CN115941467B - 一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物联网通信技术领域，具体涉及一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法及系统，方法包括以下步骤：终端设备向云端服务器发送零接触注册请求；云端服务器根据所述零接触注册请求中的产品序列号检索出对应的注册模板，将检索到的注册模板与终端设备绑定，并生成终端设备对应的通信令牌；根据通信令牌，终端设备与云端服务器建立通讯连接，并从云端服务器下载初始化配置任务，根据初始化配置任务完成初始化设置。本发明的方法和设备使得终端设备连接网络后就可在设备管理员全程无介入的情况下通过网络连接到云端自动完成注册和后续初始化配置。

Description

一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法及系统

技术领域

本发明涉及物联网通信技术领域，具体涉及一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法及系统。

背景技术

依托于物联网概念的迅速拓展，物联网平板设备被广泛用于各个领域，比如工厂里用来操控机床的工业平板、电梯里轮播广告的展览平板等。物联网设备在带来其自身功能价值的同时却也给用户带来了操作配置设备的运维成本。因此，优化人机交互方案，简化设备注册到云端流程，尽可能的减轻用户的人工操作负担，利用云端统筹优势来托管设备变得越来越迫切。

现有的物联网云端与平板设备间的交互方式，需要用户通过手输账号密码方式将设备注册到云端，注册结束后还需要手动操控设备完成后续的配置工作，对于在工业领域操控大量设备的管理员来说，每一台设备注册云端时都要重复手动参与，这无疑增添了很多运维工作负担。

发明内容

针对现有技术中平板设备联网需要手动进行注册和配置的缺陷，本发明提供了一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法及系统，平板设备连接网络后就可在设备管理员全程无介入的情况下通过网络连接到云端自动完成注册和后续初始化配置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法，包括以下步骤：

终端设备自动调用云端服务器开放的注册接口，并向云端服务器发送零接触注册请求；

云端服务器根据所述零接触注册请求中的产品序列号检索出对应的注册模板，将检索到的注册模板与所述终端设备绑定，并生成所述终端设备对应的通信令牌；

根据所述通信令牌，所述终端设备与所述云端服务器建立通讯连接，并从云端服务器下载初始化配置任务，根据所述初始化配置任务完成初始化设置；所述初始化配置任务是所述云端服务器根据检索到的注册模板的配置内容生成的。

作为本发明的优选方案，步骤还包括：终端设备注册前，云端服务器生成注册模板，并将即将连接的终端设备的产品序列号导入到所述注册模板中。

作为本发明的优选方案，步骤还包括：云端服务器根据注册模板的链路分组配置给终端设备分组。

作为本发明的优选方案，步骤还包括：若通过所述零接触注册请求未得到通行令牌，则通过扫码二维码方式获取注册模板标识，并通过所述注册模板标识向所述云端服务器发起注册请求；或者直接输入注册模板标识，并将注册模板标识作为请求参数，向云端服务器发起注册请求。

作为本发明的优选方案，所述终端设备根据所述通信令牌与所述云端服务器建立通讯连接包括以下步骤：

所述云端服务器将通信令牌作为响应参数放置在注册请求的响应报文中，并将响应报文返回给所述终端设备；

所述终端设备收到注册成功的响应报文后，获取响应报文中的通信令牌，并通过通信令牌和MQTT协议与所述云端服务器建立通信连接。

作为本发明的优选方案，所述初始化设置的内容包括终端设备初始的音量、亮度、功能权限、应用程序锁定和初始应用。

基于相同的构思，还提出了一种基于注册模板的物联网平板设备注册系统，包括终端设备、设备注册模块和远程指令模块，

所述设备注册模块和远程指令模块在云端服务器中；

所述终端设备自动调用云端服务器开放的注册接口，并向云端服务器发送零接触注册请求；所述终端设备还用于从云端服务器下载初始化配置任务，根据所述初始化配置任务完成初始化设置；所述初始化配置任务是所述云端服务器根据检索到的注册模板的配置内容生成的；

设备注册模块根据所述零接触注册请求中的产品序列号检索出对应的注册模板，将检索到的注册模板与所述终端设备绑定，并生成所述终端设备对应的通信令牌；

所述远程指令模块用于根据所述通信令牌，建立所述终端设备与所述云端服务器之间的通讯连接。

作为本发明的优选方案，云端服务器中还包括注册模板模块；

所述注册模板模块用于生成注册模板，所述注册模板具有相应的标识码。

基于相同的构思，还提出了一种基于注册模板的物联网平板设备注册设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一项所述的一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法。

基于相同的构思，还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的方法和设备使得终端设备连接网络后就可在设备管理员全程无介入的情况下通过网络连接到云端自动完成注册和后续初始化配置。

附图说明

图1为实施例2中一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法的流程图；

图2为实施例2中标识码和可供设备扫描的身份二维码；

图3为实施例2中平板设备在初次开机完成引导设置后自动向云端发起零接触注册的流程图；

图4为实施例3中使用扫描二维码方式平板设备向云端发起注册的流程图；

图5为实施例3中手动输入目标注册模板标识码方式下平板设备向云端发起注册的流程图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

本实施例提供了一种基于注册模板的物联网终端设备注册系统，系统包括：

终端设备，终端设备上搭载了连接云端服务器的工具包。

云端服务器，云端服务器用于管控在该服务器上注册的终端设备。

云端服务器进一步包括：

注册模板模块，注册模板是一个为批量终端设备量身定制的初始化配置内容的副本。在设备注册时，所述云端服务器会为其绑定唯一的注册模板。注册模板生成后，还可以导入批量的终端设备产品序列号到注册模板模块，与注册模板进行关联，一个产品序列号只能关联一个注册模板；

设备注册模块，接收所述终端设备的注册请求，并根据注册请求上的报文，检索到预绑定的目标注册模板，将注册模板和发起注册请求的终端设备绑定，注册成功后将注册模板内容发送给所述终端设备；

远程指令模块，云端服务器通过远程指令向注册成功并建立连接的所述终端设备下发操作指令，从而实现云端服务器远程操控终端设备。

所述注册模板进一步包括：

唯一标识码：云端服务器通过唯一标识码锁定唯一的注册模板。

身份二维码：云端服务器为注册模板生成动态身份二维码，供终端设备扫描提取注册模板内容。

设备配置项：可用于设置终端设备初始的音量、亮度、功能权限、应用程序锁定、初始应用等配置内容。

链接分组：终端设备注册到平台后自动挂载到指定设备组下。

设备池：用来批量导入欲绑定此注册模板的终端设备的产品序列号。产品序列号对应的设备注册时，所述云端服务器会为其绑定此注册模板。

一种基于注册模板的物联网终端设备注册方法，具体包括以下内容：

终端设备注册前，预先通过云端服务器的注册模板模块生成一个为业务定制的注册模板。

将所述终端设备的产品序列号导入到所述注册模板中。

为所述终端设备开机，所述终端设备在出厂首次开机后，会引导用户为其配置可用的WIFI。

所述终端设备连接WIFI后，先判断自身是否拥有服务端为每个注册成功设备发放的通讯令牌。

如果否，所属终端设备则会自动调用所述云端服务器开放的注册接口，请求将注册方式设置为零接触注册，并且终端设备向云端服务器发送零接触注册请求。

所谓零接触注册是指整个终端设备注册过程中用户全程无介入、无感知，无需进行任何操作，由终端设备自动发起、完成注册以及后续初始化配置工作。

所述云端服务器根据零接触注册请求中的产品序列号检索与之关联的注册模板，将检索到的注册模板与此设备绑定。

进一步地，所述云端服务器将注册成功的终端设备按照注册模板里的链接分组进行配置，将终端设备挂载到对应设备组下面。

进一步地，所述云端服务器根据检索到的注册模板配置内容，为所述终端设备生成一个初始化配置任务。此配置任务会在所述终端设备第一次与所述云端服务器建立通讯链路时下发。

进一步地，所述云端服务器会为成功注册的所述终端设备生成一个唯一的通讯令牌，将此令通讯令牌作为响应参数放置在注册请求的响应报文中，并将响应报文返回给所述终端设备。

所述终端设备收到注册成功响应后，将响应中的通讯令牌存储在数据永久保存的安全存储区内。

所述终端设备利用拿到的通讯令牌通过MQTT协议与所述云端服务器建立直连的安全通讯链路。

优选的，所述云端服务器将建立连接的终端设备状态置为在线。

进一步地，所述云端服务器检索此终端设备的初始化配置任务，将其打包成一个远程操作指令下发给此终端设备，下发后将此远程操作指令状态置为已发送。

设置为已发送状态的远程操作指令会自动监听所述终端设备上送的指令接收通知，若在接下来的一段时间内未监听到所述终端设备上送的指令接收通知，则将此指令标记为发送超时。

优选的，所述终端设备收到初始化配置指令后，向所述云端服务器发送收到指令通知，告知所述云端服务器终端设备已受理此指令。

所述终端设备执行所述云端服务器注册模板赋予的初始化配置。

所述终端设备执行初始化配置结束后，向所述云端服务器发送指令执行结果通知。

所述云端服务器收到执行结果通知后，更新此远程操作指令执行结果，完成此次设备注册流程。

可预见地，如果出现网络连接异常，云端服务器会出现与设备端断开MQTT链接的情况，触发此场景后，云端服务器将此设备状态置为离线，此时若对此设备进行远程操作，则指令会因为设备离线无法正常下发。不过云端服务器会在设备再次连接时，根据连接设备的SN号，检索在设备断开连接的这段时间内所有未下发的远程指令，并重新下发。

如果所述终端设备自动触发的零接触注册失败，则会跳转到人工注册界面。

所述人工注册界面支持扫描二维码注册与手输注册模板标识注册。

如果所述终端设备使用二维码模式注册，需要扫描所述云端服务器生成的注册模板二维码，获取二维码中的注册模板标识。

进一步地，所述终端设备调用所述云端服务器开放的注册接口，将请求中将注册方式设置为二维码注册，并将注册模板标识写入到注册请求的报文里。

进一步地，所述云端服务器受理所述终端设备注册请求，根据注册模板标识检索到目标注册模板，完成与上述零接触注册相同后续步骤地注册流程。

另外，如果所述终端设备使用模板标识注册模式注册，需要在设备注册界面手动输入注册模板标识，并将此作为请求参数，向云端服务器发起注册请求。

所述云端服务器受理所述终端设备注册请求，根据所述终端设备手动输入的注册模板标识检索到目标注册模板，完成与上述零接触注册相同后续步骤地注册流程。

所述终端设备注册成功并完成初始化配置后，通过与所述云端服务器建立的通讯连接，定时将自身属性状态同步到云端。

所述云端服务器后续通过远程指令模块实时向已注册的设备下发远程指令方式远程操控设备。

优选的，所述终端设备可以是平板设备、笔记本电脑、手机等移动通讯终端。

实施例2

图1是本发明实施实例提供的一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法的流程图，具体步骤如下：

S101.定义注册模板名称和描述，对注册模板名称做唯一性校验。设置名称并通过唯一性校验后，云端服务器会为此注册模板自动生成唯一的9位标识码和可供设备扫描的身份二维码，标识码和可供设备扫描的身份二维码如图2所示。

S102.设置设备初始化配置，初始化设备的锁屏密码、默认应用权限、系统升级策略，为设备分配初始携带的应用软件，为设备分配锁屏、蓝牙、应用程序安装卸载、蓝牙、相机、麦克、ADB、NFC和USB等功能权限。

S103.将设备设置成单独的应用或多应用锁定模式。如果开启应用锁定模式，设备会运行进入此应用并且无法退出，将用户局限在单独的应用中使用此设备。

S104.指定使用此注册模板注册的设备被分配到哪一个设备组下。设备组可以方便用户通过组设置策略或发起远程指令的方式，对同一组下的设备无差别管理。

S105.为注册模板导入预使用此模板注册的设备产品序列号。当这些设备发起零接触注册时，会绑定此模板并使用此模板配置完成后续初始化。

注册模板成功创建后，将选取在系统应用中搭载连接云端工具包的平板设备进行后续注册操作。

在本实施例中，搭载连接云端工具包是平板设备访问云端实现注册所必须具备的条件。该工具包会在平板设备出厂前直接打入其系统应用。

选取的平板设备在初次开机完成引导设置后将自动向云端发起零接触注册，其流程见图3所示，具体步骤如下：

第一步、首次开机，平板设备系统应用会引导用户选择国家、设置语言及WIFI。

第二步，平板设备连网后，系统应用会自动调用连接云端工具包中的注册接口，向云端服务器发起基于HTTPS协议的注册请求，并将自身的产品序列号作为请求参数放置在报文中。

第三步，云端服务器收到平板设备发起的注册请求后，通过上送的产品序列号，检索到有导入此产品序列号的注册模板，将此设备与注册模板进行绑定。

第四步，进一步地，读取此注册模板配置内容，注册模板内可以定义设备初始化时所需的所有应用及文件，定义设备的所具备的功能权限及初始属性。云端服务器会将读取的这些配置编辑成任务参数，创建一个与注册设备关联的初始化配置任务，此任务会在平板设备初次连接到云端服务器时打包成远程指令下发。

第五步，云端服务器根据注册模板的链路分组配置，将其分配到对应设备组下，并为此平板设备生成唯一的通讯令牌，响应给平板设备。后续平板设备端与云端创建MQTT连接时，将此通讯令牌作为其身份标识发送到云端服务器，云端服务器则通过平板设备发出的通讯令牌识别出连接的目标设备为已注册上的众多设备中的哪一个。

第六步，平板设备收到云端应答报文体中的通讯令牌后，先将其存储在安全存储区，然后使用通讯令牌作为其身份标识，与云端服务器建立基于MQTT协议的通讯连接。

第七步，云端服务器在和设备端建立MQTT连接后，将预先生成的初始化配置任务打包成远程操作指令下发。指令下发后，会将远程指令记录表中此条指令的状态置为已发送。

第八步，平板设备需要在收到远程指令的第一时间上送指令已收到通知。云端服务根据设备端上送的通知，及时将指令状态更新为已收到。

第九步，设备执行初始化设置，结束后，上送执行结果通知。云端服务器根据通知中的执行结果，完成指令最终状态更新，结束此初始化配置任务。

在另一个实施例中，云端服务器根据设备上送的产品序列号没有找到对应的注册模板，会向设备端响应零接触注册失败，并返回失败描述。

实施例3

平板设备收到零接触注册的失败响应后，会跳转到人工注册页面，人工注册页面支持扫描二维码注册和输入注册模板唯一标识注册。

在此实施例中我们将使用扫描二维码方式进行注册。参见图4，具体步骤如下：

第一步，云端服务器根据平板设备上送的产品序列号，检索是否有导入此产品序列号的注册模板。

第二步，未找到匹对的注册模板，生成注册失败报文，响应给平板设备。

第三步，平板设备收到注册失败响应，跳转到人工注册页面扫描二维码模式页。

第四步，用户点击扫描二维码按钮，扫描图2中所示的注册模板身份二维码，平板设备会解析并提取二维码中的qrCode字段。

第五步，接下来点击人工注册页面的注册按钮，将扫描到的qrCode打包进请求报文中，向云端服务器发起基于HTTPS协议的注册请求。

第六步，云端服务器收到注册请求后，读取平板设备上送的qrCode，根据此qrCode找到对应的注册模板身份二维码，进而找到与之身份对应的注册模板，完成后续与上述零接触注册相同的注册流程。

此外，零接触注册的失败后，考虑到兼容某些没有摄像头或不具备扫描二维码能力的平板设备注册需求，我们使用一个对应此需求的额外实施例说明。手动输入目标注册模板标识码方式下平板设备向云端发起注册的流程图参见图5，具体步骤如下：

第一步，平板设备接收到云端失败响应跳转到人工注册页面后，手动输入目标注册模板标识码。

第二步，点击注册按钮，将手动输入的注册模板标识码打包进注册请求报文中，向云端服务器发起基于HTTPS协议的注册请求。

第三步，云端服务器收到注册请求后，读取请求报文中的注册模板标识码，此标识码为注册模板的唯一身份标识，服务端可依据此检索到与之对应的注册模板，完成后续与上述零接触注册相同的注册流程。

最后应说明的是：以上详细描述的实施例仅为该发明的较佳实践，并不能以此来限定本发明的权利范围，对前述各实施例所记载的技术方案进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法，其特征在于，包括以下步骤：

终端设备自动调用云端服务器开放的注册接口，并向云端服务器发送零接触注册请求；

云端服务器根据所述零接触注册请求中的产品序列号检索出对应的注册模板，将检索到的注册模板与所述终端设备绑定，并生成所述终端设备对应的通信令牌；

根据所述通信令牌，所述终端设备与所述云端服务器建立通讯连接，并从云端服务器下载初始化配置任务，根据所述初始化配置任务完成初始化设置；所述初始化配置任务是所述云端服务器根据检索到的注册模板的配置内容生成的；

步骤还包括：若通过所述零接触注册请求未得到通行令牌，则通过扫码二维码方式获取注册模板标识，并通过所述注册模板标识向所述云端服务器发起注册请求；或者直接输入注册模板标识，并将注册模板标识作为请求参数，向云端服务器发起注册请求。

2.如权利要求1所述的一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法，其特征在于，步骤还包括：终端设备注册前，云端服务器生成注册模板，并将即将连接的终端设备的产品序列号导入到所述注册模板中。

3.如权利要求1所述的一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法，其特征在于，步骤还包括：云端服务器根据注册模板的链路分组配置给终端设备分组。

4.如权利要求1-3任一所述的一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法，其特征在于，所述终端设备根据所述通信令牌与所述云端服务器建立通讯连接包括以下步骤：

所述云端服务器将通信令牌作为响应参数放置在注册请求的响应报文中，并将响应报文返回给所述终端设备；

所述终端设备收到注册成功的响应报文后，获取响应报文中的通信令牌，并通过通信令牌和MQTT协议与所述云端服务器建立通信连接。

5.如权利要求4所述的一种基于注册模板的物联网平板设备注册方法，其特征在于，所述初始化设置的内容包括终端设备初始的音量、亮度、功能权限、应用程序锁定和初始应用。

6.一种基于注册模板的物联网平板设备注册系统，其特征在于，包括终端设备、设备注册模块和远程指令模块，

所述设备注册模块和远程指令模块在云端服务器中；

所述终端设备自动调用云端服务器开放的注册接口，并向云端服务器发送零接触注册请求；所述终端设备还用于从云端服务器下载初始化配置任务，根据所述初始化配置任务完成初始化设置；所述初始化配置任务是所述云端服务器根据检索到的注册模板的配置内容生成的；

设备注册模块根据所述零接触注册请求中的产品序列号检索出对应的注册模板，将检索到的注册模板与所述终端设备绑定，并生成所述终端设备对应的通信令牌；

所述远程指令模块用于根据所述通信令牌，建立所述终端设备与所述云端服务器之间的通讯连接。

7.如权利要求6所述的一种基于注册模板的物联网平板设备注册系统，其特征在于，云端服务器中还包括注册模板模块；

所述注册模板模块用于生成注册模板，所述注册模板具有相应的标识码。

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