[發(fā)明專利]一種多模物聯(lián)網標準化模組

在審

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• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106790652A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 李興華;袁濤;范墨林;韓崇志
• 申請（專利權）人: 袁濤
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及多模物聯(lián)網標準化模組，具體涉及基于統(tǒng)一接入認證模型和新型天線的多模物聯(lián)網標準化模組。

背景技術

目前，國內物聯(lián)網產業(yè)鏈和產業(yè)體系初步形成，產業(yè)規(guī)模快速增長。麥肯錫預測，未來十年內，全球物聯(lián)網將創(chuàng)造10多萬億美元的價值，約占全球經濟的1/10。在我國，物聯(lián)網被國家列入“十三五”規(guī)劃的重點發(fā)展領域，各企業(yè)也已搶灘布局物聯(lián)網市場，物聯(lián)網正處于大規(guī)模爆發(fā)式增長的前夜。

物聯(lián)網產業(yè)蛋糕到底有多大，據前瞻產業(yè)研究院《中國物聯(lián)網行業(yè)細分市場需求與投資機會分析報告》顯示，2015年全球物聯(lián)網產業(yè)達到5917億美元，并以每年超過220%的速率增長，2019年將達到13000億美元。

隨著物聯(lián)網產品形態(tài)不斷增多，一方面模塊價格仍會繼續(xù)走低；另一方面，物聯(lián)網模塊的需求還會向著多樣化的方向發(fā)展，以滿足越來越多不同類型設備的功能需求。業(yè)界專家預測，在未來的一至兩年內，用于物聯(lián)網的無線通信模塊，會朝著更加集成化、小型化的方向發(fā)展，越來越多的芯片和功能會集成進物聯(lián)模塊中。目前模塊市場中，現有的物聯(lián)網模塊只針對某特定應用的專用網絡而設計，其擴展性差，不具有可替換性，這些設計上的局限性使得當前的物聯(lián)網模塊不能滿足物聯(lián)網發(fā)展的需要。

伴隨著物聯(lián)網的發(fā)展，不可避免地產生了信息安全問題。與傳統(tǒng)互聯(lián)網相比，物聯(lián)網中的傳感器節(jié)點通常被部署在物理攻擊可以到達的區(qū)域，在能量，通信能力等方面有限，由于物聯(lián)網組成的復雜性，分布的節(jié)點資源的有限性，末端傳輸的無線性等特點，物聯(lián)網比傳統(tǒng)互聯(lián)網更容易受到攻擊侵擾，面臨更嚴峻的信息安全問題。主要有節(jié)點的本地安全問題，容易受到偽造，復制，而且傳感器節(jié)點的資源一般有限，無法使用復雜的安全協(xié)議，安全保護能力差；數據端到端的傳輸安全問題，尤其是無線傳輸中的安全問題；物聯(lián)網中個人隱私安全問題主要安全防范技術措施包括：

設備接入認證：由于感知節(jié)點容易被物理操縱，因此必須對節(jié)點的合法性進行認證，建立接入設備認證體系，實現物聯(lián)密匙管理服務器和認證服務器。

數據傳輸加密：主要有節(jié)點到節(jié)點和端到端兩種方式。

隨著物聯(lián)網技術的飛速發(fā)展,物聯(lián)網模塊數量劇增,能同時工作在多個模式的多模模塊尤其受到青睞。天線是模塊中的一個重要組成部分,其性能直接影響著模塊的性能，所以模塊天線的設計在整個設計流程中至關重要。設計能同時覆蓋Cat-1、eMTC、NB-IoT，GPRS的多模天線至關重要。

發(fā)明內容

1.發(fā)明目的：

針對當前物聯(lián)網模塊的不足，本發(fā)明提出綜合化物聯(lián)網網絡系統(tǒng)下，多模模塊的體系結構和實現方法，該模塊支持各種不同通信制式的設備無差別地接入網絡，實現通信協(xié)議之間的轉換，為中間件或者應用程序提供統(tǒng)一的數據格式，對上層屏蔽底層異構的網絡。

2.技術方案：

一種多模物聯(lián)網標準化模組，采用統(tǒng)一接入認證模型，包括新型天線，能在同一個芯片中，實現多種不同的無線網絡通信模式，模塊可以根據用戶配置工作在特定模式。

所述統(tǒng)一接入認證模型整個框架由認證模塊層、通用協(xié)議管理層和密鑰適配層三個模塊組成，其中認證模塊層和通用協(xié)議管理層在SIM卡或芯片上實現，密鑰適配層在終端設備上來實現。

所述認證模塊層通過對SIM卡進行擴展，使其具有開放性，能夠支持多種認證協(xié)議。

所述通用協(xié)議管理層對認證協(xié)議進行模塊化管理，將認證協(xié)議以模塊的形式進行添加和刪除，凡是雙向認證的協(xié)議均可以添加到通用認證模塊中，協(xié)議的添加可以通過空口與移動網絡運營商MNO進行交互，下載到終端；

所述通用協(xié)議管理層對認證協(xié)議進行封裝和認證框架制定，不同的認證協(xié)議消息交互是各不相同的，為了能夠讓交互的雙方理解協(xié)議消息的內容，需要對消息做封裝，加上一定的頭部信息，使得雙方能夠理解所傳輸消息的語義信，同時為了能夠將這些各不相同的協(xié)議統(tǒng)一對外提供服務，需要制定一個認證框架，也即對外的統(tǒng)一接口，這樣對外就能夠消除差異性；

所述通用協(xié)議管理層協(xié)議執(zhí)行雙方進行認證協(xié)議的協(xié)商選擇，由于終端支持多種認證方法，所以網絡側在同終端進行認證之前，需要先從所支持的認證協(xié)議中協(xié)商出一種雙方均支持的協(xié)議，然后執(zhí)行，為了實現通用協(xié)議管理層的功能，借鑒擴展認證協(xié)議EAP的方法；

所述密鑰適配層分別給不同的通信模塊提供各自的密鑰，所述密鑰適配層將統(tǒng)一密鑰分別轉化成各個通信模塊和應用服務需要的密鑰，并將其對應輸出。密鑰適配層的功能在終端來實現；

所述天線采用新型多支路結構和耦合饋電技術，實現天線的寬帶化和小型化；