无线传感器网络中的传感器预置制造技术

技术编号:25697098 阅读:94 留言:0更新日期:2020-09-18 21:09
一种用于在无线传感器网络中进行传感器预置的方法,包括:在网关处确定未出现邻近的网关;响应于未出现邻近的网关,测量来自多个传感器的信号强度;基于测量到的信号强度,从多个传感器标识要与网关配对的传感器;以及响应于标识传感器,将网关和传感器配对以在网关和传感器之间启用安全连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线传感器网络中的传感器预置相关申请的交叉引用本申请要求于2018年2月7日提交的美国专利申请号15/891,096的优先权,该申请的全部内容通过引用包含在本文中。
本公开涉及无线传感器网络中的传感器预置(provisioning)。
技术介绍
无线传感器网络可以包括一个或多个传感器和一个或多个网关,这些网关将这些传感器连接到服务器。在一些情况下,传感器到网关的通信使用短程射频(RF)技术,诸如蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.15(例如,802.15.4)、IEEE802.11(例如IEEE802.11ah)或SubGHz技术,而网关与服务器的通信使用蜂窝技术,诸如全球移动通信系统(GSM)、通用移动通信系统(UMTS)、长期演进(LTE)或第五代(5G)等。传感器通常由电池供电,而网关可以由电池供电或连接到电源。附图说明图1是根据一些实现的用于传感器预置的示例无线通信系统。图2是示出了针对根据一些实现的传感器预置的第一示例性途径的一种示例方法的流程图。图3是示出了针对根据一些实现的传感器预置的第一示例性途径的第二示例方法的流程图。图4是示出了针对根据一些实现的传感器预置的第二示例性途径的一种示例方法的流程图。图5是示出了根据一些实现的示例装置的示意图。图6是示出了根据一些实现的示例网络节点的示意图。各图中相似的附图标记和名称指示相似的元件。具体实施方式本公开针对的是无线传感器网络中的传感器预置。无线传感器网络可以包括一个或多个传感器和将传感器与服务器连接的一个或多个网关。当部署或安装传感器时,执行预置过程以使得传感器与网关相关联,并且在传感器和网关之间启用安全通信。在一些情况下,传感器和网关都是由电池供电的,并且以传感器处和网关处经减少的功耗预置传感器是期望的。在一些实现中,可以以节能的方式预置用电池供电的传感器。例如,资产(asset)(例如,拖车)可以包括一个或多个传感器和网关。传感器执行测量并通过网关将测量数据发送到服务器。传感器预置过程包括在相同资产上关联传感器和网关,并将传感器和网关配对。在配对过程中,在网关和传感器之间启用安全的通信链路(例如,通过交换加密密钥),以便传感器能够安全地将测量数据发送到网关。在传感器预置过程中,网关和传感器可以处于省电模式。在第一示例性的传感器预置途径中,当网关被隔离时(例如,附近没有拖车),网关标识相关联的传感器(例如,与网关在相同资产上的传感器)。然后,网关从服务器接收传感器白名单,其包括用于启用关联传感器和网关之间安全通信的信息。在接收到白名单后,可以将在相同资产上的网关和传感器配对以建立用于传感器发送测量数据的安全通信链路。在一些情况下,传感器和网关可以在预置过程中进入省电模式。例如,在网关标识出关联的传感器之后,网关和传感器可以在时间上同步,并同时从省电模式唤醒(例如,以网关和传感器之间所限定和约定的节奏)。在第二示例性的传感器预置途径中,在工厂制造期间,在网关和传感器中嵌入了用于启用安全通信的信息(例如,私钥/公钥或证书)。一旦传感器被安装并上电,使用所嵌入的安全信息,传感器可以验证并建立安全信道,并通过任何网关(例如,与传感器在相同资产上的网关或在附近资产上的网关)安全地将测量数据发送给服务器。在之后的某个时间,服务器可以将网关和传感器与相同资产相关联,例如,这可以在网关与其他网关隔离时进行。如果传感器最初与在不同资产上的网关配对,则可能需要一个以上的配对过程。在一些情况下,在传感器被初始预置后,在网关的正常操作期间网关可以执行其他预置(例如,添加、删除或替换传感器)。在正常操作期间,网关可以不频繁地(例如,每24小时)连接到服务器。因此,新的传感器可能需要等待长达24小时(或超过24小时)才能被预置。可以使用各种方法来唤醒网关,以使得网关可以从服务器接收消息以触发预置。图1是用于根据一些实现的传感器预置的示例无线通信系统100。在一些实现中,网关确定未出现邻近的网关。响应于未出现邻近的网关,网关测量来自多个传感器的信号强度。基于测量到的信号强度,网关从多个传感器标识要与网关配对的传感器。响应于标识传感器,将网关与传感器配对以在网关与传感器之间启用安全连接。该安全连接可以使用蓝牙、蓝牙低耗能(BLE)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.15(例如,802.15.4)、IEEE802.11(例如,IEEE802.11ah)或SubGHz技术中的至少一种。在一些情况下,网关还从服务器接收白名单。该白名单包括用于配对网关和传感器的安全信息,并且网关基于白名单中的安全信息与传感器配对。在一些情况下,在传感器预置过程中,网关可以处于第一省电模式,传感器可以处于第二省电模式,第一省电模式和第二省电模式是时间同步的。在第一省电模式下,网关以规律的时间间隔唤醒。在一些情况下,传感器不具有运动检测能力,在第二省电模式下,传感器以与网关相同的时间间隔唤醒。在一些情况下,传感器具有运动检测能力,并且传感器在第二省电模式期间响应于检测到运动事件而唤醒。在一些实现中,省电模式可以由占空比定义。例如,装置可以进入高功率状态,并启用其无线电组件持续特定时间段以发送或接收数据。在特定时间段之后,装置可以禁用其无线电组件并进入低功率状态。在一些实现中,在传感器预置过程中,网关可以处于第一省电模式。在第一省电模式下,网关以规律的时间间隔(例如,每15分钟)唤醒其短程RF组件,以与传感器通信,并在短时间唤醒后进入睡眠状态。在第一种省电模式下,网关也会唤醒其蜂窝无线电组件以与服务器通信。例如,网关可以更不频繁地唤醒蜂窝无线电组件,例如,每24小时唤醒一次。在一些实现中,在传感器预置过程中,传感器可以处于第二省电模式。如果传感器不具有运动检测能力,在第二省电模式期间,传感器可以与网关是时间同步的,并以与网关相同的时间间隔(例如,相同的每15分钟间隔)唤醒其短程RF组件。如果传感器具有运动检测能力,在第二省电模式期间,传感器可以在检测到运动事件时(例如,当传感器开始移动时)唤醒。具有运动检测能力的传感器还与网关是时间同步的,以使得传感器的唤醒与网关的唤醒对齐。例如,在检测到运动事件时,传感器可以等待并在与网关的唤醒对齐的下一个15分钟的间隔处唤醒。根据本文所述的方法和系统的传感器预置,使得能够以节能的方式预置传感器,并减少针对传感器和网关的功耗。所述途径还减少了传感器预置期间的人工干预。示例通信系统100包括一个或多个传感器,例如102a和102b,以及将传感器102a和102b连接到服务器106的网关104。传感器102a和102b可以执行测量。测量数据由网关104收集并转发给服务器106。例如,传感器102a和102b可以是测量节流阀位置的温度、压力、湿度(TPH)传感器,测量轮胎压力的轮胎压力监测系统(TPMS)传感器,确定门是否打开的门检测传感器,或者提供位置数据的全球定位系统(GPS)。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法,包括:/n在网关处确定未出现邻近的网关;/n响应于确定未出现邻近的网关,测量来自多个传感器的信号强度;/n基于测量到的所述信号强度,从所述多个传感器标识要与所述网关配对的传感器;以及/n响应于标识所述传感器,将所述网关和所述传感器配对,以在所述网关与所述传感器之间建立安全连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180207 US 15/891,0961.一种方法,包括:
在网关处确定未出现邻近的网关;
响应于确定未出现邻近的网关,测量来自多个传感器的信号强度;
基于测量到的所述信号强度,从所述多个传感器标识要与所述网关配对的传感器;以及
响应于标识所述传感器,将所述网关和所述传感器配对,以在所述网关与所述传感器之间建立安全连接。


2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
从服务器接收白名单,所述白名单包括用于将所述网关和所述传感器配对的安全信息;以及
响应于接收到所述白名单,基于所述安全信息将所述网关和所述传感器配对。


3.根据权利要求1所述的方法,其中所述网关处于第一省电模式,并且所述传感器处于第二省电模式。


4.根据权利要求3所述的方法,其中所述第一省电模式和所述第二省电模式是时间同步的。


5.根据权利要求3所述的方法,其中在所述第一省电模式期间,所述网关以规律的时间间隔唤醒。


6.根据权利要求5所述的方法,其中所述传感器不具有运动检测能力,并且在所述第二省电模式期间,所述传感器以与所述网关相同的时间间隔唤醒。


7.根据权利要求3所述的方法,其中所述传感器具有运动检测能力,并且在所述第二省电模式期间,所述传感器响应于检测到运动事件而唤醒。


8.根据权利要求1所述的方法,其中所述网关与所述传感器之间的所述安全连接使用蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.15.4、IEEE802.11或SubGHz技术中的至少一种。


9.一种网关,包括:
存储器;以及
至少一个硬件处理器,与所述存储器通信地耦合,并且被配置为:
确定未出现邻近的网关;
响应于未出现邻近的网关,测量来自多个传感器的信号强度;
基于测量到的所述信号强度,从所述多个传感器标识要与所述网关配对的传感器;以及
响应于标识所述传感器,将所述网关和所述传感器配对,以在所述网关与所述传感器之间启用安全连接。


10.根据权利要求9所述的网关,其中所述至少一个硬件处理器还被配置为:
从服务器接收白名单,所述白名单包括用...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·F·普拉萨德J·W·本内特S·L·迪尔M·P·蒙特莫罗S·J·巴雷特J·W·詹特茨M·E·雷奥梅A·P·乔克施S·达姆亚诺维奇
申请(专利权)人:黑莓有限公司
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1