CN107645497A - 基于公众号的物联网设备控制和权限分享系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于公众号的物联网设备控制和权限分享的系统及方法，该系统包括公众号平台、远程服务器和控制终端，公众号平台负责提供可视化的界面，完成与用户信息的交互；远程服务器基于公众号平台的输入信息，存储用户的ID、物联网设备名称和编号，完成用户与设备的绑定以及用户权限等级的记录，判定用户能否使用设备或通过社交网络分享权限；控制终端与远程服务器之间建立通信，可根据远程服务器发出的指令来控制物联网设备。本发明用于可使用微信公众号的物联网环境，可实现通过社交网络控制物联网设备并根据社交关系来分享权限。

Description

基于公众号的物联网设备控制和权限分享系统及方法

技术领域

本发明属于物联网技术领域，具体涉及一种基于公众号的物联网设备控制和权限分享的系统及方法。

背景技术

随着物联网技术的逐步发展，目前已经涌现了很多物联网平台，如国内的Yeelink、WSNCloud，国外的Xively、Cumulocity等，但是这些物联网平台大多让用户来自己远程控制自己登入物联网的设备，并不能将这种操作权限共享给其他人，如朋友，或者即使可以共享也需要他人共同使用这个平台。微信作为用户众多的新兴社交网络平台，支持并兼容于许多主流的智能移动终端操作系统，不同平台间传递无阻，开发所需要的接口协议都已公开。随着移动终端的普及和微信用户的增多，移动物联网与智能设备的结合也将成为一个必然趋势。

但是目前，微信与物联网技术的结合还比较少，大多局限于单纯使用微信公众号控制设备并借用第三方物联网平台，需要安装相应软件，较为繁琐，而且不具备社交网络的社交性，没有将控制权限分享给好友的概念，或者使用微信公众号但没有利用其社交性。如今物联网行业的发展、智能家居的普及给物联网技术提出了更高的要求。

发明内容

发明目的：基于以上问题，本发明提出一种基于公众号的物联网设备控制和权限分享的系统及方法，实现将物联网和社交网络相结合，通过公众号实现对物联网设备的控制并且能够将控制权限分享给社交好友。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于公众号的物联网设备控制和权限分享系统，包括公众号平台、远程服务器和控制终端，其中，公众号平台用于向用户提供可视化的交互界面，并且通过公众号的开发接口与远程服务器进行连接，将用户输入的信息发送到远程服务器；远程服务器分别与公众号平台和控制终端建立通信连接，用于存储用户通过公众号平台输入的信息，完成用户与物联网设备的绑定以及用户权限等级的记录，并且根据用户权限等级判断用户能否使用设备或分享权限，向控制终端发送指令；控制终端分别与物联网设备和远程服务器建立有线或无线连接，用于根据远程服务器发出的指令对物联网设备进行控制。

具体地，公众号平台是基于腾讯公司提供的微信公众号开发的移动互联网平台，包括用户界面模块和服务器连接模块，其中，用户界面模块通过微信提供的自定义菜单选择功能，向用户提供以可视化方式进行信息交互的途径，用户根据提示内容直接输入信息；服务器连接模块基于微信提供的公众号开发接口，在公众号平台与远程服务器之间建立通信连接，向远程服务器发送用户输入的信息，并将远程服务器的状态反馈信息传递至用户界面模块。用户界面模块提供绑定&解绑、使用、权限分享三个按钮，用户通过所述三个按钮交互式输入信息，并且在远程服务器和控制终端的协助下完成相应的功能。

远程服务器包括微信接口模块、数据库和信息处理模块以及服务器端控制模块，其中，微信接口模块用于与公众号平台建立连接，向公众号平台发送提示信息；数据库和信息处理模块用于从用户的输入信息中提取需要的数据，存储到数据库的表里，一条表项包括用户ID、用户权限等级、物联网设备编号、物联网设备名称，数据库和信息处理模块还用于根据用户权限等级判断用户能否使用设备或分享权限；服务器端控制模块与控制终端建立通信连接，并发出指令来操控控制终端。

控制终端包括网络接口模块和控制电路模块，其中，网络接口模块用于与远程服务器建立连接，并且在所述连接建立后周期性地向远程服务器发送含有用户ID的字符串，所述用户ID是绑定阶段预设在控制终端中的，网络接口模块还接收远程服务器返回的协议密码，使控制电路模块对物联网设备进行控制。

本发明还提出一种利用上述系统来控制物联网设备和分享权限的方法，包括以下步骤：

S1、用户点击公众号平台提供的绑定按钮，服务器连接模块通过公众号开发接口将click信息发送给远程服务器；

S2、远程服务器通过微信接口模块向开发接口写入提示信息，公众号平台将提示信息显示在界面上，用户根据提示信息直接输入物联网设备编号和物联网设备名称；

S3、公众号平台通过开发接口将用户ID、物联网设备编号和物联网设备名称发送给远程服务器，远程服务器收到上述信息后存入数据库表中，并记录用户的权限等级，然后反馈给用户绑定成功；

S4、绑定成功后，用户点击使用按钮，根据提示信息输入物联网设备编号，服务器连接模块通过公众号开发接口将使用指令发送给远程服务器；

S5、远程服务器根据用户ID和物联网设备编号在数据库中查找对应的条目；

S6、控制终端上的网络接口模块周期性地向远程服务器发送含有用户ID的字符串，远程服务器监听连接，在用户点击了使用按钮后，将步骤S5中查到的用户ID与收到的字符串中的用户ID进行匹配，并根据用户权限等级判断用户能否使用设备，匹配成功后，通过服务器端控制模块返回协议密码；

S7、控制终端上的控制电路模块接收到协议密码后，对物联网设备进行控制；

S8、用户点击公众号平台提供的权限分享按钮，服务器连接模块通过公众号开发接口将click信息发送给远程服务器；

S9、服务器通过微信接口模块向开发接口写入提示信息，公众号平台将提示信息显示在界面上，用户根据提示信息直接输入内容，有两种情况：一是用户主动向好友分享权限，用户输入好友的用户ID、好友的权限等级、物联网设备编号，二是用户向好友请求分享权限，用户输入好友的用户ID、想要获得的权限等级、物联网设备编号；

S10、公众号平台将用户输入的信息通过开发接口发送给远程服务器，远程服务器根据用户的权限等级判断用户能否分享设备，将所述信息添加到数据库表中，完成权限分享。

有益效果：本发明提出了一种基于公众号的物联网设备控制和权限分享的方法及系统。现有的物联网平台大多让用户远程控制自己登入物联网的设备，并不能将这种操作权限共享给自己的朋友，即使可以共享也需要双方共同使用这个平台。本发明利用微信这一用户众多的新兴社交网络平台，支持并兼容于许多主流的智能移动终端操作系统，不同平台间传递无阻，适合推广应用。此外，本发明提出的方法利用微信的社交网络性能，可将控制权限分享给社交好友。

附图说明

图1为本发明的系统架构模块图；

图2为本发明系统的三个部分的详细组成部分；

图3为本发明方法的绑定和使用的流程图；

图4为本发明方法的权限分享的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本发明提出一种基于公众号的物联网设备控制和权限分享系统，包括公众号平台1、远程服务器2和控制终端3。公众号平台1为腾讯公司提供的移动互联网平台，向用户提供可视化的交互界面，并且通过公众号的开发接口与远程服务器2进行连接，将用户输入的信息发送到远程服务器2。远程服务器2采用阿里云ECS服务器，用于存储用户通过公众号平台1输入的信息，完成用户与物联网设备的绑定以及用户权限等级的记录，并且根据用户权限等级判断用户能否使用设备或分享权限，向控制终端3发送指令。控制终端3主要采用单片机STC89C52RC实现控制功能，根据远程服务器2的控制指令对物联网设备进行控制。

如图2所示，公众号平台1包含用户界面模块10和服务器连接模块11，其中用户界面模块10通过微信提供的自定义菜单选择功能，向用户提供以可视化方式进行信息交互的途径，包括绑定&解绑按钮101、使用按钮102和权限分享按钮103，用户点击按钮后可以根据提示内容直接输入信息；服务器连接模块11基于微信提供的公众号开发接口，在公众号平台1与远程服务器2之间建立通信连接，向远程服务器2发送用户输入的信息，并将远程服务器2的状态反馈信息传递至用户界面模块。

远程服务器2包含微信接口模块20、数据库和信息处理模块21以及服务器端控制模块22，微信接口模块20与公众号平台1的服务器连接模块11建立连接，向公众号平台1发送提示信息；数据库和信息处理模块21从用户的输入信息中提取需要的数据，存储到数据库的表里，一条表项包括用户ID、用户权限等级、物联网设备编号、物联网设备名称；服务器端控制模块22与控制终端3建立通信连接，并发出指令来操控控制终端3。控制终端3包括网络接口模块31、控制电路模块32，网络接口模块31与远程服务器2的服务器端控制模块22建立连接，并且在连接建立后每隔1秒向远程服务器2发送含有用户ID的字符串，该用户ID是绑定阶段预设在控制终端3中的。网络接口模块31还接收远程服务器返回的协议密码，使控制电路模块32对物联网设备进行控制。

在本实施例中，我们以电子锁作为要控制的物联网设备，描述本发明的方法流程。电子锁的控制包括开锁和关锁，实施例中以开锁为例。但是应当理解，这只是为了举例而非限制本发明的应用范围，本领域技术人员能够基于本发明提出的方法和系统，对其他物联网设备进行控制和权限分享。在不脱离本发明的精神和本质的情况下，对本发明的技术方案所作的润饰、修改和改进，均落入本发明的保护范围内。电子锁应先与控制终端3的控制电路模块32建立连接，模拟在网状态的物理网设备。同时，用户需要先关注微信公众号，关注后每个用户有一个唯一标识OpenID，本文所述的用户ID都是指用户的OpenID。

如图3所示，利用本发明的系统对物联网设备进行绑定和使用的工作流程如下：

(1)用户点击公众号平台1的自定义菜单上的绑定&解绑按钮101，从上拉选项中选择绑定按钮，发出绑定命令，服务器连接模块11通过公众号的开发接口将这个click信息发送给远程服务器2，请求建立连接。

(2)远程服务器2做出响应，使连接建立。具体地，远程服务器2接收到click信息后，通过微信接口模块20向公众号的开发接口写入提示信息，公众号平台1将提示信息显示在界面上。

(3)用户根据提示信息直接输入电子锁编号、名称等信息，公众号平台1再将这些信息通过开发接口发送给远程服务器2，远程服务器2接收到信息并将这些信息与用户ID一起存入数据库和信息处理模块21的数据库表中，并记录用户的权限等级。本发明中，对物联网设备的控制权限分为两级，1级表示具有分享和使用的权限，2表示仅具有使用的权限。在第一个绑定者绑定设备的时候，生成权限等级为1级。一条数据库表项包括：用户ID、用户权限等级、物联网设备编号、物联网设备名称，表项生成后，远程服务器2反馈给用户绑定成功。

(4)绑定成功后，用户点击自定义菜单中的使用按钮102，同上，服务器连接模块11通过公众号开发接口将click信息发送给远程服务器2，远程服务器2通过微信接口模块20向公众号的开发接口写入提示信息。用户根据提示信息输入物联网设备即电子锁的编号，服务器连接模块11将使用指令发送给远程服务器2。

(5)远程服务器2读取信息，并根据用户ID和电子锁编号在数据库中查找对应的条目。

(6)控制终端3的网络接口模块31作为客户端不停地向远程服务器2发送一串含有用户ID的字符串；远程服务器2不断监听这些连接，在用户点击了使用按钮102后，将步骤(5)中查找到的用户ID与这些发送来的消息中的用户ID进行匹配，并根据用户权限等级判断用户能否使用设备；匹配成功后，通过服务器端控制模块22socket连接的返回信息发送固定的协议密码。

(7)控制终端3上的控制电路模块32的芯片接收到这串协议密码后，输出低电平，打开电子锁。用户同时可以获取远程服务器2反馈的运行状态信息。

本发明还提供基于社交关系的权限分享功能，用户可以将权限分享给微信好友，或者向微信好友请求分享权限，微信好友需要同时关注微信公众号。图4示出了利用本发明的系统分享设备权限的工作流程：

(8)用户点击自定义菜单上的权限分享按钮103，发出分享命令，服务器连接模块11通过公众号开发接口将click信息发送给远程服务器。

(9)远程服务器2做出响应，建立连接。具体地，远程服务器2接收到click信息后，通过微信接口模块20向公众号的开发接口写入提示信息，公众号平台1将提示信息显示在界面上。

(10)用户根据提示信息输入相应内容。用户主动分享的情况下，提示用户输入好友的用户ID、赋予好友的权限等级以及电子锁编号；用户请求好友分享权限的情况下，点击分享按钮过后，提示用户输入电子锁编号，远程服务器2将对提出分享请求的用户进行权限的验证，匹配用户ID、电子锁编号及用户权限等级。若验证成功，提示用户输入好友的用户ID、想要获得的权限等级以及电子锁编号。公众号平台1通过开发接口将输入的信息发送给远程服务器2，远程服务器2根据用户权限等级判断用户能否分享权限，在具备分享权限的情况下，远程服务器2将这些信息组合成一个元组，添加到数据库表中，并反馈给用户分享成功。

分享成功后，得到权限的用户可以点击自定义菜单中的使用按钮102，实现对设备控制，其过程与上述步骤(4)-(7)相同，不再赘述。

Claims (7)

1.一种基于公众号的物联网设备控制和权限分享系统，其特征在于：包括公众号平台、远程服务器和控制终端，其中，

所述公众号平台用于向用户提供可视化的交互界面，并且通过公众号的开发接口与远程服务器进行连接，将用户输入的信息发送到远程服务器；

所述远程服务器分别与公众号平台和控制终端建立通信连接，用于存储用户通过公众号平台输入的信息，完成用户与物联网设备的绑定以及用户权限等级的记录，并且根据用户权限等级判断用户能否使用设备或分享权限，向控制终端发送指令；

所述控制终端分别与物联网设备和远程服务器建立有线或无线连接，用于根据远程服务器发出的指令对物联网设备进行控制。

2.根据权利要求1所述的基于公众号的物联网设备控制和权限分享系统，其特征在于：所述公众号平台是基于腾讯公司提供的微信公众号开发的移动互联网平台，包括用户界面模块和服务器连接模块，其中，

用户界面模块通过微信提供的自定义菜单选择功能，向用户提供以可视化方式进行信息交互的途径，用户根据提示内容直接输入信息；

服务器连接模块基于微信提供的公众号开发接口，在公众号平台与远程服务器之间建立通信连接，向远程服务器发送用户输入的信息，并将远程服务器的状态反馈信息传递至用户界面模块。

3.根据权利要求2所述的基于公众号的物联网设备控制和权限分享系统，其特征在于：所述用户界面模块提供绑定&解绑、使用、权限分享三个按钮，用户通过所述三个按钮交互式输入信息，并且在远程服务器和控制终端的协助下完成相应的功能，具体地，

用户点击绑定&解绑按钮，界面显示提示信息，用户根据提示信息输入物联网设备名称和物联网设备编号，服务器连接模块将用户输入的信息以及用户ID、用户权限等级发送至远程服务器，由远程服务器的数据库和信息处理模块完成信息的添加或删除；

用户点击使用按钮，服务器连接模块通过公众号的开发接口将用户的click信息发送给远程服务器，由远程服务器的数据库和信息处理模块完成信息的验证，验证成功后向控制终端发送指令，对物联网设备进行控制；

用户点击权限分享按钮，界面显示提示信息，有两种情况：一是用户主动向好友分享权限，提示用户输入好友ID、好友的权限等级、物联网设备编号，二是用户向好友请求分享权限，提示用户输入好友用户ID、欲获得的权限等级、物联网设备编号，服务器连接模块将用户输入的信息发送至远程服务器，由远程服务器的数据库和信息处理模块完成信息的添加或查询。

4.根据权利要求1所述的基于公众号的物联网设备控制和权限分享系统，其特征在于：所述远程服务器包括微信接口模块、数据库和信息处理模块以及服务器端控制模块，其中，

所述微信接口模块用于与公众号平台建立连接，向公众号平台发送提示信息；

所述数据库和信息处理模块用于从用户的输入信息中提取需要的数据，存储到数据库的表里，一条表项包括用户ID、用户权限等级、物联网设备编号、物联网设备名称；

所述服务器端控制模块与控制终端建立通信连接，并发出指令来操控控制终端。

5.根据权利要求1所述的基于公众号的物联网设备控制和权限分享系统，其特征在于：所述控制终端包括网络接口模块和控制电路模块，其中，

所述网络接口模块用于与远程服务器建立连接，并且在所述连接建立后周期性地向远程服务器发送含有用户ID的字符串，所述用户ID是绑定阶段预设在控制终端中的，网络接口模块还接收远程服务器返回的协议密码，使控制电路模块对物联网设备进行控制；

所述控制电路模块用于对物联网设备进行控制，当网络接口模块接收到远程服务器的协议密码后，控制电路模块对物联网设备进行控制。

6.一种利用权利要求1-5中的任一项所述的系统来控制物联网设备的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S601、用户点击公众号平台提供的绑定&解绑按钮，服务器连接模块通过公众号开发接口将click信息发送给远程服务器；

S602、远程服务器通过微信接口模块向开发接口写入提示信息，公众号平台将提示信息显示在界面上，用户根据提示信息直接输入物联网设备编号和物联网设备名称；

S603、公众号平台通过开发接口将用户ID、物联网设备编号和物联网设备名称发送给远程服务器，远程服务器收到上述信息后存入数据库表中，并记录用户的权限等级，然后反馈给用户绑定成功；

S604、绑定成功后，用户点击使用按钮，根据提示信息输入物联网设备编号，服务器连接模块通过公众号开发接口将使用指令发送给远程服务器；

S605、远程服务器根据用户ID和物联网设备编号在数据库中查找对应的条目；

S606、控制终端上的网络接口模块周期性地向远程服务器发送含有用户ID的字符串，远程服务器监听连接，在用户点击了使用按钮后，将步骤S5中查到的用户ID与收到的字符串中的用户ID进行匹配，并根据用户权限等级判断用户能否使用设备，匹配成功后，通过服务器端控制模块返回协议密码；

S607、控制终端上的控制电路模块接收到协议密码后，对物联网设备进行控制。

7.一种利用权利要求1-5中的任一项所述的系统来分享权限的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S701、用户点击公众号平台提供的权限分享按钮，服务器连接模块通过公众号开发接口将click信息发送给远程服务器；

S702、服务器通过微信接口模块向开发接口写入提示信息，公众号平台将提示信息显示在界面上，用户根据提示信息直接输入内容，有两种情况：一是用户主动向好友分享权限，用户输入好友的用户ID、好友的权限等级、物联网设备编号，二是用户向好友请求分享权限，用户输入好友的用户ID、想要获得的权限等级、物联网设备编号；

S703、公众号平台将用户输入的信息通过开发接口发送给远程服务器，远程服务器根据用户的权限等级判断用户能否分享设备，将所述信息添加到数据库表中，完成权限分享。