CN109040035A - 量子融合通信网关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种量子融合通信网关，为了提供一种快速组网、数据传输安全性高的网关而设计。本发明量子融合通信网关包括：局域网组网单元，接收物联设备的接入网关的接入请求；主控单元，用于接收局域网、广域网中的各个终端输出的指令数据，根据所述指令数据对局域网内的物联设备进相应的控制；量子加密单元，对输出至广域网内的数据进行量子加密处理；广域网接入单元，用于根据主控单元的指令选择WiFi通信模块或gprs通信模块，实现局域网与广域网之间的数据交互。本发明量子融合通信网关，采用量子加密技术，可快速进行局域网组网。

Description

量子融合通信网关
技术领域
本发明属于物联通信技术领域，尤其涉及一种量子融合通信网关。
背景技术
物联网就是物物相连的互联网，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在 互联网基础上的延伸和扩展的网络；其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品 之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。在物联网中的设备一般包括网 关。其中，网关又称网间连接器或协议转换器，网关可以实现两个以上不同协 议的计算机网络的互联。具体的，可以实现局域网与局域网互联，局域网与广 域网互联以及广域网与广域网互联，使得终端之间可以实现远距离跨网络通讯。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种传输数据安全、局域网自 组网迅速的量子融合通信网关。
为达到上述发明目的，本发明量子融合通信网关，包括：
局域网组网单元，用于接收物联设备的接入网关的接入请求，对接入请求 进行解析处理，判断设备ID数据库中是否存在相匹配的设备ID，若有，则同意 该物联设备接入网关；若没有，则收到用户同意接入指令后，同意该物联设备 接入网关；其中，物联设备初次成功接入网关后，将物联设备的唯一设备ID存 储至设备ID数据库中，所述接入请求包括设备名称和设备ID；
主控单元，用于对待入网物联设备进行入网信息配置，实现物联设备的局 域网自组；用于接收局域网、广域网中的各个终端输出的指令数据，根据所述 指令数据对局域网内的物联设备进相应的控制；
量子加密单元，根据预设的加密策略对输出至广域网内的数据进行量子加 密处理；
广域网接入单元，包括WIFi通信模块、gprs通信模块，用于根据主控单元 的指令选择WiFi通信模块或gprs通信模块，实现局域网与广域网之间的数据交 互。
进一步地，量子加密单元包括加第一加密设定模块、加密信息筛选模块， 所述第一加密设定模块，用于获取发送至广域网接收终端的待发送数据的来源， 若待发送数据来源于加密指定物联设备，则对该待发送数据进行量子加密后再 输出至广域网接收终端；
加密信息筛选模块，用于对来自于非加密指定物联设备的待发送数据进行 格式筛选，筛选出格式为地址、账号、密码、联系电话的数据进行量子加密输 出。
进一步地，还包括接收端身份验证单元，用于对广域网中的接收端进行身 份验证，若接收端身份验证通过，则进行待发送数据的输出；若接收端身份验 证通过且接收端为加密标识接收端，则对待发送数据进行量子加密处理后再输 出；若接收端身份认证没有通过，则不进行待发送数据的输出。
进一步地，网络资源分配单元，用于根据当前局域网中的各物联设备正在 进行的业务类型，根据预先定义的资源分配规则进行相应的网络资源分配；还 用于根据用户预定义的各物联设备的网络资源分配规则进行相应的网络资源分 配。
进一步地，还包括物联设备数量限制单元，用于预设网关接入物联设备的 最大数量阈值，加载用户定义的第一接入优先级规则以及存储基于物联设备的 设备类型预设的第二接入优先级规则；还用于当网关当前接入的物联设备数据 达到最大数量阈值，且有新的物联设备请求接入时，根据第一优先级接入规则 或第二优先级接入规则，判断该新的物联设备与网关当前接入的物联设备的接 入优先级，若该新的物联设备的接入优先级高于网关当前接入的物联设备至少 一个物联设备，则优先级最低的物联设备断开与网关的连接，该新的物联设备 的接入网关；若该新的物联设备的接入优先级低于网关当前接入任一物联设备， 拒绝该新的物联设备的接入网关。
进一步地，当网关当前接入的物联设备数据达到最大数量阈值，且新的物 联设备请求被拒绝时，该新的物联设备以预定时间间隔发送连接请求，直至该 新的物联设备接入网关或发送连接请求的次数达到发送连接请求次数的阈值N， 连接请求分三段发送，第一段以时间间隔T1发送a次，第二段以时间间隔T2 发送b次，第三段以时间间隔发送c次，其中，N＝a+b+c，T1＞T2＞T3。
进一步地，还包括物联设备状态确定模块，用于判定局域网内物联设备的 当前状态，若物联设备处于休眠状态超过第一时间阈值，则控制该物联设备退 网；若超过第二时间阈值，主控单元对物联设备没有指令输出或主控单元没有 收到物联设备的反馈数据，则控制该物联设备退网。
进一步地，所述主控单元包括本地设置模块、远程设置模块，所述本地设 置模块，用于用户根据需要在网关本地进行网关的设置操作指令；所述远程设 置模块，用于获取用户在远程终端上对网关的设置操作指令，网关对应一账号 和密码，账号和密码验证通过后，用户远程发送远程设置触发指令至网关，所 述网关输出一验证电子二维码，用户操作终端识别该验证电子二维码，进入网 关操作界面，通过该网关操作界面对网关进行设置操作。
进一步地，还包括有线通信单元，以有线方式与广域网终端相通信连接， 其中，所述有线通信单元包括：USB接口、RS232接口、RS485接口、CAN接 口以及以太网接口，以及分别与所述的USB接口、RS232接口、RS485接口、 CAN接口、以太网接口相匹配的通信电路模块或芯片模块。
借由上述方案，本发明量子融合通信网关至少具有以下优点：
本发明网关自动识别接入设备，物联设备与网关设备通信连接，采用量子 加密技术保证了数据通讯过程中的安全性，采用wifi和gprs两种通讯模式，最 大程度的保证了通讯的畅通度，在其中一个通讯模式处于离线状态下，另一通 讯模式处于工作状态。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术 手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附 图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明量子融合通信网关实施例1的框图；
图2为本发明量子融合通信网关实施例2的框图；
图3为本发明量子融合通信网关实施例4的框图；
图4为本发明量子融合通信网关实施例5的框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以 下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例量子融合通信网关，包括：
局域网组网单元，用于接收物联设备的接入网关的接入请求，对接入请求 进行解析处理，判断设备ID数据库中是否存在相匹配的设备ID，若有，则同意 该物联设备接入网关；若没有，则收到用户同意接入指令后，同意该物联设备 接入网关；其中，物联设备初次成功接入网关后，将物联设备的唯一设备ID存 储至设备ID数据库中，所述接入请求包括设备名称和设备ID；
主控单元，用于对待入网物联设备进行入网信息配置，实现物联设备的局 域网自组；用于接收局域网、广域网中的各个终端输出的指令数据，根据所述 指令数据对局域网内的物联设备进相应的控制；
量子加密单元，根据预设的加密策略对输出至广域网内的数据进行量子加 密处理；
广域网接入单元，包括WIFi通信模块、gprs通信模块，用于根据主控单元 的指令选择WiFi通信模块或gprs通信模块，实现局域网与广域网之间的数据交 互。
本实施例中，局域网组网单元设置白名单，该白名单存储和网关组网成功 的物联设备且根据用户需求将部分物联设备和网关进行绑定，也即当下一次网 关和设备的连接为自动组网，加速了局域网的组网速度。量子加密单元，根据 具体的加密规则对安全级别高的数据进行加密，对安全级别低的数据不进行加 密，提高了传输速度，降低了传输成本。
本实施例中，用户同意接入指令的输出有两种方式，方式一进行本地操作，用户在 网关所在本地，也即用户的接入指令直接发送到网关上面，用户对网关进行相应的操作，以 同意用户的接入。方式二远程遥控操作，网关通过WiFi或者gprs接入互联网与个人用户终 端(例如手机、pad、笔记本电脑、PC机等能够接入互联网的设备)网关通过互联网传输用户 的接入请求至个人用户终端，用户通过个人用户终端向主控单元发出同意接入指令。当然 个人用户终端也可以是专门的遥控器也在保护范围内，该遥控器可以通过短距离传输的蓝 牙或者红外与网关进行通讯连接。同理，以下各实施例中，网关对接收用户的其他指令的方 式也与接收同意用户的接入指令的接收方式相同。
实施例2
如图2所示，本实施例的量子融合通信网关，在实施例1的基础上，量子 加密单元包括加第一加密设定模块、加密信息筛选模块，所述第一加密设定模 块，用于获取发送至广域网接收终端的待发送数据的来源，若待发送数据来源 于加密指定物联设备，则对该待发送数据进行量子加密后再输出至广域网接收 终端；
加密信息筛选模块，用于对来自于非加密指定物联设备的待发送数据进行 格式筛选，筛选出格式为地址、账号、密码、联系电话的数据进行量子加密输 出。
本实施例，通过进行数据筛选对安全保密级别高的数据进行加密，这样可 能最大限度的节约传输成本。例如，该网关连接的物联网设备如果有个人健康数据监测仪之类的， 例如心跳监测仪、睡眠监测器。个人健康数据属于比较私人的数据，这些数据用户一般不想 被公众所知，希望能够尽可能的保密，则此时，第一加密设定模块可以设定这些用户希望保 密的物联网设备发送出去的数据为加密之后的数据。第一加密设定模块的工作方式有两 种，第一种，存储有预设需要加密物联网设备类型名单(该名单是网关生产厂家预设的)，当 网关接入多个物联网设备时，首先，获取获取接入的网管的物联网设备的类型，然后预设的 遍历需要加密物联网设备类型名单，查看是否有需要加密的物联网设备类型，若有，则对物 联网设备进行加密；若没有，则不做处理。第二种，用户自行选择需要加密的物联网设备名 单，第二种工作方式的优先权高于第一种工作方式，也即若用户选择了不在预设需要加密 物联网设备类型名单上的物联网设备进行加密，则第一加密设定模块为该物联网设备进行 加密；若用户选择了在预设需要加密物联网设备类型名单上的物联网设备不进行加密，则 第一加密设定模块不为该物联网设备进行加密；也即充分尊重用户的选择。
本实施例中，进一步地，验证了接收端的身份，保证了发送数据的方向的 正确性，同时根据接收端的身份确定无需加密的数据是否要进行加密。本实施 例还包括接收端身份验证单元，用于对广域网中的接收端进行身份验证，若接 收端身份验证通过，则进行待发送数据的输出；若接收端身份验证通过且接收 端为加密标识接收端，则对待发送数据进行量子加密处理后再输出；若接收端 身份认证没有通过，则不进行待发送数据的输出。
实施3
本实施例量子融合通信网关，在实施例1、2的基础上，网络资源分配单元， 用于根据当前局域网中的各物联设备正在进行的业务类型，根据预先定义的资 源分配规则进行相应的网络资源分配；还用于根据用户预定义的各物联设备的 网络资源分配规则进行相应的网络资源分配。例如，对于正在运行视频的物联网终端，会相应的分配更多的网络资 源。也即网络资源占用多的业务多分配网络资源，具体哪些业务类型占用更多的网络资源， 在此不再赘述。
实施例4
如图3所示，本实施例量子融合通信网关，在实施例1、2、3的基础上， 还包括物联设备数量限制单元，用于预设网关接入物联设备的最大数量阈值， 加载用户定义的第一接入优先级规则以及存储基于物联设备的设备类型预设的 第二接入优先级规则；还用于当网关当前接入的物联设备数据达到最大数量阈 值，且有新的物联设备请求接入时，根据第一优先级接入规则或第二优先级接 入规则，判断该新的物联设备与网关当前接入的物联设备的接入优先级，若该 新的物联设备的接入优先级高于网关当前接入的物联设备至少一个物联设备， 则优先级最低的物联设备断开与网关的连接，该新的物联设备的接入网关；若 该新的物联设备的接入优先级低于网关当前接入任一物联设备，拒绝该新的物 联设备的接入网关。
本实施例中，当网关当前接入的物联设备数据达到最大数量阈值，且新的 物联设备请求被拒绝时，该新的物联设备以预定时间间隔发送连接请求，直至 该新的物联设备接入网关或发送连接请求的次数达到发送连接请求次数的阈值 N，连接请求分三段发送，第一段以时间间隔T1发送a次，第二段以时间间隔 T2发送b次，第三段以时间间隔发送c次，其中，N＝a+b+c，T1＞T2＞T3。
本实施例中，当网关当前接入的物联设备数据达到最大数量阈值，也可以根据用 户的临时接入新的物联网设备请求，接入新的物联网设备，当新的物联网设备接入时，将默 认剔除优先级排在后面的物联网设备，除非用户指定断开哪一个或那几个当前与网关连 接。
实施例5
如图4所示，本实施例量子融合通信网关，在实施例1、2、3、4的基础上， 还包括物联设备状态确定模块，用于判定局域网内物联设备的当前状态，若物 联设备处于休眠状态超过第一时间阈值，则控制该物联设备退网；若超过第二 时间阈值，主控单元对物联设备没有指令输出或主控单元没有收到物联设备的 反馈数据，则控制该物联设备退网。
上述各实施例中，所述主控单元包括本地设置模块、远程设置模块，所述 本地设置模块，用于用户根据需要在网关本地进行网关的设置操作指令；所述 远程设置模块，用于获取用户在远程终端上对网关的设置操作指令，网关对应 一账号和密码，账号和密码验证通过后，用户远程发送远程设置触发指令至网 关，所述网关输出一验证电子二维码，用户操作终端识别该验证电子二维码， 进入网关操作界面，通过该网关操作界面对网关进行设置操作。
上述各实施例中，还包括有线通信单元，以有线方式与广域网终端相通信 连接，其中，所述有线通信单元包括：USB接口、RS232接口、RS485接口、 CAN接口以及以太网接口，以及分别与所述的USB接口、RS232接口、RS485 接口、CAN接口、以太网接口相匹配的通信电路模块或芯片模块。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还 可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种量子融合通信网关，其特征在于，包括：
局域网组网单元，用于接收物联设备的接入网关的接入请求，对接入请求进行解析处理，判断设备ID数据库中是否存在相匹配的设备ID，若有，则同意该物联设备接入网关；若没有，则收到用户同意接入指令后，同意该物联设备接入网关；其中，物联设备初次成功接入网关后，将物联设备的唯一设备ID存储至设备ID数据库中，所述接入请求包括设备名称和设备ID；
主控单元，用于对待入网物联设备进行入网信息配置，实现物联设备的局域网自组；用于接收局域网、广域网中的各个终端输出的指令数据，根据所述指令数据对局域网内的物联设备进相应的控制；
量子加密单元，根据预设的加密策略对输出至广域网内的数据进行量子加密处理；
广域网接入单元，包括WIFi通信模块、gprs通信模块，用于根据主控单元的指令选择WiFi通信模块或gprs通信模块，实现局域网与广域网之间的数据交互。
2.根据权利要求1所述的量子融合通信网关，其特征在于，量子加密单元包括加第一加密设定模块、加密信息筛选模块，所述第一加密设定模块，用于获取发送至广域网接收终端的待发送数据的来源，若待发送数据来源于加密指定物联设备，则对该待发送数据进行量子加密后再输出至广域网接收终端；
加密信息筛选模块，用于对来自于非加密指定物联设备的待发送数据进行格式筛选，筛选出格式为地址、账号、密码、联系电话的数据进行量子加密输出。
3.根据权利要求2所述的量子融合通信网关，其特征在于，还包括接收端身份验证单元，用于对广域网中的接收端进行身份验证，若接收端身份验证通过，则进行待发送数据的输出；若接收端身份验证通过且接收端为加密标识接收端，则对待发送数据进行量子加密处理后再输出；若接收端身份认证没有通过，则不进行待发送数据的输出。
4.根据权利要求1所述的量子融合通信网关，其特征在于，网络资源分配单元，用于根据当前局域网中的各物联设备正在进行的业务类型，根据预先定义的资源分配规则进行相应的网络资源分配；还用于根据用户预定义的各物联设备的网络资源分配规则进行相应的网络资源分配。
5.根据权利要求1所述的量子融合通信网关，其特征在于，还包括物联设备数量限制单元，用于预设网关接入物联设备的最大数量阈值，加载用户定义的第一接入优先级规则以及存储基于物联设备的设备类型预设的第二接入优先级规则；还用于当网关当前接入的物联设备数据达到最大数量阈值，且有新的物联设备请求接入时，根据第一优先级接入规则或第二优先级接入规则，判断该新的物联设备与网关当前接入的物联设备的接入优先级，若该新的物联设备的接入优先级高于网关当前接入的物联设备至少一个物联设备，则优先级最低的物联设备断开与网关的连接，该新的物联设备的接入网关；若该新的物联设备的接入优先级低于网关当前接入任一物联设备，拒绝该新的物联设备的接入网关。
6.根据权利要求5所述的量子融合通信网关，其特征在于，当网关当前接入的物联设备数据达到最大数量阈值，且新的物联设备请求被拒绝时，该新的物联设备以预定时间间隔发送连接请求，直至该新的物联设备接入网关或发送连接请求的次数达到发送连接请求次数的阈值N，连接请求分三段发送，第一段以时间间隔T1发送a次，第二段以时间间隔T2发送b次，第三段以时间间隔发送c次，其中，N＝a+b+c，T1＞T2＞T3。
7.根据权利要求1所述的量子融合通信网关，其特征在于，还包括物联设备状态确定模块，用于判定局域网内物联设备的当前状态，若物联设备处于休眠状态超过第一时间阈值，则控制该物联设备退网；若超过第二时间阈值，主控单元对物联设备没有指令输出或主控单元没有收到物联设备的反馈数据，则控制该物联设备退网。
8.根据权利要求1所述的量子融合通信网关，其特征在于，所述主控单元包括本地设置模块、远程设置模块，所述本地设置模块，用于用户根据需要在网关本地进行网关的设置操作指令；所述远程设置模块，用于获取用户在远程终端上对网关的设置操作指令，网关对应一账号和密码，账号和密码验证通过后，用户远程发送远程设置触发指令至网关，所述网关输出一验证电子二维码，用户操作终端识别该验证电子二维码，进入网关操作界面，通过该网关操作界面对网关进行设置操作。
9.根据权利要求1所述的量子融合通信网关，其特征在于，还包括有线通信单元，以有线方式与广域网终端相通信连接，其中，所述有线通信单元包括：USB接口、RS232接口、RS485接口、CAN接口以及以太网接口，以及分别与所述的USB接口、RS232接口、RS485接口、CAN接口、以太网接口相匹配的通信电路模块或芯片模块。
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