一种基于Wi-SUN技术的城市专有物联网网络系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Wi

【技术实现步骤摘要】
一种基于Wi
‑
SUN技术的城市专有物联网网络系统


[0001]本专利技术涉及智慧城市物联网
，特别是一种基于Wi
‑
SUN技术的城市专有物联网网络系统。

技术介绍

[0002]智慧城市的基础就是创建庞大的城市物联网系统，部署无处不在的传感器终端作为“神经末梢”，深入到这个城市的每一个角落，从而实现万物互联，因此，城市物联网网络建设工作尤为重要。目前城市物联网网络建设分为两大类，一大类是运营商网络，另一大类是私有自建网络。其中，运营商网络的缺点是：需要流量费用，以及部分地区基站覆盖不全，如NB
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IoT建设仍未全面普及。私有自建网络较为成熟的是AP热点网络和LoRaWAN。AP热点网络属于高速网络，主要用于摄像头、语音、移动终端上网等带宽需求大的场景，缺点是容量小，接入点成本高；而LoRaWAN虽然是高容量的低带宽低速率网络，但需要以铁塔为载体安装在较高位置，安装成本高。综上所述，目前城市物联网网络建设仍然存在着网络覆盖范围、基站接入点成本高、接入点架设难度高、网络非标准化、通信传输不稳定等一系列需要解决的难题。
[0003]Wi
‑
SUN是一套基于IP技术的标准LPWAN网络协议，其利用全球标准IEEE 802.15.4g规范为基础，统一物理层，链路层，网络层及传输层的技术规范，同时在产品测试和规范一致性认证方面做到统一和管理，最终可以确保经过认证的产品之间的互通性。Wi
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SUN的安全机制包含了认证与加密两大块，认证标准支持包含802.1X,EAP
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TLS,PKI,802.11i等，且认证Key为动态，逾期后需要重新产生，可以确保网络无法随意被骇入。数据的加密则可使用AES128/256。可见，Wi
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SUN是一个规范化、安全的网络协议标准。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决上述问题，提供了一种基于Wi
‑
SUN技术的城市专有物联网网络系统，基于Wi
‑
SUN FAN网络，可以接入符合Wi
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SUN FAN协议规范的物联网终端，形成一个独立运行的完整局域网网络系统，为智慧城市建设做下稳固的铺垫。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种基于Wi
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SUN技术的专有物联网网络系统，包括：控制器，用于接入物联网终端；网关，与所述控制器采用Wi
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SUN技术连接，用于管理所述控制器和所述物联网终端；核心路由器，与所述网关连接；FAN网络管理服务器，与所述核心路由器连接，用于管理FAN网络。
[0007]优选的，所述控制器配置于路灯灯杆上，所述网关配置于配电柜上。
[0008]优选的，所述系统还包括业务系统服务器，所述业务系统服务器与所述核心路由器连接。
[0009]优选的，所述FAN网络管理服务器包括外网访问权限管理模块，用于管理所述业务系统服务器对所述控制器和所述物联网终端的访问权限。
[0010]优选的，所述FAN网络管理服务器包括FAN网络管理服务模块，用于存储许可入网的所述控制器和所述物联网终端的认证信息。
[0011]优选的，所述FAN网络管理服务器包括WEB管理服务模块，用于所述认证信息的添加、删除和分组，以及查看所述控制器和所述物联网终端的入网状态。
[0012]优选的，所述控制器的入网方法包括以下步骤：所述控制器向所述网关发起入网申请；所述网关向所述FAN网络管理服务模块发起入网许可检验；所述FAN网络管理服务模块检索比对所述控制器的所述认证信息，若匹配，则允许入网；所述物联网终端的入网方法包括以下步骤：所述物联网终端发起入网申请，通过所述控制器转发到所述网关；所述网关向所述FAN网络管理服务模块发起入网许可检验；所述FAN网络管理服务模块检索比对所述物联网终端的所述认证信息，若匹配，则允许入网。
[0013]优选的，所述网关用于创建PAN网络，所述网关与与其连接的所述路灯控制器组成一个簇树拓扑，所述网关用于指定所述路灯控制器作为相邻簇的协调器；被指定的所述路灯控制器用于指定另一所述路灯控制器作为相邻簇的协调器。
[0014]优选的，所述物联网终端可以申请接入任一所述路灯控制器。
[0015]优选的，所述控制器包括Wi
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SUN通信模块，所述Wi
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SUN通信模块集成有微控制器。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]1.基于控制器和网关组建Wi
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SUNFAN网络，并设置有FAN网络管理服务器，具有较高的网络完整性和独立运行能力，物联网终端只要符合Wi
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SUN FAN协议规范，即可无线接入控制器，接入专有物联网网络系统；
[0018]2.通过改进路灯控制器的通信方式为Wi
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SUN技术，从而构建一张以路灯灯杆为节点交织的物联网网络，达到城市级大面积网络覆盖，有路灯灯杆即有网络；
[0019]3.FAN网络基于有向无环图网络拓扑，物联网终端连接可保证多重的网络路由链路，在路由破坏的情况下，可以迅速自动更新新路由路径；同时具备跳频能力，可以在信道干扰的情况下，进行信道切换，保证物联网终端稳定通信；
[0020]4.物联网终端成功入网后，可以被有调用权限的外网业务系统访问。
附图说明
[0021]图1为实施例一所述的专有物联网网络系统的结构示意图；
[0022]图2为实施例一所述的路灯控制器的结构示意图；
[0023]图3为实施例一所述的配电柜侧网关的结构示意图；
[0024]图4为实施例一所述的专有物联网网络系统与外网业务系统服务器的连接示意图；
[0025]图5为实施例一所述的专有物联网网络功能拓扑与硬件设备对应关系；
[0026]图6为实施例一所述的专有物联网网络路由拓扑与硬件设备对应关系；
[0027]图7为实施例一所述的网络管理流程图；
[0028]图8为实施例一所述的路灯控制器入网流程图；
[0029]图9为实施例一所述的物联网终端入网流程图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]实施例一
[0032]针对城市物联网络建设成本高、接入规范不标准、网络环境不安全、接入容量小、网络链路不稳定等现状问题，本实施例公开了一种基于Wi
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SUN技术的专有物联网网络系统，参照附图1，包括：
[0033]控制器，用于接入物联网终端。
[0034]物联网终端，如停车传感器、智能垃圾桶、智能井盖监测器等采用Wi
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Wi
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SUN技术的专有物联网网络系统，其特征在于，包括：控制器，用于接入物联网终端；网关，与所述控制器采用Wi
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SUN技术连接，用于管理所述控制器和所述物联网终端；核心路由器，与所述网关连接；FAN网络管理服务器，与所述核心路由器连接，用于管理FAN网络。2.根据权利要求1所述的基于Wi
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SUN技术的城市专有物联网网络系统，其特征在于，所述控制器配置于路灯灯杆上，所述网关配置于配电柜上。3.根据权利要求1或2所述的基于Wi
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SUN技术的城市专有物联网网络系统，其特征在于，还包括业务系统服务器，所述业务系统服务器与所述核心路由器连接。4.根据权利要求3所述的基于Wi
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SUN技术的城市专有物联网网络系统，其特征在于，所述FAN网络管理服务器包括外网访问权限管理模块，用于管理所述业务系统服务器对所述控制器和所述物联网终端的访问权限。5.根据权利要求1或2所述的基于Wi
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SUN技术的城市专有物联网网络系统，其特征在于，所述FAN网络管理服务器包括FAN网络管理服务模块，用于存储许可入网的所述控制器和所述物联网终端的认证信息。6.根据权利要求5所述的基于Wi
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SUN技术的城市专有物联网网络系统，其特征在于，所述FAN网络管理服务器包括WEB管理服务模块，用于所述认证信息的添加、删除和分组，以及查看...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡健力，黄贤，蔡滨锋，黄发文，郑志伟，魏思沯，
申请(专利权)人：厦门市智联信通物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：