CN105246096A - 一种低功耗物联网设备的快速接入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低功耗物联网设备的快速接入方法，该方法包括以下各步骤：服务器收到该请求，解析出设备类型、设备UID、标准标识和应用环境字段，验证设备UID的有效性，依据类型字段、标准标识和应用环境字段获得该类型设备对应的符合标准的应用代码，将设备UID嵌入应用代码以匹配设备，最终编译为应用，将该应用响应给请求方；智能扫码设备获取应用后，通过通信模块将应用发送给网关，并通过配置模块对网关进行相关参数的配置，使其可以自行安装该应用。本发明有益的效果：可实现低能耗设备在物联网中的快速接入，符合当前环境下用户的行为习惯。成本低，实现对各类低功耗设备的接入兼容性。
Description
技术领域
本发明属于无线通信的技术领域，涉及无线网络中的位置信息计算方法，更具体说，它涉及一种低功耗物联网设备的快速接入方法。
背景技术
物联网的概念是在1999年提出的，即把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位***、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通信,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,进一步将信息获取的触角延伸至感知层,实现更广域的互联互通。随着云计算和大数据升热，智能家居、移动互联、车联网正在逐步普及。
物联网的应用离不开自动识别，条码、二维码以及射频识别(RadioFrequencyIdentification简称RFID)被人们应用的更普遍一些，二维码相对一维码，具有数据存储量大，保密性好等特点，能够更好地与智能手机等移动终端相结合，形成了更好地互动性和用户体验。而与RFID相比较，二维码不仅成本优势凸显，他的用户体验和互动性也具有更好地应用前景。二维条码/二维码(2-dimensionalbarcode)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。
物联网技术的目的之一，就是将生活或工作生产中的终端设备接入物联网中。比如具备远程管理能力的摄像头等，一般这类设备可以通过WiFi和物联网智能***进行交互。但是，在多数物联网应用场景中，仍然存在着许多低功耗设备，采用多种技术标准(包括ZigBee、6LowPAN、RUBEE等)，这些设备内部没有有线电源，因此无法像大功耗设备一样采用WIFI实现快速接入。物联网统一标准、规范正在构建，如何将已有的低功耗设备快速接入某个标准和规范，降低接入复杂度，减少使用成本，实现对各类低功耗设备的兼容性是十分必要且重要的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，而提供一种低功耗物联网设备的快速接入方法，针对低功耗设备的无法快速接入物联网中，将二维码技术与物联网技术相结合，让用户更加方便快捷的将低功耗设备接入物联网中，减少使用成本，实现对各类低功耗设备的兼容性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。这种低功耗物联网设备的快速接入方法，该方法包括以下各步骤：
步骤1：智能扫码设备扫描二维码，获得字符串，该字符串包含存储该设备信息的服务器地址、访问方式/协议、设备类型、设备本身的唯一标识符/设备UID、标准标识和应用环境字段；
步骤2：在该字符串中配置标准标识和应用环境字段，应用环境字段为Android，采用字符串中指定的访问方法，以该字符串为目的地址进行访问；
步骤3：服务器收到该请求，解析出设备类型、设备UID、标准标识和应用环境字段，验证设备UID的有效性，依据类型字段、标准标识和应用环境字段获得该类型设备对应的符合标准的应用代码，将设备UID嵌入应用代码以匹配设备，最终编译为应用，将该应用响应给请求方；
步骤4：智能扫码设备获取应用后，通过通信模块将应用发送给网关，并通过配置模块对网关进行相关参数的配置，使其可以自行安装该应用；
步骤5：网关接受请求后，接受请求方发送过来的应用，并依据配置模块的参数安装并配置为应用代理模块；
步骤6：网关启动应用代理模块，获取并分析待接入设备信息，再由网关与待接入设备进行交互，构建连接，使待接入设备接入网络之中。
在步骤1中，默认情况下，标准标识和应用环境字段值为空，处于待配置状态。
在步骤2中，在该字符串中配置标准标识和应用环境字段，默认标准标识为oneM2M，应用环境字段为Android，采用字符串中指定的访问方法，以该字符串为目的地址进行访问，默认采用HTTP协议进行访问。
本发明有益的效果：可实现低能耗设备在物联网中的快速接入，符合当前环境下用户的行为习惯。成本低，实现对各类低功耗设备的接入兼容性。
附图说明
图1是本发明***结构框图。
图2是本发明中智能扫码设备的逻辑结构图。
图3是本发明中网关的逻辑结构图。
图4是本发明中服务器的逻辑结构图。
图5是本发明中流程示意结构图。
图6是本发明中实施例2的智能扫码设备的逻辑结构图。
图7是本发明中实施例4的网关的逻辑结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
本发明所述的这种低功耗物联网设备的快速接入方法，***结构包括需要待接入设备、智能扫码设备、网关和服务器。如图1所示。其中，
待接入设备：该设备是一种低功耗物联网设备，用以执行感知、控制等功能。设备需预置相关快速接入码，默认为二维码。该二维码所代表的字符串需包含存储该设备信息的服务器地址、访问方式(协议)、设备类型和设备本身的唯一标识符。
智能扫码设备：智能扫码设备的逻辑结构如图2，用于读取设备的二维码解析为字符串，并访问该字符串所代表的链接获取厂家或第三方提供的待接入设备特定应用，并将该应用推送至指定网关。该设备逻辑上包括二维码读取模块，推送模块和通信模块。默认为智能手机。二维码读取模块用于读取二维码并解析为字符串；推送模块用于将待接入设备特定应用推送至网关，需符合相关标准(默认为oneM2M)；通信模块用于进行和服务器、网关进行交互，需实现HTTP协议和标准特定的HTTP协议通信能力。
网关：网关的逻辑结构如图3，用于将待接入设备接入整个物联网智能***，起到媒介作用。此外，网关可以和智能扫码设备进行交互，并被配置或更新。网关逻辑上包括配置模块、应用代理模块和服务层模块。配置模块用于网关与智能扫码设备进行交互时，配置或更新网关的相关参数。应用代理模块用于在接收到推送过来的应用后，同时连接待接入设备和网关的服务层。服务层模块用于将设备接入物联网***以进行联动，默认为符合oneM2M标准的CSE模块，该模块是以树形结构存储各类资源，通过RESTful的方式进行资源的创建、更新、删除、查询等操作，通过标准规定的流程实现资源的联动。通信模块用于进行和服务器、智能扫码设备与待接入设备进行交互，需实现HTTP协议和标准特定的HTTP协议通信能力。
服务器：服务器的逻辑结构如图4，服务器用于接收来自请求方的请求，解析并验证请求携带的信息，依据该信息获得该类型设备对应的符合标准的应用代码，将设备UID嵌入应用代码以匹配设备，最终编译为应用，将该应用响应给请求方。服务器逻辑上包括UID验证模块、应用代码选择模块、应用编译模块和通信模块。UID验证模块用于验证来自请求方发送的设备的唯一符。验证设备的合法性等一些内部信息。应用代码选择模块用于选择与待接入设备类型、所支持的协议和软件运行的环境相对应的应用代码。应用编译模块用于将已选择的应用代码与设备的UID标识符一并编译成应用。通信模块用于进行与智能扫码设备进行交互，需实现HTTP协议和标准特定的HTTP协议通信能力。
本发明所述的这种低功耗设备快速接入方法，包括如下步骤:
步骤1：智能扫码设备扫描二维码，获得字符串，该字符串包含存储该设备信息的服务器地址、访问方式(协议)、设备类型、设备本身的唯一标识符(设备UID)、标准标识和应用环境字段。默认情况下，标准标识和应用环境字段值为空，处于待配置状态。
步骤2：在该字符串中配置标准标识和应用环境字段，默认标准标识为oneM2M，应用环境字段为Android，采用字符串中指定的访问方法，以该字符串为目的地址进行访问。默认采用HTTP协议进行访问。
步骤3：服务器收到该请求，解析出设备类型、设备UID、标准标识和应用环境字段。验证设备UID的有效性，依据类型字段、标准标识和应用环境字段获得该类型设备对应的符合标准的应用代码，将设备UID嵌入应用代码以匹配设备，最终编译为应用，将该应用响应给请求方，具体流程如图5所示。
步骤4：智能扫码设备获取应用后，通过通信模块将应用发送给网关，并通过配置模块对网关进行相关参数的配置，使其可以自行安装该应用。
步骤5：网关接受请求后，接受请求方发送过来的应用，并依据配置模块的参数安装并配置为应用代理模块。
步骤6：网关启动应用代理模块，获取并分析待接入设备信息，再由网关与待接入设备进行交互，构建连接，使待接入设备接入网络之中。
实施例1(智能扫码设备和网关是两个独立设备，且智能扫码设备自动配置***的标准标识符、应用环境字段)
1)设备厂家出厂设备时，预先贴上二维码。该二维码所表示的是一个字符串，该字符串包含存储该设备信息的服务器地址、访问方式、设备类型和设备本身的唯一标识符。比如HTTP://www.example.com:8080/device？type＝light&uid＝cn1010a&standard＝NULL&environment＝NULL
2)智能扫码设备预先安装有符合oneM2M标准的推送模块应用，扫描二维码，获得字符串，在该字符串中增加oneM2M标准的标识和应用环境字段，应用环境字段为Android。并通过通信模块对该二维码所获得的字符串进行访问，默认采用HTTP协议进行访问。比如HTTP://www.example.com:8080/device？type＝light&uid＝cn1010a&standard＝oneM2M&environment＝Android
3)服务器收到该HTTP请求，解析该请求，分解出类型、设备UID、标准标识和应用环境字段。依据类型字段、标准标识和应用环境字段获得该类型设备对应的符合标准的应用代码，验证设备UID的有效性，将其嵌入应用代码以匹配设备，最终编译为应用，将该应用响应给请求方。
4)智能扫码设备获取应用后，通过通信模块将应用发送给网关，并通过配置模块对网关进行相关参数的配置，使其可以自行安装该应用。
5)网关接受请求后，接受请求方发送过来的应用，并依据配置模块的参数安装并配置为应用代理模块。
6)网关启动应用代理模块，获取并分析待接入设备信息，再由网关与待接入设备进行交互，构建连接，使待接入设备接入网络之中。
实施例2(智能扫码设备和网关是两个独立设备，且智能扫码设备不自动配置***的标准标识符、应用环境字段，通过人工选择配置标准标识符、应用环境字段，该实施例兼容性和通用性最佳)
1)设备厂家出厂设备时，预先配置二维码。该二维码代表一个字符串，该字符串包含存储该设备信息的服务器访问地址、访问方式(默认采用HTTP协议)、设备类型和设备本身的唯一标识符。比如HTTP://www.example.com:8080/device？type＝light&uid＝cn1010a&standard＝NULL&environment＝NULL
2)智能扫码设备预先安装有符合oneM2M标准的推送模块应用，扫描二维码，获得字符串。并通过通信模块对该二维码所获得的字符串进行访问，默认采用HTTP协议进行访问。比如HTTP://www.example.com:8080/device？type＝light&uid＝cn1010a&standard＝NULL&environment＝NULL
3)服务器收到该HTTP请求，解析该请求，分解出类型、设备UID字段，并存储。首先验证设备UID的有效性，然后依据类型字段选择对应html页面响应给请求方，该页面包括如下待配置项目：标准标识和应用环境字段。
4)智能扫码设备获得该响应后，通过HTML解析模块将其解析为html页面，由用户依据实际情况配置标准标识和应用环境字段，比如设置标准标识为oneM2M，应用环境字段为Android，然后将其响应至服务器，该智能扫码设备的逻辑结构如图6所示。
5)服务器获得响应，依据类型字段(已存储)、标准标识和应用环境字段获得该类型设备对应的符合标准的应用代码，将设备UID(已存储)嵌入应用代码以匹配设备，最终编译为应用，将该应用响应给请求方。
6)智能扫码设备获取应用后，通过通信模块将应用发送给网关，并通过配置模块对网关进行相关参数的配置，使其可以自行安装该应用。
7)网关接受请求后，接受请求方发送过来的应用，并依据配置模块的参数安装并配置为应用代理模块。
8)网关启动应用代理模块，获取并分析待接入设备信息，再由网关与待接入设备进行交互，构建连接，使待接入设备接入网络之中。
实施例3(网关具备智能扫码设备能力，或者说两者是同一设备，且智能扫码设备自动配置***的标准标识符、应用环境字段)
1)设备厂家出厂设备时，预先贴上二维码。该二维码所表示的是一个字符串，该字符串包含存储该设备信息的服务器地址、访问方式、设备类型和设备本身的唯一标识符。比如HTTP://www.example.com:8080/device？type＝light&uid＝cn1010a&standard＝NULL&environment＝NULL
2)网关扫描二维码，获得字符串，在该字符串中增加标准的标识和应用环境字段，默认的标准的标识字段为oneM2M，应用环境字段为Android。并通过通信模块对该二维码所获得的字符串进行访问，默认采用HTTP协议进行访问。比如HTTP://www.example.com:8080/device？type＝light&uid＝cn1010a&standard＝oneM2M&environment＝Android
3)服务器收到该HTTP请求，解析该请求，分解出类型、设备UID、标准标识和应用环境字段。依据类型字段、标准标识和应用环境字段获得该类型设备对应的符合标准的应用代码，验证设备UID的有效性，将其嵌入应用代码以匹配设备，最终编译为应用，将该应用响应给请求方。
4)网关获取应用后，通过配置模块进行相关参数的配置，自行安装该应用，并依据配置模块的参数安装并配置为应用代理模块。
5)网关启动应用代理模块，获取并分析待接入设备信息，再由网关与待接入设备进行交互，构建连接，使待接入设备接入网络之中。
实施例4(网关具备智能扫码设备能力，或者说两者是同一设备，且智能扫码设备不自动配置***的标准标识符、应用环境字段，通过人工选择配置标准标识符、应用环境字段，该实施例兼容性和通用性最佳)
1)设备厂家出厂设备时，预先配置二维码。该二维码代表一个字符串，该字符串包含存储该设备信息的服务器访问地址、访问方式(默认采用HTTP协议)、设备类型和设备本身的唯一标识符。比如HTTP://www.example.com:8080/device？type＝light&uid＝cn1010a&standard＝NULL&environment＝NULL
2)智能扫码设备预先安装有符合oneM2M标准的推送模块应用，扫描二维码，获得字符串。并通过通信模块对该二维码所获得的字符串进行访问，默认采用HTTP协议进行访问。比如HTTP://www.example.com:8080/device？type＝light&uid＝cn1010a&standard＝NULL&environment＝NULL
3)服务器收到该HTTP请求，解析该请求，分解出类型、设备UID字段，并存储。首先验证设备UID的有效性，然后依据类型字段选择对应html页面响应给请求方，该页面包括如下待配置项目：标准标识和应用环境字段。
4)网关获得该响应后，通过HTML解析模块将其解析为html页面，由用户依据实际情况通过用户交互模块配置标准标识和应用环境字段，比如设置标准标识为oneM2M，应用环境字段为Android，然后将其响应至服务器，该网关的逻辑结构如图7所示。
5)服务器获得响应，依据类型字段(已存储)、标准标识和应用环境字段获得该类型设备对应的符合标准的应用代码，将设备UID(已存储)嵌入应用代码以匹配设备，最终编译为应用，将该应用响应给请求方。
6)网关获取应用后，通过配置模块进行相关参数的配置，自行安装该应用，并依据配置模块的参数安装并配置为应用代理模块。
7)网关启动应用代理模块，获取并分析待接入设备信息，再由网关与待接入设备进行交互，构建连接，使待接入设备接入网络之中。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种低功耗物联网设备的快速接入方法，其特征在于：该方法包括以下各步骤：
步骤1：智能扫码设备扫描二维码，获得字符串，该字符串包含存储该设备信息的服务器地址、访问方式/协议、设备类型、设备本身的唯一标识符/设备UID、标准标识和应用环境字段；
步骤2：在该字符串中配置标准标识和应用环境字段，应用环境字段为Android，采用字符串中指定的访问方法，以该字符串为目的地址进行访问；
步骤3：服务器收到该请求，解析出设备类型、设备UID、标准标识和应用环境字段，验证设备UID的有效性，依据类型字段、标准标识和应用环境字段获得该类型设备对应的符合标准的应用代码，将设备UID嵌入应用代码以匹配设备，最终编译为应用，将该应用响应给请求方；
步骤4：智能扫码设备获取应用后，通过通信模块将应用发送给网关，并通过配置模块对网关进行相关参数的配置，使其可以自行安装该应用；
步骤5：网关接受请求后，接受请求方发送过来的应用，并依据配置模块的参数安装并配置为应用代理模块；
步骤6：网关启动应用代理模块，获取并分析待接入设备信息，再由网关与待接入设备进行交互，构建连接，使待接入设备接入网络之中。
2.根据权利要求1所述的低功耗物联网设备的快速接入方法，其特征在于：在步骤1中，默认情况下，标准标识和应用环境字段值为空，处于待配置状态。
3.根据权利要求1所述的低功耗物联网设备的快速接入方法，其特征在于：在步骤2中，在该字符串中配置标准标识和应用环境字段，默认标准标识为oneM2M，应用环境字段为Android，采用字符串中指定的访问方法，以该字符串为目的地址进行访问，默认采用HTTP协议进行访问。
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