CN107566451B - 一种设备组网方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设备组网方法和系统，系统包括终端设备和智能汇聚节点，终端设备包括登陆请求模块、验证模块和文件加载模块，智能汇聚节点包括登陆响应模块和配置文件生成模块；方法包括：终端设备发送登陆请求报文；智能汇聚节点根据登陆请求报文与终端设备建立连接；智能汇聚节点生成并发送配置文件；终端设备对配置文件进行验证；当验证通过，则加载所述配置文件，完成组网；当验证不通过，流程结束。终端设备主动发出登陆请求报文，免除了智能汇聚节点通过扫描或者广播发现报文来搜索终端设备的麻烦，极大地提高了组网效率。

Description

一种设备组网方法和系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及一种设备组网方法和系统。

背景技术

在互联网时代，能作为终端被纳入互联网的无非只是计算机、智能手机和极少数具有联网功能的设备。随着物联网时代的到来，人们迫切希望将生活中所有的设备都纳入物联网中。物联网的终端设备的类型多样化而且数量非常庞大，如何将海量的终端设备纳入物联网仍是业界所面临的重大挑战，传统的组网技术大都通过控制设备发现或者扫描新接入终端来开始组网程序，存在效率低的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种设备组网方法和系统。

第一方面，本发明提供了一种设备组网方法，该方法具体包括：

终端设备向智能汇聚节点发送登陆请求报文；

所述智能汇聚节点响应接收到的所述登陆请求报文，根据所述登陆请求报文与所述终端设备建立连接；

所述智能汇聚节点根据所述登陆请求报文生成配置文件，并向所述终端设备发送所述配置文件；

所述终端设备接收所述配置文件，并对所述配置文件进行验证；

当验证通过，则所述终端设备加载所述配置文件，完成组网；当验证不通过，流程结束。

本发明提供一种设备组网方法，由终端设备主动发起组网程序，向智能汇聚节点发送登陆请求报文，智能汇聚节点接收到登陆请求报文后，根据登陆请求报文与终端设备建立连接，此时终端设备与智能汇聚节点之间尚未完成组网，只可以进行配置文件的收发；在终端设备与智能汇聚节点建立连接后，智能汇聚节点根据登陆请求报文生成配置文件，并向终端设备发送，终端设备接收到配置文件后，还需要对配置文件进行验证，确认接受到的配置文件为适用于自身的配置文件，当验证通过，则终端设备加载所述配置文件，根据配置文件进行配置，完成组网；当验证不通过，则流程结束，如有需要，可重新通过终端设备向智能汇聚节点发送登陆请求报文来发起新的组网流程。在需要进行物联网组网时，终端设备主动发出登陆请求报文，免除了智能汇聚节点通过扫描或者广播发现报文来搜索终端设备的麻烦，当有新的终端设备需要与智能汇聚节点组网时，只需要通过终端设备主动向智能汇聚节点发送登陆请求报文，智能汇聚节点解析出标识码后生成配置文件，终端设备对配置文件进行验证，验证通过再根据配置文件进行配置，就可以完成组网，极大地提高了组网效率。

进一步的，在终端设备完成组网后，需要对所述终端设备进行同步对时，在进行同步对时前，所述终端设备内预先设置有一固定延时，所述固定延时用于为终端设备获取时间戳提供足够的时间，所述同步对时的步骤包括：

所述智能汇聚节点获取时间戳；

所述智能汇聚节点根据所述时间戳生成并发送对时报文；

所述终端设备接收所述对时报文，并在所述固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳；

所述终端设备将所述固定延时补充到所述时间戳中，形成对时时间戳；

所述终端设备把所述对时时间戳赋值到所述终端设备内的软时钟，完成同步对时。

上述实施例中，在物联网领域，数据采集与数据处理经常不在同一个设备上进行，特别在某些应用情景下，前端设置有数量庞大的终端设备来负责数据采集，如果需要实现全面系统地掌握被监测对象的状态，仅通过终端设备取得被监测对象的传感数据是不够的，还需要保证这些传感数据是在一个绝对时间下采集的，一旦出现数据不同步，则所有的数据将失去关联性，进行数据处理时就无法正确的判断传感数据的有效性，进而无法完成应具备的功能。终端设备各自的响应速度传输效率不一致是造成各个终端设备不同步的主要因素，对应的，预先在各个终端设备内设置有一固定延时，各个终端收到对时报文后，在固定延时内完成同步对时，只要固定延时足够长，就可以消除终端设备的响应速度不一致所带来的影响。在同步对时之前，各个终端设备内的软时钟不一致，这也是物联网内各个终端设备不同步的表现。同步对时的步骤和各个步骤的效果包括：智能汇聚节点获取时间戳，此时间戳为系统时间，用于为数量庞大的终端设备提供一个统一的软时钟；智能汇聚节点在获取时间戳后，进一步根据时间戳生成对时报文，并把对时报文发送到各个终端设备，所述对时报文用于控制终端设备进行同步对时；终端设备在接收到对时报文后，在固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳，此时各个终端设备所获得的时间戳都是一致的；考虑到固定延时对时间戳的影响，终端设备需要将固定延时补充到时间戳中，形成对时时间戳，即对时时间戳为时间戳加上固定延时；最后终端设备把对时时间戳赋值到终端设备内的软时钟，完成同步对时。通过上述同步对时的步骤，即可实现对各分散安装的从节点的精确同步。

第二方面，本发明提供了一种设备组网系统，包括智能汇聚节点和一个以上的终端设备，所述终端设备用于进行数据采集，所述智能汇聚节点用于进行数据分析和控制；

每个所述终端设备包括：

登陆请求模块，用于向所述智能汇聚节点发送登陆请求报文；

验证模块，用于接收所述配置文件，并对所述配置文件进行验证；

文件加载模块，用于当验证通过时加载所述配置文件，完成组网；

所述智能汇聚节点包括：

登陆响应模块，用于响应接收到的所述登陆请求报文，根据所述登陆请求报文与所述终端设备建立连接；

配置文件生成模块，用于根据所述登陆请求报文生成配置文件，并向所述终端设备发送所述配置文件。

本发明提供一种设备组网系统，所述终端设备包括登陆请求模块、验证模块和文件加载模块，所述智能汇聚节点包括登陆响应模块和配置文件生成模块。由终端设备主动发起组网程序，通过登陆请求模块向智能汇聚节点发送登陆请求报文，智能汇聚节点的登陆响应模块接收到登陆请求报文后，根据登陆请求报文与终端设备建立连接，此时终端设备与智能汇聚节点之间尚未完成组网，只可以进行配置文件的收发；在终端设备与智能汇聚节点建立连接后，智能汇聚节点的配置文件生成模块根据登陆请求报文生成配置文件，并向终端设备发送，终端设备接收到配置文件后，还需要通过验证模块对配置文件进行验证，确认接受到的配置文件为适用于自身的配置文件，当验证通过，则终端设备通过文件加载模块加载所述配置文件，根据配置文件进行配置，完成组网；当验证不通过，则流程结束，如有需要，可重新通过终端设备向智能汇聚节点发送登陆请求报文来发起新的组网流程。在需要进行物联网组网时，终端设备主动发出登陆请求报文，免除了智能汇聚节点通过扫描或者广播发现报文来搜索终端设备的麻烦，当有新的终端设备需要与智能汇聚节点组网时，只需要通过终端设备主动向智能汇聚节点发送登陆请求报文，智能汇聚节点解析出标识码后生成配置文件，终端设备对配置文件进行验证，验证通过再根据配置文件进行配置，就可以完成组网，极大地提高了组网效率。

进一步的，智能汇聚节点包括主对时模块，终端设备包括从对时模块，在终端设备完成组网后，需要对所述终端设备进行同步对时，在进行同步对时前，所述终端设备内预先设置有一固定延时，所述固定延时用于为终端设备获取时间戳提供足够的时间，通过主对时模块和从对时模块进行同步对时的步骤包括：

主对时模块获取时间戳；

主对时模块根据所述时间戳生成并发送对时报文；

从对时模块接收所述对时报文，并在所述固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳；

从对时模块将所述固定延时补充到所述时间戳中，形成对时时间戳；

从对时模块把所述对时时间戳赋值到所述终端设备内的软时钟，完成同步对时。

上述实施例中，在物联网领域，数据采集与数据处理经常不在同一个设备上进行，特别在某些应用情景下，前端设置有数量庞大的终端设备来负责数据采集，如果需要实现全面系统地掌握被监测对象的状态，仅通过终端设备取得被监测对象的传感数据是不够的，还需要保证这些传感数据是在一个绝对时间下采集的，一旦出现数据不同步，则所有的数据将失去关联性，进行数据处理时就无法正确的判断传感数据的有效性，进而无法完成应具备的功能。终端设备各自的响应速度不一致是造成各个终端设备不同步的主要因素，对应的，预先在各个终端设备内设置有一固定延时，各个终端收到对时报文后，在固定延时内完成同步对时，只要固定延时足够长，就可以消除终端设备的响应速度不一致所带来的影响。在同步对时之前，各个终端设备内的软时钟不一致，这也是物联网内各个终端设备不同步的表现。同步对时的步骤和各个步骤的效果包括：主对时模块获取时间戳，此时间戳为系统时间，用于为数量庞大的终端设备提供一个统一的软时钟；主对时模块在获取时间戳后，进一步根据时间戳生成对时报文，并把对时报文发送到各个终端设备，所述对时报文用于控制终端设备进行同步对时；从对时模块在接收到对时报文后，在固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳，此时各个终端设备所获得的时间戳都是一致的；考虑到固定延时对时间戳的影响，从对时模块需要将固定延时补充到时间戳中，形成对时时间戳，即对时时间戳为时间戳加上固定延时；最后从对时模块把对时时间戳赋值到终端设备内的软时钟，完成同步对时。通过上述同步对时的步骤，即可实现对各分散安装的从节点的精确同步。

附图说明

图1为本发明一种设备组网系统的架构图；

图2为本发明一种设备组网系统的交互示意图；

图3为本发明一种设备组网方法的流程示意图；

图4为本发明发送登陆请求报文的流程示意图；

图5为本发明响应登陆请求报文并建立连接的流程示意图；

图6为本发明生成并发送配置文件的流程示意图；

图7为本发明对配置文件进行验证的流程示意图；

图8为本发明终端设备根据配置文件进行配置的流程示意图；

图9为本发明同步对时的流程示意图；

图10为本发明重新获取配置文件的流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透切理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

物联网最基本的设备包括两种，一是作为前端的数据采集设备，主要用于进行数据采集，一是作为后端的数据处理设备。要实现在某些应用情景下全面系统地掌握被监测对象的状态，需要先把数据采集设备和数据处理设备按照特定的组网协议连接起来，组建物联网。现有技术中，多数通过具有控制功能的数据处理设备通过扫描或者广播发现报文来搜索新接入的数据采集设备，这样的方式效率太低，本发明从数据采集设备的角度提出了一种设备组网方法和系统，以提高组网效率，克服传统组网形式的不足。在本发明中，数据处理设备为智能汇聚节点1，数据采集设备为终端设备2，

如图1所示，图1为本发明一种设备组网系统的架构图。一种设备组网系统，包括智能汇聚节点1和一个以上的终端设备2，所述终端设备2用于进行数据采集，所述智能汇聚节点1用于进行数据分析和控制；

所述终端设备2包括：

登陆请求模块21，用于向所述智能汇聚节点1发送登陆请求报文；

验证模块22，用于接收所述配置文件，并对所述配置文件进行验证；

文件加载模块23，用于当验证通过时加载所述配置文件，完成组网；

所述智能汇聚节点1包括：

登陆响应模块11，用于响应接收到的所述登陆请求报文，根据所述登陆请求报文与所述终端设备2建立连接；

配置文件生成模块12，用于根据所述登陆请求报文生成配置文件，并向所述终端设备2发送所述配置文件。

本发明提供一种设备组网系统，所述终端设备2包括登陆请求模块21、验证模块22和文件加载模块23，所述智能汇聚节点1包括登陆响应模块11和配置文件生成模块12。由终端设备2主动发起组网程序，通过登陆请求模块21向智能汇聚节点1发送登陆请求报文，智能汇聚节点1的登陆响应模块11接收到登陆请求报文后，根据登陆请求报文与终端设备2建立连接，此时终端设备2与智能汇聚节点1之间尚未完成组网，只可以进行配置文件的收发；在终端设备2与智能汇聚节点1建立连接后，智能汇聚节点1的配置文件生成模块12根据登陆请求报文生成配置文件，并向终端设备2发送，终端设备2接收到配置文件后，还需要通过验证模块22对配置文件进行验证，确认接受到的配置文件为适用于自身的配置文件，当验证通过，则终端设备2通过文件加载模块23加载所述配置文件，根据配置文件进行配置，完成组网；当验证不通过，则流程结束，如有需要，可重新通过终端设备2向智能汇聚节点1发送登陆请求报文来发起新的组网流程。在需要进行物联网组网时，终端设备2主动发出登陆请求报文，免除了智能汇聚节点1通过扫描或者广播发现报文来搜索终端设备2的麻烦，当有新的终端设备2需要与智能汇聚节点1组网时，只需要通过终端设备2主动向智能汇聚节点1发送登陆请求报文，智能汇聚节点1解析出标识码后生成配置文件，终端设备2对配置文件进行验证，验证通过再根据配置文件进行配置，就可以完成组网，极大地提高了组网效率。

对应的，如图2和图3所示，图2为本发明一种设备组网系统的交互示意图，图3为本发明一种设备组网方法的流程示意图。

一种适用于物联网的设备接入方法，具体包括：

S1.终端设备2向智能汇聚节点1发送登陆请求报文；

S2.所述智能汇聚节点1响应接收到的所述登陆请求报文，根据所述登陆请求报文与所述终端设备2建立连接；

S3.所述智能汇聚节点1根据所述登陆请求报文生成配置文件，并向所述终端设备2发送所述配置文件；

S4.所述终端设备2接收所述配置文件，并对所述配置文件进行验证；

S5.当验证通过，则所述终端设备2加载所述配置文件，完成组网；当验证不通过，流程结束。

由终端设备2主动发起组网程序，向智能汇聚节点1发送登陆请求报文，智能汇聚节点1接收到登陆请求报文后，根据登陆请求报文与终端设备2建立连接，此时终端设备2与智能汇聚节点1之间尚未完成组网，只可以进行配置文件的收发；在终端设备2与智能汇聚节点1建立连接后，智能汇聚节点1根据登陆请求报文生成配置文件，并向终端设备2发送，终端设备2接收到配置文件后，还需要对配置文件进行验证，确认接受到的配置文件为适用于自身的配置文件，当验证通过，则终端设备2加载所述配置文件，根据配置文件进行配置，完成组网；当验证不通过，则流程结束，如有需要，可重新通过终端设备2向智能汇聚节点1发送登陆请求报文来发起新的组网流程。在需要进行物联网组网时，终端设备2主动发出登陆请求报文，免除了智能汇聚节点1通过扫描或者广播发现报文来搜索终端设备2的麻烦，当有新的终端设备2需要与智能汇聚节点1组网时，只需要通过终端设备2主动向智能汇聚节点1发送登陆请求报文，智能汇聚节点1解析出标识码后生成配置文件，终端设备2对配置文件进行验证，验证通过再根据配置文件进行配置，就可以完成组网，极大地提高了组网效率。

如图4所示，图4为本发明发送登陆请求报文的流程示意图。所述终端设备2向所述智能汇聚节点1发送所述登陆请求报文之前，预先在所述终端设备2内的存储模块内储存有安全证书文件和标识码，不同的所述终端设备2对应不同的所述安全证书文件和所述标识码，所述安全证书文件与所述标识码一一对应；

所述终端设备2向所述智能汇聚节点1发送所述登陆请求报文的步骤包括：

S101.所述终端设备2上电，读取所述安全证书文件和所述标识码；

S102.所述终端设备2根据所述安全证书文件和所述标识码生成登陆请求报文；

S103.所述终端设备2周期性向所述智能汇聚节点1发送所述登陆请求报文。

每个终端设备2内都储存有其所特有的安全证书文件和标识码，其中，安全证书文件用于判断合法性，而标识码则为终端设备2的ID，用于识别特定的终端设备2，识别标识码即可知道终端设备2的类型、制造商、生产日期、软件信息、硬件信息等详细参数。预先在终端设备2内储存安全证书文件和标识码的操作在终端设备2出厂前就由制造商完成，上电后即可读取所储存的安全证书文件和标识码，为生成登陆请求报文做准备；在读取安全证书文件和标识码后，终端设备2进一步根据安全证书文件和标识码生成登陆请求报文，所述登陆请求报文用于实现终端设备2与智能汇聚节点1建立连接；最后，终端设备2周期性向智能汇聚节点1发送登陆请求报文，所谓周期性即每隔5s或者10s发送一次登陆请求报文，用于向智能汇聚节点1报告自身的存在。而相比起连续发送，周期性发送能够节约成本，降低数据处理的复杂性。通过以上步骤向智能汇聚节点1发送登陆请求报文，由终端设备2主动发起组网程序，智能汇聚节点1不必通过广播的方式发送发现报文，而是在终端设备2需要加入物联网时向智能汇聚节点1报告自身的存在，能够有效抑制物联网中的网络风暴。

对应的，向智能汇聚节点1发送登陆请求报文的操作通过登陆请求模块21进行，所述终端设备21还包括存储模块，用于预先在所述终端设备内储存有安全证书文件和标识码，不同的所述终端设备对应不同的所述安全证书文件和所述标识码；

所述登陆请求模块21包括：

读取单元，用于在所述终端设备2上电后，读取所述安全证书文件和所述标识码；

报文生成单元，用于根据所述安全证书文件和所述标识码生成登陆请求报文；

报文发送单元，用于周期性向智能汇聚节点1发送所述登陆请求报文。

登陆请求模块21读取安全证书文件和标识码后，根据安全证书文件和标识码生成安全证书文件，再通过向智能汇聚节点1发送登陆请求报文主动发起组网程序。通过以上步骤向智能汇聚节点1发送登陆请求报文，由终端设备2主动发起组网程序，智能汇聚节点1不必通过广播的方式发送发现报文，而是在终端设备2需要加入物联网时向智能汇聚节点1报告自身的存在，能够有效抑制物联网中的网络风暴。需要说明的是，通过解析安全证书文件，可以获取终端设备2对应的安全证书文件和标识码。

如图5所示，图5为本发明响应登陆请求报文并建立连接的流程示意图。所述智能汇聚节点1内预设有授权文件库，所述授权文件库内储存有多个所述安全证书文件；

所述智能汇聚节点1根据所述登陆请求报文与所述终端设备2建立连接的步骤包括：

S201.所述智能汇聚节点1解析接收到的所述登陆请求报文，从所述登陆请求报文中提取所述安全证书文件；

S202.所述智能汇聚节点1将所述安全证书文件和所述授权文件库进行匹配，分析所述安全证书文件是否在所述授权文件库内，得到分析结果；

S203.所述智能汇聚节点1根据所述分析结果判断所述登陆请求报文的合法性，当所述安全证书文件在所述授权文件库内时，所述登陆请求报文合法；当所述安全证书文件不在所述授权文件库内时，所述登陆请求报文不合法；

S204.当所述登陆请求报文合法时，所述智能汇聚节点1反馈登陆确认报文，所述终端设备2根据所述登陆确认报文与所述智能汇聚节点1建立连接；当所述登陆请求报文不合法时，所述智能汇聚节点1不反馈登陆确认报文，此时流程结束。

授权文件库内储存有多个安全证书文件，储存在授权文件库内安全证书文件为合法报文。由于不同的终端设备2对应不同的安全证书文件，当某终端设备2的安全证书文件在授权文件库内时，其登陆请求报文合法，该终端设备2将会被允许登陆，能够进一步与智能汇聚节点1建立连接；某终端设备2的安全证书文件不在授权文件库内时，其登陆请求报文不合法，该终端设备2将不会被允许登陆，不能够进一步与智能汇聚节点1建立连接。

对应的，所述登陆响应模块11包括：

文件提取单元，用于解析接收到的所述登陆请求报文，从所述登陆请求报文中提取所述安全证书文件；

文件匹配单元，用于通过把所述安全证书文件和所述授权文件库进行匹配，分析所述安全证书文件是否在所述授权文件库内，输出分析结果；

合法判断单元，用于根据所述分析结果判断所述登陆请求报文的合法性，当所述安全证书文件在所述授权文件库内时，所述登陆请求报文合法；当所述安全证书文件不在所述授权文件库内时，所述登陆请求报文不合法；

反馈单元，用于当所述登陆请求报文合法时，反馈登陆确认报文，并与所述终端设备2建立连接；当所述登陆请求报文不合法时，不反馈登陆确认报文，流程结束。

智能汇聚节点1通过解析接收到的所述登陆请求报文，提取出安全证书文件，在把安全证书文件和授权文件库进行匹配，分析所述安全证书文件是否在所述授权文件库内，得到分析结果为安全证书文件在授权文件库内或者安全证书文件不在授权文件库内。当安全证书文件在授权文件库内时，登陆请求报文合法，此时智能汇聚节点1反馈登陆确认报文，终端设备2根据登陆确认报文与智能汇聚节点1建立连接；当安全证书文件不在授权文件库内时，登陆请求报文不合法，智能汇聚节点1不反馈登陆确认报文，终端设备2不能与智能汇聚节点1建立连接，流程结束。通过把安全证书文件和授权文件库进行匹配来判定某个终端设备2是否合法，只有被允许的终端设备2才能与智能汇聚节点1进行组网，增加组网的安全性。

如图6所示，图6为本发明生成并发送配置文件的流程示意图。根据所述登陆请求报文生成配置文件前，所述智能汇聚节点1内预先设定有配置规则，所述配置规则用于定义所述终端设备2的组网协议、数据格式和IP地址；

所述智能汇聚节点1根据所述登陆请求报文生成配置文件，并向所述终端设备2发送所述配置文件的步骤包括：

S301.所述智能汇聚节点1获取预先设定的所述配置规则；

S302.所述智能汇聚节点1解析接收到的所述登陆请求报文，从所述登陆请求报文中提取所述标识码；

S303.所述智能汇聚节点1根据所述标识码和所述配置规则，生成所述配置文件，所述配置文件用于设置所述终端设备2的组网协议、数据格式和IP地址；

S304.所述智能汇聚节点1向所述终端设备2发送生成的所述配置文件。

组网的过程就是设置组网协议和数据格式、分配IP地址的过程。预先在智能汇聚节点1内设定有配置规则，定义组网的各个终端设备2的组网协议、数据格式和IP地址。智能汇聚节点1解析接收到的登陆请求报文，提取标识码，并根据标识码和配置规则生成配置文件，只有在响应登陆请求报文时才会生成配置文件，节约数据资源，同时保证配置文件与终端设备2一一对应，不会出现一个配置文件适用于多个终端设备2的情况，组网逻辑更加简单和清晰。

对应的，所述配置文件生成模块包括：

规则获取单元，用于获取预先设定的所述配置规则；

标识码提取单元，用于解析接收到的所述登陆请求报文，从所述登陆请求报文中提取所述标识码；

综合处理单元，用于根据所述标识码和所述配置规则，生成所述配置文件，所述配置文件用于设置所述终端设备2的组网协议、数据格式和IP地址；

发送单元，用于向所述终端设备2发送生成的所述配置文件。

在同一物联网中，一个智能汇聚节点1对应有多个终端设备2，每个终端设备2的组网协议和数据格式相同，但每个终端设备2的IP地址都是唯一的，因此，每个终端设备2的对应的配置文件都不相同，在进行配置之前需要确认接收到的配置文件是否为自身使用。比如，当同时有三个终端设备2进行组网时，智能汇聚节点1分别根据配置规则和三个终端设备2的标识码生成三个不同的配置文件。根据不同的标识码精确生成不同的配置文件，有利于降低系统的数据冗余。

如图7所示，图7为本发明对配置文件进行验证的流程示意图。所述终端设备2接收所述配置文件，并对所述配置文件进行验证的步骤包括：

S401.所述终端设备2接收所述配置文件；

S402.所述终端设备2解析所述配置文件，得到接收到的所述标识码；

S403.所述终端设备2对比储存的所述标识码和接收到的所述标识码，当储存的所述标识码和接收到的所述标识码一致时则验证通过，当储存的所述标识码和接收到的所述标识码不一致时则验证不通过。

当同时有多个终端设备2进行组网时，智能汇聚节所发出的配置文件会被这多个终端设备2接收到，但每个终端设备2都对应特定的配置文件，错误加载将会造成组网失败，严重的更可能会造成系统崩溃。智能汇聚节根据标识码生成配置文件，终端设备2在收到配置文件后，对配置文件进行解析，得到接收到的标识码，将接收到的标识码和原来储存的标识码进行对比，当储存的标识码和接收到的标识码一致时则验证通过，说明这是终端设备2对应的配置文件；当储存的标识码和接收到的标识码不一致时则验证不通过，说明这不是终端设备2对应的配置文件。通过这样的方式，能够精准接收各个终端设备2的配置文件，提高组网的效率。

对应的，所述验证模块包括：

配置文件接收单元，用于接收所述配置文件；

配置文件解析单元，用于解析所述配置文件，得到接收到的所述标识码；

对比单元，用于对比储存的所述标识码和接收到的所述标识码，当储存的所述标识码和接收到的所述标识码一致时则验证通过，当储存的所述标识码和接收到的所述标识码不一致时则验证不通过。

对配置文件进行验证的操作在验证模块22进行。登陆请求模块21根据标识码生成配置文件，终端设备2在收到配置文件后，通过验证模块22对配置文件进行解析，得到接收到的标识码，将接收到的标识码和原来储存的标识码进行对比。当储存的标识码和接收到的标识码一致时则验证通过，说明这是终端设备2对应的配置文件；当储存的标识码和接收到的标识码不一致时则验证不通过，说明这不是终端设备2对应的配置文件。通过这样的方式，能够精准接收各个终端设备2的配置文件，提高组网的效率。

如图8所示，图8为本发明终端设备2根据配置文件进行配置的流程示意图。当终端设备2对配置文件的验证通过后，根据配置文件进行配置的过程具体包括：

S501.智能汇聚节点1向终端设备2发出配置提示信号；

S502.终端设备2接收配置提示信号后加载配置文件，提取配置文件中的组网协议、数据格式和IP地址；

S503.终端设备2依据配置文件对自身的组网协议、数据格式和IP地址进行设置；

S504.向智能汇聚节点1返回配置完成信号。

上述方法通过这样的方式，当设备终端2完成对配置文件的验证后，智能汇聚节点1向终端设备2发出配置提示信号，终端设备2根据配置提示信号加载配置文件并提取组网协议、数据格式和IP地址，根据所提取的组网协议、数据格式和IP地址对终端设备2进行设置，完成后向智能汇聚节点1返回配置完成信号，极大提高了组网实施效率，有利于大规模实现。

对应的，所述终端设备2还包括配置加载模块，所述配置加载模块用于根据配置文件进行配置；

配置加载模块根据配置文件进行配置的步骤包括：

智能汇聚节点1向终端设备2发出配置提示信号；

配置加载模块接收配置提示信号后加载配置文件，提取配置文件中的组网协议、数据格式和IP地址；

配置加载模块依据配置文件对自身的组网协议、数据格式和IP地址进行设置；

配置加载模块向智能汇聚节点1返回配置完成信号。

上述系统通过配置加载模块实现终端设备2的配置，当设备终端2完成对配置文件的验证后，智能汇聚节点1向终端设备2发出配置提示信号，配置加载模块根据配置提示信号加载配置文件并提取组网协议、数据格式和IP地址，并根据所提取的组网协议、数据格式和IP地址对终端设备2进行设置，完成后向智能汇聚节点1返回配置完成信号，极大提高了组网实施效率，极大提高了组网实施效率，有利于大规模实现。

如图10所示，图10为本发明重新获取配置文件的流程示意图。当由于网络拥堵、网络延时和数据处理不流畅等原因，终端设备2不能及时加载最新的配置文件时，终端设备2所接收到的配置文件可能不再适用，需要重新获取配置文件，重新获取配置文件的具体步骤包括：

P201.终端设备2向智能汇聚节点1发送配置文件更新报文；

P202.智能汇聚节点1响应所述配置文件更新报文，根据所述配置文件更新报文生成新的配置文件，并向所述终端设备2发送新的配置文件；

P203.终端设备2接收新的配置文件，并对新的配置文件进行验证；

P204.当验证通过，则终端设备2加载新的配置文件，完成组网；当验证不通过，则流程结束。

在实际组网的过程中，可能会由于各种不可控的因素而造成未能及时加载配置文件的情况出现，当终端设备2加载配置文件时，配置文件已经失效。此时，为了使得终端设备2能够组网成功，可通过向智能汇聚节点1发送配置文件更新报文，告知智能汇聚节点1配置文件已经更新，需要生成新的配置文件，终端设备2再根据新的配置文件完成组网。通过这样的方式，针对已经失效的配置文件采取对应的措施，有效保证终端设备2组网的顺利进行。

当终端设备2所接收到的配置文件不再适用，需要重新获取配置文件时，通过登陆请求模块21重新获取配置文件，登陆请求模块21重新获取配置文件的具体步骤包括：

向智能汇聚节点1发送配置文件更新报文；

智能汇聚节点1响应所述配置文件更新报文，根据所述登陆请求报文生成新的配置文件，并向所述终端设备2发送所述配置文件；

接收新的配置文件，并对新的配置文件进行验证；

当验证通过，则加载新的配置文件，完成组网；当验证不通过，则流程结束。

在实际组网的过程中，可能会由于各种不可控的因素而造成未能及时加载配置文件的情况出现，当终端设备2加载配置文件时，配置文件已经失效。此时，为了使得终端设备2能够组网成功，可通过向智能汇聚节点1发送配置文件更新报文，告知智能汇聚节点1配置文件已经更新，需要生成新的配置文件，终端设备2再根据新的配置文件完成组网。通过这样的方式，针对已经失效的配置文件采取对应的措施，有效保证终端设备2组网的顺利进行。

如图9所示，图9为本发明同步对时的流程示意图。在终端设备2完成组网后，需要对所述终端设备2进行同步对时，在进行同步对时前，所述终端设备2内预先设置有一固定延时，所述固定延时用于为终端设备2获取时间戳提供足够的时间，所述同步对时的步骤包括：

P101.所述智能汇聚节点1获取时间戳；

P102.所述智能汇聚节点1根据所述时间戳生成并发送对时报文；

P103.所述终端设备2接收所述对时报文，并在所述固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳；

P104.所述终端设备2将所述固定延时补充到所述时间戳中，形成对时时间戳；

P105.所述终端设备2把所述对时时间戳赋值到所述终端设备2内的软时钟，完成同步对时。

上述实施例中，在物联网领域，数据采集与数据处理经常不在同一个设备上进行，特别在某些应用情景下，前端设置有数量庞大的终端设备2来负责数据采集，如果需要实现全面系统地掌握被监测对象的状态，仅通过终端设备2取得被监测对象的传感数据是不够的，还需要保证这些传感数据是在一个绝对时间下采集的，一旦出现数据不同步，则所有的数据将失去关联性，进行数据处理时就无法正确的判断传感数据的有效性，进而无法完成应具备的功能。终端设备2各自的响应速度传输效率不一致是造成各个终端设备2不同步的主要因素，对应的，预先在各个终端设备2点内设置有一固定延时，各个终端收到对时报文后，在固定延时内完成同步对时，只要固定延时足够长，就可以消除终端设备2的响应速度不一致所带来的影响。在同步对时之前，各个终端设备2内的软时钟不一致，这也是物联网内各个终端设备2不同步的表现。同步对时的步骤和各个步骤的效果包括：智能汇聚节点1获取时间戳，此时间戳为系统时间，用于为数量庞大的终端设备2提供一个统一的软时钟；智能汇聚节点1在获取时间戳后，进一步根据时间戳生成对时报文，并把对时报文发送到各个终端设备2，所述对时报文用于控制终端设备2进行同步对时；终端设备2在接收到对时报文后，在固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳，此时各个终端设备2所获得的时间戳都是一致的；考虑到固定延时对时间戳的影响，终端设备2需要将固定延时补充到时间戳中，形成对时时间戳，即对时时间戳为时间戳加上固定延时；最后终端设备2把对时时间戳赋值到终端设备2内的软时钟，完成同步对时。通过上述同步对时的步骤，即可实现对各分散安装的从节点的精确同步。

对应的，智能汇聚节点1包括主对时模块，终端设备2包括从对时模块，在终端设备2完成组网后，需要对所述终端设备2进行同步对时，在进行同步对时前，所述终端设备2内预先设置有一固定延时，通过主对时模块和从对时模块进行同步对时的步骤包括：

主对时模块获取时间戳；

主对时模块根据所述时间戳生成并发送对时报文；

从对时模块接收所述对时报文，并在所述固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳；

从对时模块将所述固定延时补充到所述时间戳中，形成对时时间戳；

从对时模块把所述对时时间戳赋值到所述终端设备2内的软时钟，完成同步对时。

上述实施例中，在物联网领域，数据采集与数据处理经常不在同一个设备上进行，特别在某些应用情景下，前端设置有数量庞大的终端设备2来负责数据采集，如果需要实现全面系统地掌握被监测对象的状态，仅通过终端设备2取得被监测对象的传感数据是不够的，还需要保证这些传感数据是在一个绝对时间下采集的，一旦出现数据不同步，则所有的数据将失去关联性，进行数据处理时就无法正确的判断传感数据的有效性，进而无法完成应具备的功能。终端设备2各自的响应速度不一致是造成各个终端设备2不同步的主要因素，对应的，预先在各个终端设备2点内设置有一固定延时，各个终端收到对时报文后，在固定延时内完成同步对时，只要固定延时足够长，就可以消除终端设备2的响应速度不一致所带来的影响。在同步对时之前，各个终端设备2内的软时钟不一致，这也是物联网内各个终端设备2不同步的表现。同步对时的步骤和各个步骤的效果包括：主对时模块获取时间戳，此时间戳为系统时间，用于为数量庞大的终端设备2提供一个统一的软时钟；主对时模块在获取时间戳后，进一步根据时间戳生成对时报文，并把对时报文发送到各个终端设备2，所述对时报文用于控制终端设备2进行同步对时；从对时模块在接收到对时报文后，在固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳，此时各个终端设备2所获得的时间戳都是一致的；考虑到固定延时对时间戳的影响，从对时模块需要将固定延时补充到时间戳中，形成对时时间戳，即对时时间戳为时间戳加上固定延时；最后从对时模块把对时时间戳赋值到终端设备2内的软时钟，完成同步对时。具体地，时间戳为T0，固定延时为T1，对时时间戳赋为T2＝T0+T1，把T2赋值到终端设备2内的软时钟即可完成同步对时。通过上述同步对时的步骤，即可实现对各分散安装的从节点的精确同步。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种设备组网方法，其特征在于，具体包括：

终端设备向智能汇聚节点发送登陆请求报文；

所述智能汇聚节点响应接收到的所述登陆请求报文，根据所述登陆请求报文与所述终端设备建立连接；

所述智能汇聚节点根据所述登陆请求报文生成配置文件，并向所述终端设备发送所述配置文件；

所述终端设备接收所述配置文件，并对所述配置文件进行验证；

当验证通过，则所述终端设备加载所述配置文件，完成组网；当验证不通过，流程结束；

在终端设备完成组网后，需要对所述终端设备进行同步对时，在进行同步对时前，所述终端设备内预先设置有一固定延时，所述固定延时用于为终端设备获取时间戳提供足够的时间，所述同步对时的步骤包括：

所述智能汇聚节点获取时间戳；

所述智能汇聚节点根据所述时间戳生成并发送对时报文；

所述终端设备接收所述对时报文，并在所述固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳；

所述终端设备将所述固定延时补充到所述时间戳中，形成对时时间戳；

所述终端设备把所述对时时间戳赋值到所述终端设备内的软时钟，完成同步对时。

2.根据权利要求1所述的一种设备组网方法，其特征在于，所述终端设备向所述智能汇聚节点发送所述登陆请求报文之前，所述方法还包括：

预先在所述终端设备内储存有安全证书文件和标识码，不同的所述终端设备对应不同的所述安全证书文件和所述标识码；

其中，所述终端设备向所述智能汇聚节点发送所述登陆请求报文的步骤包括：

所述终端设备上电，读取所述安全证书文件和所述标识码；

所述终端设备根据所述安全证书文件和所述标识码生成登陆请求报文；

所述终端设备周期性向所述智能汇聚节点发送所述登陆请求报文。

3.根据权利要求2所述的一种设备组网方法，其特征在于，所述智能汇聚节点内预设有授权文件库，所述授权文件库内储存有多个所述安全证书文件；

所述智能汇聚节点根据所述登陆请求报文与所述终端设备建立连接步骤包括：

所述智能汇聚节点解析接收到的所述登陆请求报文，从所述登陆请求报文中提取所述安全证书文件；

所述智能汇聚节点将所述安全证书文件和所述授权文件库进行匹配，分析所述安全证书文件是否在所述授权文件库内，得到分析结果；

所述智能汇聚节点根据所述分析结果判断所述登陆请求报文的合法性，当所述安全证书文件在所述授权文件库内时，所述登陆请求报文合法；当所述安全证书文件不在所述授权文件库内时，所述登陆请求报文不合法；

当所述登陆请求报文合法时，所述智能汇聚节点反馈登陆确认报文，所述终端设备根据所述登陆确认报文与所述智能汇聚节点建立连接；当所述登陆请求报文不合法时，所述智能汇聚节点不反馈登陆确认报文，流程结束。

4.根据权利要求2或3任一项所述的一种设备组网方法，其特征在于，所述智能汇聚节点内预先设定有配置规则，所述配置规则用于定义所述终端设备的组网协议、数据格式和IP地址；

所述智能汇聚节点根据所述登陆请求报文生成配置文件，并向所述终端设备发送所述配置文件的步骤包括：

所述智能汇聚节点获取预先设定的所述配置规则；

所述智能汇聚节点解析接收到的所述登陆请求报文，从所述登陆请求报文中提取所述标识码；

所述智能汇聚节点根据所述标识码和所述配置规则，生成所述配置文件，所述配置文件用于设置所述终端设备的组网协议、数据格式和IP地址；

所述智能汇聚节点向所述终端设备发送生成的所述配置文件。

5.根据权利要求4所述的一种设备组网方法，其特征在于，所述终端设备接收所述配置文件，并对所述配置文件进行验证的步骤包括：

所述终端设备接收所述配置文件；

所述终端设备解析所述配置文件，得到接收到的所述标识码；

所述终端设备对比储存的所述标识码和接收到的所述标识码，当储存的所述标识码和接收到的所述标识码一致时则验证通过，当储存的所述标识码和接收到的所述标识码不一致时则验证不通过。

6.一种设备组网系统，其特征在于，包括智能汇聚节点和一个以上的终端设备，所述终端设备用于进行数据采集，所述智能汇聚节点用于进行数据分析和控制；

每个所述终端设备包括：

登陆请求模块，用于向所述智能汇聚节点发送登陆请求报文；

验证模块，用于接收配置文件，并对所述配置文件进行验证；

文件加载模块，用于当验证通过时加载所述配置文件，完成组网；

所述智能汇聚节点包括：

登陆响应模块，用于响应接收到的所述登陆请求报文，根据所述登陆请求报文与所述终端设备建立连接；

配置文件生成模块，用于根据所述登陆请求报文生成所述配置文件，并向所述终端设备发送所述配置文件；

智能汇聚节点包括主对时模块，终端设备包括从对时模块，在终端设备完成组网后，需要对所述终端设备进行同步对时，在进行同步对时前，所述终端设备内预先设置有一固定延时，所述固定延时用于为终端设备获取时间戳提供足够的时间，通过主对时模块和从对时模块进行同步对时的步骤包括：

主对时模块获取时间戳；

主对时模块根据所述时间戳生成并发送对时报文；

从对时模块接收所述对时报文，并在所述固定延时内完成对对时报文的解析，获取所述时间戳；

从对时模块将所述固定延时补充到所述时间戳中，形成对时时间戳；

从对时模块把所述对时时间戳赋值到所述终端设备内的软时钟，完成同步对时。

7.根据权利要求6所述的一种设备组网系统，其特征在于，所述终端设备还包括：存储模块，用于预先在所述终端设备内储存有安全证书文件和标识码，不同的所述终端设备对应不同的所述安全证书文件和所述标识码；

所述登陆请求模块包括：

读取单元，用于在所述终端设备上电后，读取所述安全证书文件和所述标识码；

报文生成单元，用于根据所述安全证书文件和所述标识码生成登陆请求报文；

报文发送单元，用于周期性向智能汇聚节点发送所述登陆请求报文。

8.根据权利要求7所述的一种设备组网系统，其特征在于，所述智能汇聚节点内预设有授权文件库，所述授权文件库内储存有多个所述安全证书文件；

所述登陆响应模块包括：

文件提取单元，用于解析接收到的所述登陆请求报文，从所述登陆请求报文中提取所述安全证书文件；

文件匹配单元，用于通过把所述安全证书文件和所述授权文件库进行匹配，分析所述安全证书文件是否在所述授权文件库内，输出分析结果；

合法判断单元，用于根据所述分析结果判断所述登陆请求报文的合法性，当所述安全证书文件在所述授权文件库内时，所述登陆请求报文合法；当所述安全证书文件不在所述授权文件库内时，所述登陆请求报文不合法；

反馈单元，用于当所述登陆请求报文合法时，反馈登陆确认报文，并与所述终端设备建立连接；当所述登陆请求报文不合法时，不反馈登陆确认报文，流程结束。

9.根据权利要求7-8任一项所述的一种设备组网系统，其特征在于，根据所述登陆请求报文生成配置文件前，所述智能汇聚节点内预先设定有配置规则，所述配置规则用于定义所述终端设备的组网协议、数据格式和IP地址；

所述配置文件生成模块包括：

规则获取单元，用于获取预先设定的所述配置规则；

标识码提取单元，用于解析接收到的所述登陆请求报文，从所述登陆请求报文中提取所述标识码；

综合处理单元，用于根据所述标识码和所述配置规则，生成所述配置文件，所述配置文件用于设置所述终端设备的组网协议、数据格式和IP地址；

发送单元，用于向所述终端设备发送生成的所述配置文件。

10.根据权利要求9所述的一种设备组网系统，其特征在于，所述验证模块包括：

配置文件接收单元，用于接收所述配置文件；

配置文件解析单元，用于解析所述配置文件，得到接收到的所述标识码；

对比单元，用于对比储存的所述标识码和接收到的所述标识码，当储存的所述标识码和接收到的所述标识码一致时则验证通过，当储存的所述标识码和接收到的所述标识码不一致时则验证不通过。

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