监控IoT设备的方法及其在IoT设备电池保护看门狗上的用途技术

本发明专利技术公开了一种监控物联网(Internet‑of‑Things，IoT)设备的方法。本发明专利技术的目的是提供一种能够检测设备故障问题、帮助防止黑客攻击并增加物联网设备可靠性的方法或装置，所述目的通过以下手段解决：监控所述设备的功能行为；验证所述功能行为，并将所述功能行为与所述设备的定义的配置功能行为限制进行比较；基于所述功能行为与所述设备的定义的配置功能行为限制之间的比较，由与所述IoT设备关联的看门狗发起操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】监控IoT设备的方法及其在IoT设备电池保护看门狗上的用途本专利技术公开了一种监控物联网(Internet-of-Things，IoT)设备的方法。保护这些设备的重要性越来越受到关注。许多物联网设备的当前安全级别很差。2016年，智能家居和物联网产品的首例分布式拒绝服务(distributeddenialofservice，DDOS)攻击已有记录。已知有对光控制系统的成功攻击。当前通信系统，例如PC、笔记本电脑、手机或平板电脑，中的问题和故障监控解决方案主要基于软件。但是这些软件本身也可能包含问题，并且容易受到黑客攻击。物联网设备的当前解决方案是从此类产品衍生而来的，但并不完全匹配此类新产品的需求。在集成电路(integratedcircuit，IC)级别上，基于硬件且因此与软件无关的安全特征(看门狗)是公知的，主要用于IC保护目的，例如欠压/过压保护和老化。如果看门狗发现有问题，则IC停止活动。数量庞大的网络设备未必总能物理性访问以，例如，通过重置按钮进行硬重置或者进行电池拆卸/充电，这提出了新的课题，需要新的技术方案。保护电源避免出现不必要的放电，这是航空航天应用中通信系统的一项常见任务，但是在价格非常低廉、数量非常庞大的消费类产品中，其高优先级还是相当新鲜的事物。物联网(IoT)设备这个类别就是很新鲜的事物。这些设备通常连接到网络。它们便宜地生产并大量出售。当然，这些产品并非绝对没有硬件和软件错误。需要建立简单而鲁棒的方法，保护它们免受可能导致设备整体故障或其他设备和(网络)服务意外干扰的故障的影响。基本的安全特性应当是易于实现且独立于软件的，以提高其可靠性，防止受到黑客攻击。许多IoT设备一旦投入运行就无法物理性访问。这些有例如街道路面、动物或其他不易接近的地方的传感器。保护这些设备的电池电量很重要，因为电池无法充电或更换。如果电池电量耗尽，则整个系统将被破坏。因此，防止电池因硬件/软件故障或黑客攻击导致的设备故障问题(例如大运算量、反复重启或反复射频发射)而导致的不必要的耗电，这对于IoT设备而言非常重要。因此，本专利技术的目的是提供一种可以检测设备故障问题的方法或装置。本专利技术将有助于防止黑客攻击、提高IoT设备和IoT网络的可靠性，例如保护此类设备的电池电量，从而克服上述问题。本专利技术的目的将通过一种控制物联网(IoT)设备的方法来解决，该方法包括：监控所述设备的功能行为；验证所述功能行为，并将所述功能行为与所述设备的定义的功能行为限制进行比较；基于所述功能行为与所述IoT设备的所述定义的或配置的功能行为限制之间的比较，由与所述IoT设备关联的看门狗发起操作。IoT设备是包括至少两个部分的物理设备。第一部分提供了特定的功能，例如用于工业或个人应用。这可以是例如测量温度的温度计。其主要目的不是通信或计算。第二部分是典型的无线通信调制解调器。它提供的联网功能使该设备可以链接到通常的无线或有线通信网络并交换数据。物联网是现有互联网基础架构中此类非标准通信和计算设备的网络。其链接的IoT设备使能新的业务和商务应用程序，例如用于家庭和工业自动化和监控目的。IoT设备通常可以描述为状态机。它具有若干状态，以及描述从一个状态到另一个状态的转换的若干功能。配置数据和触发事件影响这些功能的执行和行为。达到的状态的顺序和种类以及触发的状态转换的频率表征了状态机的功能行为。存在这些行为的规则和限制。其中一些容易监控并与定义的/配置的功能行为限制进行比较。状态转换被理解为在IoT设备中调用或处理的功能。这些功能可以内部或外部触发。例如，设备可以被外部接收到的信号唤醒以传输数据，或者内部定时器可以使设备唤醒以传输数据。由于硬件/软件故障或外部黑客攻击，触发事件和功能可能会被破坏。这可能导致系统部分或全部故障，直至设备完全损坏，例如当电池电量完全耗尽时。配置数据包括影响功能和状态行为的所有IoT设备和网络提供商特定的数据。这些有例如网络提供商的接入数据、调制解调器的性能数据(例如支持和不支持的功能)、时序信息和校准数据。定义的和/或配置的功能行为限制应理解为一种系统或设备设置数据，该数据定义应有利地从IoT标准得出的例如时间限制，计数限制和周期。功能行为限制数据可以存储在设备的ROM代码中。从而，数据是可配置的，但是受到保护以防止软件访问，例如由于黑客攻击导致的软件访问。看门狗将定义的/配置的功能行为限制与观察到的状态机行为，也即IoT设备的功能行为，进行比较。在本专利技术中，看门狗主要是可配置的硬件计数器，其将测得的计数器值与时间戳以及某些状态和功能的给定行为限制进行比较。看门狗监控例如在定义的周期内调用和执行功能的频率和时间。因此，在一个实施例中，该方法还包括：如果所述功能行为超过定义的功能行为限制，则所述看门狗变为活动状态，并触发专用系统恢复序列。如果测得的例如对于一个特殊功能或状态的访问时间或计数器计数之一在定义的周期内超过了定义的限制，则看门狗将变为活动状态，并触发功能序列，以将系统从故障恢复为正常操作，此即所谓的系统恢复序列。在另一个实施例中，该方法还包括：如果所述功能行为保持超过定义的功能行为限制，则所述看门狗保持被动，并且监控所述功能行为并将其与所述设备的定义的功能行为限制进行比较。所谓保持超过定义的限制，意味着系统或设备的运行并无故障。即看门狗不需要中断过程以节省电池电量和保护设备免受完全故障的影响。优选的还有将该功能行为的所述看门狗集成到其他常见看门狗系统中，所述其他常见看门狗系统监控参数，尤其是温度或老化或欠压和过压值。使看门狗变为活动状态的决策过程可能会变得更加复杂，但这将成倍提高可靠性和寿命。在本专利技术方法的另一个优选实施例中，所述看门狗是可配置的硬件计数器，其通过计数器值监控所述功能行为，并且所述计数器值被与定义的时间戳和给定的时间限制进行比较，和/或通过将值水平与定义的限制进行比较。计数器值是用于检测例如一个过程多久被请求一次的参数，该过程例如射频接收和/或发送请求。依据与在功能行为限制中配置的定义的时间戳和给定的时间限制进行比较的计数器值，看门狗决定某过程是否应当中断。这同样适用于值水平，这些值水平也是被监控并与系统配置数据中的预定义功能行为限制进行比较的参数。其中可以看出的特殊效果是：通过简单地测量和监控系统参数，可以提高设备的整体性能和可靠性，从而可以延长设备的使用寿命。在不需要人工操作员的情况下检测系统问题并触发专用的系统恢复序列具有的效果是：可以快速检测并修复设备的故障，并且让设备自行解决。这样可以防止设备将电池电量浪费在例如大运算量、反复重启或反复射频发射等方面。这对于IoT设备而言尤其重要，因为这些设备以大批量制造追求较低的价格，用于一旦投入运营后就无法对其进行物理访问的场景。在优选实施例中，所述系统恢复序列包括所述看门狗、系统重置例程、重置保持和释放计时器、安全固件恢复例程和系统重启例程。由此，所述系统重置例程、所述重置保持和释放计时器、所述安全固件恢复例程和所述系统重启例程是可配置的。这是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监控物联网IoT设备的方法，所述方法包括：监控所述设备的功能行为；验证所述功能行为，并将所述功能行为与所述设备的定义的功能行为限制进行比较；基于所述功能行为与所述IoT设备的所述定义的或配置的功能行为限制之间的比较，由与所述IoT设备关联的看门狗(1)发起操作(2)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种监控物联网IoT设备的方法，所述方法包括：监控所述设备的功能行为；验证所述功能行为，并将所述功能行为与所述设备的定义的功能行为限制进行比较；基于所述功能行为与所述IoT设备的所述定义的或配置的功能行为限制之间的比较，由与所述IoT设备关联的看门狗(1)发起操作(2)。


2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：如果所述功能行为超过所述定义的功能行为限制，则所述看门狗(1)变为活动状态，并触发专用系统恢复序列(2)。


3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：如果所述功能行为保持超过所述定义的功能行为限制，则所述看门狗(1)保持被动状态，并且监控所述功能行为并将所述功能行为与所述设备的所述定义的功能行为限制进行比较。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述功能行为的所述看门狗被集成到其他常见看门狗系统中，所述其他常见看门狗系统监控参数，尤其是温度或老化或欠压和过压值。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述看门狗是可配置硬件计数器，所述可配置硬件计数器通过计数器值监控所述功能行为，并且所述计数器值被与定义的时间戳及给定的时间限制进行比较，和/或通过将值等级与定义的限制进行比较。


6.根据权利要求2所述的方法，其中所述系统恢复序列(2)包括所述看门狗(1)、系统重置例程(3)、重置保持和释放计时器...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·米勒，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44