本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種兼容性強(qiáng)、集成度高以及通信安全度高的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，信息的交換與通信已由人與人之間，逐漸擴(kuò)展到了物與物之間，由此產(chǎn)生了物聯(lián)網(wǎng)這一概念。物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，把物與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)主要包含節(jié)點(diǎn)模塊和網(wǎng)關(guān)設(shè)備兩大部分。其中，節(jié)點(diǎn)模塊的數(shù)量與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息傳感裝置的數(shù)量相匹配，即、節(jié)點(diǎn)模塊與信息傳感裝置相一一對(duì)應(yīng)連接。而且，所有的節(jié)點(diǎn)模塊與網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間基于預(yù)定通信規(guī)則相通信連接。這樣，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備產(chǎn)生運(yùn)行數(shù)據(jù)信息時(shí)，首先，經(jīng)由信息傳感裝置傳輸至相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)模塊，然后，由節(jié)點(diǎn)模塊將運(yùn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)設(shè)備，最后由網(wǎng)關(guān)設(shè)備將運(yùn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送到外網(wǎng)中相應(yīng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。

這里，網(wǎng)關(guān)設(shè)備又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器，是多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備。也可以說(shuō)，網(wǎng)關(guān)設(shè)備就是不同網(wǎng)之間的連接器，就是數(shù)據(jù)要從一個(gè)網(wǎng)到另外一個(gè)網(wǎng)時(shí)要經(jīng)過(guò)“協(xié)商”的設(shè)備。

一般，網(wǎng)關(guān)設(shè)備與遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備之間多是單一的通信方式，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，需要更換另一個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，這使得網(wǎng)關(guān)設(shè)備的使用收到很大限制，造成資源浪費(fèi)。而且該物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)模塊與網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間通信的安全性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種兼容性強(qiáng)、集成度高以及通信安全度高的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

本發(fā)明提供了一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，設(shè)置在由與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連接的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置組成的通信網(wǎng)絡(luò)中，用于與外部通信裝置進(jìn)行通信連接，具有這樣的特征，包括：中心節(jié)點(diǎn)單元，基于預(yù)定通信規(guī)則與每個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置進(jìn)行通信；有線通信單元，以有線方式與外部通信裝置相通信連接；無(wú)線通信單元，以無(wú)線方式與外部通信裝置相通信連接；以及網(wǎng)絡(luò)管理單元，用于對(duì)節(jié)點(diǎn)裝置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，其中，預(yù)定通信規(guī)則包含：自動(dòng)入網(wǎng)機(jī)制、MESH組網(wǎng)機(jī)制、時(shí)間同步機(jī)制以及跳頻機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)管理包含為節(jié)點(diǎn)裝置分配入網(wǎng)私有密鑰和通信密鑰。

在本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，還可以具有這樣的特征：其中，自動(dòng)入網(wǎng)機(jī)制為：當(dāng)存在待入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)裝置時(shí)，該待入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置首先對(duì)預(yù)定范圍內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)裝置發(fā)出的信息進(jìn)行偵聽，在偵聽到任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置的信息后，待入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置將入網(wǎng)請(qǐng)求信息發(fā)送至被偵聽到的節(jié)點(diǎn)裝置從而發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備對(duì)待入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置進(jìn)行入網(wǎng)信息配置，實(shí)現(xiàn)該待入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置自動(dòng)入網(wǎng)。

在本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，還可以具有這樣的特征：其中，MESH組網(wǎng)機(jī)制為：每個(gè)通信部的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中預(yù)先設(shè)定多個(gè)通信鏈路。

在本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，還可以具有這樣的特征：其中，時(shí)間同步機(jī)制為：一旦節(jié)點(diǎn)裝置與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行通信，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備則對(duì)該節(jié)點(diǎn)裝置的時(shí)鐘信息進(jìn)行同步。

在本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，還可以具有這樣的特征：其中，跳頻機(jī)制為：節(jié)點(diǎn)裝置基于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備分配的信道切換使用進(jìn)行通信。

在本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，還可以具有這樣的特征：其中，有線通信單元包含：有線通信模塊，以有線方式與外部通信裝置相通信連接；和有線通信接口，與有線通信模塊相連接，無(wú)線通信單元包含：無(wú)線通信模塊，以無(wú)線方式與外部通信裝置相通信連接；和無(wú)線通信接口，與無(wú)線通信模塊相連接，用于連接天線裝置。

在本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，還可以具有這樣的特征：其中，有線通信接口包含：USB接口、RS232接口、RS485接口、CAN接口以及以太網(wǎng)接口，有線通信模塊包含分別與USB接口、RS232接口、RS485接口、CAN接口以及以太網(wǎng)接口相匹配的通信電路模塊或芯片模塊。

在本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，還可以具有這樣的特征：其中，無(wú)線通信模塊包含：GPRS模塊、3G模塊、4G模塊以及WiFi模塊，無(wú)線通信接口為SMA接口。

在本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，還可以具有這樣的特征，還包括：時(shí)鐘電路單元，用于提供時(shí)間信息；和保護(hù)電路單元，用于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行電器保護(hù)。

在本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，還可以具有這樣的特征，還包括：報(bào)警單元，用于在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信息；和電源管理單元，與外部供電裝置相連接，用于提供額定工作電壓。

發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，因?yàn)橹行墓?jié)點(diǎn)模塊與每個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置之間能夠基于預(yù)定通信規(guī)則進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)有線通信接口使得有線通信模塊能夠以有線方式與外部通信裝置相通信連接，通過(guò)在無(wú)線通信接口上連接天線裝置使得無(wú)線通信模塊能夠以無(wú)線方式與外部通信裝置相通信連接，所以，本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)多種方式的通信連接，兼容性強(qiáng)、集成度高、適用范圍廣，節(jié)約資源。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備作具體闡述。

在本實(shí)施例中，以農(nóng)業(yè)智能大棚的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)1000包括大棚200以及用于實(shí)現(xiàn)對(duì)該大棚200進(jìn)行監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)通信子系統(tǒng)100。

在本實(shí)施例中，大棚200整體作為一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，用于進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為了使大棚200所形成的空間中的農(nóng)作物或植物生長(zhǎng)良好，在大棚200中安裝有溫度傳感器210、光照傳感器220、灌溉控制閥230以及空氣質(zhì)量傳感器240。該四個(gè)傳感器作為信息傳感裝置，分別用于實(shí)時(shí)采集大棚200所形成的內(nèi)環(huán)境的濕度信息、光照強(qiáng)度信息、閥門狀態(tài)信息以及空氣質(zhì)量信息。

物聯(lián)網(wǎng)通信子系統(tǒng)100用于實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚200的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息(即、濕度信息、光照強(qiáng)度信息、閥門狀態(tài)信息以及空氣質(zhì)量信息)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。它包含四個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10、一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20以及通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)30與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20相通信連接的外部通信裝置40。

四個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10與大棚200中的溫度傳感器210、光照傳感器220、灌溉控制閥230以及空氣質(zhì)量傳感器240一一對(duì)應(yīng)連接。每個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10集成了符合WirelessHart協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器和微處理器，開始工作后，四個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10之間可自動(dòng)組成蜂窩型網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(即、MESH自組網(wǎng)機(jī)制)，并且基于預(yù)先設(shè)定的通信規(guī)則與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20之間進(jìn)行通信。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20，一方面與四個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10相通信連接，另一方面與外部通信裝置40相通信連接，從而實(shí)現(xiàn)大棚200與外部通信裝置40之間的通信連接。例如，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20接收節(jié)點(diǎn)裝置10發(fā)來(lái)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息后，進(jìn)一步對(duì)接收到的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，然后通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)30將轉(zhuǎn)換處理后的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送至外部通信裝置40中。

外部通信裝置40，一方面通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)30接收物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20發(fā)送來(lái)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，從而對(duì)該運(yùn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析等處理操作。另一方面可以讓用戶基于當(dāng)前的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送相應(yīng)的控制信息給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20基于預(yù)定通信規(guī)則將接收到的控制信息發(fā)送至相對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)裝置10，節(jié)點(diǎn)裝置10將該控制信息傳輸給相應(yīng)的傳感器，使得大棚200執(zhí)行與該控制信息相對(duì)應(yīng)的操作。這里，外部通信裝置40為PC機(jī)；控制信息的形式為電磁波信號(hào)。

具體地，以閥門狀態(tài)信息為例，客戶通過(guò)外部通信裝置40發(fā)出控制信息(例如“完全打開閥門”、“打開一半閥門”、“關(guān)閉閥門”等)，該控制信息經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)30將其發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20中，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20基于預(yù)定通信規(guī)則將接收到的控制信息發(fā)送至與灌溉控制閥230相連接的節(jié)點(diǎn)裝置10中，該節(jié)點(diǎn)裝置10將該控制信息傳輸給灌溉控制閥230，該灌溉控制閥230的控制器基于接收到的控制信息執(zhí)行相應(yīng)的操作(即、打開閥門或關(guān)閉閥門)。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。

如圖2所示，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20包括網(wǎng)關(guān)主體單元20a、中心(AP)節(jié)點(diǎn)單元20b、有線通信單元20c、無(wú)線通信單元20d、網(wǎng)絡(luò)管理單元20e、存儲(chǔ)單元20f、時(shí)鐘電路單元20g、保護(hù)電路單元20h、電源管理單元20i以及報(bào)警單元20j。

中心節(jié)點(diǎn)單元20b、有線通信單元20c、無(wú)線通信單元20d、存儲(chǔ)單元20f、網(wǎng)絡(luò)管理單元20e、時(shí)鐘電路單元20g、保護(hù)電路單元20h、電源管理單元20i以及報(bào)警單元20j都與網(wǎng)關(guān)主體單元20a相連接，并在網(wǎng)關(guān)主體單元20a的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作。另外，網(wǎng)關(guān)主體單元20a用于對(duì)節(jié)點(diǎn)裝置10發(fā)送來(lái)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，或者對(duì)外部通信裝置40發(fā)送來(lái)的控制信息進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理。

中心節(jié)點(diǎn)單元20b集成在網(wǎng)關(guān)主體單元20a中，它自身還集成了符合WirelessHart協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器和微處理器，與四個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10基于預(yù)定通信規(guī)則進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)接收節(jié)點(diǎn)裝置10發(fā)送來(lái)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送，或者實(shí)現(xiàn)將進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的控制信息發(fā)送至節(jié)點(diǎn)裝置10。經(jīng)測(cè)試，在中心節(jié)點(diǎn)單元20b與四個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10中，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信距離能夠達(dá)到2KM。

有線通信單元20c集成在網(wǎng)關(guān)主體單元20a中，用于與外部通信裝置40以有線方式進(jìn)行通信連接，即、以有線方式將進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送至外部通信裝置40，或者，以有線方式接收外部通信裝置40發(fā)送來(lái)的控制信息。

有線通信單元20c包含圖中未顯示的有線通信模塊和有線通信接口。有線通信接口與有線通信模塊相連接，用于讓網(wǎng)線等數(shù)據(jù)傳輸線接入，從而使有線通信模塊實(shí)現(xiàn)進(jìn)行有線通信。這里，有線通信接口包含圖中未顯示的USB接口、RS232接口、RS485接口、CAN接口、以太網(wǎng)接口、SPI接口以及IIC接口等多種通信接口。相應(yīng)地，有線通信單元20c則分別包含與USB接口、RS232接口、RS485接口、CAN接口、以太網(wǎng)接口、SPI接口以及IIC接口通信接口相匹配的通信電路模塊或芯片模塊；此時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)30為以太網(wǎng)。

無(wú)線通信單元20d集成在網(wǎng)關(guān)主體單元20a中，用于與外部通信裝置40以無(wú)線方式進(jìn)行通信連接，即、以無(wú)線方式將進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送至外部通信裝置40，或者，以無(wú)線方式接收外部通信裝置40發(fā)送來(lái)的控制信息。

無(wú)線通信單元20d包含圖中未顯示的無(wú)線通信模塊和無(wú)線通信接口。無(wú)線通信接口與無(wú)線通信模塊相連接，用于與圖中未顯示的天線裝置相連接，從而使無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)進(jìn)行無(wú)線通信。這里，無(wú)線通信單元20d包含圖中未顯示的GPRS模塊、3G模塊、4G模塊以及WiFi模塊；無(wú)線通信接口為SMA接口。相應(yīng)地，通信網(wǎng)絡(luò)30為2G網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)以及WiFi網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)管理單元20e集成在網(wǎng)關(guān)主體單元20a中，對(duì)所有的節(jié)點(diǎn)裝置10進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，從而保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10都能夠正常運(yùn)行。具體地，

網(wǎng)絡(luò)管理單元20e可以增加、刪除以及修改節(jié)點(diǎn)裝置10及其參數(shù)信息(包括網(wǎng)絡(luò)ID、設(shè)備地址、頻點(diǎn)等信息)；可以在節(jié)點(diǎn)裝置10發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求信息時(shí)分配入網(wǎng)私有密鑰便于該節(jié)點(diǎn)裝置10入網(wǎng)，并進(jìn)一步為該節(jié)點(diǎn)裝置10分配唯一的通信密鑰，在通信過(guò)程中用于對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密，從而確保通信安全；可以為所有的節(jié)點(diǎn)裝置10分配多個(gè)信道便于該節(jié)點(diǎn)裝置10與其它的節(jié)點(diǎn)裝置進(jìn)行跳頻通信；還可以管理所有的節(jié)點(diǎn)裝置10之間的通信路徑，便于不相鄰的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10之間進(jìn)行通信時(shí)路由最佳通信路徑。

存儲(chǔ)單元20f集成在網(wǎng)關(guān)主體單元20a中，對(duì)中心節(jié)點(diǎn)單元20b接收到的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息或外部通信裝置40發(fā)送來(lái)的控制信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

時(shí)鐘電路單元20g集成在網(wǎng)關(guān)主體單元20a中，用于提供時(shí)間信息，便于中心節(jié)點(diǎn)單元20b與四個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10之間進(jìn)行時(shí)間同步，從而保證通信的安全可靠。

保護(hù)電路單元20h集成在網(wǎng)關(guān)主體單元20a中，用于對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20進(jìn)行電器保護(hù)，如、防靜電、防浪涌、防雷擊等。

電源管理單元20i集成在網(wǎng)關(guān)主體單元20a中，與圖中未顯示的外部供電裝置相連接，用于將外部供電裝置提供的外部電壓轉(zhuǎn)換為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20工作所需的額定工作電壓，并提供給網(wǎng)關(guān)主體單元20a。

報(bào)警單元20m集成在網(wǎng)關(guān)主體單元20a中，用于在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(即大棚200中的各種智能裝置)發(fā)生故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，從而讓監(jiān)控人員及時(shí)獲知設(shè)備故障信息，及時(shí)采取解決措施。

當(dāng)中心節(jié)點(diǎn)單元20b與其它四個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10之間基于預(yù)定通信規(guī)則進(jìn)行通信時(shí)，該中心節(jié)點(diǎn)單元20b可以看作一個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10。這里的預(yù)定通信規(guī)則為：它包含自動(dòng)入網(wǎng)機(jī)制、MESH組網(wǎng)機(jī)制、時(shí)間同步機(jī)制以及跳頻機(jī)制。具體地，

自動(dòng)入網(wǎng)機(jī)制為：

當(dāng)節(jié)點(diǎn)裝置10需要入網(wǎng)時(shí)，首先通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理單元20e手動(dòng)增加該節(jié)點(diǎn)裝置10，并配置其參數(shù)信息(包括網(wǎng)絡(luò)ID、設(shè)備地址、頻點(diǎn)等信息)，然后基于該節(jié)點(diǎn)裝置10的參數(shù)信息生成入網(wǎng)私有密鑰和通信密鑰。

進(jìn)一步，待入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)裝置10對(duì)預(yù)定范圍內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)裝置10發(fā)出的廣播信息進(jìn)行偵聽，當(dāng)收到信息后，它就將其入網(wǎng)請(qǐng)求信息經(jīng)由被偵聽到的節(jié)點(diǎn)裝置10發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20收到該入網(wǎng)請(qǐng)求信息后，將入網(wǎng)私有密鑰發(fā)送給該節(jié)點(diǎn)裝置10，從而實(shí)現(xiàn)該新的節(jié)點(diǎn)裝置10自動(dòng)入網(wǎng)，最后再將通信密鑰發(fā)送給該節(jié)點(diǎn)裝置10。

MESH組網(wǎng)機(jī)制為：

每個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10的通信部的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中預(yù)先設(shè)定了多個(gè)通信鏈路，使得該節(jié)點(diǎn)裝置10能夠直接與多個(gè)其它的節(jié)點(diǎn)裝置10進(jìn)行通信。

例如，如圖1所示，與濕度傳感器210相連接的節(jié)點(diǎn)裝置10的通信部的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中預(yù)先設(shè)定了至少四個(gè)通信鏈路，使得該節(jié)點(diǎn)裝置10能夠與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20、光照傳感器220、灌溉控制閥230以及空氣質(zhì)量傳感器240直接進(jìn)行通信。

因此，圖1中的四個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10開始工作后，就能夠自動(dòng)形成蜂窩型網(wǎng)格狀網(wǎng)絡(luò)(即MESH自組網(wǎng)機(jī)制)，具有路由冗余機(jī)制。這樣，即使有一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10發(fā)生故障，通過(guò)冗余機(jī)制，也能夠?qū)崿F(xiàn)將與該發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)裝置10相連接的傳感器采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20中。

時(shí)間同步機(jī)制為：

一旦任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置10與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20之間進(jìn)行通信時(shí)，不論是偵聽到廣播幀，還是收到命令幀回復(fù)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20則對(duì)該節(jié)點(diǎn)裝置10的時(shí)鐘信息(即、時(shí)間戳)進(jìn)行同步，使得節(jié)點(diǎn)裝置10的時(shí)鐘信息與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20的時(shí)鐘信息保持一致，便于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20中的網(wǎng)絡(luò)管理單元20e對(duì)所有的節(jié)點(diǎn)裝置10進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，使得所有的節(jié)點(diǎn)裝置10按照既定的時(shí)序穩(wěn)定地進(jìn)行通信。

跳頻機(jī)制為：

基于網(wǎng)絡(luò)管理單元20e對(duì)節(jié)點(diǎn)裝置10所進(jìn)行入網(wǎng)信息配置中包含的預(yù)先分配多個(gè)信道供該節(jié)點(diǎn)裝置10通信時(shí)使用，在后續(xù)的通信過(guò)程中，該節(jié)點(diǎn)裝置10基于分配的多個(gè)信道逐個(gè)切換進(jìn)行使用。

基于以上各機(jī)制組成的預(yù)定規(guī)則進(jìn)行通信，使得節(jié)點(diǎn)裝置10與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備20之間的通信更安全、更穩(wěn)定、更快速、更可靠。

實(shí)施例的作用與效果

根據(jù)本實(shí)施例所涉及的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，因?yàn)橹行墓?jié)點(diǎn)模塊與每個(gè)節(jié)點(diǎn)裝置之間能夠基于預(yù)定通信規(guī)則進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)有線通信接口使得有線通信模塊能夠以有線方式與外部通信裝置相通信連接，通過(guò)在無(wú)線通信接口上連接天線裝置使得無(wú)線通信模塊能夠以無(wú)線方式與外部通信裝置相通信連接，所以，本實(shí)施例的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)多種方式的通信連接，兼容性強(qiáng)、集成度高、適用范圍廣，節(jié)約資源。

上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

在本實(shí)施例中，外部供電裝置為220V直流電源，而在本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，外部供電裝置還可以為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

在本實(shí)施例中，客戶端為PC機(jī)，而在本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，外部通信裝置還可以為移動(dòng)通信裝置，例如智能手機(jī)或平板電腦等。