一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法及系统，包括下述步骤：物联网嵌入式设备进入生产模式，对设备进行产品检测，产品通过检测则发送切换至运输模式的指令；收到模式切换指令，对物联网嵌入式设备进行加密认证后进入运输模式；对物联网嵌入式设备进行设备安装后进入待激活模式，启用备用电源并为设备配置设备ID信息；根据设备ID信息生成无线通讯证书并发送激活指令，物联网嵌入式设备进入激活模式，正式启用运行。其优点表现为：降低物联网嵌入式系统的运行功耗，保证设备电源的安全可靠性，提高系统信息安全，降低通讯资源成本。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法及系统
本专利技术涉及嵌入式物联网监管方法
，具体地说，是一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法及系统。
技术介绍
物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，将这些信息与互联网结合所形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，通过互联网的远程协助实现物品的识别、管理和控制变得更加便捷。物联网嵌入式系统可通过电流、电压采集传感器状态，输出电压、电流方式控制动作部件；或通过以太网、RS485总线、USB、I2C总线、CAN总线与其他设备连接来获取信息和控制物体。现有物联网嵌入式系统在使用过程中，存在下述四方面的问题：功耗：近十年来，随着通讯技术和半导体技术的发展，物联网嵌入式系统的功耗已经有了很大的改观，但是由于物联网嵌入式系统需要通过无线通讯方式和后台服务器连接，其功耗仍然在1W以上。对于农业、林业、交通等无人值守应用场景，为降低功耗往往使用电池或太阳能电源，而功耗越低意味着更长的生命维护周期，故嵌入式系统设备的生命周期管理至关重要。备用电源：在物联网嵌入式系统的设备中，往往会内置备用电池，以便于当系统出现电源故障时能及时向后台服务器发出报警信息。由于物联网嵌入式系统在工厂生产完成到安装启用过程中，存在较长的仓储物流周期，为了避免备用电源这个过程中长时间放电失效，往往在物联网嵌入式系统使用现场进行安装时才将备用电源系统接入其中。对于在恶劣环境中使用的物联网嵌入式系统，如果采用这种现场安装备用电源的方式，则要求更加严格的可靠性，对于现场接入备用电源的工程技术要求也会相应提高。信息安全：物联网嵌入式系统在运行过程中会采集大量的信息，这些数据信息具有很重要的商业价值。物联网嵌入式系统运行过程中，对物品实现的远程控制功能时，如果使用不当，容易造成生产数据信息泄漏等网络安全事故。因此，如何保障物联网中信息传输安全，是物联网领域面临的重大挑战。电信运营商通讯资源：物联网嵌入式系统使用无线通讯技术，通过电信运营商接入因特网，高效的使用电信运营商通讯资源有助于减少整个物联网系统的运营成本。在一些通信可靠性环境要求比较高的行业中，由于传统的SIMCard方式无法满足，往往会使用贴片SIMIC的方式。这意味着物联网嵌入式系统在工厂生产阶段和运输阶段就已经启用了电信运营商通讯资源，每个月均需要按每台系统设备支付给运营商通讯月租费；在安装启用之前的仓储物流运输阶段，物联网嵌入式系统并不工作，但仍然需要向电信运营商支付相关月租费，这实际上是对电信运营商通讯资源的浪费，增加了物联网嵌入式系统的工作成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种能降低功耗、保证备用电源可靠性、保证物联网信息安全以及避免电信运营商资源浪费的物联网嵌入式设备的生命周期管理系统及方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法，包括下述步骤：步骤01，物联网嵌入式设备进入生产模式，对设备进行产品检测，产品通过检测则发送切换至运输模式的指令；步骤02，收到模式切换指令，对物联网嵌入式设备进行加密认证后进入运输模式；步骤03，对物联网嵌入式设备进行设备安装后进入待激活模式，启用备用电源并为设备配置设备ID信息；步骤04，根据设备ID信息生成无线通讯证书并发送激活指令，物联网嵌入式设备进入激活模式，正式启用运行。进一步地，所述方法还包括步骤05，物联网嵌入式设备在激活模式后需要停止使用时，通过发送报废指令进入产品报废模式，此模式下设备的无线通讯功能完全关闭。进一步地，步骤01所述的产品检测包括：检测无线通讯功能是否正常，检测设备电源是否安全可靠，检测生产模式下无线通讯功能处于未开启状态，检测生产模式下备用电源处于断开状态。进一步地，步骤02所述的加密认证包括：为物联网嵌入式设备配置临时证书，使得物联网嵌入式设备和服务器之间进行数据交互时通过此临时证书进行加密认证。进一步地，所述设备只有在激活模式下，其无线通讯功能处于启用状态，其它模式下无线通讯功能均处于关闭状态；所述设备在生产模式和运输模式下，其电源处于断开状态，在待激活模式和报废模式下，其电源处于断开状态。进一步地，步骤04中，所述物联网嵌入式设备进入激活模式时包括运行状态、待机状态和静默状态三种工作状态。进一步地，所述物联网嵌入式设备的三种工作状态变化过程包括：物联网嵌入式设备的所有业务完成后，将触发设备由运行状态进入待机状态；设备开启或出现异常事件，将触发设备直接进入运行状态；当设备收到远程控制指令时，将触发设备由待机状态进入运行状态；当设备的待机时间达到系统预设的待机时间时，将触发设备由待机状态进入静默状态。与上述方法相应地，本专利技术采取的系统技术方案是：一种物联网嵌入式设备的生命周期管理系统，包括：产品检测模块，当物联网嵌入式设备进入生产模式时，用于对设备进行产品检测；发送指令模块，用于发送和接收模式切换指令；电源管理模块，用于监控和管理主电源和备用电源的断开和启用状态；无线通讯功能管理模块，用于监控和管理无线通讯功能的关闭和启用状态；信息安全管理模块，用于配置临时证书进行加密认证，配置设备ID信息生成无线通讯证书；工作状态管理模块，用于控制物联网嵌入式设备在激活模式下工作状态的迁移。进一步地，所述产品检测模块包括综测仪设备，用于对无线通讯设备的功能和性能进行测试。进一步地，所述工作状态管理模块包括：状态变化触发单元，用于判断状态变化触发事件的类型；状态迁移路径控制单元，用于根据状态变化触发事件的类型选择工作状态的迁移路径。本专利技术优点在于：1、本专利技术通过控制和管理设备在不同生命周期的工作模式，降低系统运行功耗，延长了设备的使用周期，保障了系统电源的可靠性、耐用性和安全性，保证备用电源电量充足，从而适应长时间的仓储运输过程。2、本专利技术通过对设备不同模式下电源状态的管理，保证了电源使用的安全性，保证在未激活模式和激活模式下，当出现主电源异常时，备用电源可正常维持系统工作，并触发报警业务。3、本专利技术的信息安全管理模块，通过临时加密和设备ID信息认证加密方式结合，保证了TLS证书和终端设备物理信息的绑定，保证了采集数据的准确性，在信息绑定之后，再生成证书，避免了证书资源的浪费，证书下载是直接由后台服务器下载至物联网嵌入式系统，相比较使用离线工具写入证书方式有更高的安全性。4、本专利技术通过对系统设备在不同模式下无线通讯功能的控制，节约了通讯资源，节省系统整个生命周期的通信成本。附图说明为能更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点，以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细描述，其中：图1为本专利技术生命周期管理方法过程中各模式之间切换流程示意图；图2为本专利技术系统的框架结构示意图；图3为物联网嵌入式设备在激活模式下的工作状态迁移示意图；具体实施方式参照附图1和附图2，在本实施例中，本专利技术的一种物联网嵌入式设备的生命周期管理系统，包括：产品检测模块，当物联网嵌入式设备进入生产模式时，用于对设备进行产品检测；发送指令模块，用于发送和接收模式切换指令；电源管理模块，用于监控和管理主电源和备用电源的断开和启用状态；无线通讯功能管理模块，用于监控和管理无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤01，物联网嵌入式设备进入生产模式，对设备进行产品检测，产品通过检测则发送切换至运输模式的指令；步骤02，收到模式切换指令，对物联网嵌入式设备进行加密认证后进入运输模式；步骤03，对物联网嵌入式设备进行设备安装后进入待激活模式，启用备用电源并为设备配置设备ID信息；步骤04，根据设备ID信息生成无线通讯证书并发送激活指令，物联网嵌入式设备进入激活模式，正式启用运行。

【技术特征摘要】
1.一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤01，物联网嵌入式设备进入生产模式，对设备进行产品检测，产品通过检测则发送切换至运输模式的指令；步骤02，收到模式切换指令，对物联网嵌入式设备进行加密认证后进入运输模式；步骤03，对物联网嵌入式设备进行设备安装后进入待激活模式，启用备用电源并为设备配置设备ID信息；步骤04，根据设备ID信息生成无线通讯证书并发送激活指令，物联网嵌入式设备进入激活模式，正式启用运行。2.根据权利要求1所述的一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法，其特征在于，所述方法还包括步骤05，物联网嵌入式设备在激活模式后需要停止使用时，通过发送报废指令进入产品报废模式，此模式下设备的无线通讯功能完全关闭。3.根据权利要求1所述的一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法，其特征在于，步骤01所述的产品检测包括：检测无线通讯功能是否正常，检测设备电源是否安全可靠，检测生产模式下无线通讯功能处于未开启状态，检测生产模式下备用电源处于断开状态。4.根据权利要求1所述的一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法，其特征在于，步骤02所述的加密认证包括：为物联网嵌入式设备配置临时证书，使得物联网嵌入式设备和服务器之间进行数据交互时通过此临时证书进行加密认证。5.根据权利要求2所述的一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法，其特征在于，所述物联网嵌入式设备在激活模式下，其无线通讯功能处于启用状态；在生产模式、运输模式、待激活模式和产品报废模式下无线通讯功能均处于关闭状态；所述物联网嵌入式设备在生产模式和运输模式下，其电源处于断开状态，在待激活模式和报废模式下，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭飞，江家茛，刘伟，
申请(专利权)人：上海麦腾物联网技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31