CN112996021B - 一种基于物联网的智能WiFi策略管理架构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能WiFi策略管理架构，包括服务端以及各个客户端，且各个客户端配置为若干组，组内各个客户端采用树形级联；服务端与各个客户端建立长连接；服务端用于通过长连接将最新的WiFi策略下发至各个客户端；客户端用于通过长连接实时接收下发的最新的WiFi策略，并执行接收的最新的WiFi策略。该管理架构利用服务端以及各个客户端进行通信，从而使得最新的WiFi策略能够统一在线远程发布，不需要人员到现场维护，能够有效提高维护效率，且能够降低维护成本；利用服务端与各个客户端建立长连接，能够确保通信的实时性；将各个客户端配置为若干组，从而有效提高WiFi策略的下发效率。

Description

一种基于物联网的智能WiFi策略管理架构

技术领域

本发明涉及一种WiFi策略管理架构，尤其是一种基于物联网的智能WiFi策略管理架构。

背景技术

随着工业智能设备的兴起，工厂、物流、零售、医疗等领域大量的使用智能设备代替传统的人工操作工作。但是随着设备使用量的急剧增加，对设备的管理维护带来了很大的挑战，人工成本随着维护量的增加在不停的攀升。

目前，工业设备WiFi配置要是出厂或者使用过程中发生变更，需要技术人员去现场每台手动维护耗时耗力。还有工人在使用过程中也会自己改配置，一旦出现修改错误或者配置被清除的情况，该机器基本就不能使用需要技术人员现场维护，此外，已维护机器统计和维护明细都是人工操作，工作量大且容易出错。

发明内容

发明目的：提供一种基于物联网的智能WiFi策略管理架构，能够将最新的WiFi策略下发到设备，屏蔽不同设备底层WiFi接口不一致的问题。

技术方案：本发明所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构，包括服务端以及各个客户端，且各个客户端配置为若干组，组内各个客户端采用树形级联；服务端与各个客户端建立长连接；服务端用于根据组通过长连接将最新的WiFi策略下发至各个组的客户端；客户端用于通过封装统一的WiFi接口来实时接收下发的最新的WiFi策略，并执行接收的最新的WiFi策略。

进一步的，服务端包括安全认证模块以及策略监控模块；

安全认证模块用于接收各个客户端的登录数据包，并对登录数据包进行解密和核对；若某个客户端的登录数据包中的设备号和设备型号已经在服务端进行了注册，则与该客户端建立长连接，并将该客户端的长连接保存至连接池中；若某个客户端的登录数据包中的设备号和设备型号未在服务端进行注册，则向该客户端反馈未注册信息；

策略监控模块用于通过连接池中的各个长连接与各个客户端进行实时通信，检查最新的WiFi策略是否已经下发到各个客户端，若发现存在未下发的客户端，则通过长连接将最新的WiFi策略下发至该客户端。

进一步的，服务端还包括设备分组模块；

设备分组模块用于将不同客户或者不同策略的设备分到不同的组，各个组之间的数据是隔离的，组内树形级联的上级组下发WiFi策略可以级联下发到下级组，在策略监控模块下发最新的WiFi策略时，先根据组信息找到对应组的最新的WiFi策略。

进一步的，服务端还包括策略查询模块以及策略执行明细模块；

策略查询模块用于响应用户对于WiFi策略的CRUD管理要求，包括在线查询以及历史记录查询，CRUD管理用于实现数据库或持久层的基本操作功能；

策略执行明细模块用于响应用户查询最新的WiFi策略的执行情况，包括最新的WiFi策略的已执行或未执行情况。

进一步的，客户端包括策略管理模块、策略执行模块以及系统WiFi接口模块；

策略管理模块用于实时查询本地的WiFi策略是否为最新的WiFi策略，若不是最新的WiFi策略，则通过长连接与服务端进行实时通信，向服务端发送策略下发请求，并接收最新的WiFi策略，再启动策略执行模块；

策略执行模块用于调用系统WiFi接口模块来执行最新的WiFi策略；

系统WiFi接口模块用于抽取客户端的现有WiFi接口封装统一的WiFi接口，并按照统一的接口规则重新封装抽取的WiFi接口，再利用重新封装的WiFi接口执行最新的WiFi策略。

进一步的，客户端还包括策略监管模块；

策略监管模块用于实时监测本地WiFi策略是否改变，若发生改变，则判断该改变是否满足策略要求，若不满足策略要求，则对改变进行回溯处理。

进一步的，策略管理模块向服务端发送策略下发请求后，由服务端的策略监控模块对策略下发请求进行解析，获得组、机型以及系统版本信息，在策略监控模块下发最新的WiFi策略时，再根据机型以及系统版本信息匹配出相对应的最新的WiFi策略。

进一步的，每个WiFi策略均至少包括一个WiFi配置信息，WiFi配置信息包括SSID名称、WLAN频带以及加密方式，SSID为服务集标识；客户端的系统WiFi接口模块实时检测周围WiFi环境，若周围WiFi环境发生变化，则通知策略管理模块获取到发生变化WiFi的SSID名称、WLAN频带以及加密方式，先根据WLAN频带和加密方式相同筛除相同SSID名称的WiFi，再根据WiFi策略中的WiFi配置信息判断筛除后的WiFi是否满足，若有一个满足则调用策略执行模块，若有多个满足则根据策略中优先级和信号强度连接优先级高且信号强度最强的WiFi，再调用策略执行模块。

进一步的，服务端与各个客户端通过tcp协议保持长连接，并在服务端设置有tcp连接池，用于存储在线客户端的tcp协议包。

进一步的，WiFi策略为json格式，WiFi策略的各个设置项通过定义属性名称区分，在服务端下发最新的WiFi策略时客户端对未设置的项使用默认设置或现有设置。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：利用服务端以及各个客户端进行通信，从而使得最新的WiFi策略能够统一在线远程发布，不需要人员到现场维护，能够有效提高维护效率，且能够降低维护成本；利用服务端与各个客户端建立长连接，能够确保通信的实时性；将各个客户端配置为若干组，从而有效提高WiFi策略的下发效率。

附图说明

图1为本发明的管理架构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1所示，本发明所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构包括：服务端以及各个客户端，且各个客户端配置为若干组，组内各个客户端采用树形级联；服务端与各个客户端建立长连接；服务端用于根据组通过长连接将最新的WiFi策略下发至各个组的客户端；客户端用于通过封装统一的WiFi接口来实时接收下发的最新的WiFi策略，并执行接收的最新的WiFi策略。

利用服务端以及各个客户端进行通信，从而使得最新的WiFi策略能够统一在线远程发布，不需要人员到现场维护，能够有效提高维护效率，且能够降低维护成本；利用服务端与各个客户端建立长连接，能够确保通信的实时性；利用客户端封装统一的WiFi接口，从而能够屏蔽不同设备底层WiFi接口不一致的问题；将各个客户端配置为若干组，从而有效提高WiFi策略的下发效率。

进一步的，服务端包括安全认证模块以及策略监控模块；

客户端注册完成后，服务器后台有设备号等相关信息，通过tcp协议自定义协议包，客户端的登陆信息包含设备号、设备型号、系统版本号，登录信息按照协议包格式打包为登录数据包，登陆数据包通过对称加密协议AES对整个数据包加密，服务器接收到加密的登陆数据包之后，先解密校验协议的正确性，然后再核对该设备号、设备型号是否已经注册，已经注册的保存相关的长连接到连接池，供后面通信使用；如果中间失败，提示客户端错误原因；后续数据传输基于建立在安全连接的前提下进行，数据包的传输也要使用AES对称加密方式，保证数据传输过程中的安全性；

安全认证模块用于接收各个客户端的登录数据包，并对登录数据包进行解密和核对；若某个客户端的登录数据包中的设备号和设备型号已经在服务端进行了注册，则与该客户端建立长连接，并将该客户端的长连接保存至连接池中；若某个客户端的登录数据包中的设备号和设备型号未在服务端进行注册，则向该客户端反馈未注册信息；

策略监控模块用于通过连接池中的各个长连接与各个客户端进行实时通信，检查最新的WiFi策略是否已经下发到各个客户端，若发现存在未下发的客户端，则通过长连接将最新的WiFi策略下发至该客户端。

利用安全认证模块能够对登录数据包进行解密和核对，从而确保登录数据包的安全处理，确保登录的可靠性和安全性；利用策略监控模块能够对WiFi策略进行实时监控，确保WiFi策略保持最新状态。

进一步的，服务端还包括设备分组模块；

客户端的注册分为设备扫描后台管理界面二维码注册和后台设备添加注册；注册的同时把客户端分配到不同的组；设备分组模块用于将不同客户或者不同策略的设备分到不同的组，各个组之间的数据是隔离的，组内树形级联的上级组下发WiFi策略可以级联下发到下级组，在策略监控模块下发最新的WiFi策略时，先根据组信息找到对应组的最新的WiFi策略。

利用设备分组模块能够通过上级组下发WiFi策略可以级联下发到下级组，减少了相同策略下级组很多需要下发多次的情况，提高了执行效率。

进一步的，服务端还包括策略查询模块以及策略执行明细模块；

策略查询模块用于响应用户对于WiFi策略的CRUD管理要求，包括在线查询以及历史记录查询，CRUD为增加（Create）、查询（Retrieve）、更新（Update）以及删除（Delete）四个词组的英文译文缩写，用于描述软件系统中数据库或者持久层的基本操作功能；

策略执行明细模块用于响应用户查询最新的WiFi策略的执行情况，包括最新的WiFi策略的已执行或未执行情况。

利用策略查询模块以及策略执行明细模块能够便于用户在线实时统计策略的执行情况，遇到特殊情况可以人工查看执行错误的设备；利用策略执行明细模块能够便于执行情况在线统计和核对。

进一步的，客户端包括策略管理模块、策略执行模块以及系统WiFi接口模块；

策略管理模块用于实时查询本地的WiFi策略是否为最新的WiFi策略，若不是最新的WiFi策略，则通过长连接与服务端进行实时通信，向服务端发送策略下发请求，并接收最新的WiFi策略，再启动策略执行模块；

策略执行模块用于调用系统WiFi接口模块来执行最新的WiFi策略；

系统WiFi接口模块用于抽取客户端的现有WiFi接口封装统一的WiFi接口，并按照统一的接口规则重新封装抽取的WiFi接口，再利用重新封装的WiFi接口执行最新的WiFi策略。

利用策略管理模块能够对本地的WiFi策略是否为最新的WiFi策略进行查询，从而能够对恢复出厂和刷机的设备智能的拉取最新的WiFi策略进行执行；利用系统WiFi接口模块能够抽象出统一的接口，接口的设置项会随着客户端系统的不同而有差别，在下发WiFi策略的时候选择机型、系统版本、设备号等，根据机型等信息加载不同的设置项，满足下发策略多样性的要求。

进一步的，客户端还包括策略监管模块；

策略监管模块用于实时监测本地WiFi策略是否改变，若发生改变，则判断该改变是否满足策略要求，若不满足策略要求，则对改变进行回溯处理。

利用策略监管模块的额判断和回溯能够防止客户端存在人为修改的问题。

进一步的，策略管理模块向服务端发送策略下发请求后，由服务端的策略监控模块对策略下发请求进行解析，获得组、机型以及系统版本信息，在策略监控模块下发最新的WiFi策略时，再根据机型以及系统版本信息匹配出相对应的最新的WiFi策略。

利用组、机型以及系统版本信息的精确匹配，从而能够快速获得相应的WiFi策略，确保WiFi策略匹配的快速性和准确性；WiFi策略根据组、机型、系统版本和/或设备号进行匹配下发，其中机型、系统版本以及设备号为可选项，组为必选项；机型、系统版本以及设备号支持多选，组只为单选，不同组下面可能存在不同的机型、系统版本的客户端。

进一步的，在WiFi策略下发前需要验证WiFi策略的可靠性，在可靠性验证时通过选择组和设备号来对单台客户端进行可靠性验证，具体验证步骤为：

首先通过组和设备号来匹配获得最新的WiFi策略以及次新的WiFi策略，并通过长连接将最新的WiFi策略以及次新的WiFi策略按照设定的时间间隔先后发送至对应组内根节点位置处的客户端；

客户端在接收到WiFi策略后执行接收的WiFi策略，并通过策略监管模块对WiFi策略的改变进行判断：若判断为客户端的WiFi策略是由次新策略更新为最新策略，则该改变满足策略要求，并向服务端的策略查询模块反馈当前WiFi策略的策略版本以及策略更新时间；若判断为客户端的WiFi策略是由最新策略更换为次新策略或者由次新策略更换为次新策略，则该改变不满足策略要求，并将WiFi策略回溯至本次策略执行之前的WiFi策略，再向服务端的策略查询模块反馈当前WiFi策略的策略版本、回溯记录以及策略更新时间；

在策略查询模块收到先后两次策略更新时间后，将先后两次策略更新时间的时间间隔与发送时的时间间隔进行比较，若时间差在设定的间隔时间阈值范围内，则判断为长连接可靠；在先后两次获得的策略版本相一致时，则判断为策略更新可靠；在收到回溯记录表明为次新策略回溯至最新策略时，则判断为策略回溯可靠；若存在其他情况，则判断为不可靠。

在长连接可靠、策略更新可靠以及策略回溯可靠均成立的情况下，判断为客户端可靠性验证合格，在单台客户端可靠性验证合格后，复制最新WiFi策略发布到组内的其他客户端，通过组合组、机型、系统版本、设备号等下发条件，能够满足各种复杂的工业环境要求。

进一步的，每个WiFi策略均至少包括一个WiFi配置信息，WiFi配置信息包括SSID名称、WLAN频带以及加密方式，SSID（为Service Set Identifier的缩写）为服务集标识，用来区分不同的网络；客户端的系统WiFi接口模块实时检测周围WiFi环境，若周围WiFi环境发生变化，则通知策略管理模块获取到发生变化WiFi的SSID名称、WLAN频带以及加密方式，先根据WLAN频带和加密方式相同筛除相同SSID名称的WiFi，再根据WiFi策略中的WiFi配置信息判断筛除后的WiFi是否满足，若有一个满足则调用策略执行模块，若有多个满足则根据策略中优先级和信号强度连接优先级高且信号强度最强的WiFi，再调用策略执行模块。

利用策略管理模块的上述功能能够解决设备在不同厂区流通需要连接不同WiFi和多WiFi环境下的连接策略问题。

进一步的，服务端与各个客户端通过tcp协议保持长连接，并在服务端设置有tcp连接池，用于存储在线客户端的tcp协议包。

通过后台保存在线客户端的tcp连接池，从而保证策略下发实时性。

进一步的，WiFi策略为json格式，WiFi策略的各个设置项通过定义属性名称区分，在服务端下发最新的WiFi策略时客户端对未设置的项使用默认设置或现有设置。

利用json格式的WiFi策略，能够对WiFi策略的各个设置项进行快速设定，提高执行效率。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种基于物联网的智能WiFi策略管理架构，其特征在于：包括服务端以及各个客户端，且各个客户端配置为若干组，组内各个客户端采用树形级联；服务端与各个客户端建立长连接；服务端用于根据组通过长连接将最新的WiFi策略下发至各个组的客户端；客户端用于通过封装统一的WiFi接口来实时接收下发的最新的WiFi策略，并执行接收的最新的WiFi策略；

服务端包括安全认证模块以及策略监控模块；

安全认证模块用于接收各个客户端的登录数据包，并对登录数据包进行解密和核对；若某个客户端的登录数据包中的设备号和设备型号已经在服务端进行了注册，则与该客户端建立长连接，并将该客户端的长连接保存至连接池中；若某个客户端的登录数据包中的设备号和设备型号未在服务端进行注册，则向该客户端反馈未注册信息；

策略监控模块用于通过连接池中的各个长连接与各个客户端进行实时通信，检查最新的WiFi策略是否已经下发到各个客户端，若发现存在未下发的客户端，则通过长连接将最新的WiFi策略下发至该客户端；

在WiFi策略下发前对WiFi策略的可靠性进行验证，在可靠性验证时通过选择组和设备号来对单台客户端进行可靠性验证，具体验证步骤为：

首先通过组和设备号来匹配获得最新的WiFi策略以及次新的WiFi策略，并通过长连接将最新的WiFi策略以及次新的WiFi策略按照设定的时间间隔先后发送至对应组内根节点位置处的客户端；

客户端在接收到WiFi策略后执行接收的WiFi策略，并通过策略监管模块对WiFi策略的改变进行判断：若判断为客户端的WiFi策略是由次新策略更新为最新策略，则该改变满足策略要求，并向服务端的策略查询模块反馈当前WiFi策略的策略版本以及策略更新时间；若判断为客户端的WiFi策略是由最新策略更换为次新策略或者由次新策略更换为次新策略，则该改变不满足策略要求，并将WiFi策略回溯至本次策略执行之前的WiFi策略，再向服务端的策略查询模块反馈当前WiFi策略的策略版本、回溯记录以及策略更新时间；

在策略查询模块收到先后两次策略更新时间后，将先后两次策略更新时间的时间间隔与发送时的时间间隔进行比较，若时间差在设定的间隔时间阈值范围内，则判断为长连接可靠；在先后两次获得的策略版本相一致时，则判断为策略更新可靠；在收到回溯记录表明为次新策略回溯至最新策略时，则判断为策略回溯可靠；若存在其他情况，则判断为不可靠；

在长连接可靠、策略更新可靠以及策略回溯可靠均成立的情况下，判断为客户端可靠性验证合格。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构，其特征在于，服务端还包括设备分组模块；

设备分组模块用于将不同客户或者不同策略的设备分到不同的组，各个组之间的数据是隔离的，组内树形级联的上级组下发WiFi策略可以级联下发到下级组，在策略监控模块下发最新的WiFi策略时，先根据组信息找到对应组的最新的WiFi策略。

3.根据权利要求1或2所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构，其特征在于，服务端还包括策略查询模块以及策略执行明细模块；

策略查询模块用于响应用户对于WiFi策略的CRUD管理要求，包括在线查询以及历史记录查询，CRUD管理用于实现数据库或持久层的基本操作功能；

策略执行明细模块用于响应用户查询最新的WiFi策略的执行情况，包括最新的WiFi策略的已执行或未执行情况。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构，其特征在于，客户端包括策略管理模块、策略执行模块以及系统WiFi接口模块；

策略管理模块用于实时查询本地的WiFi策略是否为最新的WiFi策略，若不是最新的WiFi策略，则通过长连接与服务端进行实时通信，向服务端发送策略下发请求，并接收最新的WiFi策略，再启动策略执行模块；

策略执行模块用于调用系统WiFi接口模块来执行最新的WiFi策略；

系统WiFi接口模块用于抽取客户端的现有WiFi接口封装统一的WiFi接口，并按照统一的接口规则重新封装抽取的WiFi接口，再利用重新封装的WiFi接口执行最新的WiFi策略。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构，其特征在于，客户端还包括策略监管模块；

策略监管模块用于实时监测本地WiFi策略是否改变，若发生改变，则判断该改变是否满足策略要求，若不满足策略要求，则对改变进行回溯处理。

6.根据权利要求4所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构，其特征在于，策略管理模块向服务端发送策略下发请求后，由服务端的策略监控模块对策略下发请求进行解析，获得组、机型以及系统版本信息，在策略监控模块下发最新的WiFi策略时，再根据机型以及系统版本信息匹配出相对应的最新的WiFi策略。

7.根据权利要求4所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构，其特征在于，每个WiFi策略均至少包括一个WiFi配置信息，WiFi配置信息包括SSID名称、WLAN频带以及加密方式，SSID为服务集标识；客户端的系统WiFi接口模块实时检测周围WiFi环境，若周围WiFi环境发生变化，则通知策略管理模块获取到发生变化WiFi的SSID名称、WLAN频带以及加密方式，先根据WLAN频带和加密方式相同筛除相同SSID名称的WiFi，再根据WiFi策略中的WiFi配置信息判断筛除后的WiFi是否满足，若有一个满足则调用策略执行模块，若有多个满足则根据策略中优先级和信号强度连接优先级高且信号强度最强的WiFi，再调用策略执行模块。

8.根据权利要求1所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构，其特征在于，服务端与各个客户端通过tcp协议保持长连接，并在服务端设置有tcp连接池，用于存储在线客户端的tcp协议包。

9.根据权利要求1所述的基于物联网的智能WiFi策略管理架构，其特征在于，WiFi策略为json格式，WiFi策略的各个设置项通过定义属性名称区分，在服务端下发最新的WiFi策略时客户端对未设置的项使用默认设置或现有设置。

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