CN112565439A - 物联网通信方法与系统 - Google Patents
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Abstract
一种物联网通信方法与系统,该系统包括:物联网设备、服务器和管理设备,物联网设备通过第一订阅请求消息,完成在服务器中的注册,订阅以物联网设备eSIM卡EID为主题的消息;管理设备通过第二订阅请求消息,完成在服务器中的注册,订阅以管理设备标识为主题的消息;服务器根据主题将管理消息发送至相应的物联网设备,将回调消息发送至相应的管理设备。管理设备通过以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题的管理消息实现对目标物联网设备的管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制实现了对物联网设备管理的去中心化,便于根据需要定义复杂的业务逻辑,使物联网设备之间的协同工作变得更加简单与方便。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域,具体涉及一种物联网通信方法与系统。
背景技术
物联网(Internet of Things,IoT)指的是将各种信息传感设备,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、红外成像仪、全球定位系统等各种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理,因此建立物联网设备的实时连接与监控是现实中的迫切需求。随着信息技术的快速发展,物联网已经成为新一代信息技术的重要组成部分。同时由于物联网设备是分散存在的,对于海量物联网设备的信息传递及存储进行管理面临着巨大的挑战。
目前,可以通过Apache ActiveMQ进行物联网设备的实时连接与监控。ApacheActiveMQ是一个开源的、多协议的、基于Java(一种计算机编程语言)的消息服务中间件,其支持多种业界标准协议和多语言平台,例如融合多平台的AMQP协议、互联网应用通过websockets使用STOMP协议交换消息、支持已有的JMS基础设施等等。但是,该消息服务中间件更多的是支持“服务器”与“服务器”之间的连接,与消息中间件建立连接的物联网设备均由该消息服务中间件进行管理,对于物联网设备采用了中心化的管理方式,难于定义复杂的业务逻辑。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是如何实现物联网设备管理的去中心化。
根据第一方面,一种实施例中提供一种物联网通信系统,包括:物联网设备、服务器和管理设备,所述物联网设备包括eSIM卡,所述物联网设备和所述管理设备分别与所述服务器通信连接;
所述物联网设备用于向服务器发送第一订阅请求消息,用于订阅主题为所述物联网设备eSIM卡EID的消息;
所述管理设备用于向服务器发送第二订阅请求消息,用于订阅主题为管理设备标识的消息;
所述服务器用于根据所述第一订阅请求消息完成所述物联网设备对所述服务器的注册,根据所述第二订阅请求消息完成所述管理设备对所述服务器的注册;
所述物联网设备用于从服务器接收主题与所述EID相匹配的管理消息,根据所述管理消息执行业务处理,并以所述管理消息中的回调标识的主题向服务器发送回调消息,所述回调消息包括执行业务处理的结果;
所述管理设备用于向服务器发送管理消息,并从服务器接收主题与所述管理设备标识相匹配的回调消息,所述管理消息以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题,用于对所述目标物联网设备进行管理,所述管理消息以所述管理设备标识为回调标识,以使所述目标物联网设备根据所述回调标识向管理设备反馈回调消息,所述回调消息包括所述目标物联网设备根据所述管理消息执行业务处理的结果;
所述服务器用于接收管理消息和回调消息,并根据主题对所述管理消息和所述回调消息进行分发;
所述服务器与所述物联网设备保持TCP长连接,并通过心跳检测机制监测所述连接的健康状况。
根据第二方面,一种实施例中提供一种物联网通信方法,应用于物联网设备,所述物联网设备包括eSIM卡,包括:通过eSIM卡中的业务码号连接移动网络;向服务器发送第一订阅请求消息,所述第一订阅请求消息包括内容为eSIM卡EID的主题,用于订阅主题为所述EID的消息;从服务器接收主题与所述EID相匹配的管理消息,所述管理消息包括回调标识;根据所述管理消息执行业务处理;向服务器发送主题为所述回调标识的回调消息,所述回调消息包括执行业务处理的结果。
根据第三方面,一种实施例中提供一种物联网通信方法,应用于服务器,包括:接收物联网设备发送的第一订阅请求消息,所述第一订阅请求消息包括内容为eSIM卡EID的主题,用于订阅主题为所述EID的消息;根据所述第一订阅请求消息完成所述物联网设备对所述服务器的注册;接收管理设备发送的第二订阅请求消息,所述第二订阅请求消息内容为管理设备标识的主题,用于订阅主题为所述管理设备标识的消息;根据所述第二订阅请求消息完成所述管理设备对所述服务器的注册;接收管理设备发送的管理消息,所述管理消息的主题为目标物联网设备中eSIM卡的EID,用于对所述目标物联网设备进行管理,所述管理消息的回调标识为所述管理设备标识;向所述目标物联网设备发送所述管理消息,以使所述目标物联网设备根据所述管理消息执行业务处理;接收所述目标物联网设备发送的主题为所述回调标识的回调消息,所述回调消息包括所述目标物联网设备根据所述管理消息执行业务处理的结果;向所述管理设备发送所述回调消息。
根据第四方面,一种实施例中提供一种物联网通信方法,应用于管理设备,包括:向服务器发送第二订阅请求消息,所述第二订阅请求消息包括内容为管理设备标识的主题,用于订阅主题为所述管理设备标识的消息;向服务器发送管理消息,所述管理消息的主题为目标物联网设备中eSIM卡的EID,用于对所述目标物联网设备进行管理,所述管理消息的回调标识为所述管理设备标识,以使所述目标物联网设备根据所述回调标识向管理设备反馈回调消息;从服务器接收主题与所述管理设备标识相匹配的回调消息,所述回调消息包括所述目标物联网设备根据所述管理消息执行业务处理的结果。
根据第五方面,一种实施例中提供一种物联网设备,包括:至少一个处理器和存储器;所述存储器存储计算机执行指令;所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器实现上述第二方面任一所述的物联网通信方法。
根据第六方面,一种实施例中提供一种服务器,包括:至少一个处理器和存储器;所述存储器存储计算机执行指令;所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器实现上述第三方面任一项所述的物联网通信方法。
根据第七方面,一种实施例中提供一种管理设备,包括:至少一个处理器和存储器;所述存储器存储计算机执行指令;所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器上述第四方面任一项所述的物联网通信方法。
根据第八方面,一种实施例中提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述第二方面、第三方面和第四方面任一所述的物联网通信方法。
依据上述实施例的物联网通信方法与系统,该系统包括:物联网设备、服务器和管理设备,物联网设备通过第一订阅请求消息,完成在服务器中的注册,订阅以物联网设备eSIM卡EID为主题的消息;管理设备通过第二订阅请求消息,完成在服务器中的注册,订阅以管理设备标识为主题的消息;服务器根据主题将管理消息发送至相应的物联网设备,将回调消息发送至相应的管理设备。管理设备通过以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题的管理消息实现对目标物联网设备的管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制实现了对物联网设备管理的去中心化,便于根据需要定义复杂的业务逻辑,使物联网设备之间的协同工作变得更加简单与方便。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种物联网通信系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例一的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例二的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例三的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例四的信令交互图;
图6为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例五的流程示意图;
图7为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例六的信令交互图;
图8为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例七的流程示意图;
图9为本发明实施例提供的另一种物联网通信系统的结构示意图;
图10为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例八的信令交互图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
首先,对于本发明中所涉及到的一些术语进行简单说明:
SIM:Subscriber identity module,身份认证模块,即通常意义讲的SIM卡,是通用集成电路卡的一种,作用是通过此模块来认证运营商网络的合法用户。
Profile:A combination of data and applications to be provisioned onan SIM or eUICC for the purpose of providing services,存储在普通SIM卡、eUICC卡里面的一系列数据和应用。
IoT:Internet of Things,物联网。
UICC:Universal Integrated Circuit Card,通用集成电路卡,包括通信SIM卡、金融银行卡、公交卡等。
eUICC/eSIM:A removable or non-removable UICC which enables the remoteand/or local management of Profiles in a secure way,The term originates from“embedded UICC”,可插拔的或者嵌入式的通用集成电路卡,通常指eSIM卡,支持以一种安全的方式对Profile进行远程和本地的管理。
EID:eUICC ID,eUICC卡的唯一标识。
LPA:Local Profile Assistant,本地Profile助手,功能包括辅助Profile下载、Profile管理(Profile启用、Profile关闭、Profile删除、Profile信息查询)、提供Profile管理界面。
SM-DP+:Subscription Manager Data Preparation Plus,订阅管理数据准备服务器,主要功能有准备Profile,安全的加密、存储和分配Profile到指定的EID。通过绑定一个加密的Profile安全的通过LPA下发到eUICC上。
MNO:Mobile Network Operator,移动运营商,例如中国移动、中国联通和海外各个国家的运营商,给用户提供移动网络服务,包括语音、短信、数据等。
GSMA:GSM Association,国际电信联盟,主要参与者有运营商、卡商、终端设备厂商等,负责整体涉及到通信、Profile、核心网等领域的整体技术标准规范和统一协调。
TCP/IP:Transmission Control Protocol (TCP) and the Internet Protocol(IP),互联网协议套件,是一个网络通信模型,以及一整个网络传输协议家族,为网际网络的基础通信架构。
MQTT:Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥感传输,是ISO标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布订阅范式的消息协议,可视为“数据传递的桥梁”。它工作在TCP/IP协议族上,是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议。
MQTT Broker:实现MQTT协议的代理软件,运行在服务器中。
SDK:Software Development Kit,用于为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等创建应用软件的开发工具的集合。
ICCID:Integrated Circuit Card Identifier,集成电路卡标识,每张SIM卡的码号都被其内部的ICCID所唯一识别,如今ICCID不仅用于标识SIM卡的码号(Profile),也用于标识eSIM卡中的码号(Profile)。
HTTP:Hyper Text Transfer Protocol,超文本传输协议,是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议,HTTP是万维网的数据通信的基础。
HTTPS:Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer,超文本传输安全协议,是HTTP协议的拓展,用于信息的加密安全传输。
由于现有技术中的消息服务中间件更多的是支持“服务器”与“服务器”之间的连接,与消息中间件建立连接的物联网设备均由该消息服务中间件进行管理,对于物联网设备采用了中心化的管理方式,难于定义复杂的业务逻辑,而在本发明实施例中,由管理设备、服务器与物联网设备构成的该分布式的物联网通信系统,使得管理设备通过以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题的管理消息实现对目标物联网设备的管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制实现了对物联网设备管理的去中心化,便于根据需要定义复杂的业务逻辑,使物联网设备之间的协同工作变得更加简单与方便。下面,将对本发明实施例提供的物联网通信方法与系统分别进行详细说明。
在说明本发明实施例提供的物联网通信方法之前,首先结合图1对本发明实施例提供的物联网通信系统进行示例性的说明。图1为本发明实施例提供的一种物联网通信系统的结构示意图,如图1所示,该物联网通信系统可以包括:物联网设备110、服务器120和管理设备130。
其中,物联网设备110包括eSIM卡,物联网设备110和管理设备130分别与服务器120通信连接。上述服务器120与上述物联网设备110可以保持TCP长连接,并通过心跳检测机制监测连接的健康状况,可以保证消息传递与网络连接的质量。
具体实现时,本发明实施例中的服务器120可以包括遵循MQTT协议的服务端,如可以包括MQTT Broker,其可以支持海量物联网设备的连接。具体的,MQTT协议本身是适合物联网设备连接与消息传递的轻量级网络层应用协议,MQTT Broker是MQTT协议的具体实现。
具体实现时,本发明实施例中的管理设备130可以包括遵循MQTT协议的客户端,如可以为集成相关SDK的第三方应用,例如可以是Android或iOS app(Application,应用程序)、小程序或H5(Hyper Text Markup Language 5,超文本5.0)页面等轻应用,用于接入MQTT Broker,以实现通过管理设备130对物联网设备进行管理,如对物联网设备的eSIM卡上的现有码号的管理。
其中,物联网设备110用于向服务器120发送第一订阅请求消息,用于订阅主题为物联网设备eSIM卡EID的消息;
管理设备130用于向服务器120发送第二订阅请求消息,用于订阅主题为管理设备标识的消息;
服务器120用于根据第一订阅请求消息完成物联网设备110对服务器120的注册,根据第二订阅请求消息完成管理设备130对服务器120的注册;
物联网设备110用于从服务器120接收主题与EID相匹配的管理消息,根据管理消息执行业务处理,并以管理消息中的回调标识的主题向服务器120发送回调消息,回调消息包括执行业务处理的结果;
管理设备130用于向服务器120发送管理消息,并从服务器120接收主题与管理设备130标识相匹配的回调消息,管理消息以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题,用于对目标物联网设备进行管理,管理消息以管理设备标识为回调标识,以使目标物联网设备根据回调标识向管理设备130反馈回调消息,回调消息包括目标物联网设备根据管理消息执行业务处理的结果;
服务器120用于接收管理消息和回调消息,并根据主题对管理消息和回调消息进行分发。
本发明实施例提供的物联网通信系统,包括服务器以及与服务器通信连接的物联网设备和管理设备,物联网设备通过第一订阅请求消息,完成在服务器中的注册,订阅以物联网设备eSIM卡EID为主题的消息;管理设备通过第二订阅请求消息,完成在服务器中的注册,订阅以管理设备标识为主题的消息;服务器根据主题将管理消息发送至相应的物联网设备,将回调消息发送至相应的管理设备。管理设备通过以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题的管理消息实现对目标物联网设备的管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制实现了对物联网设备管理的去中心化,便于根据需要定义复杂的业务逻辑,使物联网设备之间的协同工作变得更加简单与方便。
图2为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例一的流程示意图,本发明实施例的执行主体为物联网设备,其中,该物联网设备包括eSIM卡。如图2所示,本实施例的方法可以包括:
S201,通过eSIM卡中的业务码号连接移动网络。
其中,业务码号为使用数据业务的码号资源,上述eSIM卡中可以写有一个或者多个业务码号。并且,业务码号可以在设备出厂前,通过数据线写入,也可以在设备使用过程中,通过远程下发的方式写入,本实施例对业务码号的写入方式不做具体的限制。
S202,向服务器发送第一订阅请求消息,第一订阅请求消息包括内容为eSIM卡EID的主题,用于订阅主题为EID的消息。
上述EID是eSIM卡的唯一标识。这里将EID作为主题向服务器订阅,相当于以该EID为标识的eSIM卡完成了该物联网设备在该服务器的注册,此时该物联网设备相当于是服务器的一个用户。同时,该物联网设备接入该服务器后,可以根据自身的EID(主题),向任一接入服务器的其他设备发布消息,或者,接收任一其他设备发送的以该EID为主题的消息。
S203,从服务器接收主题与EID相匹配的管理消息,管理消息包括回调标识。
由于在上述S202中,以该EID为标识的eSIM卡完成了该物联网设备在该服务器的注册,因此,物联网设备可以接收到其他设备发送的主题与EID相匹配的任意消息,例如可以为管理消息,该管理消息中可以包括回调标识,以使回调标识对应的设备可以接收到对应的消息。本实施例中的相匹配可以是完全相同、部分相同或者满足预设匹配规则。
S204,根据管理消息执行业务处理。
S205,向服务器发送主题为回调标识的回调消息,回调消息包括执行业务处理的结果。
由于物联网设备发送的回调消息主题为回调标识,因此该回调标识对应的管理设备就可以监听到该回调消息。物联网设备可以通过回调消息将执行业务处理的结果反馈至管理设备。
本发明实施例提供的物联网通信方法,应用于包括eSIM卡的物联网设备,通过eSIM卡中的业务码号连接移动网络;向服务器发送第一订阅请求消息,第一订阅请求消息包括内容为eSIM卡EID的主题;从服务器接收主题与EID相匹配的管理消息,管理消息包括回调标识;根据管理消息执行业务处理;向服务器发送主题为回调标识的回调消息,回调消息包括执行业务处理的结果。通过从服务器接收主题与EID相匹配的管理消息便可以实现对物联网设备的管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制实现了对物联网设备管理的去中心化;通过发送以回调标识为主题的回调消息,使得管理消息的发送方可以及时掌握消息的到达情况及执行情况,有助于提高消息的可达性。
图3为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例二的流程示意图,本发明实施例的执行主体为服务器。如图3所示,本实施例的方法可以包括:
S301,接收物联网设备发送的第一订阅请求消息。
其中,上述第一订阅请求消息可以包括内容为eSIM卡EID的主题,用于订阅主题为EID的消息。
S302,根据第一订阅请求消息完成物联网设备对服务器的注册。
S303,接收管理设备发送的第二订阅请求消息,第二订阅请求消息内容为管理设备标识的主题,用于订阅主题为管理设备标识的消息。
这里将管理设备标识作为主题向服务器订阅,相当于该管理设备完成了在该服务器的注册,此时的该管理设备也可以相当于是服务器的一个用户。同时,它接入该服务器后,可以根据自身的管理设备标识(主题),向任一接入服务器的其他设备发布消息,或者,接收任一其他设备发送的以该管理设备标识为主题的消息。
S304,根据第二订阅请求消息完成管理设备对服务器的注册。
S305,接收管理设备发送的管理消息,管理消息的主题为目标物联网设备中eSIM卡的EID,用于对目标物联网设备进行管理,管理消息的回调标识为管理设备标识。
由于接入服务器的物联网设备可以有多个,因此,管理设备需将发送的管理消息主题设置为目标物联网设备中eSIM卡的EID,以此对目标物联网设备进行管理。
S306,向目标物联网设备发送管理消息。
上述通过向目标物联网设备发送管理消息,可以使目标物联网设备根据管理消息执行对应的业务处理。
S307,接收目标物联网设备发送的主题为回调标识的回调消息,回调消息包括目标物联网设备根据管理消息执行业务处理的结果。
S308,向管理设备发送回调消息。
本发明实施例提供的物联网通信方法,应用于服务器,服务器根据第一订阅请求消息和第二订阅请求消息分别完成物联网设备和管理设备的注册,通过将管理设备发送的以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题的管理消息发送至目标物联网设备,对目标物联网设备进行管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制可以实现对物联网设备管理的去中心化;通过将目标物联网设备发送的以回调标识为主题的回调消息发送至相应的管理设备,使得管理设备可以及时掌握管理消息的执行状态,有助于提高消息的可达性。
图4为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例三的流程示意图,本发明实施例的执行主体为管理设备。如图4所示,本实施例的方法可以包括:
S401,向服务器发送第二订阅请求消息。
其中,第二订阅请求消息可以包括内容为管理设备标识的主题,用于订阅主题为管理设备标识的消息。
S402,向服务器发送管理消息,管理消息的主题为目标物联网设备中eSIM卡的EID,用于对目标物联网设备进行管理,管理消息的回调标识为管理设备标识,以使目标物联网设备根据回调标识向管理设备反馈回调消息。
S403,从服务器接收主题与管理设备标识相匹配的回调消息。
其中,回调消息包括目标物联网设备根据管理消息执行业务处理的结果。
本发明实施例提供的物联网通信方法,应用于管理设备,通过向服务器发送主题与EID相匹配的管理消息便可以实现对物联网设备的管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制实现了对物联网设备管理的去中心化;通过接收以回调标识为主题的回调消息,使得管理设备可以及时掌握消息的到达情况及执行情况,有助于提高消息的可达性。
下面以一个具体的实现方式为例对上述图1所示的物联网通信系统中的物联网设备、服务器(以运行在服务器中的代理软件MQTT Broker为例进行说明)与管理设备(以第三方应用为例进行说明)之间的数据交互过程进行说明。图5为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例四的信令交互图,如图5所示,本实施例的方法可以包括:
S501,物联网设备通过eSIM卡中的业务码号尝试连接移动网络。
S502,连接成功后,物联网设备以自身的EID作为主题向MQTT Broker完成订阅。
S503,第三方应用以“xxxxxx”为主题向MQTT Broker完成订阅。
其中,“xxxxxx”为第三方应用的标识信息。
S504,在第三方应用已获知物联网设备的eSIM卡EID的前提下,向该EID主题发布某消息指令COMMAND yyyy,消息指令中包含以“xxxxxx”为内容的回调ID。
S505,MQTT Broker向物联网设备的EID发布消息指令。
S506,物联网设备上的Smart Client接收到COMMAND yyyy后执行业务处理。
其中,Smart Client是物联网设备上的代理软件,可以作为MQTT的客户端代理,负责与运行在服务器中的代理软件MQTT Broker保存长连接,监听接收所有订阅主题所发布的消息,将消息转换之后分发给相应的内部模块。
S507,物联网设备的Smart Client向主题“xxxxxx”发布业务执行结果RESULTzzzz。
S508,MQTT Broker向“xxxxxx”主题发布业务执行结果RESULT。
S509,第三方应用接收到业务执行结果RESULT消息并展示。
在本发明实施例中,管理设备通过以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题的管理消息实现对目标物联网设备的管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制实现了对物联网设备管理的去中心化,便于根据需要定义复杂的业务逻辑,使物联网设备之间的协同工作变得更加简单与方便。
图6为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例五的流程示意图,如图6所示,本实施例的方法可以包括:
S601,物联网设备通过eSIM卡中的供应码号连接移动网络。
其中,上述供应码号,也可以叫作种子码号,是指具有全球蜂窝移动通信网络连接能力的码号资源,提供网络服务的初始连接能力。供应码号与上述业务码号本质上没有区别,唯一的区别是供应码号只能访问某些固定IP的服务器,例如上述提到的MQTT Broker服务。
S602,管理设备向服务器发送激活码推送消息。
其中,上述激活码推送消息可以包括内容为目标物联网设备eSIM卡EID的主题,内容为管理设备标识的回调标识,以及与目标物联网设备EID绑定的激活码信息,以使目标物联网设备根据激活码信息从SM-DP+下载相应的业务码号。
S603,服务器接收管理设备发送的激活码推送消息,并向目标物联网设备发送激活码推送消息。
S604,目标物联网设备从服务器接收主题与EID相匹配的激活码推送消息,通过目标物联网设备中的LPA从SM-DP+下载与激活码信息相对应业务码号,并将业务码号写入物联网设备的eSIM卡中,向服务器发送主题为回调标识的激活码响应消息。
其中,LPA作为本地码号助理,还可以对eSIM发送启用、禁用、删除等操作指令。具体实现时,LPA负责与SM-DP+进行交互,可以将业务码号通过HTTP/HTTPS协议下载到eSIM卡中。
其中,上述激活码响应消息包括物联网设备的设备信息和码号信息。
S605,服务器接收目标物联网设备发送的激活码响应消息,并向管理设备发送激活码响应消息。
S606,管理设备从服务器接收主题与管理设备标识相匹配的激活码响应消息。
在本发明实施例中,物联网设备使用eSIM卡中的供应码号解决了建立初始连接的部署难点,同时,通过下发业务码号保证了后续网络连接的稳定与成本降低。
下面以一个具体的实现方式为例对上述第三方应用使用eSIM卡的初始连接下发业务码号进行说明。在本发明实施例中,物联网设备可以向移动运营商(MNO)申请订购一批业务码号(Profile),移动运营商将该批业务码号录入到SM-DP+中,其中一个业务码号与物联网设备的eSIM卡 EID进行了绑定;录入成功后,移动运营商为该批业务码号生成了一一对应的激活码,其中包括物联网设备的EID所属的激活码。图7为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例六的信令交互图,如图7所示,本实施例的方法可以包括:
S701,物联网设备向MQTT Broker订阅自己的eSIM卡EID作为内容的主题。
S702,第三方移动设备向MQTT Broker订阅“3rd_opt_64af2c89fe1d4458”为内容的主题。
S703,第三方移动设备上的第三方应用通过线下的方式获取到了物联网设备的专属激活码,并向物联网设备的EID发布“PUSH_AC”指令。
其中,上述“PUSH_AC”指令即为激活码推送消息。上述“PUSH_AC”指令的JSON内容可以如下:
{
"tranId": "6c90fcc5-a30d-444f-9ba4-5bc4338956c7",
"timestamp": 1566284086,
"topic": "89086001202200101018000001017002",
"expireTime": 60,
"payload": {
"method": "PUSH_AC",
"callbackId": "3rd_opt_64af2c89fe1d4458",
"content": {
"acInfos": [{
"ac": "1$SMDPPLUS.TEST.COM$MAC80FT102MQKQ801B23R8Z",
"cc": "examplecc",
"apnInfos": [{
"apn":”example",
"mccmnc": "46001"
}]
}]
}
}
}。
S704,MQTT Broker向订阅了自身EID的物联网设备发布带有激活码以及回调标识“3rd_opt_64af2c89fe1d4458”的“PUSH_AC”指令。
S705,物联网设备的Smart Client监听到自身EID有消息到达,获取激活码AC后通过LPA与SM-DP+交互,将该EID指定的业务码号下载至eSIM卡中。
其中,上述下载流程符合GSMA规范,在此不多做介绍。
S706,业务码号在物联网设备安装完成并启用网络连接后,Smart Client向“3rd_opt_64af2c89fe1d4458”的主题发布INFO消息。
其中,上述INFO消息具体的JSON内容可以如下:
{
"tranId": "6c90fcc5-a30d-444f-9ba4-5bc4338956c7",
"version": 0,
"timestamp": 1566284086,
"topic": "89086001202200101018000001017002",
"payload": {
"event": "INFO",
"status": 0,
"content": {
"deviceInfo": {
"imei": "356744063251832",
"deviceId": "2E11F8D5928F37D918797ECC46C9B763",
"sn": "S0C1YLB10CI00044",
"model": "QUECTEL",
},
"profiles":[
{
"iccid": "8932344500365644545",
"type": 1
},
{
"iccid": "8991101200003204514",
"type": 2
}
],
"network":{
"iccid": "8991101200003204514",
"profileType": 2,
"mccmnc": "46001",
"type": "4G",
"dbm": -70,
"signalLevel":"3"
},
"software": [{
"name": "linux-euicc-agent-general",
"version": "1.1.6",
"chipModel": "9x07",
"type": 0
}]
}
}
}。
根据上述INFO消息具体的JSON内容,可以获取到当前网络在用的码号为iccid“8932344500365644545”和iccid“8991101200003204514”。
S707,MQTT Broker向订阅了“3rd_opt_64af2c89fe1d4458”主题的第三方移动设备发布INFO消息。
S708,第三方移动设备的第三方应用接收INFO消息,在应用内显示当前网络在用的业务码号iccid。
在本发明实施例中,物联网设备使用eSIM卡中的供应码号解决了建立初始连接的部署难点,同时,通过下发业务码号保证了后续网络连接的稳定与成本降低。
当eSIM卡中包括多个业务码号时,管理设备可以对物联网设备进行业务码号切换的管理。具体的,图8为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例七的流程示意图,如图8所示,本实施例的方法可以包括:
S801,管理设备向服务器发送码号查看请求消息。
其中,上述码号查看请求消息以目标物联网设备eSIM卡EID为主题,以管理设备标识为回调标识,用于获取目标物联网设备的码号信息。
S802,服务器接收管理设备发送的码号查看请求消息,并向目标物联网设备发送码号查看请求消息。
S803,目标物联网设备从服务器接收主题与EID相匹配的码号查看请求消息,并根据码号查看请求消息向服务器发送主题为回调标识的码号查看响应消息。
其中,上述码号查看请求消息包括回调标识,码号查看响应消息包括eSIM卡中的多个业务码号信息以及当前启用的业务码号信息。
S804,服务器接收目标物联网设备发送的码号查看响应消息,并向管理设备发送码号查看响应消息。
S805,管理设备从服务器接收主题与管理设备标识相匹配的码号查看响应消息,根据预设规则从当前未启用的业务码号中确定目标业务码号,并向服务器发送码号切换指令。
其中,上述码号切换指令以目标物联网设备eSIM卡EID为主题,包括目标业务码号信息,以使目标物联网设备根据码号切换指令启用目标业务码号。
具体实现时,上述预设规则可以是管理设备从当前未启用的业务码号中随机选择一个业务码号作为目标业务码号,也可以根据其他规则进行选择,本发明实施例不做具体的限制。
S806,服务器接收管理设备发送的码号切换指令,并向目标物联网设备发送码号切换指令。
S807,目标物联网设备从服务器接收主题与EID相匹配的码号切换指令,并根据码号切换指令启用目标业务码号。
其中,上述码号切换指令包括目标业务码号信息。
在本发明实施例中,由于eSIM卡拥有安装多个业务码号的优势,通过管理设备发送的以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题的码号查看请求消息、码号切换指令等,可根据需要方便地更换网络运营商,更好地提供高质量的分布式网络,从而实现了对物联网设备的管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制实现了对物联网设备管理的去中心化,便于根据需要定义复杂的业务逻辑,使物联网设备之间的协同工作变得更加简单与方便。
本发明实施例提供的物联网通信方法还可以应用于图9所示的物联网通信系统。图9为本发明实施例提供的另一种物联网通信系统的结构示意图,如图9所示,该物联网通信系统包括物联网设备910、运行在服务器中的代理软件(MQTT Broker)920、第三方移动设备930以及管理服务器(Web Server)940。
结合上述图9,下面以一个具体的实现方式为例对上述第三方应用切换网络连接进行说明。图10为本发明实施例提供的一种物联网通信方法的实施例八的信令交互图,如图10所示,本实施例的方法可以包括:
S1001,物联网设备在其eSIM卡内安装好数个业务码号,其中一个业务码号开启网络数据服务。
S1002,物联网设备与MQTT Broker保持着长连接,并以自身EID作为主题完成订阅操作。
S1003,管理服务器在启动之初订阅以物联网设备的EID为内容的主题。
S1004,第三方移动设备上安装第三方应用,作为操作方向MQTT Broker订阅内容为“3rd_opt_64af2c89fe1d4458”的主题。
S1005,在第三方移动设备上安装的第三方应用内输入物联网设备的eSIM卡EID,发布INSPECT指令。
其中,上述INSPECT指令相当于码号查看请求消息。上述INSPECT指令的具体内容可以如下:
{
"tranId": "6c90fcc5-a30d-444f-9ba4-5bc4338956c7",
"timestamp": 1566284086,
"topic": "89086001202200101018000001017002",
"expireTime": 60,
"payload": {
"method": "INSPECT",
"callbackId": "3rd_opt_64af2c89fe1d4458"
}
}。
S1006,物联网设备接收到INPECT指令后,向自己的EID以及“3rd_opt_64af2c89fe1d4458”主题发布INFO消息。
其中,上述INFO消息的JSON内容可以如下:
{
"tranId": "6c90fcc5-a30d-444f-9ba4-5bc4338956c7",
"version": 0,
"timestamp": 1566284086,
"topic": "89086001202200101018000001017002",
"payload": {
"event": "INFO",
"status": 0,
"content": {
"deviceInfo": {
"imei": "356744063251832",
"deviceId": "2E11F8D5928F37D918797ECC46C9B763",
"sn": "S0C1YLB10CI00044",
"model": "QUECTEL",
},
"profiles":[
{
"iccid": "8932344500365644545",
"type": 1
},
{
"iccid": "8991101200003204514",
"type":
},
{
"iccid": "8939110211022045404",
"type": 2 },
],
"network":{
"iccid": "8932344500365644545",
"profileType": 1,
"mccmnc": "46001",
"type": "4G",
"dbm": -70,
"signalLevel":"3"
},
"software": [{
"name": "linux-euicc-agent-general",
"version": "1.1.6",
"chipModel": "9x07",
"type": 0
}]
}
}
}。
根据上述INFO消息的JSON内容,可以获取到当前物联网设备所安装的业务码号为“8932344500365644545”。
S1007,MQTT Broker向管理服务器发布INFO消息。
S1008,MQTT Broker向第三方移动设备发布INFO消息。
S1009,管理服务器监听到INFO消息。
S1010,第三方移动设备监听到INFO消息,并在第三方应用内展示当前物联网设备所安装的业务码号,选择其中一个未启用的业务码号,向物联网设备的EID主题发布ENABLE指令。
其中,上述未启用的业务码号,即非network中所标识的业务码号。ENABLE指令的内容可以如下:
{
"tranId": "6c90fcc5-a30d-444f-9ba4-5bc4338956c7",
"version": 0,
"timestamp": 1566284086,
"topic": "89086001202200101018000001017002",
"payload": {
"method": "ENABLE",
"callbackId": "3rd_opt_64af2c89fe1d4458",
"iccid": "8991101200003204514",
"apnInfos": [{
"apn": "sample",
"mccmnc": "46001"
}]
}
}。
根据上述ENABLE指令的内容,可以获取到第三方移动设备选择其中一个未启用的业务码号“8991101200003204514”。
S1011,MQTT Broker向物联网设备发布ENABLE指令。
S1012,物联网设备接收到ENABLE指令后,启动其中以iccid标识的业务码号(即开启网络连接)。
即,当前物联网设备启动“8991101200003204514”的业务码号。
S1013,等待该业务码号在运营商侧网络驻网成功后,物联网设备再次向自己的EID主题发布INFO信息。
此时,INFO信息内会显示当前“在用”的iccid,即当前物联网设备所安装的业务码号为“8991101200003204514”。
S1014,MQTT Broker向管理服务器发布INFO信息。
S1015,MQTT Broker向第三方移动设备发布INFO信息。
S1016,管理服务器监听接收到INFO信息。
S1017,第三方移动设备监听接收到INFO信息,并在第三方应用内显示物联网设备当前“在用”的iccid以及其最新的网络状况。
在本发明实施例中,由于eSIM卡拥有安装多个业务码号的优势,通过管理设备发送的以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题的码号查看请求消息、码号切换指令等,可根据需要方便地更换网络运营商,更好地提供高质量的分布式网络,从而实现了对物联网设备的管理,可以在地域上实现异地或多地管理,分布式的消息传递机制实现了对物联网设备管理的去中心化,便于根据需要定义复杂的业务逻辑,使物联网设备之间的协同工作变得更加简单与方便。
相应于上述实施例所提供的物联网通信方法,本发明实施例还提供了一种物联网设备,所述物联网设备包括至少一个处理器和存储器;所述存储器存储计算机执行指令;所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器实现本发明实施例的物联网通信方法中的执行主体为物联网设备的所有步骤。
相应于上述实施例所提供的物联网通信方法,本发明实施例还提供了一种服务器,所述服务器包括至少一个处理器和存储器;所述存储器存储计算机执行指令;所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器实现本发明实施例的物联网通信方法中的执行主体为服务器的所有步骤。
相应于上述实施例所提供的物联网通信方法,本发明实施例还提供了一种管理设备,所述管理设备包括至少一个处理器和存储器;所述存储器存储计算机执行指令;所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器实现本发明实施例的物联网通信方法中的执行主体为管理设备的所有步骤。
另外,相应于上述实施例所提供的物联网通信方法,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时实现本发明实施例的物联网通信方法的所有步骤。
本领域技术人员可以理解,上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现,也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等,通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如,将程序存储在设备的存储器中,当通过处理器执行存储器中程序,即可实现上述全部或部分功能。另外,当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中,通过下载或复制保存到本地设备的存储器中,或对本地设备的系统进行版本更新,当通过处理器执行存储器中的程序时,即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (14)
1.一种物联网通信系统,其特征在于,包括:物联网设备、服务器和管理设备,所述物联网设备包括eSIM卡,所述物联网设备和所述管理设备分别与所述服务器通信连接;
所述物联网设备用于向服务器发送第一订阅请求消息,用于订阅主题为所述物联网设备eSIM卡EID的消息;
所述管理设备用于向服务器发送第二订阅请求消息,用于订阅主题为管理设备标识的消息;
所述服务器用于根据所述第一订阅请求消息完成所述物联网设备对所述服务器的注册,根据所述第二订阅请求消息完成所述管理设备对所述服务器的注册;
所述物联网设备用于从服务器接收主题与所述EID相匹配的管理消息,根据所述管理消息执行业务处理,并以所述管理消息中的回调标识的主题向服务器发送回调消息,所述回调消息包括执行业务处理的结果;
所述管理设备用于向服务器发送管理消息,并从服务器接收主题与所述管理设备标识相匹配的回调消息,所述管理消息以目标物联网设备中eSIM卡的EID为主题,用于对所述目标物联网设备进行管理,所述管理消息以所述管理设备标识为回调标识,以使所述目标物联网设备根据所述回调标识向管理设备反馈回调消息,所述回调消息包括所述目标物联网设备根据所述管理消息执行业务处理的结果;
所述服务器用于接收管理消息和回调消息,并根据主题对所述管理消息和所述回调消息进行分发;
所述服务器与所述物联网设备保持TCP长连接,并通过心跳检测机制监测所述连接的健康状况。
2.一种物联网通信方法,应用于物联网设备,所述物联网设备包括eSIM卡,其特征在于,包括:
通过eSIM卡中的业务码号连接移动网络;
向服务器发送第一订阅请求消息,所述第一订阅请求消息包括内容为eSIM卡EID的主题,用于订阅主题为所述EID的消息;
从服务器接收主题与所述EID相匹配的管理消息,所述管理消息包括回调标识;
根据所述管理消息执行业务处理;
向服务器发送主题为所述回调标识的回调消息,所述回调消息包括执行业务处理的结果。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过eSIM卡中的业务码号连接移动网络之前,所述方法还包括:
通过eSIM卡中的供应码号连接移动网络;
从服务器接收主题与所述EID相匹配的激活码推送消息,所述激活码推送消息包括回调标识和激活码信息;
通过物联网设备中的LPA从SM-DP+下载与所述激活码信息相对应业务码号,并将业务码号写入物联网设备的eSIM卡中;
向服务器发送主题为所述回调标识的激活码响应消息,所述激活码响应消息包括所述物联网设备的设备信息和码号信息。
4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,若eSIM卡中包括多个业务码号,则所述方法还包括:
从服务器接收主题与所述EID相匹配的码号查看请求消息,所述码号查看请求消息包括回调标识;
根据所述码号查看请求消息向服务器发送主题为所述回调标识的码号查看响应消息,所述码号查看响应消息包括eSIM卡中的多个业务码号信息以及当前启用的业务码号信息;
从服务器接收主题与所述EID相匹配的码号切换指令,所述码号切换指令包括目标业务码号信息;
根据所述码号切换指令启用目标业务码号。
5.一种物联网通信方法,应用于服务器,其特征在于,包括:
接收物联网设备发送的第一订阅请求消息,所述第一订阅请求消息包括内容为eSIM卡EID的主题,用于订阅主题为所述EID的消息;
根据所述第一订阅请求消息完成所述物联网设备对所述服务器的注册;
接收管理设备发送的第二订阅请求消息,所述第二订阅请求消息内容为管理设备标识的主题,用于订阅主题为所述管理设备标识的消息;
根据所述第二订阅请求消息完成所述管理设备对所述服务器的注册;
接收管理设备发送的管理消息,所述管理消息的主题为目标物联网设备中eSIM卡的EID,用于对所述目标物联网设备进行管理,所述管理消息的回调标识为所述管理设备标识;
向所述目标物联网设备发送所述管理消息,以使所述目标物联网设备根据所述管理消息执行业务处理;
接收所述目标物联网设备发送的主题为所述回调标识的回调消息,所述回调消息包括所述目标物联网设备根据所述管理消息执行业务处理的结果;
向所述管理设备发送所述回调消息。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收管理设备发送的激活码推送消息,所述激活码推送消息包括内容为目标物联网设备eSIM卡EID的主题,内容为管理设备标识的回调标识,以及与目标物联网设备EID绑定的激活码信息;
向所述目标物联网设备发送所述激活码推送消息,以使所述目标物联网设备根据所述激活码信息从SM-DP+下载相应的业务码号;
接收所述目标物联网设备发送的激活码响应消息,所述激活码响应消息包括所述物联网设备的设备信息和码号信息;
向所述管理设备发送所述激活码响应消息。
7.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收管理设备发送的码号查看请求消息,所述码号查看请求消息以目标物联网设备eSIM卡EID为主题,以管理设备标识为回调标识,用于获取所述目标物联网设备的码号信息;
向所述目标物联网设备发送所述码号查看请求消息;
接收所述目标物联网设备发送的码号查看响应消息,所述码号查看响应消息包括所述目标物联网设备eSIM卡中的多个业务码号信息以及当前启用的业务码号信息;
向所述管理设备发送所述码号查看响应消息;
接收管理设备发送的码号切换指令,所述码号切换指令以目标物联网设备eSIM卡EID为主题,包括目标业务码号信息;
向所述目标物联网设备发送所述码号切换指令,以使所述目标物联网设备根据所述码号切换指令启用目标业务码号。
8.一种物联网通信方法,应用于管理设备,其特征在于,包括:
向服务器发送第二订阅请求消息,所述第二订阅请求消息包括内容为管理设备标识的主题,用于订阅主题为所述管理设备标识的消息;
向服务器发送管理消息,所述管理消息的主题为目标物联网设备中eSIM卡的EID,用于对所述目标物联网设备进行管理,所述管理消息的回调标识为所述管理设备标识,以使所述目标物联网设备根据所述回调标识向管理设备反馈回调消息;
从服务器接收主题与所述管理设备标识相匹配的回调消息,所述回调消息包括所述目标物联网设备根据所述管理消息执行业务处理的结果。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述向服务器发送管理消息之前,所述方法还包括:
向服务器发送激活码推送消息,所述激活码推送消息包括内容为目标物联网设备eSIM卡EID的主题,内容为管理设备标识的回调标识,以及与目标物联网设备EID绑定的激活码信息,以使所述目标物联网设备根据所述激活码信息从SM-DP+下载相应的业务码号;
从服务器接收主题与所述管理设备标识相匹配的激活码响应消息,所述激活码响应消息包括所述目标物联网设备的设备信息和码号信息。
10.如权利要求8或9所述的方法,其特征在于,若目标物联网设备的eSIM卡中包括多个业务码号,则所述方法还包括:
向服务器发送码号查看请求消息,所述码号查看请求消息以目标物联网设备eSIM卡EID为主题,以管理设备标识为回调标识,用于获取所述目标物联网设备的码号信息;
从服务器接收主题与所述管理设备标识相匹配的码号查看响应消息,所述码号查看响应消息包括所述目标物联网设备eSIM卡中的多个业务码号信息以及当前启用的业务码号信息;
根据预设规则从当前未启用的业务码号中确定目标业务码号;
向服务器发送码号切换指令,所述码号切换指令以目标物联网设备eSIM卡EID为主题,包括目标业务码号信息,以使所述目标物联网设备根据所述码号切换指令启用所述目标业务码号。
11.一种物联网设备,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如权利要求2-4任一项所述的物联网通信方法。
12.一种服务器,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如权利要求5-7任一项所述的物联网通信方法。
13.一种管理设备,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如权利要求8-10任一项所述的物联网通信方法。
14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求2-10任一项所述的物联网通信方法。
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