【技术实现步骤摘要】
具有NB通信双网关的物联网智能仪表
本专利技术属于物联网
，尤其涉及一种具有NB通信双网关的物联网智能仪表。
技术介绍
物联网将现实世界数字化，拉近分散的信息，统整物与物的数字信息。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜索位置、防止物品被盗等，类似自动化操控系统，同时透过收集这些小事的数据，最后可以聚集成大数据，包含重新设计道路以减少车祸、都市更新、灾害预测与犯罪防治、流行病控制等等社会的重大改变，实现物和物相联。现有的民用表大多只具有简单的统计功能，近年来由于物联网的兴起，逐渐出现了部分可应用于物联网中的智能仪表，如专利申请号为CN201510727138.6，名称为《物联网智能燃气表阶梯计价的实现方法》的专利技术专利，上述专利在燃气表中设置了主控模块及与主控模块信号连接的多个功能模块，燃气表通过无线通信模块实现对远程控制平台的信号传输，但是这种信号的传输方式存在着极大的安全隐患，即燃气表无法保证从远程控制平台下发的信号是否安全，也不能保证从燃气表中上传出去的信号是否安全；与此同时，燃气表也无...
【技术保护点】
1.一种具有NB通信双网关的物联网智能仪表，其特征在于：包括有微控制单元、感知单元、前置网关、后置网关和通信单元，所述微控制单元与感知单元电性相连，所述微控制单元将从感知单元获取的感知信息通过通信单元上传至远程控制平台，远程控制平台将控制信息通过通信单元下发至微控制单元；所述通信单元与用于保证通信信息安全的前置网关电性相连；所述微控制单元与保证通信数据准确的后置网关电性相连。
【技术特征摘要】
1.一种具有NB通信双网关的物联网智能仪表，其特征在于：包括有微控制单元、感知单元、前置网关、后置网关和通信单元，所述微控制单元与感知单元电性相连，所述微控制单元将从感知单元获取的感知信息通过通信单元上传至远程控制平台，远程控制平台将控制信息通过通信单元下发至微控制单元；所述通信单元与用于保证通信信息安全的前置网关电性相连；所述微控制单元与保证通信数据准确的后置网关电性相连。2.根据权利要求1所述的具有NB通信双网关的物联网智能仪表，其特征在于：所述通信单元为NB通信单元或本地通信单元。3.根据权利要求1所述的具有NB通信双网关的物联网智能仪表，其特征在于：所述后置网关设置在通信单元与微控制单元之间，且三者之间均为电性相连，直接相连的两者之间均实现双向通信；所述前置网关设置在通信单元与天线之间，且三者之间均为电性相连，直接相连的两者之间均实现双向通信。4.根据权利要求3所述的具有NB通信双网关的物联网智能仪表，其特征在于：信息流转的具体步骤如下：感知信息进行上传：1）.仪表的感知单元的感知信息通过微控制单元传输给后置网关；2）.后置网关在接收到微控制单元发来的感知信息后，会对感知信息进行身份认证，判然后审查感知信息中的请求和业务数据是否属于远程控制平台需要的请求、确认获取的业务数据数值的准确性；3）.未通过审查的感知信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过审查的感知信息，后置网关会对数据进行通信协议转换，通过后置网关中的安全单元对感知信息进行加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名，实现远程控制平台对感知信息中的请求和业务数据进行审查；根据具体的指令与规则，确定对请求和数据进行丢弃、屏蔽与调整；需丢弃请求和数据，后置网关直接回复微控制单元；需屏蔽与调整的数据，后置网关根据预设规则进行调整，调整后的请求和数据需进一步进行业务层的加密与数字签名，此后转发数据至通信单元，从而实现网络服务的级别与数据粒度的控制；4）.安全处理后的感知信息，会经后置网关传输给通信单元，再由通信单元传输给前置网关；5）.前置网关在接收到通信单元发来的感知信息后，会对感知信息进行身份认证，确定感知信息本身的合法性，确定感知信息来源的合法性，确定感知信息接收对象的合法性；6）.未通过合法性认证的感知信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的感知信息，前置网关会对数据加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名，进行通信协议转换，以便于远程控制平台对感知信息来源以及感知信息的合法性进行验证；7）.安全处理后的感知信息，通过传感网络将感知信息发送至远程控制平台，完成仪表感知信息的上行传输；控制信息下发：1）.远程控制平台的下行控制信息首先由天线接收后传输至前置网关；2）.前置网关在接收到控制信息后，首先对控制信息进行身份认证，确定控制信息本身的合法性，确定控制信息来源的合法性，确定控制信息接收对象的合法性；3）.未通过合法性认证的控制信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的控制信息，前置网关会对控制信息进行下一步处理；4）.通信协议转换后的控制信息传输至仪表表端的通信单元，通信单元在接收到控制信息后，会将控制信息传输给与通信单元电性相连的后置网关；5）.后置网关在接收到控制信息后，首先对数据的明文区进行检查，确定其是否合乎规则；不合规则的数据则直接丢弃，不作进一步处理；合乎明文规则的数据则进行应用层的签名认证与解密，解密后的数据会根据具体的指令进行密文区的规则检查，并对明文区与密文区的数据进入相互印证；不合密文规则的数据则直接丢弃，合乎密文规则的数据还需确定表端是否提供该项服务；若表端不提供该项服务，后置网关则直接回复，否则则转发数据至微控制器；通过后置网关的处理，实现对业务命令的过滤；6）.经后置网关处理后的控制信息会传输给微控制单元，由微控制单元根据具体的控制信息内容下发至指定功能单元执行相应的控制信息，完成控制信息的下行传输。5.根据权利要求1所述的具有NB通信双网关的物联网智能仪表，其特征在于：所述后置网关设置在通信单元与微控制单元之间，且三者之间均为电性相连，直接相连的两者之间均实现双向通信；所述前置网关与通信单元进行电性连接，且两者实现双向通信。6.根据权利要求5所述的具有NB通信双网关的物联网智能仪表，其特征在于：信息流转的具体步骤如下：感知信息上传：1）.仪表的感知单元的感知信息通过微控制单元传输给后置网关；2）.后置网关在接收到微控制单元发来的感知信息后，会对感知信息进行身份认证，判然后审查感知信息中的请求和业务数据是否属于远程控制平台需要的请求、确认获取的业务数据数值的准确性；3）.未通过审查的感知信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过审查的感知信息，后置网关会对数据进行通信协议转换，通过后置网关中的安全单元对感知信息进行加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名，实现远程控制平台对感知信息中的请求和业务数据进行审查；根据具体的指令与规则，确定对请求和数据进行丢弃、屏蔽与调整；需丢弃请求和数据，后置网关直接回复微控制单元；需屏蔽与调整的数据，后置网关根据预设规则进行调整，调整后的请求和数据需进一步进行业务层的加密与数字签名，此后转发数据至通信单元，从而实现网络服务的级别与数据粒度的控制；4）.安全处理后的感知信息，会经后置网关传输给通信单元，再由通信单元传输给前置网关；5）.前置网关对感知信息进行处理，前置网关在接收到通信单元发来的信息后，会对感知信息进行身份认证，确定感知信息本身的合法性，确定感知信息来源的合法性，确定感知信息接收对象的合法性；6）.合法性未得到认证的感知信息会被认为是垃圾或非法信息，会被丢弃，不再做后续处理；合法性认证通过后网关会对数据进行加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名处理，进行通信协议转换，以便于远程控制平台对感知信息来源以及感知信息的合法性进行验证；上文提到的信息的合法性验证主要是基于报文的报文头部数据和数据源载荷数据的有效性，加密鉴权和身份识别判断；7）.由于前置网关并没有将安全处理后的感知信息直接发送出去的能力，因此安全处理后的感知信息会返回给通信单元，由通信单元通过天线将前置网关处理后的感知信息发送出去，由远程控制平台接收，完成仪表感知信息的上行传输；控制信息下发：1）.远程控制平台的下行控制信息首先由天线接收传输至仪表表端的通信单元，通信单元在接收到控制信息后，无法知道控制信息的合法性，此时会将控制信息传输给与通信单元电性相连的前置网关；2）.前置网关在接收到控制信息后，首先会对控制信息进行身份认证，确定控制信息本身的合法性，确定控制信息来源的合法性，确定控制信息接收对象的合法性；3）.未通过合法性认证的控制信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的控制信息，前置网关会对控制信息进行下一步处理，包括解密、通信协议转换；通信协议转换后的控制信息能够被微控制单元识别、理解，转发至各功能单元后能够被准确无误的执行；4）.经前置网关处理后的控制信息会返回给通信单元，由通信单元传输给后置网关；5）.后置网关在接收到控制信息后，首先对数据的明文区进行检查，确定其是否合乎规则；不合规则的数据则直接丢弃，不作进一步处理；合乎明文规则的数据则进行应用层的签名认证与解密，解密后的数据会根据具体的指令进行密文区的规则检查，并对明文区与密文区的数据进入相互印证；不合密文规则的数据则直接丢弃，合乎密文规则的数据还需确定表端是否提供该项服务；若表端不提供该项服务，后置网关则直接回复，否则则转发数据至微控制器；通过后置网关的处理，实现对业务命令的过滤；6）.经后置网关处理后的控制信息会传输给微控制单元，由微控制单元根据具体的控制信息内容下发至指定功能单元执行相应的控制信息，完成控制信息的下行传输。7.根据权利要求1所述的具有NB通信双网关的物联网智能仪表，其特征在于：所述后置网关与微控制单元直接电性连接，且两者实现双向通信；所述通信单元与微控制单元直接电性连接，且两者实现双向通信；所述前置网关设置在通信单元与天线之间，且三者之间均为电性相连，直...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵泽华，李勇，权亚强，
申请(专利权)人：成都秦川物联网科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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