CN105634967A - 一种物联网路由器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网路由器，包括中央路由器及与该中央路由器连接的智能家居端、智能城市端、智能物流端、智能支付端；智能家居端包括智能家电系统、环境传感系统、安防系统；智能城市端包括物联网数字化应用模块和数据处理模块；数据处理模块用于将数据处理后上传至云端进行数据共享；智能物流端包括配送模块、信息采集模块、物流监控模块；智能支付端包括通过网络连接的购物信息服务器和客户通信终端，以及采购通信终端。本发明可通过移动客户端实现数字家庭的远程控制和监控功能，基于智能城市的物联网运输方式能够提高货物的依次投送能力，城市管理过程中的信息获取更高效、更低成本。

Description

一种物联网路由器

技术领域

本发明属于物联网领域，尤其涉及一种物联网路由器。

背景技术

随着互联网的普及，Internet对人们生活方式的影响越来越巨大，并将继续在未来的各领域持续发挥其影响力。集成了网络技术、嵌入式技术、微机电系统及传感器技术的无线传感器网路将Internet从虚拟世界延伸到物理世界，从而将逻辑上的信息世界与真实物理世界融合在一起，改变了人与自然交互的方式，满足了人们对“无处不在”的网络的需求。

物联网的定义是：通过射频识别、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，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

无线传感器网络由大量低功耗、低速率、低成本、高密度的微型节点组成，节点通过自我组织、自我愈合的方式组成网络。如果在传感器网络节点直接采用现有的路由器，不但难于实现多平台无线网络设备接入，且组网成本高，难于与Internet无缝链接，限制了物联网的推广应用，因此有必要提供多接口、多平台无线网络接入设备和与Internet无缝链接的物联网路由器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物联网路由器，旨在解决现有的无线传感器网络速度低、成本高、难于实现多平台的互联。

本发明是这样实现的，一种物联网路由器包括中央路由器及与该中央路由器连接的智能家居端、智能城市端、智能物流端、智能支付端；

所述的智能家居端包括智能家电系统、环境传感系统、安防系统；

所述的智能家电系统包括包括安装在客户端中的中央控制单元，以及安装在智能家电中的电器控制端；

所述的环境传感系统包括若干个传感器、处理器、通信模块和输出控制设备，所述的传感器包括电流传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾报警传感器和煤气报警传感器；

所述的安防系统包括服务器、控制系统、报警系统、检测系统、GSM发射模块、执行系统；

所述的智能城市端包括物联网数字化应用模块和数据处理模块；

所述的数字化应用模块包括感知层和网络层；

所述的感知层由各种传感器以及传感器网络构成，用于收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布；

所述的网络层包括城市数字宽带网络建设、国家骨干网络建设、政府各部门间的互联网建设、社会团体和事业单位网络建设、企业及家庭的网络接入，以及与之相对应的数据库、网络应用平台和网络监督管理；

所述的数据处理模块用于将感知层和网络层的数据处理后上传至云端进行数据共享；

所述的智能物流端包括配送模块、信息采集模块、物流监控模块；

所述的配送模块通过RFID技术扫描获得装配货物信息后，根据智能城市端的感知层和网络层提分享的数据选取运输路径及运输站点；

所述的物流监控模块包括本地车载终端、邻近车载终端及远程管理客户端：所述本地车载终端是安装在当前车辆上的终端设备，该本地车载终端包括RFID读写模块、红外传感器模块、红外摄像头模块、报警联动模块、3G/ZigBee无线通信模块、监听模块及中央处理器；用于监控本地车辆及货物的动态，并与邻近车载终端及远程管理客户端进行通信交互；所述邻近车载终端是与本地车载终端完全相同的终端设备，被安装在邻近的车辆上；

所述远程管理客户端是一种安装在指定计算机上的软件系统，并由物流公司的管理员监管；其包括客户管理模块、车辆信息模块、货物信息模块、运输路线管理模块、通信管理模块；用于管理客户信息及出货信息，并监管相关运输车辆及货物的动态；

所述的智能支付端包括通过网络连接的购物信息服务器和客户通信终端，以及采购通信终端，其中：

购物信息服务器用于提供购物服务信息，以及接收客户通信终端提交的采购任务；

客户通信终端用于通过互联网向购物信息服务器或采购通信终端提交采购任务，该客户终端包括家庭终端和云终端；

采购通信终端用于与客户通信终端或/和购物信息服务器进行相关采购通信；

所述的家庭终端包括密码键盘、多合一读卡器和集成在家庭支付终端中的家庭账户系统，与支付云计算系统通过网络相连接；

所述的云终端为每个家庭账户提供私有的云计算空间，为每个家庭账户提供独立的账户空间，家庭账户系统信息备份在空间里，备份的信息在家庭终端中通过家庭账户系统进行加密，在系统中无法读取备份信息内容，在家庭终端出现问题时账户信息通过云端恢复到终端中去；

所述的云终端内置密钥库，该密钥库通过以下方法构建：

密钥库中央处理器生成随机数rkey_id，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_id，rPK_id＝rkey_id×G，G为椭圆曲线的基点，将rPK_id和用户标识UID对外发送，密钥生成系统生成随机数rkey_KMC，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_KMC，其中，rPK_KMC＝rkey_KMC×G，并记γ_id＝rPK_id+rPK_KMC；

利用用户标识UID计算标识私钥key_id和标识公钥R_id，具体为：

生成私钥矩阵和公钥矩阵，私钥矩阵和公钥矩阵的大小均为m×h，m和h均为正整数；

利用用户标识UID使用散列算法计算用户标识UID的散列值，将所述散列值分为m段，作为私钥矩阵和公钥矩阵的列映射值map[i]，i＝0,1,2......m-1；

计算：

${\mathrm{key}}_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{r}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

$R_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{X}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

r_i,map[i]为私钥矩阵中的一个元素；

X_i,map[i]为公钥矩阵中的一个元素；

n为椭圆曲线的阶。

进一步，所述的电流传感器安装在住户的各家用电器上，所述的温度传感器和湿度传感器安装在住户的各房间内，各传感器的信号输出端与中央路由器的信号输入端相连，所述的中央路由器的控制信号输出端与输出控制设备的控制信号输入端相连，输出控制设备包括开关、空调和加湿器，所述的开关、空调和加湿器分别对家用电器的开关、温度和湿度进行控制，中央路由器的通信信号端通过通信模块与对应楼层网关的信号输入端相连，各网关通过网络与管理中心服务器连接，所述的管理中心服务器输出各住户的联网信息。

进一步，所述的控制系统包括近程控制端和远程控制端，所述的报警系统连接进程控制端，报警系统还经过服务器通过GSM发射模块连接远程控制端，该远程控制端与客户端连接；

所述的检测系统连接近程控制端，检测系统还经过服务器连接远程控制端，执行系统连接近程控制端，还经过服务器连接远程控制端，所述的检测系统包括烟火检测模块、门禁探头传感模块、窗禁探头传感模块、摄像头，所述的执行系统包括火灾执行系统和门窗自动开闭系统；

所述的门禁探头传感模块包括门磁传感器、RFID读卡设备、人脸识别设备和门禁控制器，所述的门磁传感器、RFID读卡设备和人脸识别设备均安装在住户的门上，所述的门磁传感器、RFID读卡设备和人脸识别设备的信号输出端与智能家居网关相连。

进一步，所述的智能物流端通过如下方法实现物流配送：

步骤一、通过智能城市端共享的数据，统计所有的运输站点、交通运输网络以及运输车辆信息；

步骤二、应用RFID技术统计各个运输站点当前时刻待发送的货物信息；

步骤三、扫描所有运输站点中的空车车辆，并为每一辆车辆分配货物的装配信息；

步骤四、对于选定的一辆空车计算从该车所处的运输站点到其它所有运输站点之间的最短运输路径；

步骤五、选取一条运输路径作为当前车辆的运输路径，将该运输路径的数据传送给智能城市端的感知层；

步骤六、根据给定运输路径的装配任务分配流程，计算当前运输站点发送的货物运输方案；

步骤七、根据智能支付端统计的货物种类及数量信息，统计从该运输站点发往到最远目的地的运输站点的货物量；如果这些货物量能够将车辆装满，则该车辆只装这一批货运输；如果不能够将车辆装满，则继续计算新增加的货物；

步骤八、到达下一运输站点的时候，计算在当前运输站点需要重新装配的方案，直到车辆运输至目的运输站点。

进一步，所述的中央路由器包括保护壳体和电路板；所述的保护壳体设置在中央路由器的外部表面，所述的电路板设置在保护壳体的内部。

进一步，所述的智能家电系统包括开关管理器和家电组合；所述的开关管理器设置在智能家电系统的中心位置，所述的家电组合设置在开关管理器的四周。

进一步，所述的配送模块包括接收器和处理发生器；所述的接收器设置在配送模块的上端，所述的处理发生器设置在接收器的下侧。

进一步，所述的保护壳体包括盖板、盒体、电连接组件、垫脚，盖板的内侧安装有多个连接柱，盒体的内侧设置有多个与连接柱相对应的连接座，盒体的底部开设有两排散热孔，在盒体的底部设置有凸出于盒体内表面的支撑块，且支撑块置于两排散热孔的中部，支撑块上开有多个等距间隔设置的透气孔，透气孔内倾斜设置有风向板，还包括多个限位条，限位条为弧形，且均匀分布在盒体的四个内角处，电连接组件包括安装腔、档位块，安装腔一侧设置导轨侧和扇形安装槽，另一侧设置锁定件，安装腔设置有锁定件的一侧还设置有滑移腔，滑移腔位于锁定件的滑移轨迹上，锁定件包括锁定件本体及相对滑移方向设置于锁定件本体两侧的滑块，锁定件相对滑移方向的两侧还分别设置有卡脚，锁定件的滑移轨迹上设置有锁定件本体与锁定件本体远离断路器导轨的解锁位，档位块设置锁定槽和解锁槽，锁定槽内设置有解锁引导斜面，解锁槽内设置有锁定引导斜面，锁定件本体上固定设置有滑移块，垫脚均匀分布在盒体的底部。

进一步，所述的开关管理器包括控制开关、智能终端、智能网关、智能路由节点，智能终端包括PAD、手机和电脑主服务器，电脑主服务器通过互联网与智能终端通信连接，智能网关与电脑主服务器通信连接，智能路由节点与智能网关通信连接，控制开关与智能路由节点通信连接，控制开关包括墙而水晶单开开关、墙而水晶双开开关和墙而水晶三开开关。

进一步，所述的家电组合包括电磁炉，电饭煲，微波炉，冰箱，空调，电视，电风扇，热水器，影音设备、智能全向红外网关、用户名和密码存储器、通过无线与家电组合连接的控制终端，控制终端安装有用于对家电组合设备进行数据采集及控制的模块，控制终端通过Wifi或红外的方式与家电组合设备连接，还包括连接于家电组合与控制终端之间的网络收发设备，网络收发设备用于接收家电组合的运行状态信息并将其发送到控制终端，以及接收控制终端的控制命令并将其发送到家电组合，网络收发设备包括交换机机顶盒中的任意一个，还包括连接于控制终端与网络收发设备之间的用户名和密码存储器，用户名和密码存储器用于存储家电组合的运行状态信息以及控制终端的控制命令，还用于存储用户的用户名及密码，还包括连接于控制终端与用户名和密码存储器之间的Web服务器，智能全向红外网关设于智能路由节点与家电组合之间，智能全向红外网关与智能路由节点通信连接，还包括红外墙而水晶开关，红外墙而水晶开关设于智能路由节点与家电组合之间，红外墙而水晶开关与智能路由节点通信连接，还包括红外电器，红外电器包括红外空调、红外电视、红外电风扇、红外热水器和红外影音设备。

进一步，所述的接收器包括数据传输模块、远程信号控制器、服务器，远程信号控制器内设置有信号发生器，远程信号控制器通过无线网络与配送模块连接，服务器与数据传输模块相连，远程信号控制器包括现场控制终端和远程控制终端，现场控制终端包括扫描仪和手持式扫描仪，远程控制终端包括服务卫星以及与服务卫星相连的GPS终端，扫描仪和手持式扫描仪分别与现场控制终端相连，手持式扫描仪和现场控制终端为无线连接，服务卫星和GPS终端为无线连接。

本发明通过中央路由器将智能家居端、智能城市端、智能物流端、智能支付端连接在一起，可通过移动客户端实现点对点的数据传输而不需要任何设置，达到数字家庭系统的远程控制和监控功能，设置保护壳体，提高了安全保护性；设置开关管理器，提高了开关控制的智能化程度；设置接收器，增强了信号接受能力；基于智能城市的物联网运输方式能够提高货物的依次投送能力，降低货物在中间节点的转发次数，也能够极大的提高货物的运输效率，同时使城市管理过程中的信息获取更高效、更低成本，有效克服了复杂事件管理不及时等困难，使得政府部门能够对影响城市安全的复杂事件进行追踪与定位，具有良好的应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的物联网路由器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的物联网路由器的中央路由器结构示意图；

图3是本发明实施例提供的物联网路由器的智能家电系统结构示意图；

图4是本发明实施例提供的物联网路由器的配送模块结构示意图；

图中：1、中央路由器；1-1、保护壳体；1-2、电路板；2、智能家居端；2-1、智能家电系统；2-1-1、开关管理器；2-1-2、家电组合；2-2、环境传感系统；2-3、安防系统；3、智能城市端；3-1、物联网数字化应用模块；3-2、数据处理模块；4、智能物流端；4-1、配送模块；4-1-1、接收器；4-1-2、处理发生器；4-2、信息采集模块；4-3、物流监控模块；5、智能支付端。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1-4所示，本发明是这样实现的，一种物联网路由器包括中央路由器1及与该中央路由器1连接的智能家居端2、智能城市端3、智能物流端4、智能支付端5；

所述的智能家居端2包括智能家电系统2-1、环境传感系统2-2、安防系统2-3；

所述的智能家电系统2-1包括安装在客户端中的中央控制单元，以及安装在智能家电中的电器控制端；

所述的环境传感系统2-2包括若干个传感器、处理器、通信模块和输出控制设备，所述的传感器包括电流传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾报警传感器和煤气报警传感器；

所述的安防系统2-3包括服务器、控制系统、报警系统、检测系统、GSM发射模块、执行系统；

首先，互联网通道通过网关内置WIFI连接到家庭路由器(互联网入口以及家庭局域网)，电视机顶盒(广电网)的信号输出接入到网关系统的数字/模拟信号输入模块，网关系统的数字显示输出和家庭电视机相连，最后，网关系统的有线以太网口接入小区局域网。可视对讲室内终端、手机、平板等智能设备透过WIFI连接家庭路由器加入家庭局域网。家庭内的各种电气设备通过有线或是无线(ZigBee，红外等)的前端接入方式加入到智能家居系统，智能家居系统再通过ZigBee无线组网、或CAN、TCP/IP等有线的方式接入多功能智能网关(智能网关已经集成ZigBee协调器模块和CAN通讯协议)。这样多功能网关就完成了：家庭局域网、小区局域网、广电网和智能家居网络的融合连接。

可有效提升显示终端的用途和协同效益。可视对讲网络建设后，使用率并不高，可视对讲室内终端显示屏没有得到充分利用，造成资源的浪费。通过本数字家庭网络系统，不但可将普通电视升级为智能电视，同时可为用户节省可视对讲室内终端的硬件成本，通过直接使用客厅电视作为对讲系统的显示和交互的终端。或者安装带无线功能的室内终端后，增加在终端上显示云端推送的信息，从而提高对讲室内终端显示屏的使用效率，扩展对讲终端的使用范围。

所述的智能城市端3包括物联网数字化应用模块3-1和数据处理模块3-2；

所述的数字化应用模块3-1包括感知层和网络层；

所述的感知层由各种传感器以及传感器网络构成，用于收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布；

所述的网络层包括城市数字宽带网络建设、国家骨干网络建设、政府各部门间的互联网建设、社会团体和事业单位网络建设、企业及家庭的网络接入，以及与之相对应的数据库、网络应用平台和网络监督管理；

所述的数据处理模块3-2用于将感知层和网络层的数据处理后上传至云端进行数据共享；

感知层由各种传感器以及传感器网络构成，其中最主要的包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、“二维码"标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端，感知层就相当于人的眼、耳、鼻、喉和皮肤的神经末梢，是感知外部变化，收集外部信息的重要“器官”。具体到城市的数字化管理之中，感知层的作用就是为了收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布、资源分布等重要信息，以满足日常城市的管理和决策的需要。

其中，城市信息的采集方面除了目前已经相对城市的航空拍摄、航天拍照、卫星遥感影像、无线通信、人工采集这些常用的手段之外，还增加了利用各类智能传感器和安装电子标签、RFID装置等技术手段弥补城市信息、数据获取的不足，使城市管理过程中的信息获取更高效、更低成本，有效克服了复杂事件管理不及时等困难，使得政府部门能够对影响城市安全的复杂事件进行追踪与定位，具有良好的应用价值。

所述的智能物流端4包括配送模块4-1、信息采集模块4-2、物流监控模块4-3；

所述的配送模块4-1通过RFID技术扫描获得装配货物信息后，根据智能城市端的感知层和网络层提分享的数据选取运输路径及运输站点；

所述的物流监控模块4-3包括本地车载终端、邻近车载终端及远程管理客户端：所述本地车载终端是安装在当前车辆上的终端设备，该本地车载终端包括RFID读写模块、红外传感器模块、红外摄像头模块、报警联动模块、3G/ZigBee无线通信模块、监听模块及中央处理器；用于监控本地车辆及货物的动态，并与邻近车载终端及远程管理客户端进行通信交互；所述邻近车载终端是与本地车载终端完全相同的终端设备，被安装在邻近的车辆上；

所述远程管理客户端是一种安装在指定计算机上的软件系统，并由物流公司的管理员监管；其包括客户管理模块、车辆信息模块、货物信息模块、运输路线管理模块、通信管理模块；用于管理客户信息及出货信息，并监管相关运输车辆及货物的动态；

所述的智能支付端5包括通过网络连接的购物信息服务器和客户通信终端，以及采购通信终端，其中：

购物信息服务器用于提供购物服务信息，以及接收客户通信终端提交的采购任务；

客户通信终端用于通过互联网向购物信息服务器或采购通信终端提交采购任务，该客户终端包括家庭终端和云终端；

采购通信终端用于与客户通信终端或/和购物信息服务器进行相关采购通信；

所述的家庭终端包括密码键盘、多合一读卡器和集成在家庭支付终端中的家庭账户系统，与支付云计算系统通过网络相连接；

所述的云终端为每个家庭账户提供私有的云计算空间，为每个家庭账户提供独立的账户空间，家庭账户系统信息备份在空间里，备份的信息在家庭终端中通过家庭账户系统进行加密，在系统中无法读取备份信息内容，在家庭终端出现问题时账户信息通过云端恢复到终端中去；

所述的云终端内置密钥库，该密钥库通过以下方法构建：

密钥库中央处理器生成随机数rkey_id，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_id，rPK_id＝rkey_id×G，G为椭圆曲线的基点，将rPK_id和用户标识UID对外发送，密钥生成系统生成随机数rkey_KMC，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_KMC，其中，rPK_KMC＝rkey_KMC×G，并记γ_id＝rPK_id+rPK_KMC；

利用用户标识UID计算标识私钥key_id和标识公钥R_id，具体为：

生成私钥矩阵和公钥矩阵，私钥矩阵和公钥矩阵的大小均为m×h，m和h均为正整数；

利用用户标识UID使用散列算法计算用户标识UID的散列值，将所述散列值分为m段，作为私钥矩阵和公钥矩阵的列映射值map[i]，i＝0,1,2......m-1；

计算：

${\mathrm{key}}_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{r}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

$R_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{X}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

r_i,map[i]为私钥矩阵中的一个元素；

X_i,map[i]为公钥矩阵中的一个元素；

n为椭圆曲线的阶。

进一步，所述的电流传感器安装在住户的各家用电器上，所述的温度传感器和湿度传感器安装在住户的各房间内，各传感器的信号输出端与中央路由器的信号输入端相连，所述的中央路由器的控制信号输出端与输出控制设备的控制信号输入端相连，输出控制设备包括开关、空调和加湿器，所述的开关、空调和加湿器分别对家用电器的开关、温度和湿度进行控制，中央路由器的通信信号端通过通信模块与对应楼层网关的信号输入端相连，各网关通过网络与管理中心服务器连接，所述的管理中心服务器输出各住户的联网信息。

进一步，所述的控制系统包括近程控制端和远程控制端，所述的报警系统连接进程控制端，报警系统还经过服务器通过GSM发射模块连接远程控制端，该远程控制端与客户端连接；

所述的检测系统连接近程控制端，检测系统还经过服务器连接远程控制端，执行系统连接近程控制端，还经过服务器连接远程控制端，所述的检测系统包括烟火检测模块、门禁探头传感模块、窗禁探头传感模块、摄像头，所述的执行系统包括火灾执行系统和门窗自动开闭系统；

所述的门禁探头传感模块包括门磁传感器、RFID读卡设备、人脸识别设备和门禁控制器，所述的门磁传感器、RFID读卡设备和人脸识别设备均安装在住户的门上，所述的门磁传感器、RFID读卡设备和人脸识别设备的信号输出端与智能家居网关相连。

进一步，所述的智能物流端通过如下方法实现物流配送：

步骤一、通过智能城市端共享的数据，统计所有的运输站点、交通运输网络以及运输车辆信息；

步骤二、应用RFID技术统计各个运输站点当前时刻待发送的货物信息；

步骤三、扫描所有运输站点中的空车车辆，并为每一辆车辆分配货物的装配信息；

步骤四、对于选定的一辆空车计算从该车所处的运输站点到其它所有运输站点之间的最短运输路径；

步骤五、选取一条运输路径作为当前车辆的运输路径，将该运输路径的数据传送给智能城市端的感知层；

步骤六、根据给定运输路径的装配任务分配流程，计算当前运输站点发送的货物运输方案；

步骤七、根据智能支付端统计的货物种类及数量信息，统计从该运输站点发往到最远目的地的运输站点的货物量；如果这些货物量能够将车辆装满，则该车辆只装这一批货运输；如果不能够将车辆装满，则继续计算新增加的货物；

步骤八、到达下一运输站点的时候，计算在当前运输站点需要重新装配的方案，直到车辆运输至目的运输站点。

进一步，所述的中央路由器1包括保护壳体1-1和电路板1-2；所述的保护壳体1-1设置在中央路由器1的外部表面，所述的电路板1-2设置在保护壳体1-1的内部。

进一步，所述的智能家电系统2-1包括开关管理器2-1-1和家电组合2-1-2；所述的开关管理器2-1-1设置在智能家电系统2-1的中心位置，所述的家电组合2-1-2设置在开关管理器2-1-1的四周。

进一步，所述的配送模块4-1包括接收器4-1-1和处理发生器4-1-2；所述的接收器4-1-1设置在配送模块4-1的上端，所述的处理发生器4-1-2设置在接收器4-1-1的下侧。

进一步，所述的保护壳体1-1包括盖板、盒体、电连接组件、垫脚，盖板的内侧安装有多个连接柱，盒体的内侧设置有多个与连接柱相对应的连接座，盒体的底部开设有两排散热孔，在盒体的底部设置有凸出于盒体内表面的支撑块，且支撑块置于两排散热孔的中部，支撑块上开有多个等距间隔设置的透气孔，透气孔内倾斜设置有风向板，还包括多个限位条，限位条为弧形，且均匀分布在盒体的四个内角处，电连接组件包括安装腔、档位块，安装腔一侧设置导轨侧和扇形安装槽，另一侧设置锁定件，安装腔设置有锁定件的一侧还设置有滑移腔，滑移腔位于锁定件的滑移轨迹上，锁定件包括锁定件本体及相对滑移方向设置于锁定件本体两侧的滑块，锁定件相对滑移方向的两侧还分别设置有卡脚，锁定件的滑移轨迹上设置有锁定件本体与锁定件本体远离断路器导轨的解锁位，档位块设置锁定槽和解锁槽，锁定槽内设置有解锁引导斜面，解锁槽内设置有锁定引导斜面，锁定件本体上固定设置有滑移块，垫脚均匀分布在盒体的底部。

进一步，所述的开关管理器2-1-1包括控制开关、智能终端、智能网关、智能路由节点，智能终端包括PAD、手机和电脑主服务器，电脑主服务器通过互联网与智能终端通信连接，智能网关与电脑主服务器通信连接，智能路由节点与智能网关通信连接，控制开关与智能路由节点通信连接，控制开关包括墙而水晶单开开关、墙而水晶双开开关和墙而水晶三开开关。

进一步，所述的家电组合2-1-2包括电磁炉，电饭煲，微波炉，冰箱，空调，电视，电风扇，热水器，影音设备、智能全向红外网关、用户名和密码存储器、通过无线与家电组合连接的控制终端，控制终端安装有用于对家电组合设备进行数据采集及控制的模块，控制终端通过Wifi或红外的方式与家电组合设备连接，还包括连接于家电组合与控制终端之间的网络收发设备，网络收发设备用于接收家电组合的运行状态信息并将其发送到控制终端，以及接收控制终端的控制命令并将其发送到家电组合，网络收发设备包括交换机机顶盒中的任意一个，还包括连接于控制终端与网络收发设备之间的用户名和密码存储器，用户名和密码存储器用于存储家电组合的运行状态信息以及控制终端的控制命令，还用于存储用户的用户名及密码，还包括连接于控制终端与用户名和密码存储器之间的Web服务器，智能全向红外网关设于智能路由节点与家电组合之间，智能全向红外网关与智能路由节点通信连接，还包括红外墙而水晶开关，红外墙而水晶开关设于智能路由节点与家电组合之间，红外墙而水晶开关与智能路由节点通信连接，还包括红外电器，红外电器包括红外空调、红外电视、红外电风扇、红外热水器和红外影音设备。

进一步，所述的接收器4-1-1包括数据传输模块、远程信号控制器、服务器，远程信号控制器内设置有信号发生器，远程信号控制器通过无线网络与配送模块连接，服务器与数据传输模块相连，远程信号控制器包括现场控制终端和远程控制终端，现场控制终端包括扫描仪和手持式扫描仪，远程控制终端包括服务卫星以及与服务卫星相连的GPS终端，扫描仪和手持式扫描仪分别与现场控制终端相连，手持式扫描仪和现场控制终端为无线连接，服务卫星和GPS终端为无线连接。

在规划物流运输方案之前首先需要掌握当前物流运输系统中，所有的物资中转运输站点，每一个中转运输站点都能够接收客户需要发送的物资，同时该运输站点也具备货物中转的能力。在生成货物运输方案时，首先扫描当前物流系统中所有可用于运输的空车信息，并计算出当前物流系统中整个运输节点拓朴图。从所有的空车信息中依次以每一辆作为计算的对象，确定每辆空车所处的位置运输站点，以该运输站点为基础扫描整个拓朴图，计算从该运输站点到整个网络拓朴图中，所有其余运输站点的最短路径。之后从所有的最短路径中选择一条运输路径作为当前这辆车辆的货物运输路径。其路径本着的依据是判断当前路径中，所经过的各中转运输站点待发送的货物中，是否有某个货物的目的地是当前路径中的某个运输站点，而且该货物在当前中转运输站点滞留时间已经超过两天。如果存在这样的路径，则立刻选取该路径为当前车辆的运输路线，如果不存在则从所有的路径中，选择一条运输路径最长的路径作为当前车辆的运输路径，之后对选定的路径开始生成货物的装配方案；

这种基于物联网经济型的物流运输方法，通过设计基于最远距离的装货算法，能够将物流运输过程中车辆的装载率尽可能提高，同时每次装货时优先选择最远目的节点的货物进行装配，能够提高货物的依次投送能力，降低货物在中间节点的转发次数，同时也能够极大的提高货物的运输效率。

本发明通过中央路由器将智能家居端、智能城市端、智能物流端、智能支付端连接在一起，可通过移动客户端实现点对点的数据传输而不需要任何设置，达到数字家庭系统的远程控制和监控功能，利用保护壳体1-1提高了安全保护性，通过开关管理器2-1-1提高了开关控制的智能化程度，利用接收器4-1-1增强了信号接受能力；基于智能城市的物联网运输方式能够提高货物的依次投送能力，降低货物在中间节点的转发次数，也能够极大的提高货物的运输效率，同时使城市管理过程中的信息获取更高效、更低成本，有效克服了复杂事件管理不及时等困难，使得政府部门能够对影响城市安全的复杂事件进行追踪与定位，具有良好的应用价值。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种物联网路由器，其特征在于，所述的物联网路由器包括中央路由器及与该中央路由器连接的智能家居端、智能城市端、智能物流端、智能支付端；

所述的智能家居端包括智能家电系统、环境传感系统、安防系统；

所述的智能家电系统包括包括安装在客户端中的中央控制单元，以及安装在智能家电中的电器控制端；

所述的环境传感系统包括若干个传感器、处理器、通信模块和输出控制设备，所述的传感器包括电流传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾报警传感器和煤气报警传感器；

所述的安防系统包括服务器、控制系统、报警系统、检测系统、GSM发射模块、执行系统；

所述的智能城市端包括物联网数字化应用模块和数据处理模块；

所述的数字化应用模块包括感知层和网络层；

所述的感知层由各种传感器以及传感器网络构成，用于收集城市的地理信息、交通信息、人文信息、政企分布和资源分布；

所述的网络层包括城市数字宽带网络建设、国家骨干网络建设、政府各部门间的互联网建设、社会团体和事业单位网络建设、企业及家庭的网络接入，以及与之相对应的数据库、网络应用平台和网络监督管理；

所述的数据处理模块用于将感知层和网络层的数据处理后上传至云端进行数据共享；

所述的智能物流端包括配送模块、信息采集模块、物流监控模块；

所述的配送模块通过RFID技术扫描获得装配货物信息后，根据智能城市端的感知层和网络层提分享的数据选取运输路径及运输站点；

所述的物流监控模块包括本地车载终端、邻近车载终端及远程管理客户端：所述本地车载终端是安装在当前车辆上的终端设备，该本地车载终端包括RFID读写模块、红外传感器模块、红外摄像头模块、报警联动模块、3G/ZigBee无线通信模块、监听模块及中央处理器；用于监控本地车辆及货物的动态，并与邻近车载终端及远程管理客户端进行通信交互；所述邻近车载终端是与本地车载终端完全相同的终端设备，被安装在邻近的车辆上；

所述远程管理客户端是一种安装在指定计算机上的软件系统，并由物流公司的管理员监管；其包括客户管理模块、车辆信息模块、货物信息模块、运输路线管理模块、通信管理模块；用于管理客户信息及出货信息，并监管相关运输车辆及货物的动态；

所述的智能支付端包括通过网络连接的购物信息服务器和客户通信终端，以及采购通信终端，其中：

购物信息服务器用于提供购物服务信息，以及接收客户通信终端提交的采购任务；

客户通信终端用于通过互联网向购物信息服务器或采购通信终端提交采购任务，该客户终端包括家庭终端和云终端；

采购通信终端用于与客户通信终端或/和购物信息服务器进行相关采购通信；

所述的家庭终端包括密码键盘、多合一读卡器和集成在家庭支付终端中的家庭账户系统，与支付云计算系统通过网络相连接；

所述的云终端为每个家庭账户提供私有的云计算空间，为每个家庭账户提供独立的账户空间，家庭账户系统信息备份在空间里，备份的信息在家庭终端中通过家庭账户系统进行加密，在系统中无法读取备份信息内容，在家庭终端出现问题时账户信息通过云端恢复到终端中去；

所述的云终端内置密钥库，该密钥库通过以下方法构建：

密钥库中央处理器生成随机数rkey_id，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_id，rPK_id＝rkey_id×G，G为椭圆曲线的基点，将rPK_id和用户标识UID对外发送，密钥生成系统生成随机数rkey_KMC，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_KMC，其中，rPK_KMC＝rkey_KMC×G，并记γ_id＝rPK_id+rPK_KMC；

利用用户标识UID计算标识私钥key_id和标识公钥R_id，具体为：

生成私钥矩阵和公钥矩阵，私钥矩阵和公钥矩阵的大小均为m×h，m和h均为正整数；

利用用户标识UID使用散列算法计算用户标识UID的散列值，将所述散列值分为m段，作为私钥矩阵和公钥矩阵的列映射值map[i]，i＝0,1,2......m-1；

计算：

${\mathrm{key}}_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{r}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

$R_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{X}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

r_i,map[i]为私钥矩阵中的一个元素；

X_i,map[i]为公钥矩阵中的一个元素；

n为椭圆曲线的阶。

2.如权利要求1所述的物联网路由器，其特征在于，所述的电流传感器安装在住户的各家用电器上，所述的温度传感器和湿度传感器安装在住户的各房间内，各传感器的信号输出端与中央路由器的信号输入端相连，所述的中央路由器的控制信号输出端与输出控制设备的控制信号输入端相连，输出控制设备包括开关、空调和加湿器，所述的开关、空调和加湿器分别对家用电器的开关、温度和湿度进行控制，中央路由器的通信信号端通过通信模块与对应楼层网关的信号输入端相连，各网关通过网络与管理中心服务器连接，所述的管理中心服务器输出各住户的联网信息。

3.如权利要求1所述的物联网路由器，其特征在于，所述的控制系统包括近程控制端和远程控制端，所述的报警系统连接进程控制端，报警系统还经过服务器通过GSM发射模块连接远程控制端，该远程控制端与客户端连接；

所述的检测系统连接近程控制端，检测系统还经过服务器连接远程控制端，执行系统连接近程控制端，还经过服务器连接远程控制端，所述的检测系统包括烟火检测模块、门禁探头传感模块、窗禁探头传感模块、摄像头，所述的执行系统包括火灾执行系统和门窗自动开闭系统；

所述的门禁探头传感模块包括门磁传感器、RFID读卡设备、人脸识别设备和门禁控制器，所述的门磁传感器、RFID读卡设备和人脸识别设备均安装在住户的门上，所述的门磁传感器、RFID读卡设备和人脸识别设备的信号输出端与智能家居网关相连。

4.如权利要求1所述的物联网路由器，其特征在于，所述的智能物流端通过如下方法实现物流配送：

步骤一、通过智能城市端共享的数据，统计所有的运输站点、交通运输网络以及运输车辆信息；

步骤二、应用RFID技术统计各个运输站点当前时刻待发送的货物信息；

步骤三、扫描所有运输站点中的空车车辆，并为每一辆车辆分配货物的装配信息；

步骤四、对于选定的一辆空车计算从该车所处的运输站点到其它所有运输站点之间的最短运输路径；

步骤五、选取一条运输路径作为当前车辆的运输路径，将该运输路径的数据传送给智能城市端的感知层；

步骤六、根据给定运输路径的装配任务分配流程，计算当前运输站点发送的货物运输方案；

步骤七、根据智能支付端统计的货物种类及数量信息，统计从该运输站点发往到最远目的地的运输站点的货物量；如果这些货物量能够将车辆装满，则该车辆只装这一批货运输；如果不能够将车辆装满，则继续计算新增加的货物；

步骤八、到达下一运输站点的时候，计算在当前运输站点需要重新装配的方案，直到车辆运输至目的运输站点。

5.如权利要求1所述的物联网路由器，其特征在于，所述的中央路由器包括保护壳体和电路板；所述的保护壳体设置在中央路由器的外部表面，所述的电路板设置在保护壳体的内部；

所述的智能家电系统包括开关管理器和家电组合；所述的开关管理器设置在智能家电系统的中心位置，所述的家电组合设置在开关管理器的四周；

所述的配送模块包括接收器和处理发生器；所述的接收器设置在配送模块的上端，所述的处理发生器设置在接收器的下侧。

6.如权利要求1所述的物联网路由器，其特征在于，所述的保护壳体包括盖板、盒体、电连接组件、垫脚，盖板的内侧安装有多个连接柱，盒体的内侧设置有多个与连接柱相对应的连接座，盒体的底部开设有两排散热孔，在盒体的底部设置有凸出于盒体内表面的支撑块，且支撑块置于两排散热孔的中部，支撑块上开有多个等距间隔设置的透气孔，透气孔内倾斜设置有风向板，还包括多个限位条，限位条为弧形，且均匀分布在盒体的四个内角处，电连接组件包括安装腔、档位块，安装腔一侧设置导轨侧和扇形安装槽，另一侧设置锁定件，安装腔设置有锁定件的一侧还设置有滑移腔，滑移腔位于锁定件的滑移轨迹上，锁定件包括锁定件本体及相对滑移方向设置于锁定件本体两侧的滑块，锁定件相对滑移方向的两侧还分别设置有卡脚，锁定件的滑移轨迹上设置有锁定件本体与锁定件本体远离断路器导轨的解锁位，档位块设置锁定槽和解锁槽，锁定槽内设置有解锁引导斜面，解锁槽内设置有锁定引导斜面，锁定件本体上固定设置有滑移块，垫脚均匀分布在盒体的底部。

7.如权利要求1所述的物联网路由器，其特征在于，所述的开关管理器包括控制开关、智能终端、智能网关、智能路由节点，智能终端包括PAD、手机和电脑主服务器，电脑主服务器通过互联网与智能终端通信连接，智能网关与电脑主服务器通信连接，智能路由节点与智能网关通信连接，控制开关与智能路由节点通信连接，控制开关包括墙而水晶单开开关、墙而水晶双开开关和墙而水晶三开开关。

8.如权利要求1所述的物联网路由器，其特征在于，所述的家电组合包括电磁炉，电饭煲，微波炉，冰箱，空调，电视，电风扇，热水器，影音设备、智能全向红外网关、用户名和密码存储器、通过无线与家电组合连接的控制终端，控制终端安装有用于对家电组合设备进行数据采集及控制的模块，控制终端通过Wifi或红外的方式与家电组合设备连接，还包括连接于家电组合与控制终端之间的网络收发设备，网络收发设备用于接收家电组合的运行状态信息并将其发送到控制终端，以及接收控制终端的控制命令并将其发送到家电组合，网络收发设备包括交换机机顶盒中的任意一个，还包括连接于控制终端与网络收发设备之间的用户名和密码存储器，用户名和密码存储器用于存储家电组合的运行状态信息以及控制终端的控制命令，还用于存储用户的用户名及密码，还包括连接于控制终端与用户名和密码存储器之间的Web服务器，智能全向红外网关设于智能路由节点与家电组合之间，智能全向红外网关与智能路由节点通信连接，还包括红外墙而水晶开关，红外墙而水晶开关设于智能路由节点与家电组合之间，红外墙而水晶开关与智能路由节点通信连接，还包括红外电器，红外电器包括红外空调、红外电视、红外电风扇、红外热水器和红外影音设备。

9.如权利要求1所述的物联网路由器，其特征在于，所述的接收器包括数据传输模块、远程信号控制器、服务器，远程信号控制器内设置有信号发生器，远程信号控制器通过无线网络与配送模块连接，服务器与数据传输模块相连，远程信号控制器包括现场控制终端和远程控制终端，现场控制终端包括扫描仪和手持式扫描仪，远程控制终端包括服务卫星以及与服务卫星相连的GPS终端，扫描仪和手持式扫描仪分别与现场控制终端相连，手持式扫描仪和现场控制终端为无线连接，服务卫星和GPS终端为无线连接。