CN114026617A - 利用声波通信的物联网开关设备操作系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施形态,包括:通信终端,通过声波通信向IoT开关设备请求选自管理员注册、用户注册、传送变更密码、传送用于用户本人开闭IoT开关设备的本人用一次性数字密钥、传送用于其他用户终端开闭IoT开关设备的他人用一次性数字密钥中的任意一个以上的操作;以及IoT开关设备,通过与所述通信终端的声波通信,执行由所述通信终端请求的管理员注册、用户注册、密码变更、保存本人用一次性数字密钥、利用他人用一次性数字密钥开门和关门。

Description

利用声波通信的物联网开关设备操作系统
技术领域
本发明涉及IoT开关设备操作系统,即利用声波可操作IoT开关设备的利用声波通信的IoT开关设备操作系统。
背景技术
随着将智能手机应用作为数字密钥的App Key市场的扩大,使得将各种IoT开关装置绑定至用户所持的智能手机的服务正在普及,但现有技术是基于智能手机内置的H/W(BLE、WiFi、NFC等)而驱动,因此只能在安装该H/W的特定终端使用。
因此,应用现有智能手机内置的H/W的服务存在密钥安全及智能手机与IoT开关装置的连接问题等多种问题。
大多数制造商为了解决这种问题,应用智能手机的H/W中BLE或NFC而与IoT开关装置进行通信,但由于近来发生的安全问题和IoT开关装置的连接及电力消耗等多种问题,而无法提供顺畅的服务。
因此,急需开发一种IoT开关装置,其不仅可在特定制造商的特定终端,还能在所有多种终端实现数字密钥,并且具有强大的安全性和使电力消耗最小化。
发明内容
要解决的技术问题
本发明的技术问题在于,以智能手机的扬声器利用声波通信,无需连接另外的中继服务器和H/W(BLE、WiFi等),即可控制安全性强的IoT开关装置。
解决问题的手段
根据本发明的实施形态,可以包括:通信终端100,通过声波通信向IoT开关设备200请求选自管理员注册、用户注册、传送变更密码、传送用于用户本人开关IoT开关设备200的本人用一次性数字密钥、传送用于其他用户终端开关IoT开关设备200的他人用一次性数字密钥中的任意一个以上的操作;以及IoT开关设备200,通过与所述通信终端100的声波通信,执行由所述通信终端100请求的管理员注册、用户注册、密码变更、保存本人用一次性数字密钥、利用他人用一次性数字密钥开门和关门。
所述通信终端100可以包括以下中的一个以上:管理员注册帧创建模块110,创建管理员注册帧,其中记录了表示管理员注册的固有PIN码、管理员连接IP地址信息、WiFi连接信息;用户注册帧创建模块120,创建用户注册帧,其中记录了表示用户注册的固有PIN码、具有IoT开关设备200使用权限的用户终端的电话号码;变更密码帧创建模块130,创建变更密码帧,其中记录了表示密码变更的固有PIN码、将变更并注册到IoT开关设备200的变更密码;本人用一次性数字密钥帧创建模块140,创建本人用一次性数字密钥帧,其中记录了表示一次性数字密钥的传送的固有PIN码、所述本人用一次性数字密钥;他人用一次性数字密钥帧创建模块150,创建他人用一次性数字密钥帧,其中记录了表示一次性数字密钥的传送的固有PIN码、所述他人用一次性数字密钥;以及声波传输器160,通过声波信号传输所述管理员注册帧、用户注册帧、变更密码帧、本人用一次性数字密钥帧、他人用一次性数字密钥帧。
所述IoT开关设备200可以包括:声波接收器210,通过声波接收所述管理员注册帧、用户注册帧、变更密码帧、本人用一次性数字密钥帧、他人用一次性数字密钥帧;设定按钮220,安装在IoT开关设备200上;管理员注册模块230,当所述设定按钮被按住预设的基准时间以上时,读取声波接收器210接收的帧的PIN码字段,若记录到帧的PIN码字段中的PIN码是管理员注册PIN码时,则从通过声波接收器210接收的管理员注册帧提取管理员连接IP地址信息及WiFi连接信息并保存;用户注册模块240,当所述设定按钮被按住预设的基准时间以上时,读取声波接收器210接收的帧的PIN码字段,若记录到帧的PIN码字段中的PIN码是用户注册PIN码时,则从通过声波接收器210接收的用户注册帧提取用户终端的电话号码并保存;变更密码更新模块250,当所述设定按钮被按住预设的基准时间以上时,读取声波接收器210接收的帧的PIN码字段,若记录到帧的PIN码字段的PIN码是变更密码PIN码时,则从通过声波接收器210接收的变更密码帧提取变更电话号码并更新;一次性数字密钥处理模块260,当检测到触摸IoT开关设备200或设定的声波带时,利用通过声波接收器210接收的本人用一次性数字密钥帧或他人用一次性数字密钥来执行开门和关门;以及消息推送模块270,将IoT开关设备200的操作状态传送到管理员终端。
所述管理员注册帧可以包括以下中的一个以上:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的管理员注册识别PIN码;管理员终端IP地址字段,其中记录了管理员终端连接的IP地址;WiFi SSID字段,其中记录了管理员终端连接的WiFi的SSID;SSID密码字段,其中记录了可以连接WiFi的连接密码;以及管理员终端电话号码字段,其中记录了将被注册为管理员的管理员终端的电话号码。
所述管理员注册模块230,利用通过声波接收器210接收的记录到管理员注册帧的WiFi SSID字段的SSID、记录到SSID密码字段的WiFi连接密码而连接WiFi后,连接记录到管理员终端IP地址字段的管理员终端IP地址,将IoT开关设备200的固有MAC地址传送到管理员终端,当WiFi连接或管理员终端IP地址连接失败时,则在发出警报音后返回睡眠模式。
所述用户注册帧可以包括以下中的一个以上:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的用户注册识别PIN码;管理员密码字段,其中记录了管理员输入的管理员密码;以及用户终端电话号码字段,其中记录了具有IoT开关设备200的开关权限的用户终端的电话号码。
所述用户注册模块240,从通过声波接收器210接收的用户注册帧的管理员密码字段提取管理员密码,若提取的管理员密码与之前注册的管理员密码一致,则更新注册为记录到用户注册帧的新用户终端,若不一致,则发出警报音并返回睡眠模式。
更新注册为所述新用户终端的特征是记录用户终端电话号码字段中记录的用户终端电话号码、用户设定的用户密码以及用户设定密码时的时间戳。
所述变更密码帧可以包括以下中的一个以上:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的变更密码识别PIN码;当前用户密码字段,其中记录了之前预设的当前用户密码;变更用户电话号码字段,其中记录了需要变更的用户终端的电话号码;以及变更密码字段,其中记录了将被分配到需要变更的用户终端而变更的密码。
所述设定按钮被按住预设的基准时间以上时,从睡眠模式(sleep mode)转换到唤醒模式(wake up mode),从接收的帧中,在预设的字段位置提取有效数据,无法提取有效数据时,则在发出警报音后返回睡眠模式。
所述本人用一次性数字密钥帧可以包括以下中的一个以上:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的一次性数字密钥识别PIN码;区分代码字段,其中记录了本人用一次性代码,表示用于用户本人开关IoT开关设备200而使用的本人用一次性数字密钥;用户密码字段,其中记录了用户密码;以及一次性数字密钥字段,其中记录了由创建数字密钥的用户终端的电话号码和数字密钥输入时刻的时间戳构成的OTP方式的一次性数字密钥。
所述他人用一次性数字密钥帧可以包括以下中的一个以上:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的一次性数字密钥识别PIN码;区分代码字段,其中记录了他人用一次性代码,表示用于其他用户终端开关IoT开关设备200的他人用一次性数字密钥;IoT开关设备固有MAC地址字段,其中记录了进行声波通信的IoT开关设备200的固有MAC地址;以及一次性数字密钥字段,其中记录了由创建数字密钥的用户终端的电话号码和数字密钥输入时刻的时间戳构成的OTP方式的一次性数字密钥。
所述数字密钥处理模块操作如下:当在帧的PIN码字段记录一次性数字密钥识别PIN码,并且在帧的区分代码字段记录本人用一次性代码时,执行本人用一次性数字密钥验证,当在帧的PIN码字段记录他人用一次性数字密钥PIN码,并且在帧的区分代码字段记录他人用一次性代码时,执行他人用一次性数字密钥验证。
所述本人用一次性数字密钥验证操作如下:确认被记录到本人用一次性数字密钥帧的一次性数字密钥字段中的用户终端电话号码是否已被注册到IoT开关设备200,若用户终端电话号码已被注册,则第一次验证被记录到本人用一次性数字密钥帧的用户密码字段中的用户密码是否与注册到IoT开关设备200的用户密码互相一致,然后比较在本人用一次性数字密钥帧的一次性数字密钥字段中,与电话号码一同接收的时间戳的时间和被注册到IoT开关设备200的时间戳的时间,若被注册到IoT开关设备200的时间在接收的时间之前或者为初始时间戳时间,则判断为有效的用户的数字密钥而完成第二次验证。
所述他人用一次性数字密钥验证操作如下:确认被记录到他人用一次性数字密钥帧的一次性数字密钥字段中的用户终端电话号码是否已被注册到IoT开关设备200,若用户终端电话号码已被注册,则第一次验证被记录到他人用一次性数字密钥帧的IoT开关设备固有MAC地址字段中的IoT开关设备固有MAC地址是否与被注册到IoT开关设备200的IoT开关设备固有MAC地址互相一致,然后比较在他人用一次性数字密钥帧的一次性数字密钥字段中,与电话号码一同接收的时间戳的时间和被注册到IoT开关设备200的时间戳的时间,若被注册到IoT开关设备200的时间在接收的时间之前或者为初始时间戳时间,则判断为有效的用户的数字密钥而完成第二次验证。
发明的效果
根据本发明的实施形态,虽然现有的IoT开关设备200用于设定WiFi连接的步骤非常复杂且困难,但应用声波通信的方式具有能够容易地收送设备之间连接信息的优点,即使没有专业知识的用户也能容易地连接到设备。
并且,根据本发明的实施形态,向SNS传送一次性密钥时,直接传送声源文件或传送声源文件URL,无需安装专用应用程序也能发送一次性密钥。
附图说明
图1是本发明实施例的利用声波通信的IoT开关设备操作系统的结构图。
图2是本发明实施例的通信终端100的构成框图。
图3是本发明实施例的管理员注册帧的示例图。
图4是本发明实施例的用户注册帧的示例图。
图5是本发明实施例的变更密码帧的示例图。
图6是本发明实施例的本人用一次性数字密钥帧的示例图。
图7是本发明实施例的他人用一次性数字密钥帧的示例图。
图8是本发明实施例的IoT开关设备200的前面及后面示例图。
图9是本发明实施例的IoT开关设备200的构成框图。
图10是根据本发明实施例基于接收声波提取及验证数据的流程示例图。
图11是实现本发明实施例的管理员注册的流程示例图。
图12是基于本发明实施例实现用户注册的流程示例图。
图13是基于本发明实施例实现密码变更的流程示例图。
图14是本发明实施例的数字密钥处理示例流程图。
图15及图16是基于本发明实施例的十进制传送方式的示例表。
具体实施方式
本发明的优点及特征,以及达成这些的方法,可通过参照附图及详细说明的实施例而明确理解。但本发明并不受限于以下公开的实施例,而是能够以多种形式实现,这些实施例的目的仅在于使本发明公开完整并向本发明所属技术领域的普通技术人员完整地通知本发明的范畴,本发明仅根据权利要求书的范畴而被定义。并且,判断为相关的公知技术等有可能会混淆本发明的技术要旨时,省略有关的详细说明。
图1是本发明实施例的利用声波通信的IoT开关设备操作系统的结构图,图2是本发明实施例的通信终端100的构成框图,图3是本发明实施例的管理员注册帧的示例图,图4是本发明实施例的用户注册帧的示例图,图5是本发明实施例的变更密码帧的示例图,图6是本发明实施例的本人用一次性数字密钥帧的示例图,图7是本发明实施例的他人用一次性数字密钥帧的示例图,图8是本发明实施例的IoT开关设备200的前面及后面示例图,图9是本发明实施例的IoT开关设备200的构成框图,图10是根据本发明实施例基于接收声波提取及验证数据的流程示例图,图11是实现本发明实施例的管理员注册的流程示例图,图12是基于本发明实施例实现用户注册的流程示例图,图13是基于本发明实施例实现密码变更的流程示例图,图14是本发明实施例的数字密钥处理示例流程图,图15及图16是基于本发明实施例的十进制传送方式的示例表。
根据本发明,无需连接另外的中继服务器和H/W(BLE、WiFi等),以智能手机的扬声器利用声波通信就能直接开关IoT开关装置。
为此,如图1所示,可以包括智能手机等的通信终端100、门锁等的IoT开关设备200。
通信终端100在附图中以智能手机(smart phone)为例,但除了智能手机,还可以采用平板电脑(tablet PC)、触屏平板电脑(slate PC)、便携式多媒体播放器(PMP:Portable Multimedia Player)等。当然,本发明可采用的终端不受限于上述种类,包括所有可以与外部设备进行无线通信的终端。
通信终端100可以通过声波通信向IoT开关设备200请求选自管理员注册、用户注册、传送变更密码、传送用于用户本人开关IoT开关设备200的本人用一次性数字密钥、传送用于其他用户终端开关IoT开关设备200的他人用一次性数字密钥中的任意一个以上的操作。
其中,声波通信利用的声波信号是声波频带,例如,18,000Hz~19,800Hz之间的信号。这种频带不是人类可以听见的可听频带的声波,因此是人类无法听到的频率信号。因此,利用不可听声波频带的信号来执行管理员注册、用户注册、传送变更密码、传送用于用户本人开关IoT开关设备200的本人用一次性数字密钥、传送其用于他用户终端开关IoT开关设备200的他人用一次性数字密钥等操作。
为此,通信终端100如图2所示,可以包括管理员注册帧创建模块110、用户注册帧创建模块120、变更密码帧创建模块130、本人用一次性数字密钥帧创建模块140、他人用一次性数字密钥帧创建模块150、声波传输器160。
管理员注册帧创建模块110创建用于以声波向IoT开关设备200传送该开关装置将要连接的WiFi(SSID和密码)信息和管理员终端的信息(相同WiFi的IP地址及手机号)的帧。因此,管理员注册帧创建模块是创建记录了与其他声波服务不重复地表示管理员注册的固有PIN码、管理员连接IP地址信息、WiFi连接信息的管理员注册帧的模块。
其中,管理员注册帧如图3所示,可以包括:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的管理员注册识别PIN码;管理员终端IP地址字段,其中记录了管理员终端连接的IP地址;WiFi SSID字段,其中记录了管理员终端连接的WiFi的SSID;SSID密码字段,其中记录了可以连接WiFi的连接密码;以及管理员终端电话号码字段,其中记录了将被注册为管理员的管理员终端的电话号码。作为参考,管理员注册帧的字段构成信息是通信终端100与IoT开关设备200预先协商好的,同样适用于后述的用户注册帧、变更密码帧、本人用一次性数字密钥帧、他人用一次性数字密钥帧。
通过声波通信接收到这种管理员注册帧的IoT开关设备200,会以接收的WiFi信息试图连接WiFi,正常连接后,IoT开关装置与接收的12位数IP地址(管理员终端)通过WiFi连接,可相互容易地设置更多的信息。因此,虽然现有IoT开关设备200用于设定WiFi连接的步骤非常复杂且困难,但应用声波通信的方式具有能够容易地收送设备之间连接信息的优点,即使没有专业知识的用户也能轻易地连接到设备。
用户注册帧创建模块120是创建向IoT开关设备200传送用作数字密钥的终端的电话号码,而发送管理员将该用户注册到IoT开关设备200的信息的帧的模块。为此,用户注册帧创建模块120创建记录了表示用户注册的固有PIN码和具有IoT开关设备200使用权限的用户终端的电话号码的用户注册帧。其中,用户注册帧如图4所示,可以包括:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的用户注册识别PIN码;管理员密码字段,其中记录了管理员输入的管理员密码;以及用户终端电话号码字段,其中记录了具有IoT开关设备200的开关权限的用户终端的电话号码。其中,管理员密码是注册到IoT开关装置的管理员的15位数密码,且用户终端电话号码是每一个号码可以注册最大20位数的号码,被增加到相当于注册用户数量的帧(Frame)。
变更密码帧创建模块130是创建用于发送为了变更对应用户电话号码的密码的信息的帧的模块。为此,变更密码帧创建模块130创建记录了与其他声波服务不重复地表示密码变更的固有的PIN码,和将变更并注册到IoT开关设备200的变更密码的变更密码帧。其中,变更密码帧如图5所示,可以包括:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的变更密码识别PIN码;当前用户密码字段,其中记录了之前预设的当前用户密码;变更用户电话号码字段,其中记录了需要变更的用户终端的电话号码;以及变更密码字段,其中记录了将被分配到需要变更的用户终端而变更的密码。例如,可以在用户密码字段记录该用户之前保存的15位数的当前密码,在变更密码字段可以记录该用户号码需要变更的15位数密码。
本人用一次性数字密钥帧创建模块140创建用于发送为了打开IoT开关装置而传送OTP方式的一次性数字密钥的数字密钥声波的帧。为此,本人用一次性数字密钥帧创建模块140创建记录了表示一次性数字密钥的传送的固有的PIN码和所述本人用一次性数字密钥的本人用一次性数字密钥帧。
其中,本人用一次性数字密钥帧如图6所示,可以包括:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的一次性数字密钥识别PIN码;区分代码字段,其中记录了本人用一次性代码,表示用于用户本人开关IoT开关设备200而使用的本人用一次性数字密钥;用户密码字段,其中记录了用户密码;以及一次性数字密钥字段,其中记录了由创建数字密钥的用户终端的电话号码和数字密钥输入时刻的时间戳构成的OTP方式的一次性数字密钥。尤其,在一次性数字密钥字段记录OTP方式的一次性数字密钥,这表示创建数字密钥时变更时间戳,而使得无法通过复制使用数字密钥地创建并记录一次性数字密钥。
他人用一次性数字密钥帧创建模块150创建一次性密钥,在未设置IoT开关设备200的专用应用程序的特定用户的智能手机上有限制地实现开关。因此,当通过SNS传送该一次性密钥时,直接传送音频文件或者传送音频文件URL,无需安装专用应用程序即可发送音频。为此,他人用一次性数字密钥帧创建模块150创建记录了表示一次性数字密钥的传送的固有PIN码和所述他人用一次性数字密钥的他人用一次性数字密钥帧。
其中,他人用一次性数字密钥帧如图7所示,可以包括:PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的一次性数字密钥识别PIN码;区分代码字段,其中记录了他人用一次性代码,表示用于其他用户终端开关IoT开关设备200的他人用一次性数字密钥;IoT开关设备固有MAC地址字段,其中记录了用于进行声波通信的IoT开关设备200的固有MAC地址;一次性数字密钥字段,其中记录了由创建数字密钥的用户终端的电话号码和数字密钥输入时刻的时间戳构成的OTP方式的一次性数字密钥。例如,IoT开关设备200的固有MAC地址可以使用管理员注册IoT开关设备200时,由设备传送的终端IC的固有号码。
当通过SNS传送该一次性密钥时,直接传送音频文件或者传送音频文件URL,无需安装专用应用程序即可发送音频。
声波传输器160起到通过声波信号传输管理员注册帧、用户注册帧、变更密码帧、本人用一次性数字密钥帧、他人用一次性数字密钥帧的功能。
作为参考,如已知常识,声波通信相比蓝牙等RF通信,可以进行低电力通信。声波通信为了通过声波信号进行数据传输,利用二进制频移键控(BFSK:Binary FrequencyShift Keying)和振幅键控(ASK:Amplitude Shift Keying)等连续波形(CW:ContinuousWaveform)变调。BFSK变调方式是向两个特定频率的声波分别分配0和1的方式,CW变调方式是与频率无关地,将特定强度以上的声音持续特定时间以上的分配为1,无声音的状态持续特定时间以上的分配为0的方式。基于这种变调方式的通信,在特定单位时间内,以两个形态的声波仅传送1比特的数据。通常的移动通信终端使用的声波相比电波,频率非常低,因此用于区分将要传送的数据列的时间即单位时间相比电波长得多。因此,仅利用两种形态的声波,在单位时间内传送1比特时,传送速度会很慢,从而不能只利用两种形态的声波,应利用具有多种频率音的声波。即,将使用的频率音设定为音乐中使用的音高频率,匹配各个音高频率与数据数字值,通过传送多种频率音并解码来实现通信。如所述,单位时间内可以传送许多比特。但现有声波通信的传输速度较低且可能会出现传输错误,为了解决该问题,可以使用本申请人的授权专利10-1568314方式来纠正由于硬件特性引起的错误,在多个声波重叠的情况下,可以准确地接收从最近的地方发送的数据。当然,除此之外,也可以使用公知的其他各种声波通信方式。
IoT开关设备200如图8所示,作为门锁开关设备,正面设有接收声波的麦克风20和接收输入的按键10,背面设有电池收纳盒30、设定按钮220。
IoT开关设备200通过与通信终端100的声波通信,执行由通信终端100请求的管理员注册、用户注册、密码变更、保存本人用一次性数字密钥、利用他人用一次性数字密钥开门和关门等操作。并且,发出可以通过声音识别的状态警报,例如错误发生警报或注册完成警报,并执行省电模式即睡眠模式(sleep mode)操作。
为此,IoT开关设备200如图9所示,可以包括声波接收器210、设定按钮220、管理员注册模块230、用户注册模块240、变更密码更新模块250、一次性数字密钥处理模块260、消息推送模块270。
设定按钮220设置在IoT开关设备200,当设定按钮被用户按住预设的基准时间以上时,读取声波接收器210接收的帧的PIN码字段。即,IoT开关设备200的设定按钮被按住基准时间以上而被唤醒(Wake up)时,按设定时间(例如30秒)激活声波接收器210。设定按钮被按住预设的基准时间以上时,从睡眠模式(sleep mode)转换到唤醒模式(wake up mode)而接收的帧中,在预设的字段位置提取有效数据,未能提取到有效数据时,发出警报音并返回睡眠模式。
声波接收器210通过声波接收管理员注册帧、用户注册帧、变更密码帧、本人用一次性数字密钥帧、他人用一次性数字密钥帧。即,利用麦克风感测声波信号,通过被感测的声波信号的解调来创建帧数据。如图11所示,对利用麦克风获取的模拟声波信号,按照用户终端的声波传输器160指定的特定样品(Sample)进行采样(Sampling),收集到MCU的内存队列“queue:FIFO(First In First Out:先进先出)”,实时提取数据,在指定时间内反复实施,直到检测出数据频率为止。若在指定的时间内无法提取数据,则发出警报(状态提示音),转换到睡眠模式(Sleep mode)。
关于管理员注册模块230,当所述设定按钮被按住预设的基准时间以上时,读取声波接收器210接收的帧的PIN码字段,若记录到帧的PIN码字段中的PIN码是管理员注册PIN码,则判断为接收的帧是管理员注册帧,如图11所示,从通过声波接收器210接收的管理员注册帧提取管理员连接IP地址信息及WiFi连接信息并保存。因此,管理员注册模块230利用通过声波接收器210接收的记录到管理员注册帧的WiFi SSID字段的SSID、记录到SSID密码字段的WiFi连接密码而连接WiFi后,连接记录到管理员终端IP地址字段的管理员终端IP地址,将IoT开关设备200的固有MAC地址传送到管理员终端。当WiFi连接或管理员终端IP地址连接失败时,发出警报音并返回睡眠模式。
关于用户注册模块240,当所述设定按钮被按住预设的基准时间以上时,读取声波接收器210接收的帧的PIN码字段,若记录到帧的PIN码字段中的PIN码是用户注册PIN码,则从通过声波接收器210接收的用户注册帧提取用户终端的电话号码并保存。为此,用户注册模块240如图12所示,利用通过声波接收器210接收的用户注册帧的管理员密码字段提取管理员密码,若提取的管理员密码与之前注册的管理员密码一致,则更新注册为记录到用户注册帧的新用户终端,若不一致,则发出警报音并返回睡眠模式。
其中,更新注册为所述新用户终端可通过记录用户终端电话号码字段中的用户终端电话号码、用户设定的用户密码、用户设定密码时的时间戳而更新。关于用户密码和时间戳,可以设定该用户最初用数字密钥认证IoT开关装置时,由用户设定的密码和时间戳,关于密码注册,可以进入密码变更模式而由个别用户随时变更。
完成管理员认证后,初始化保存在IoT开关设备200的闪存(附图未示出)中的用户列表,注册接收到的新用户。因此,在IoT开关设备200的闪存中,可以采用如下结构注册用户。
“表1”
序号 用户电话号码 用户密码(初始为0) 时间戳(初始为0)
关于变更密码更新模块250,当所述设定按钮被按住预设的基准时间以上时,读取声波接收器210接收的帧的PIN码字段,若记录到帧的PIN码字段的PIN码是变更密码PIN码,则从通过声波接收器210接收的变更密码帧提取变更电话号码并更新。如图13所示,按住IoT开关设备200后面的设定按钮一定时间时,从睡眠模式(sleep mode)唤醒(wake up)而激活密码变更声波接收模式。并且,从IoT开关设备200的麦克风接收到变更密码帧时,更新保存在内部存储器(闪存)中的用户的该信息。即,完成数据验证后,对应保存在IoT开关装置的用户电话号码的密码若与接收到的当前密码互相一致,则以接收到的变更密码进行更新并保存。相反,若未接收到用户电话号码或与当前密码不一致,则发出状态警报音并进入睡眠模式(Sleep mode)。
关于一次性数字密钥处理模块260,当检测到触摸IoT开关设备200或设定的声波带时,如图14所示,利用通过声波接收器210接收的本人用一次性数字密钥帧或他人用一次性数字密钥来执行IoT开关设备200的开门和关门。保存的一次性数字密钥用于基于IoT开关设备200按键的开关认证。为此,数字密钥处理模块操作如下,当帧的PIN码字段具有一次性数字密钥识别PIN码并且帧的区分代码字段具有本人用一次性代码时,执行本人用一次性数字密钥验证。其中,OTP方式的本人用一次性数字密钥用于用户开关IoT开关设备200,OTP方式的他人用一次性数字密钥是未安装专用应用程序的特定用户的智能手机中有限地进行开关的一次性密钥。
确认记录到帧的PIN码字段的PIN码是否是有效的PIN码,若是有效的PIN码,确认第五个区分代码字段是否为1和2,若符合兼容性,将接收的数据进行如下解析而保存到存储器变量中。
Pin code=Frame 1号第1~4个数据
区分代码=Frame 1号第5个数据
密码=Frame 1号第6~20个数据
用户电话号码+OTP代码(时间戳)=Frame 2号
若不符合兼容性,识别为错误密钥,发出状态警报后进入睡眠模式(Sleep mode)。
例如,若兼容性一致,区分代码为本人用一次性代码即1,则将其识别为由用户传送的数字密钥,若区分代码为他人用一次性代码即2,则区分为用户向他人提供的即时(一次性)密钥。
数字密钥验证是当区分代码为本人用一次性代码即1时,实施用户数字密钥验证,当区分代码为他人用一次性代码即2时,实施即时(一次性)验证。
记录的是本人用一次性代码时,实施本人用一次性数字密钥验证,确认被记录到本人用一次性数字密钥帧的一次性数字密钥字段中的用户终端电话号码是否已被注册到IoT开关设备200,若用户终端电话号码已被注册,第一次验证被记录到本人用一次性数字密钥帧的用户密码字段中的用户密码是否与注册到IoT开关设备200的用户密码互相一致,比较本人用一次性数字密钥帧的一次性数字密钥字段中与电话号码一同接收的时间戳的时间和被注册到IoT开关设备200的时间戳的时间。若被注册到IoT开关设备200的时间在接收的时间之前或者初始时间戳时间,则判断为有效的用户的数字密钥而完成第二次验证。完成密钥验证后,打开IoT开关设备200。
如上所述,确认IoT开关设备200中是否存在以该电话号码注册的用户。若存在用户的电话号码,则确认IoT开关设备200中以该用户电话号码注册的密码与接收的密码是否相同。若接收的密码相同或IoT开关装置中以初始密码注册,则识别为用户首次传送数字密钥并进入下一步骤。比较与电话号码一同接收的时间戳的时间与被注册到IoT开关设备200的时间戳的时间,若被注册到IoT开关设备200的时间在接收的时间之前或者初始时间戳时间,则判断为有效的用户的数字密钥而完成第二次验证。若不符合上述事项,识别为错误的数字密钥而发出状态警报音并进入睡眠模式(Sleep mode)。完成密钥验证后,打开IoT开关设备200,打开IoT开关设备200后,接收的数字密钥信息中如果是初始的用户数字密钥,则更新该用户的密码。将该用户的时间戳更新为接收的时间戳。因时间戳始终被更新,无法对数字密钥进行录音或再次使用一次性发放的密钥。
并且,数字密钥处理模块当帧的PIN码字段具有他人用一次性数字密钥识别PIN码并且帧的区分代码字段具有他人用一次性代码时,执行他人用一次性数字密钥验证。
其中,他人用一次性数字密钥验证操作如下,确认被记录到他人用一次性数字密钥帧的一次性数字密钥字段的用户终端电话号码是否已被注册到IoT开关设备200,若用户终端电话号码已被注册,第一次验证被记录到他人用一次性数字密钥帧的IoT开关设备固有MAC地址字段的IoT开关设备固有MAC地址是否与被注册到IoT开关设备200的IoT开关设备固有MAC地址互相一致。比较他人用一次性数字密钥帧的一次性数字密钥字段中与电话号码一同接收的时间戳的时间和被注册到IoT开关设备200的时间戳的时间,若被注册到IoT开关设备200的时间在接收的时间之前或者初始时间戳时间,则判断为有效的用户的数字密钥而完成第二次验证。完成密钥验证后,打开IoT开关设备200。
如上所述,确认IoT开关设备200中是否存在以该电话号码注册的用户。
若存在用户的电话号码,则确认IoT开关设备200的固有用户名(固有MAC地址)与接收的密码是否相同。接收到相同的IoT开关设备200固有用户名(固有MAC地址)时,进入下一步骤。比较与电话号码一同接收的时间戳的时间与注册到IoT开关装置的时间戳的时间,若被注册到IoT开关设备200的时间在接收的时间之前或者初始时间戳时间,则判断为有效的用户的数字密钥而完成验证。若不符合上述事项,识别为错误的数字密钥而发出状态警报音并进入睡眠模式(Sleep mode)。完成密钥验证后,打开IoT开关设备200,打开IoT开关设备200后,接收的数字密钥信息中如果是初始的用户数字密钥,则更新该用户的密码。将该用户的时间戳更新为接收的时间戳。
消息推送模块270起到将IoT开关设备200的操作状态传送到管理员终端的功能。正常打开IoT开关设备200时,将用注册到IoT开关设备200的WiFi信息连接该信息而用注册的管理员令牌传送推送(Push)警报后,进入睡眠模式(Sleep mode)。
另外,记录到帧的数据形态可以是本申请人注册的专利第10-1568314号中记载的以二进制或十六进制的形式记录声波数据,也可以记录为十进制传送方式。即,如图15所示,如果具有数据帧频率表和接收个数频率表,例如,传送20位数12345678901234567890 1号帧时,分配频率的话,会出现如图16的一共19个频率,因此接收个数频率为第19个频率。
为了便于理解,以上描述的本发明的实施例是多种可选实施例中的优选实施例,但本发明的技术思想并不局限于上述实施例,在不脱离本发明技术思想的范围内,可以实施多种变更及均等的其他实施例。

Claims (8)

1.一种利用声波通信的物联网开关设备操作系统,其特征在于,包括:
通信终端,通过声波通信向IoT开关设备请求选自管理员注册、用户注册、传送变更密码、传送用于用户本人开关IoT开关设备的本人用一次性数字密钥、传送用于其他用户终端开关IoT开关设备的他人用一次性数字密钥中的任意一个以上的操作;以及
IoT开关设备,通过与所述通信终端的声波通信,执行由所述通信终端请求的管理员注册、用户注册、密码变更、保存本人用一次性数字密钥、利用他人用一次性数字密钥开门和关门。
2.根据权利要求1所述的利用声波通信的物联网开关设备操作系统,其特征在于,所述通信终端包括以下中的一个以上:
管理员注册帧创建模块,创建管理员注册帧,其中记录了表示管理员注册的固有PIN码、管理员连接IP地址信息、WiFi连接信息;
用户注册帧创建模块,创建用户注册帧,其中记录了表示用户注册的固有PIN码、具有IoT开关设备使用权限的用户终端的电话号码;
变更密码帧创建模块,创建变更密码帧,其中记录了表示密码变更的固有PIN码、将变更并注册到IoT开关设备的变更密码;
本人用一次性数字密钥帧创建模块,创建本人用一次性数字密钥帧,其中记录了表示一次性数字密钥的传送的固有PIN码、所述本人用一次性数字密钥;
他人用一次性数字密钥帧创建模块,创建他人用一次性数字密钥帧,其中记录了表示一次性数字密钥的传送的固有PIN码、所述他人用一次性数字密钥;以及
声波传输器,通过声波信号传输所述管理员注册帧、用户注册帧、变更密码帧、本人用一次性数字密钥帧、他人用一次性数字密钥帧。
3.根据权利要求2所述的利用声波通信的物联网开关设备操作系统,其特征在于,所述IoT开关设备包括:
声波接收器,通过声波接收所述管理员注册帧、用户注册帧、变更密码帧、本人用一次性数字密钥帧、他人用一次性数字密钥帧;
设定按钮,安装在IoT开关设备上;
管理员注册模块,当所述设定按钮被按住预先设定的基准时间以上时,读取声波接收器接收的帧的PIN码字段,若记录到帧的PIN码字段中的PIN码是管理员注册PIN码时,则从通过声波接收器接收的管理员注册帧提取管理员连接IP地址信息及WiFi连接信息并保存;
用户注册模块,当所述设定按钮被按住预先设定的基准时间以上时,读取声波接收器接收的帧的PIN码字段,若记录到帧的PIN码字段中的PIN码是用户注册PIN码时,则从通过声波接收器接收的用户注册帧提取用户终端的电话号码并保存;
变更密码更新模块,当所述设定按钮被按住预先设定的基准时间以上时,读取声波接收器接收的帧的PIN码字段,若记录到帧的PIN码字段的PIN码是变更密码PIN码时,则从通过声波接收器接收的变更密码帧提取变更电话号码并更新;
一次性数字密钥处理模块,当检测到触摸IoT开关设备或设定的声波带时,利用通过声波接收器接收的本人用一次性数字密钥帧或他人用一次性数字密钥来执行开门和关门;以及
消息推送模块,将IoT开关设备的操作状态传送到管理员终端。
4.根据权利要求3所述的利用声波通信的物联网开关设备操作系统,其特征在于,所述管理员注册帧包括以下中的一个以上:
PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的管理员注册识别PIN码;
管理员终端IP地址字段,其中记录了管理员终端连接的IP地址;
WiFi SSID字段,其中记录了管理员终端连接的WiFi的SSID;
SSID密码字段,其中记录了可以连接WiFi的连接密码;以及
管理员终端电话号码字段,其中记录了将被注册为管理员的管理员终端的电话号码。
5.根据权利要求3所述的利用声波通信的物联网开关设备操作系统,其特征在于,所述用户注册帧包括以下中的一个以上:
PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的用户注册识别PIN码;
管理员密码字段,其中记录了管理员输入的管理员密码;以及
用户终端电话号码字段,其中记录了具有IoT开关设备的开关权限的用户终端的电话号码。
6.根据权利要求3所述的利用声波通信的物联网开关设备操作系统,其特征在于,所述变更密码帧包括以下中的一个以上:
PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的变更密码识别PIN码;
当前用户密码字段,其中记录了预先设定的当前用户密码;
变更用户电话号码字段,其中记录了需要变更的用户终端的电话号码;以及
变更密码字段,其中记录了将被分配到需要变更的用户终端而变更的密码。
7.根据权利要求3所述的利用声波通信的物联网开关设备操作系统,其特征在于,所述本人用一次性数字密钥帧包括以下中的一个以上:
PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的一次性数字密钥识别PIN码;
区分代码字段,其中记录了本人用一次性代码,表示用于用户本人开关IoT开关设备而使用的本人用一次性数字密钥;
用户密码字段,记录了用户密码;以及
一次性数字密钥字段,其中记录了由创建数字密钥的用户终端的电话号码和数字密钥输入时刻的时间戳构成的OTP方式的一次性数字密钥。
8.根据权利要求7所述的利用声波通信的物联网开关设备操作系统,其特征在于,所述他人用一次性数字密钥帧包括以下中的一个以上:
PIN码字段,其中记录了区别于其他声波服务的固有的一次性数字密钥识别PIN码;
区分代码字段,其中记录了他人用一次性代码,表示用于其他用户终端开关IoT开关设备的他人用一次性数字密钥;
IoT开关设备固有MAC地址字段,其中记录了用于进行声波通信的IoT开关设备的固有MAC地址;以及
一次性数字密钥字段,其中记录了由创建数字密钥的用户终端的电话号码和数字密钥输入时刻的时间戳构成的OTP方式的一次性数字密钥。
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