CN111432390A - 一种物联网设备的联网和配置系统及方法 - Google Patents

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桂靖
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Abstract

一种物联网设备的联网和配置系统及方法，方法包括：将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信；通过NFC近场通信，获取物联网设备内置的APP应用的下载链接，并通过所述下载链接自动下载所述APP应用；在所述APP应用下载完成后安装所述APP应用，并完成所述APP应用的相关注册；再次建立与物联网设备的NFC近场通信，获取物联网设备中预先配置的用于打开APP应用的操作指令，基于该操作，打开智能终端中的APP应用，在打开的APP应用中输入物联网设备待接入的Wi‑Fi名称及密码；再次建立与物联网设备的NFC近场通信，将输入的Wi‑Fi名称及密码传输给物联网设备，使所述物联网设备连入Wi‑Fi网络；APP应用提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作。

Description

一种物联网设备的联网和配置系统及方法
技术领域
本发明涉及物联网设备的管理领域，具体涉及一种物联网设备的联网和配置系统及方法。
背景技术
在万物联网物的大环境下，可接入网络设备越来越多，基于蓝牙、Wi-Fi甚至蜂窝网络等常用通讯手段也都运用其中，但由于物联网设备成本限制，联网交互较繁琐，体检很差，更有甚者，下载APP这个阶段，都让很多用户望而却步，都无法到后续的联网步骤。
以携带常规Wi-Fi模块的智能家居联网为例，需要经过常规的7步，每步均需要用户手动操作，如图1所示，其最大弊病，是需要过多的人为操作，且物联网设备的Wi-Fi需要一直保持AP模式广播，确保用户能随时搜索到，增加功耗的同时，也有被邻居搜索并设置的安全隐患。
发明内容
鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种，具体方案如下：
作为本发明的第一方面，提供一种物联网设备的联网和配置系统，所述系统包括具有NFC功能的智能终端和物联网设备；
所述物联网设备包括微处理器MCU、Wi-Fi模块和NFC双界面标签，所述微处理器MCU通过串口分别与所述Wi-Fi模块和NFC双界面标签连接，所述NFC双界面标签包括接触式数据传输接口和NFC非接触式数据传输接口，所述NFC双界面标签通过接触式数据传输接口与微处理器MCU之间建立接触式通信，通过NFC非接触式数据传输接口与智能终端之间建立非接触式的NFC近场通信；
所述NFC双界面标签包括标签应用模块、安全密钥模块以及配置应用模块，所述标签应用模块中内置APP应用的下载链接，所述安全密钥模块用于进行数据传输时的数据硬件加解密，并作为设备认证的唯一识别码；所述配置应用模块配置有用于打开APP应用的操作指令；
所述智能终端用于在靠近物联网设备时，通过所述NFC非接触式数据传输接口建立与物联网设备的NFC近场通信；通过NFC近场通信，获取标签应用模块中内置的APP应用的下载链接，并通过所述下载链接自动下载所述APP应用，并在完成APP应用的安装及相关注册后，再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取配置应用模块中预先配置的用于打开APP应用的操作指令，基于该操作，打开智能终端中的APP应用，在打开的APP应用中输入物联网设备待接入的Wi-Fi名称及密码，并在输入完物联网设备的Wi-Fi名称及密码后，再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，将输入的Wi-Fi名称及密码传输给物联网设备，使所述物联网设备接入Wi-Fi网络，最后通过APP应用提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作。
进一步地，所述系统还包括云端；进行物联网设备的远程配置操作具体为：
在提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作后，智能终端将相关操作指令发送至云端；云端将相关操作指令加密后下发至对应的物联网设备的Wi-Fi模块；
物联网设备通过Wi-Fi模块接收所述操作指令，并通过物联网设备的安全密钥模块解析所述操作指令，并在解析完成后执行所述操作指令。
进一步地，进行物联网设备的远程配置操作具体为：
在提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作后，智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，将相关操作指令通过所述NFC近场通信发送给物联网设备；
物联网设备获取所述操作指令后，执行所述操作指令。
进一步地，物联网设备执行完操作指令后，将执行结果写入所述物联网设备的配置应用中，当再次将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取物联网设备的配置应用中的执行结果。
进一步地，所述微处理器MCU在待机模式下处于休眠状态，并在NFC双界面标签上电后激活；所述NFC双界面标签为无源模块，通过智能终端的靠近，获取感应场强后上电
作为本发明的第二方面，提供一种物联网设备的联网和配置方法，所述方法包括：
步骤1，将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信；通过NFC近场通信，获取物联网设备内置的APP应用的下载链接，并通过所述下载链接自动下载所述APP应用；
步骤2，在所述APP应用下载完成后安装所述APP应用，并完成所述APP应用的相关注册；
步骤3，将智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取物联网设备中预先配置的用于打开APP应用的操作指令，基于该操作，打开智能终端中的APP应用；
步骤4，在打开的APP应用中输入物联网设备待接入的Wi-Fi名称及密码；
步骤5，将智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，将输入的Wi-Fi名称及密码传输给物联网设备，使所述物联网设备接入Wi-Fi网络；
步骤6，APP应用提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作。
进一步地，步骤5中，进行物联网设备的远程配置操作具体包括：
智能终端将相关操作指令发送至云端；
云端将相关操作指令加密后下发至对应的物联网设备的Wi-Fi模块；
物联网设备通过Wi-Fi模块接收所述操作指令，并通过物联网设备的安全密钥解析所述操作指令，并执行所述操作指令。
进一步地，步骤5中，进行物联网设备的远程配置操作具体包括：
将智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，将相关操作指令通过所述NFC近场通信发送给物联网设备；
物联网设备获取所述操作指令后，执行所述操作指令。
进一步地，所述方法还包括：
物联网设备执行完操作指令后，将执行结果写入所述物联网设备的配置应用中；
再次将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取物联网设备的配置应用中的执行结果。
本发明具有以下有益效果：
1.相比较传统Wi-Fi联网方式，该本发明更加便捷，用户仅需三次碰一碰标签，即靠近标签，和一次网络信息输入，即可实现APP下载、APP激活、网络连接，操作更简单，没有学习门槛；
2.连接速度更快，从碰一碰传输帐号密码到设备接入网络成功，仅需几秒钟，省去Wi-Fi模块的模式切换；
3.NFC近距离信息传输，更加安全，避免设备被其他人搜索和设置；
4.多台物联网设备需要联网时，碰一碰仅需碰一下即可完成新设备的联网配置，传统模式则仍需要执行搜索、识别、传输的完整操作。
5.相比较Wi-Fi联网+NFC标签适配的方式，该方案将加密单元、NFC标签合二为一，仅一颗芯片即实现了NFC的数据写入和安全加密，成本更低；
6.通过碰一碰即可实现APP的下载和网络连接，相比较二维码扫码下载，可节省一张二维码贴纸，且标签不会有二维码的遮挡、刮伤、掉色等识别率限制；
7.本发明，首台设备联网时，需要碰一碰下载APP、再碰打开APP界面，输入Wi-Fi帐号及密码，第三碰完成帐号及密码传输，若记住帐号和密码，则剩余设备联网，可直接碰一下，直接执行帐号及密码传输，让后续设备只需碰一下即可实现网络秒连。
附图说明
图1为本发明实施例提供的物联网设备的联网和配置系统的结构图；
图2为本发明实施例提供的NFC双界面标签的结构图；
图3为现有技术中的物联网设备的联网和配置方法流程图
图4为本发明实施例提供的物联网设备的联网和配置方法的流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，作为本发明的第一实施例，提供一种物联网设备的联网和配置系统，所述系统包括具有NFC功能的智能终端和物联网设备；
所述物联网设备包括微处理器MCU、Wi-Fi模块和NFC双界面标签，所述微处理器MCU通过串口分别与所述Wi-Fi模块和NFC双界面标签连接，所述NFC双界面标签包括接触式数据传输接口和NFC非接触式数据传输接口，所述NFC双界面标签通过接触式数据传输接口与微处理器MCU之间建立接触式通信，通过NFC非接触式数据传输接口与智能终端之间建立非接触式的NFC近场通信；
所述NFC双界面标签包括标签应用模块、安全密钥模块以及配置应用模块，所述标签应用模块为读写模式的一种，内置APP应用的下载链接，供智能终端读取后下载，需要说明的是，NFC的应用筛选，先是适配最复杂的配置应用，提供配置应用区给智能终端去写数据，如写入Wi-Fi信息；与智能终端的校验指令失败后，则跳转至下一级配置应用，如打开智能终端的APP应用；打开指令校验仍失败，则跳转至最低优先级的标签应用的下载APP链接，供智能终端下载APP应用。
所述安全密钥模块用于进行数据传输时的数据硬件加解密，并作为物联网设备认证的唯一识别码；
所述配置应用模块配置有用于打开APP应用的操作指令，当有修改权限后，可更改该功能或数据；配置应用为点对点模式，可以传输相关数据，默认为打开APP应用的操作指令，当智能终端触碰该标签后，获得所述打开APP应用的操作指令，进而打开对应APP；同理APP应用端输入Wi-Fi帐号和密码后，也通过碰一碰，将验证合法的信息写入该配置应用模块内，进入让物联网设备的微处理器MCU读取并执行相关操作，配置应用模块，可以有多个应用，最低优先级为打开APP的操作指令，用户写入的数据(指令)，优先级更高，再触发NFC近场通讯时，优先判断，但配置应用模块的优先级，整体高于标签应用模块。
所述智能终端用于在靠近物联网设备时，通过所述NFC非接触式数据传输接口建立与物联网设备的NFC近场通信；通过NFC近场通信，获取标签应用模块中内置的APP应用的下载链接，并通过所述下载链接自动下载所述APP应用，并在完成APP应用的安装及相关注册后，再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取配置应用模块中预先配置的用于打开APP应用的操作指令，基于该操作，打开智能终端中的APP应用，在打开的APP应用中输入物联网设备待接入的Wi-Fi名称及密码，并在输入完物联网设备的Wi-Fi名称及密码后，再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，将输入的Wi-Fi名称及密码传输给物联网设备，使所述物联网设备通过所述Wi-Fi名称及密码接入对应的Wi-Fi网络，最后通过APP应用提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作。
需要说明的是，该NFC双界面标签，可以仅有部分应用模块，如仅有配置应用模块，实现NFC近场通信传输Wi-Fi名称和密码，此时，该NFC双界面标签，则仅为一个TAG标签芯片，通过软加密实现弱等级数据加密。
优选地，所述系统还包括云端；进行物联网设备的远程配置操作具体为：
在提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作后，智能终端将相关操作指令发送至云端；云端将相关操作指令加密后通过路由器下发至对应的物联网设备的Wi-Fi模块；
物联网设备通过Wi-Fi模块接收所述操作指令，并通过物联网设备的安全密钥模块解析所述操作指令，并在解析完成后执行所述操作指令。
优选地，进行物联网设备的远程配置操作具体为：
在提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作后，智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，将相关操作指令通过所述NFC近场通信发送给物联网设备；
物联网设备获取所述操作指令后，执行所述操作指令。
优选地，物联网设备执行完操作指令后，将执行结果写入所述物联网设备的配置应用模块中，当再次将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取物联网设备的配置应用模块中的执行结果。
需要说明的是，配置去默认植入直接打开APP的操作指令，可以更改，可以复位；当出现断网、无遥控器等环境时，可以通过该配置功能，继续完成APP应用对物联网设备的控制；
远程配置操作时，需要相应权限，才能让微处理器MCU执行指令后，再写入NFC双界面标签中被用户读取，该过程可以用于设备的售后维修时的读取错误码和运行状态；亦或稽核设备合法性、设备生产信息和销售信息等。
优选地，所述微处理器MCU在待机模式下处于休眠状态，并在NFC双界面标签上电后激活；所述NFC双界面标签为无源模块，通过智能终端的靠近，获取感应场强后上电。
如图4所示，作为本发明的第二实施例，提供一种物联网设备的联网和配置方法，所述方法包括：
步骤1，将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信；通过NFC近场通信，获取物联网设备内置的APP应用的下载链接，并通过所述下载链接自动下载所述APP应用；
步骤2，在所述APP应用下载完成后安装所述APP应用，并完成所述APP应用的相关注册；
步骤3，将智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取物联网设备中预先配置的用于打开APP应用的操作指令，基于该操作，打开智能终端中的APP应用；
步骤4，在打开的APP应用中输入物联网设备待接入的Wi-Fi名称及密码；
步骤5，将智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，将输入的Wi-Fi名称及密码传输给物联网设备，使所述物联网设备通过获取的所述Wi-Fi名称及密码接入对应的Wi-Fi网络；
步骤6，APP应用提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作。
优选地，步骤5中，进行物联网设备的远程配置操作具体包括：
智能终端将相关操作指令发送至云端；
云端将相关操作指令加密后下发至对应的物联网设备的Wi-Fi模块；
物联网设备通过Wi-Fi模块接收所述操作指令，并通过物联网设备的安全密钥解析所述操作指令，并执行所述操作指令。
优选地，步骤5中，进行物联网设备的远程配置操作具体包括：
将智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，将相关操作指令通过所述NFC近场通信发送给物联网设备；
物联网设备获取所述操作指令后，执行所述操作指令；
优选地，所述方法还包括：
物联网设备执行完操作指令后，将执行结果写入所述物联网设备的配置应用中；
再次将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取物联网设备的配置应用中的执行结果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种物联网设备的联网和配置系统，其特征在于，所述系统包括具有NFC功能的智能终端和物联网设备；
所述物联网设备包括微处理器MCU、Wi-Fi模块和NFC双界面标签，所述微处理器MCU通过串口分别与所述Wi-Fi模块和NFC双界面标签连接，所述NFC双界面标签包括接触式数据传输接口和NFC非接触式数据传输接口，所述NFC双界面标签通过接触式数据传输接口与微处理器MCU之间建立接触式通信，通过NFC非接触式数据传输接口与智能终端之间建立非接触式的NFC近场通信；
所述NFC双界面标签包括标签应用模块、安全密钥模块以及配置应用模块，所述标签应用模块中内置APP应用的下载链接，所述安全密钥模块用于进行数据传输时的数据硬件加解密，并作为设备认证的唯一识别码；所述配置应用模块配置有用于打开APP应用的操作指令；
所述智能终端用于在靠近物联网设备时，通过所述NFC非接触式数据传输接口建立与物联网设备的NFC近场通信；通过NFC近场通信，获取标签应用模块中内置的APP应用的下载链接，并通过所述下载链接自动下载所述APP应用，并在完成APP应用的安装及相关注册后，再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取配置应用模块中预先配置的用于打开APP应用的操作指令，基于该操作，打开智能终端中的APP应用，在打开的APP应用中输入物联网设备待接入的Wi-Fi名称及密码，并在输入完物联网设备的Wi-Fi名称及密码后，再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，将输入的Wi-Fi名称及密码传输给物联网设备，使所述物联网设备连入Wi-Fi网络，最后通过APP应用提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作。
2.根据权利要求1所述的物联网设备的联网和配置系统，其特征在于，所述系统还包括云端；进行物联网设备的远程配置操作具体为：
在提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作后，智能终端将相关操作指令发送至云端；云端将相关操作指令加密后下发至对应的物联网设备的Wi-Fi模块；
物联网设备通过Wi-Fi模块接收所述操作指令，并通过物联网设备的安全密钥模块解析所述操作指令，并在解析完成后执行所述操作指令。
3.根据权利要求1所述的物联网设备的联网和配置系统，其特征在于，进行物联网设备的远程配置操作具体为：
在提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作后，智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，将相关操作指令通过所述NFC近场通信发送给物联网设备；
物联网设备获取所述操作指令后，执行所述操作指令。
4.根据权利要求3所述的物联网设备的联网和配置系统，其特征在于，物联网设备执行完操作指令后，将执行结果写入所述物联网设备的配置应用中，当再次将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取物联网设备的配置应用中的执行结果。
5.根据权利要求1所述的物联网设备的联网和配置方法，其特征在于，所述微处理器MCU在待机模式下处于休眠状态，并在NFC双界面标签上电后激活；所述NFC双界面标签为无源模块，通过智能终端的靠近，获取感应场强后上电。
6.一种物联网设备的联网和配置方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信；通过NFC近场通信，获取物联网设备内置的APP应用的下载链接，并通过所述下载链接自动下载所述APP应用；
步骤2，在所述APP应用下载完成后安装所述APP应用，并完成所述APP应用的相关注册；
步骤3，将智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取物联网设备中预先配置的用于打开APP应用的操作指令，基于该操作，打开智能终端中的APP应用；
步骤4，在打开的APP应用中输入物联网设备待接入的Wi-Fi名称及密码；
步骤5，将智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，将输入的Wi-Fi名称及密码传输给物联网设备，使所述物联网设备接入Wi-Fi网络；
步骤6，APP应用提示设备在线，可进行物联网设备的远程配置操作。
7.根据权利要求6所述物联网设备的联网和配置方法，其特征在于，步骤5中，进行物联网设备的远程配置操作具体包括：
智能终端将相关操作指令发送至云端；
云端将相关操作指令加密后下发至对应的物联网设备的Wi-Fi模块；
物联网设备通过Wi-Fi模块接收所述操作指令，并通过物联网设备的安全密钥解析所述操作指令，并执行所述操作指令。
8.根据权利要求6所述物联网设备的联网和配置方法，其特征在于，步骤5中，进行物联网设备的远程配置操作具体包括：
将智能终端再次靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，将相关操作指令通过所述NFC近场通信发送给物联网设备；
物联网设备获取所述操作指令后，执行所述操作指令。
9.根据权利要求8所述物联网设备的联网和配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
物联网设备执行完操作指令后，将执行结果写入所述物联网设备的配置应用中；
再次将智能终端靠近物联网设备，建立与物联网设备的NFC近场通信，通过所述NFC近场通信，获取物联网设备的配置应用中的执行结果。
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