一种物联网远程监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种物联网远程监控系统，属于物联网感知领域；具体包括：用户信息管理模块，GIS图形化界面模块，设备查询模块，设备信息模块和设备调度模块；新用户先在用户信息管理模块进行注册，系统加密私钥与公钥，将公钥分发给其他模块，通过私钥生成签名票据信息；当用户选择对模块进行调度时，通过公钥对票据信息进行解密验证；新用户进入主页，选择GIS图形化模块或者设备查询模块，当选择GIS图形化模块，显示地图三维立体场景进行查询；当进入设备查询模块，通过具体的编码信息选择特定设备；最后，用户进入设备信息模块，反馈设备运行状态、历史数据和设备的属性。本发明专利技术极大的提高了设备的安全性，提供了更好的用户体验。提供了更好的用户体验。提供了更好的用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网远程监控系统


[0001]本专利技术属于物联网感知领域，具体是一种物联网远程监控系统。

技术介绍

[0002]监控系统是人类获取信息的重要手段之一，随着社会的发展，对信息的需求逐渐增多，同时也加大了对感知设备数量的要求；但是，加大感知设备的数量，往往会面临以下挑战：
[0003]1)由于不同厂家生产出来的设备端结构型号差异较大，并且不同厂家的终端采用的接口、协议以及数据传输技术也大不相同，从而导致在调度时很难达到协同一致，使得监控系统的利用率低下。
[0004]2)每个监控系统都是由子机构独立建设的，在使用时只能到该子机构进行调度，并且每个系统的差异性较大，操作困难，极大地牺牲了时间和空间成本。
[0005]3)由于部分设备的建设年代较为久远，存在安全隐患，通过各个监控系统无法及时掌握监控的实时状态进行维修和更换，增加了社会安全风险。
[0006]4)传统的监控系统进行调度时，往往无法准确、迅速地找到所需设备，并且只能根据设备提供的信息和经验想象出设备所处的三维空间及环境，降低了信息的有效性。
[0007]云平台是一种基于互联网的计算机技术，随着WEB软件技术的成熟，硬件的升级等，云平台已经应用到许多场景中，并且万物互联时代的到来，将云平台与物联网融合发展，为现实生活和工业生产带来了便捷的重要机遇。
[0008]物联网远程监控系统，通过对物联网设备接入方式、设备数据传输协议及云平台管理等方面的研究，从而设计一款成本低、客户端操作便利的云上监控系统非常具有工程意义。这样的云上监控系统不仅能管理物联网设备，还能为客户端提供良好的服务，使客户端能够依托云平台对设备端进行远程监控，掌握设备的实时状态。

技术实现思路

[0009]针对上述问题，本专利技术基于物联网云平台对监控系统进行了设计，并使用GIS技术集成地理、环境和位置信息，重构出感知设备附近的三维空间结构，克服了传统监控系统的缺点，提高了调度效率，又对设备的运行状态进行实时监听，减小了维护压力，最终设计了B/S架构的一种物联网远程监控系统，极大地满足设备对联网能力和低功耗的要求；用户可以通过浏览器随时随地查看系统运行状况，并对系统运行参数进行控制。
[0010]所述物联网远程监控系统，包括以下模块：
[0011]1)、用户信息管理模块：实现用户登录、用户注册、用户权限更改与用户账户删除等功能。该模块存储用户的身份及系统使用权限等信息，在登录时对用户的个人信息进行非对称性加密，通过数字身份私钥生成签名票据信息，用户在访问服务时，系统根据提供的数字公钥进行签名解密。
[0012]2)、GIS图形化界面模块：将地理信息、环境信息与感知设备的位置信息相结合，呈
现出感知设备所处的三维立体环境；
[0013]此模块存储着地理的矢量位图信息及感知设备的位置信息与物理属性，通过3D渲染的方式直观地显示出有限区域内所有感知设备的现实情况以及感知设备内部的运行状态，对异常运行的感知设备进行告警。可以根据感知设备所属地区、单位机构以及设备运行状态等不同的级联条件进行个性化筛选展示。
[0014]3)、设备查询模块：通过所属地区
‑
机构树或者输入感知设备的编号、类型、位置等属性，查询到具体的感知设备；
[0015]4)、设备信息模块：包括感知设备状态模块、感知设备的历史记录模块和感知设备的属性模块三个二级设备信息模块，可以查询历史数据或感知设备历史操作信息。
[0016]二级设备信息模块将GIS图形化模块的数据以电子表单的形式对感知设备的标识信息进行文字显示，可通过感知设备所属地区
‑
机构树进行筛选，也可通过感知设备的ID编号等信息查询到某一特定设备。
[0017]5)、设备调度模块：包括获取数据模块，解析数据模块，数据显示模块，设置参数模块以及控制设备模块；
[0018]设备调度模块是系统与感知设备进行信息交互的出入口，系统向感知设备发起获取数据请求，由感知设备返回数据到云平台，云平台将数据持久化并反馈给系统，系统通过统计方法分析数据情况，对数据流解析读取并将处理后的数据展示出图形化界面，继而让用户更为直观的理解数据情况，同时还可以调整感知设备的参数，向感知设备发出信令、接收设备反馈信令；
[0019]所述物联网远程监控系统，具体应用为：
[0020]步骤一、针对新用户，管理员在用户信息管理模块进行注册，并对新用户的密码进行不可逆加密并持久化到数据库。
[0021]注册信息包括新用户的用户名、密码和角色信息等。
[0022]步骤二、新用户进入登录页面进行验证，系统利用RSA加密算法生成私钥与公钥，并将公钥分发给系统的其他模块，将新用户的个人信息进行非对称性加密，通过数字身份私钥生成签名票据信息；
[0023]私钥与公钥的生成机制流程如下：
[0024]加密计算为：S＝Q
r3 modn；
[0025]解密计算为：Q＝S
r4 modn；
[0026]其中Q为加密前明文，S为加密后密文，{r3,n}为私钥，{r4,n}为公钥；r3和r4分别为随机数；n为随机素数；
[0027]步骤三、当用户选择对某个模块进行调度时，系统将签名票据信息发送给该模块，此模块再通过公钥对票据信息进行解密验证，验证通过将给用户提供需要的服务内容。
[0028]步骤四、新用户进入主页，判断选择GIS图形化模块或者设备查询模块，当选择GIS图形化模块，进入步骤五；当选择设备查询模块，进入步骤六；
[0029]步骤五、新用户选择进入GIS图形化模块显示地图三维立体场景，通过按区域划分、管理单位和生产厂商查询三种快速查询，新用户通过点击地图中的设备图标，预览各感知设备的信息并选择进入设备调度模块以及设备信息模块，进入步骤七。
[0030]地图三维立体场景是通过摄像头的可视区域在电子地图上的投影，具体过程为：
[0031]假设交截面四个顶点坐标分别为F(a1,b1),G(a2,b2),H(a3,b3),E(a4,b4)，可视区域的四个坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4)，对应的摄像头的实际可视区域的四个顶点坐标分别为A
′
(x
′1,y
′1),B
′
(x
′2,y
′2),C
′
(x
′3,y
′3),D
′
(x
′4,y
′4)；
[0032]根据摄像头的角度参数可计算出交截面F(a1,b1),G(a2,b2),H(a3,b3),E(a4,b4)四个顶点的坐标与面积：
[0033]通过摄像机的回传信息得到摄像机与水平面的夹角为β，由水平面与交截面的夹角得到中间变量μ；
[0034][0035]其中S
EFGH
为交截面四个顶点构成的面积；S<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物联网远程监控系统，其特征在于，包括以下模块：用户信息管理模块，GIS图形化界面模块，设备查询模块，设备信息模块和设备调度模块；针对新用户，管理员在用户信息管理模块进行注册，并对新用户的密码进行不可逆加密并持久化到数据库；当新用户进入登录页面进行验证，系统利用加密算法生成私钥与公钥，并将公钥分发给系统的其他模块，将新用户的个人信息进行非对称性加密，通过数字身份私钥生成签名票据信息；当用户选择对某个模块进行调度时，系统将签名票据信息发送给该模块，此模块再通过公钥对票据信息进行解密验证，验证通过将给用户提供需要的服务内容；然后、新用户进入主页，当选择GIS图形化模块，显示地图三维立体场景，通过按区域划分、管理单位和生产厂商查询三种快速查询，预览各感知设备的信息并选择进入设备调度模块以及设备信息模块；当新用户在主页选择进入设备查询模块，通过具体的编码信息选择特定的设备，访问到设备调度模块以及设备信息模块；最后，设备调度模块采用不同的传输协议对设备信息流进行解析读取与发送，视频设备采用RTP/UDP来传输实时信息、HTTP/TCP传输控制信令信息，实现流式传输；设备信息模块反馈设备的运行状态、系统对设备发送的历史信令、系统接收历史的业务数据和设备的属性信息，新用户进行查询以及修改属性信息。当远程监控系统调用感知设备反馈到云平台的状态码时，若感知设备出现安全隐患，系统将出现告警信息，及时维修和更换。2.如权利要求1所述的一种物联网远程监控系统，其特征在于，所述用户信息管理模块，实现了用户登录、用户注册、用户权限更改与用户账户删除功能；GIS图形化界面模块将地理信息、环境信息与感知设备的位置信息相结合，呈现出感知设备所处的三维立体环境；此模块存储着地理的矢量位图信息及感知设备的位置信息与物理属性，通过3D渲染的方式直观地显示出有限区域内所有感知设备的现实情况以及感知设备内部的运行状态，对异常运行的感知设备进行告警；根据感知设备所属地区、单位机构以及设备运行状态不同的级联条件进行个性化筛选展示；设备查询模块通过所属地区
‑
机构树或者输入感知设备的编号、类型或位置，查询到具体的感知设备；设备信息模块包括感知设备状态模块、感知设备的历史记录模块和感知设备的属性模块三个二级设备信息模块，二级设备信息模块将GIS图形化模块的数据以电子表单的形式对感知设备的标识信息进...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建伟，刘永超，
申请(专利权)人：首都信息发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：