CN111757324A - 一种nb-iot设备身份激活方法 - Google Patents

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杨楚鹍
李海彬
王鑫
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Abstract

本发明公开了一种NB‑IOT设备身份激活方法，包括NB‑IOT设备向蜂窝网络发送入网请求，蜂窝后端系统接收该入网请求，并进行相应的信息验证，通过验证后，NB‑IoT设备接入蜂窝网络，并实现对网络特定功能的访问。通过该方法对NB‑IOT设备进行信息验证，并将验证结果返回给NB‑IOT设备，只有通过验证的NB‑IOT设备才能够接入蜂窝网络，实现相应的特定功能，避免NB‑IOT设备频繁发出无效的网络请求造成蜂窝网络堵塞。同时，通过对NB‑IOT设备的重连次数及休眠时间进行设定，限制NB‑IOT设备创建网络连接的重连次数及休眠时间，从而减少蜂窝网络拥堵，节约蜂窝网络资源，并有效提高蜂窝网络的连接速度。

Description

一种NB-IOT设备身份激活方法
技术领域
本发明涉及物联网及物联网设备技术领域，特别是一种NB-IOT设备身份激活方法。
背景技术
互联网接入和通信的便利性促进了物联网设备的普及，物联网设备通常用于远程控制、系统监测等技术领域。物联网设备可以使用蜂窝连接、WiFi连接或其他网络协议连接到网络，有许多物联网设备可以使用窄带而不是全部蜂窝带宽来发送或接收有限数量的数据，这种物联网设备被称为窄带物联网(NB-IoT)设备，这些设备通常很少发送或接收数据，利用的带宽远小于蜂窝连接的可用带宽。
然而，NB-IoT设备有时会被蜂窝网络拒绝连接或拒绝访问部分资源。造成此问题的原因可能是网络蜂窝塔接收不良，蜂窝网络拥塞，设备设置不正确等。在传统模式下，NB-IoT设备在被网络拒绝后可能会尝试继续访问蜂窝网络。这些重复的尝试将会导致网络拥塞，从而减少整体网络运行中可用系统资源。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种NB-IOT设备身份激活方法；解决NB-IOT设备被网络拒绝后，重复访问蜂窝网络，占用可用带宽
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种NB-IOT设备身份激活方法，包括NB-IOT设备向蜂窝网络发送入网请求，蜂窝后端系统接收到该入网请求，进行相应的信息验证,通过验证后，NB-IoT设备接入蜂窝网络，并实现对网络特定功能的访问，具体步骤包括：
步骤1、预存NB-IOT设备的相关信息，至少包括NB-IOT设备的身份ID、权限信息、重连次数和休眠时间；
步骤2、当NB-IOT设备向蜂窝网络发送入网请求时，开启验证功能，对NB-IOT设备的入网数据进行验证；包括对蜂窝后端系统的状态信息、NB-IOT设备的身份ID及权限信息依次进行验证；
步骤3、验证完成后，向NB-IOT设备返回数据；
步骤4、NB-IOT设备接收该返回数据，并接入蜂窝网络，完成连接。
进一步地，所述NB-IOT设备为传感器、控制器或用于数据采集的物联网设备。
进一步地，所述步骤2中对蜂窝后端系统的状态信息进行验证，若蜂窝后端系统的状态信息为“禁用”状态，则NB-IOT设备不能被接入蜂窝网络中；若蜂窝后端系统的状态信息为“启用”状态，则对NB-IOT设备的身份ID进行验证。
进一步地，所述对NB-IOT设备的身份ID进行验证，通过将发出入网请求的NB-IOT设备的身份ID与预存的NB-IOT设备信息进行比对，若通过，则将NB-IOT设备接入蜂窝网络中，并对NB-IOT设备的权限信息进行验证。
进一步地，所述步骤3中，若验证通过，所述返回数据包括访问权限验证结果，表示NB-IOT设备具有访问网络特定功能的权限，并实现对网络特定功能的访问。
进一步地，所述步骤3中，若验证失败，所述返回数据包括重连次数和休眠时间。
进一步地，若NB-IOT设备重新向蜂窝网络发送入网请求，对重连次数进行计数；当NB-IOT设备重连次数达到设定值时，停止重新连接网络的操作并进入休眠模式；当休眠时间达到设定值时，再次向蜂窝网络发送入网请求，并对重连次数进行计数。
本发明的有益效果是：
通过本发明的NB-IOT设备身份激活方法，对NB-IOT设备连接蜂窝网络、对特定功能的访问以及连接失败后频繁重试进行限制，从而减少由于访问网络失败后不断重试造成的网络资源浪费，缓解蜂窝网络的拥塞。
附图说明
图1为本发明NB-IoT设备身份激活方法的流程图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使相关领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的实施例只作为举例，相关领域技术人员可以想到其他显而易见的变型均属于本发明的保护范围。
本发明提出一种NB-IOT设备身份激活方法，按照限制规则对NB-IOT设备连接蜂窝网络及对特定功能的访问进行限制，以此缓解设备频繁重连蜂窝网络造成的拥塞。
首先，将身份激活模块运行于蜂窝后端系统上，所述身份激活模块中包含可设置身份验证功能启用/禁用的标志位，并存储已授权NB-IOT设备的身份ID及相应的权限信息，以便对接收到的数据进行比对后激活相应的功能。
当NB-IOT设备向蜂窝网络发送入网请求，数据随即传输到蜂窝后端系统；请求数据中除了包含传统的基本信息，还包括NB-IOT设备的身份ID及权限信息。蜂窝后端系统中的身份激活模块对收到的请求数据进行解析，并根据相应的标志位进行具体操作。
如果身份激活模块的验证功能设置为“禁用”状态，NB-IOT设备不能接入蜂窝网络。
如果身份激活模块的验证功能设置为“启用”状态，则将接收到的NB-IOT设备入网请求数据中的身份ID与身份激活模块中预存的身份ID信息进行比对，若通过身份信息验证，则将该NB-IOT设备接入蜂窝网络中；若未通过身份信息验证，则不能将该NB-IOT设备接入蜂窝网络中。
如果身份激活模块的验证功能设置为“启用”状态，当NB-IOT设备通过身份信息验证后，将NB-IOT设备入网申请中的权限信息与身份激活模块中预存的权限信息进行比对，若通过验证，则该NB-IOT设备将可以访问网络中的特定功能；若未通过验证，则该设备将不能访问网络中的特定功能。
通过此NB-IOT设备身份激活方法，如果身份激活模块允许NB-IOT设备接入蜂窝网络时，身份激活模块向NB-IOT设备返回数据，返回数据中包含的身份识别状态码设置为验证成功，并在数据中包含访问权限验证结果，该验证结果表示NB-IOT设备是否具有访问网络特定功能的权限。NB-IOT设备可根据该结果来决定是否访问网络中特定的功能模块，以避免像传统网络通信中频繁无效的网络请求造成资源浪费。
如果身份激活模块不允许NB-IOT设备接入蜂窝网络，身份激活模块向NB-IOT设备返回数据，返回数据中包含的身份识别状态码设置为验证失败，并在数据中包含尝试重连信息。所述NB-IOT设备身份激活方法还包括对重连次数和休眠时间的设置，当NB-IOT设备达到重连次数后，停止尝试重新连接网络的操作并进入休眠模式；当达到休眠时间设定值时再次尝试连接网络。这样限制NB-IOT设备创建网络连接的重连次数、调整设备休眠时间，从而减少了网络拥堵。
在其中一个实施例中，如图1所示，
NB-IoT设备通过身份激活方式，使NB-IOT设备通过蜂窝网络连接蜂窝后端系统，所述蜂窝后端系统包括身份激活模块和功能模块，所述身份激活模块包含可设置的身份验证功能启用/禁用标志位，并存储NB-IOT设备的身份ID、权限信息等信息，对请求入网的NB-IOT设备进行身份验证，并根据相应的权限信息激活设备对网络特定功能的访问。
一种NB-IOT设备身份激活方法，包括如下步骤：
1、预存NB-IOT设备的相关信息，包括NB-IOT设备的身份ID、相应的权限信息等信息，
其中NB-IOT设备可以为传感器、控制器或用于数据采集的物联网设备。身份激活模块中存储的信息可存储在计算机可读介质中，存储位置包括但不限于与NB-IOT关联的运营商可访问的任何服务器设备，或任何第三方远程站点。
2、当NB-IOT设备向蜂窝网络发送入网请求时，身份激活模块开启验证功能，对入网数据进行验证；验证内容包括：身份激活模块的标志位状态、NB-IOT设备的身份ID及权限信息等内容；
若身份激活模块的标志位设置为禁用，NB-IOT设备不能被接入蜂窝网络中；
若身份激活模块的标志位设置为启用，则对NB-IOT设备的身份ID进行验证；若未通过，则不能将NB-IOT设备接入蜂窝网络中；若通过，则将NB-IOT设备接入蜂窝网络中，同时，对NB-IOT设备的权限信息进行验证，使NB-IOT设备能够访问网络中相应的特定功能；
身份验证模块中预存的权限信息包括NB-IOT设备对蜂窝网络中一个或多个特定功能模块的访问权限标志，身份验证模块会根据NB-IOT设备入网信息中提交的权限信息依次进行匹配。如果身份验证模块中存储的权限信息中包含本次请求的内容，表示验证通过，则该NB-IOT设备将可以访问网络中相应的特定功能。如果身份验证模块中存储的权限信息中没有包含本次请求的内容，表示验证失败，则该NB-IOT设备将不能访问网络中相应的特定功能。
3、验证完成后，身份激活模块向NB-IOT设备返回数据，
4、NB-IOT设备收到返回数据，
若身份激活模块允许NB-IOT设备接入蜂窝网络，返回数据包含消息长度、NB-IOT设备ID、身份识别状态码、访问权限验证结果状态码及CRC校验等数据内容；其中身份识别状态码为验证成功，并在数据中包含访问权限验证结果状态码，访问权限验证结果状态码表示NB-IOT设备是否具有访问网络特定功能的权限；
NB-IOT设备在收到该访问权限验证结果后，能够根据访问权限验证结果状态码得到可访问的服务内容，有效避免传统模式下NB-IOT设备频繁对受限服务进行尝试所造成的网络拥堵。
若身份激活模块不允许NB-IOT设备接入蜂窝网络，返回数据包含消息长度、NB-IOT设备ID、身份识别状态码、重连次数、休眠时间及CRC校验等数据内容；其中身份识别状态码为验证失败，并在数据中包含尝试重连信息，NB-IOT设备能够尝试重新向蜂窝网络发送入网请求，并对重连次数进行计数，返回上述步骤1；
通过限制NB-IOT设备创建网络连接的重连次数、调整设备休眠时间，从而减少了网络拥堵。当NB-IOT设备重连次数达到设定值时，停止尝试重新连接网络的操作并进入休眠模式；当休眠时间达到设定值时，再次向蜂窝网络发送入网请求，并对重连次数进行计数，返回上述步骤1；
5、NB-IOT设备接入蜂窝网络，连接成功。
通过此NB-IOT设备身份激活方法，解决NB-IOT设备访问失败后不断重试造成的网络资源浪费，并缓解蜂窝网络的拥堵，对于在物联网环境中合理利用有限带宽资源有着重大意义。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种NB-IOT设备身份激活方法，其特征在于，包括NB-IOT设备向蜂窝网络发送入网请求，蜂窝后端系统接收到该入网请求，进行相应的信息验证,通过验证后，NB-IoT设备接入蜂窝网络，并实现对网络特定功能的访问，具体步骤包括：
步骤1、预存NB-IOT设备的相关信息，至少包括NB-IOT设备的身份ID、权限信息、重连次数和休眠时间；
步骤2、当NB-IOT设备向蜂窝网络发送入网请求时，开启验证功能，对NB-IOT设备的入网数据进行验证；包括对蜂窝后端系统的状态信息、NB-IOT设备的身份ID及权限信息依次进行验证；
步骤3、验证完成后，向NB-IOT设备返回数据；
步骤4、NB-IOT设备接收该返回数据，并接入蜂窝网络，完成连接。
2.根据权利要求1所述NB-IOT设备身份激活方法，其特征在于，所述NB-IOT设备为传感器、控制器或用于数据采集的物联网设备。
3.根据权利要求1所述NB-IOT设备身份激活方法，其特征在于，所述步骤2中对蜂窝后端系统的状态信息进行验证，若蜂窝后端系统的状态信息为“禁用”状态，则NB-IOT设备不能被接入蜂窝网络中；若蜂窝后端系统的状态信息为“启用”状态，则对NB-IOT设备的身份ID进行验证。
4.根据权利要求3所述NB-IOT设备身份激活方法，其特征在于，所述对NB-IOT设备的身份ID进行验证，通过将发出入网请求的NB-IOT设备的身份ID与预存的NB-IOT设备信息进行比对，若通过，则将NB-IOT设备接入蜂窝网络中，并对NB-IOT设备的权限信息进行验证。
5.根据权利要求1所述NB-IOT设备身份激活方法，其特征在于，所述步骤3中，若验证通过，所述返回数据包括访问权限验证结果，表示NB-IOT设备具有访问网络特定功能的权限，并实现对网络特定功能的访问。
6.根据权利要求1所述NB-IOT设备身份激活方法，其特征在于，所述步骤3中，若验证失败，所述返回数据包括重连次数和休眠时间。
7.根据权利要求6所述NB-IOT设备身份激活方法，其特征在于，若NB-IOT设备重新向蜂窝网络发送入网请求，对重连次数进行计数；当NB-IOT设备重连次数达到设定值时，停止重新连接网络的操作并进入休眠模式；当休眠时间达到设定值时，再次向蜂窝网络发送入网请求，并对重连次数进行计数。
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