TWI637621B - 物聯網讀取裝置、安全存取方法以及控制中心設備 - Google Patents

Abstract

一種物聯網讀取裝置、安全存取方法以及控制中心設備。物聯網讀取裝置包括網路介面以及處理器。網路介面用以與位在通訊範圍內的物聯網裝置相互通訊。處理器透過該網路介面以主動地向該物聯網裝置獲取該物聯網裝置的裝置識別碼，並依據該裝置識別碼來判斷該物聯網裝置是否為已認可裝置。在所述物聯網裝置被識別為所述已認可裝置時，處理器向控制中心設備傳輸所述裝置識別碼以獲得認證密碼，將所述認證密碼傳遞至所述物聯網裝置，以使所述物聯網裝置進行認證程序。處理器在通過所述認證程序後透過讀取請求來獲得所述物聯網裝置的資訊。

Description

物聯網讀取裝置、安全存取方法以及控制中心設備

本發明是有關於一種有關於物聯網（Internet of Things；IOT）的資訊傳輸技術，且特別是有關於一種物聯網讀取裝置、安全存取方法以及控制中心設備。

物聯網（Internet of Things；IoT）係指網際網路、傳統電信網等數據乘載體，能夠讓能連上IoT的設備（稱為，IoT裝置）能相互連線、相互溝通。這些IoT裝置通常可內建有不同種類的感應器或攝影機，廠商可利用這些IoT裝置並結合IoT上的中心設備以進行雲端運算以及大數據分析…等技術，從而產生多樣化的功能應用。在家中環境中，許多配置感應功能的IoT裝置（如，網路攝影機、電子門鈴、溫度感應器、煙霧感應器、智慧型家電…等）被設計為簡單靈巧但晶片運算能力不足，因而難以主動地與IoT的其他設備相互通訊。並且，若是這些IoT裝置能夠輕易地被其他裝置讀取資訊的話，則十分可能會有網路資訊的安全問題。

藉此，如何妥善的利用具備感應功能的IoT裝置來收集資訊，從而實現物聯網在不同區域環境中的功能應用，並且可保護資訊不被他人竊取利用，將為物聯網通訊技術廣泛存在的問題。

本發明提供一種物聯網讀取裝置、安全存取方法以及控制中心設備，可藉由多重的認證程序以及動態加密技術來確保物聯網中的網路資訊安全。

本發明的物聯網讀取裝置包括網路介面以及處理器。網路介面，用以與位在物聯網讀取裝置的通訊範圍內的物聯網裝置相互通訊。處理器耦接所述網路介面。處理器透過所述網路介面以主動地向所述物聯網裝置獲取所述物聯網裝置的裝置識別碼，並依據所述裝置識別碼來判斷所述物聯網裝置是否為已認可裝置。在所述物聯網裝置被識別為已認可裝置時，處理器向物聯網的控制中心設備傳輸所述裝置識別碼以獲得認證密碼，將所述認證密碼傳遞至所述物聯網裝置，以使所述物聯網裝置進行認證程序，且所述處理器在通過認證程序後透過讀取請求來獲得所述物聯網裝置的資訊。

本發明的物聯網裝置的安全存取方法適用於物聯網讀取裝置。所述安全存取方法包括下列步驟。主動地向位在所述物聯網讀取裝置的通訊範圍內的物聯網裝置相互通訊以獲取所述物聯網裝置的裝置識別碼。依據所述裝置識別碼來判斷所述物聯網裝置是否為已認可裝置。在所述物聯網裝置被識別為已認可裝置時，向物聯網的中心設備傳輸所述裝置識別碼以獲得認證密碼。將所述認證密碼傳遞至所述物聯網裝置，以使所述物聯網裝置進行認證程序。以及，在通過所述認證程序後，透過讀取請求來獲得所述物聯網裝置的資訊。

本發明的物聯網的控制中心設備包括網路存取模組以及控制器。網路存取模組用以與物聯網讀取裝置相互通訊。控制器耦接所述網路存取模組。控制器透過所述物聯網讀取裝置以獲得物聯網裝置的裝置識別碼，透過所述裝置識別碼進行物聯網裝置的認證程序以產生對應所述裝置識別碼的認證密碼，並將所述認證密碼傳輸至所述物聯網讀取裝置。所述物聯網讀取裝置將所述認證密碼傳遞至所述物聯網裝置，以使物聯網裝置進行認證程序，且在通過所述認證程序後，物聯網讀取裝置透過讀取請求來獲得所述物聯網裝置的資訊。

基於上述，本發明實施例所述的物聯網讀取裝置雖然用來與周遭的物聯網設備相互通訊，但物聯網讀取裝置自身要讀取物聯網設備的資訊之前，必須要先向物聯網裝置取得對應的裝置識別碼，並將裝置識別碼傳輸給物聯網中的控制中心設備，藉以讓物聯網讀取裝置獲得用來讀取物聯網裝置的認證密碼。於部分實施例中，物聯網讀取裝置來需要向物聯網中的控制中心設備進行讀取器認證，讓控制中心設備判斷此物聯網讀取裝置是否為合理地向物聯網裝置讀取其資訊。藉此，本發明實施例所述的物聯網讀取裝置、安全存取方法以及控制中心設備可藉由多重的認證程序以及動態加密技術來確保物聯網中的網路資訊安全，避免他人使用物聯網讀取裝置來竊取物聯網裝置中的資訊。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明一實施例的一種物聯網100中各個裝置的示意圖，圖2是物聯網100中各個裝置的功能方塊圖。請同時參照圖1與圖2，物聯網100包括一或多個物聯網（IoT）裝置110、物聯網讀取裝置120以及位在網路130上的控制中心設備140。為了明確繪示圖2中IoT裝置110中的各個功能元件，圖2中IoT裝置110的數量只繪示1個，但IoT裝置110的數量不應受限於此。控制中心設備140可以為雲端伺服器、資料中心…等元端設備。

IoT裝置110包括控制晶片212、網路存取介面214以及感測器216。本實施例的IoT裝置110可具備多樣化的感測器，藉以收集與感應器相應的資訊，例如溫度、濕度、攝影機的影像、煙霧感應…等。本實施例並不限制感測器216的種類。由於這些IoT裝置110主要是用來感測相關資訊並將這些資訊傳送給IoT讀取裝置120，因此其控制晶片212以及網路存取介面214便可以不需要過於強力的數據運算能力，且可讓這些IoT裝置110不會主動地與其他設備通訊，也不會主動地識別IoT中的其他裝置（如，IoT讀取裝置120、控制中心設備140）。相對地，這些IoT裝置110需要等到IoT讀取裝置120所提出的偵測請求或是請求連線請求時才會被動地跟IoT讀取裝置120相互通訊。並且，這些IoT裝置110在與初次通訊的IoT讀取裝置120相互通訊時，僅會提供IoT裝置110自身的裝置識別碼給IoT讀取裝置120，而不會主動地將感測到的資訊直接提供給IoT讀取裝置120。

圖2中的IoT讀取裝置120包括網路介面222、處理器224以及儲存單元226。處理器224耦接網路介面222。IoT讀取裝置120還可包括儲存單元226（例如是，快取記憶體）。儲存單元226可用以儲存或暫存後續所述之IoT裝置110的裝置識別碼、認證密碼、或IoT裝置110的感應數據。本實施例的IoT讀取裝置120主要是利用網路介面222以與位在IoT讀取裝置120的通訊範圍R1內的IoT裝置110相互通訊。然而，為了避免IoT讀取裝置120能夠輕易地獲取IoT裝置110中的資訊，因此IoT讀取裝置120必須藉由網路130中的控制中心設備140來驗證『IoT讀取裝置120可讀取IoT裝置110』。位於網路130中的控制中心設備140包括網路存取模組242以及控制器244。

於本實施例中，控制晶片212、處理器224或是控制器244可為一般目的處理器、應用特定積體電路（application specific integrated circuit；ASIC）、嵌入式處理器（embedded processor）、欄位程式化閘陣列（field programmable gate array；FPGA）、微控制器或者其它類似的元件。網路存取介面214、網路介面222或網路存取模組242可為天線與用來控制天線的控制晶片、網路存取晶片或網路卡。

圖3是依照本發明一實施例的物聯網裝置的安全存取方法的流程圖，且此安全存取方法適用於圖1及圖2所繪示的物聯網100及其各裝置。請同時參照圖2及圖3，於步驟S310中，IoT讀取裝置120中的處理器224透過網路介面222向通訊範圍R1內發送偵測請求，以主動地向IoT裝置110進行通訊。當IoT裝置110接收到上述偵測請求時，便進入步驟S320，IoT裝置110將IoT裝置110所對應的裝置識別碼回傳IoT讀取裝置120，使得IoT讀取裝置120獲取其裝置識別碼。步驟S310及步驟S320可以稱為是，IoT讀取裝置120主動地向IoT裝置110獲取IoT裝置110的裝置識別碼。

於步驟S330中，IoT讀取裝置120中的處理器224可依據此裝置識別碼來判斷IoT裝置110是否為IoT讀取裝置120中已認可存取的裝置（稱為，已認可裝置）。詳細來說，IoT讀取裝置120可在其儲存單元226中預先儲存多個預設裝置識別碼以形成列表或甚至資料庫，藉以利用此IoT裝置110的裝置識別碼來檢索這些列表或資料庫。藉此，IoT讀取裝置120便可判斷正在通訊的IoT裝置110是否為可允許讀取的IoT裝置。

若判斷IoT裝置110並非上述的已認可裝置，則進入步驟S390以結束通訊。相對地，若判斷IoT裝置110為已認可裝置，則進入步驟S340，IoT讀取裝置120中的處理器224向物聯網的控制中心設備140傳輸所述裝置識別碼，以期望可獲得與此IoT裝置110相應的認證密碼。於步驟S350中，控制中心設備140便會依據IoT讀取裝置120所傳輸來的裝置識別碼進行認證程序。在確認此IoT讀取裝置120為控制中心設備140所認可的IoT裝置之後，將產生與此裝置識別碼相對應的認證密碼，並將此認證密碼回傳給IoT讀取裝置120。當IoT讀取裝置120收到此認證密碼後，便傳遞此認證密碼至IoT裝置110，以使IoT裝置110進行認證程序。

於步驟S360中，IoT讀取裝置120判斷是否接收來自IoT裝置110的認證程序通過信息，藉以判斷是否通過IoT裝置110的認證程序。當IoT裝置110的認證程序成功時，便會發送認證程序成功信息給IoT讀取裝置120。也就是說，當通過IoT裝置110的認證程序後，便從步驟S360進入步驟S370，IoT讀取裝置120發送讀取請求至IoT裝置110，以期望獲得IoT裝置110中的感應資訊。由於已經過上述步驟S310~S360的多重認證，因此IoT裝置110於步驟S380中便提供其自身的資訊給IoT讀取裝置120。藉此，便可統一由IoT讀取裝置120來收集IoT裝置110的感應資訊，並將這些感應資訊傳送給控制中心設備140。

換句話說，本發明實施例是將對IoT裝置101進行的識別程序給控制中心設備140來進行，而IoT讀取裝置120僅是將IoT裝置101的裝置識別碼進行轉傳的功能，藉以確保物聯網100中的網路資訊安全。

圖4是依照本發明另一實施例的物聯網裝置的安全存取方法的流程圖。圖3與圖4之間的差異在於，圖4還可在步驟S330後還增加了步驟S410以及步驟S420。請同時參照圖2及圖4，當IoT讀取裝置120已判斷正在通訊的IoT裝置110為可允許讀取的IoT裝置之後，進入步驟S410，IoT讀取裝置120的處理器224向控制中心設備140傳輸IoT讀取裝置120相對應的讀取器帳號及相應的密碼，以使控制中心設備140對此物聯網讀取裝置120進行讀取器認證程序。於步驟S420中，IoT讀取裝置120藉由控制中心設備140回傳的資訊來判斷是否通過讀取器認證程序。當步驟S420為是時，表示通過所述讀取器認證程序，IoT讀取裝置120的處理器224便進行步驟S340。如此一來，透過步驟S410以及S420，物聯網100便可多增加另一道資訊安全保障。於部分實施例中，步驟S410及步驟S420也可在步驟S310之前實現，本發明實施例不限制步驟S410及步驟S420的實際操作順序。圖4中的其他步驟請參照上述實施例描述。

特別說明的是，由於IoT裝置110並不主動地與IoT讀取裝置120以及控制中心設備140相互通訊，因此IoT裝置110可藉由與控制中心設備140具備相同的加密演算法，來確認步驟S350~S360所收到的認證密碼是否正確。於一些實施例中，IoT裝置110中的加密演算法可藉由前次的認證密碼來計算本次的認證密碼。於一些實施例中，IoT裝置110與控制中心設備140可同時使用動態加密演算法，例如以時間或特定數值作為亂數種子的動態加密演算法。藉此，IoT裝置110中所記錄的認證密碼將難以被想要竊取資訊的人士輕易得知，從而提升資訊安全。

綜上所述，本發明本發明實施例所述的物聯網讀取裝置雖然用來與周遭的物聯網設備相互通訊，但物聯網讀取裝置自身要讀取物聯網設備的資訊之前，必須要先向物聯網裝置取得對應的裝置識別碼，並將裝置識別碼傳輸給物聯網中的控制中心設備，藉以讓物聯網讀取裝置獲得用來讀取物聯網裝置的認證密碼。於部分實施例中，物聯網讀取裝置來需要向物聯網中的控制中心設備進行讀取器認證，讓控制中心設備判斷此物聯網讀取裝置是否為合理地向物聯網裝置讀取其資訊。藉此，本發明實施例所述的物聯網讀取裝置、安全存取方法以及控制中心設備可藉由多重的認證程序以及動態加密技術來確保物聯網中的網路資訊安全，避免他人使用物聯網讀取裝置來竊取物聯網裝置中的資訊。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100：物聯網（IoT） 110：物聯網裝置 120：物聯網讀取裝置 130：網路 140：控制中心設備 R1：物聯網讀取裝置的通訊範圍 212：控制晶片 214：網路存取介面 216：感測器 222：網路介面 224：處理器 226：儲存單元 242：網路存取模組 244：控制器 S310~S390、S410~S420：步驟

圖1是依照本發明一實施例的一種物聯網中各個裝置的示意圖。 圖2是物聯網100中各個裝置的功能方塊圖。 圖3是依照本發明一實施例的物聯網裝置的安全存取方法的流程圖。 圖4是依照本發明另一實施例的物聯網裝置的安全存取方法的流程圖。

Claims (12)

1. 一種物聯網讀取裝置，包括：網路介面，用以與位在該物聯網讀取裝置的通訊範圍內的物聯網裝置相互通訊；以及處理器，耦接該網路介面，其中該處理器透過該網路介面以主動地向該物聯網裝置獲取該物聯網裝置的裝置識別碼，並依據該裝置識別碼來判斷該物聯網裝置是否為已認可裝置，在該物聯網裝置被識別為該已認可裝置時，該處理器向物聯網的控制中心設備傳輸該裝置識別碼以獲得認證密碼，將該認證密碼傳遞至該物聯網裝置，以使該物聯網裝置進行認證程序，且該處理器在通過該認證程序後透過讀取請求來獲得該物聯網裝置的資訊，其中，當該物聯網裝置在與初次通訊的該物聯網讀取裝置相互通訊時，該物聯網裝置僅提供該物聯網裝置自身的該裝置識別碼給該物聯網讀取裝置，且不將感測到的資訊提供給該物聯網讀取裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的物聯網讀取裝置，更包括：儲存單元，用以儲存或暫存該物聯網裝置的該裝置識別碼、該認證密碼或該物聯網裝置的感應數據。
3. 如申請專利範圍第1項所述的物聯網讀取裝置，其中該物聯網裝置不會主動地與其他設備通訊。
4. 如申請專利範圍第1項所述的物聯網讀取裝置，其中該物聯網裝置與該控制中心設備具備相同的加密演算法，以確認該認證密碼是否正確。
5. 如申請專利範圍第4項所述的物聯網讀取裝置，其中該加密演算法為動態加密演算法。
6. 如申請專利範圍第1項所述的物聯網讀取裝置，其中該處理器向該控制中心設備傳輸讀取器帳號及相應的密碼，以使該控制中心設備對該物聯網讀取裝置進行讀取器認證程序，並在通過該讀取器認證程序後，該處理器向該控制中心設備傳輸該裝置識別碼以獲得該認證密碼。
7. 一種物聯網裝置的安全存取方法，適用於物聯網讀取裝置，所述安全存取方法包括：主動地向位在該物聯網讀取裝置的通訊範圍內的物聯網裝置相互通訊以獲取該物聯網裝置的裝置識別碼；依據該裝置識別碼來判斷該物聯網裝置是否為已認可裝置；在該物聯網裝置被識別為該已認可裝置時，向物聯網的中心設備傳輸該裝置識別碼以獲得認證密碼；將該認證密碼傳遞至該物聯網裝置，以使該物聯網裝置進行認證程序；以及在通過該認證程序後，透過讀取請求來獲得該物聯網裝置的資訊，其中，當該物聯網裝置在與初次通訊的該物聯網讀取裝置相 互通訊時，該物聯網裝置僅提供該物聯網裝置自身的該裝置識別碼給該物聯網讀取裝置，且不將感測到的資訊提供給該物聯網讀取裝置。
8. 如申請專利範圍第7項所述的物聯網裝置的安全存取方法，更包括：向該控制中心設備傳輸讀取器帳號及相應的密碼，以使該控制中心設備對該物聯網讀取裝置進行讀取器認證程序；以及在通過該讀取器認證程序後，向該控制中心設備傳輸該裝置識別碼以獲得對應該物聯網裝置的該認證密碼。
9. 如申請專利範圍第7項所述的物聯網裝置的安全存取方法，其中該物聯網裝置不會主動地與其他設備通訊。
10. 如申請專利範圍第7項所述的物聯網裝置的安全存取方法，更包括：該物聯網裝置與該控制中心設備透過相同的加密演算法，以確認該認證密碼是否正確。
11. 一種物聯網的控制中心設備，包括：網路存取模組，用以與物聯網讀取裝置相互通訊；以及控制器，耦接該網路存取模組，其中該控制器透過該物聯網讀取裝置以獲得物聯網裝置的裝置識別碼，透過該裝置識別碼進行物聯網裝置的認證程序以產生對應該裝置識別碼的認證密碼，並將該認證密碼傳輸至該物聯網讀取裝置， 其中該物聯網讀取裝置將該將該認證密碼傳遞至該物聯網裝置，以使該物聯網裝置進行認證程序，且在通過該認證程序後，該物聯網讀取裝置透過讀取請求來獲得該物聯網裝置的資訊，並且，當該物聯網裝置在與初次通訊的該物聯網讀取裝置相互通訊時，該物聯網裝置僅提供該物聯網裝置自身的該裝置識別碼給該物聯網讀取裝置，而不將感測到的資訊提供給該物聯網讀取裝置。
12. 如申請專利範圍第11項所述的物聯網的控制中心設備，其中該控制器獲得從該物聯網讀取裝置傳輸來的讀取器帳號及相應的密碼以進行讀取器認證程序，並在通過該讀取器認證程序後，允許該物聯網讀取裝置向該控制中心設備傳輸對應該物聯網裝置的該裝置識別碼。