网管控系统包括：

至少一个终端，以及与终端连接的管理平台，以及与管理平台连接的云服务器，其中，所述云服务器是以集中式或者分布式构成的服务器集群；所述至少一个终端是任何可以接入网络的物联网设备；所述管理平台是基于安卓系统开发的管理平台；所述管理平台可以是一个或多个，其分别通过各自的网关与云服务器连接，其中终端通过家庭网关或物联网网关与管理平台建立连接其中，所述终端包括：

收发模块，用于将数据发送到管理平台，以及接收来自管理平台的数据；

实时监测模块，用于监测所需要的参数，并在触发预设条件时发送数据采集信令到数据采集模块；

数据采集模块，用于在接收到数据采集信令时对周围的数据进行采集；

传感器控制模块，用于当终端有与之相关联的传感器时，对与终端相关联的传感器进行控制，以获取所需要的数据；

应用模块，用户可通过管理平台对相应的终端安装应用，并可接收管理平台对终端上安装的应用发送指令，以进行相关的数据处理；

更新检测模块，用于定期检测是否有更新，或通过接收管理平台发送的更新通知，来对终端上的应用进行版本更新；

数据包加密模块，用于在向云服务器发送数据之前对要发送的数据进行加密处理；

功耗控制模块，用于根据当时终端所处的状态，对终端进行功耗控制；进一步的，所述终端向云服务器发送信息，云服务器进行存储，以供管理平台进行查询；

其中，所述管理平台自动根据终端所采集到的数据来控制其他终端的状态。

2.根据权利要求1所述的一种分布式终端实施动态管理平台，其特征在于：所述终端为分布式安放，可以包括不同类型的终端。

3.根据权利要求1所述的一种分布式终端实施动态管理平台，其特征在于：终端向云服务器发送的信息可以包括终端的功能、终端的状态、能源情况、历史数据流量情况、传感器的具体参数。

4.根据权利要求1所述的一种分布式终端实施动态管理平台，其特征在于，所述终端在与云服务器进行数据传输之前，需要先通过云服务器的身份认证。

5.根据权利要求1所述的一种分布式终端实施动态管理平台，其特征在于，所述云服务器的对终端上传的信息进行分类，并对分类信息进行哈希操作，然后按照经过哈希变换之后的分类对信息进行存储。

6.根据权利要求1所述的一种分布式终端实施动态管理平台，其特征在于，所述终端和管理平台与云服务器的连接方式支持有线或者无线方式。

7.根据权利要求1所述的一种分布式终端实施动态管理平台，其特征在于，所述终端在安装应用前对所要安装的应用进行安全检测，并在安全检测通过后接受安装。

8.根据权利要求1所述的一种分布式终端实施动态管理平台，其特征在于，所述终端可以通过管理平台向云服务器发送取得其他终端的部分权限的请求，并在该请求通过后，临时的获得其他终端的部分控制权。