[發明專利]一種IoT設備組網系統及組網方法

在審

• 申請號: 202210262427.3
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114641094A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 藺憲武;范淵;吳永越;何恐;蘭星
• 申請（專利權）人: 成都安恒信息技術有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04L9/32;H04L9/40;H04L47/10;H04W12/06;H04W84/12
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹新路

1.一種IoT設備組網系統，其特征在于，包括控制器、IoT設備A、IoT設備B；

所述控制器內設置有認證組件、網關組件、第一TAP虛擬網絡接口組件和第一IoT設備初始化網絡接口組件I/F；

所述網關組件分別與認證組件、第一TAP虛擬網絡接口組件和第一IoT設備初始化網絡接口組件I/F連接

所述IoT設備A和IoT設備B結構相同，均包括第二IoT設備初始化網絡接口組件I/F、驅動組件、第二TAP虛擬網絡接口組件和應用程序APP；

所述驅動組件分別與第二IoT設備初始化網絡接口組件I/F、驅動組件、第二TAP虛擬網絡接口組件連接；所述應用程序APP與所述第二TAP虛擬網絡接口組件連接；

所述第一IoT設備初始化網絡接口組件I/F與所述第二IoT設備初始化網絡接口組件I/F連接。

2.一種IoT設備組網系統的組網方法，基于權利要求1所述的一種IoT設備組網系統，其特征在于，包括兩個階段：初始化階段和數據傳輸階段；首先在初始化階段使用控制器分別將IoT設備A和IoT設備B進行虛擬網絡的接入，并對IoT設備A和IoT設備B進行設備證書License的頒發；然后再數據傳輸階段通過控制器進行IoT設備A和IoT設備B的網絡通信。

3.如權利要求2所述的一種IoT設備組網系統的組網方法，其特征在于，所述初始化階段包括以下步驟：

步驟1：對控制器進行啟動；

步驟2：在IoT設備A和IoT設備B出廠前，管理員預定義策略；控制器根據管理員預定義的策略頒發設備證書License給IoT設備A和IoT設備B；

步驟3：在IoT設備A和IoT設備B出廠安裝啟動后，配置控制器互聯網地址，對IoT設備A和IoT設備B的第二IoT設備初始化網絡接口組件I/F、驅動組件、第二TAP虛擬網絡接口組件進行初始化；

步驟4：第二IoT設備初始化網絡接口組件I/F、驅動組件、第二TAP虛擬網絡接口組件根據配置的控制器互聯網地址，攜帶設備證書License，通過第二IoT設備初始化網絡接口組件I/F和第一IoT設備初始化網絡接口組件I/F，進行設備認證和網絡接入；控制器的認證組件對認證通過的IoT設備返回認證信息和預定義的策略信息到網關組件；

步驟5：網關組件根據返回的認證信息和預定義的策略信息，生成對應IoT設備的虛擬IP地址，并記錄對應的IoT設備的實時信息；然后將虛擬IP地址信息、虛擬網關地址、路由信息、可以訪問的網絡資源信息返回到對應的IoT設備上；

步驟6：當對應的IoT設備的驅動組件接收到返回的信息后，在第二TAP虛擬網絡接口組件上配置虛擬IP地址信息、虛擬網關地址，并且將默認路由指向虛擬網關，完成IoT設備的認證和虛擬網絡的接入。

4.如權利要求3所述的一種IoT設備組網系統的組網方法，其特征在于，所述步驟1的具體操作為：對控制器的認證組件、網關組件、第一TAP虛擬網絡接口組件和第一IoT設備初始化網絡接口組件I/F進行啟動；并且在網關組件啟動的時候在第一IoT設備初始化網絡接口組件I/F進行監聽，監聽是否有可用端口；同時使用網關組件訪問認證組件和第一TAP虛擬網絡接口組件。

5.如權利要求3所述的一種IoT設備組網系統的組網方法，其特征在于，所述步驟2中，所述設備證書License為一個非對稱加密密鑰；在頒發設備證書License的過程中，將公鑰頒發給對應的IoT設備，將私鑰信息和對應的IoT設備的策略信息保存到認證組件中。

6.如權利要求3或4或5所述的一種IoT設備組網系統的組網方法，其特征在于，所述數據傳輸階段包括以下步驟：

步驟S1：通過IoT設備A的應用程序APP發起目的地址為IoT設備B的請求到IoT設備A的第二TAP虛擬網絡接口組件上進行處理；

步驟S2：IoT設備A的第二TAP虛擬網絡接口組件在處理請求時，委托驅動組件進行流量處理；驅動組件將請求使用設備證書License進行加密，并且二次封裝，對封裝后的請求修改目的地址為控制器的網關地址；然后將請求通過第二IoT設備初始化網絡接口組件I/F和第一IoT設備初始化網絡接口組件I/F發送到控制器；

步驟S3：網關組件將接收到的請求解封后，根據預先配置的私鑰將解封后的數據包進行解密，并對解密后的數據包進行審計和網絡分析，判斷請求的目的地址是否為允許訪問的；對于不允許訪問的請求進行數據包丟棄，對于允許訪問的請求，發送請求的數據包到控制器的虛擬地址上；

步驟S4：控制器的第一TAP虛擬網絡接口組件接收發送請求的數據包；

步驟S5：控制器的第一TAP虛擬網絡接口組件對接收的請求的數據包進行分析，若數據包的目的地址是在一個虛擬局域網VLAN中，則執行發送的流程，使用目的地址對應的IoT設備B的私鑰對數據包進行加密，并將目的地址修改為IoT設備B的互聯網地址，通過控制器將加密封裝好后的數據包發送到第一IoT設備初始化網絡接口組件I/F；

步驟S6：當IoT設備B的驅動組件監聽到第二IoT設備初始化網絡接口組件I/F接收到第一IoT設備初始化網絡接口組件I/F發送的數據包后，請求將數據包拆包，然后使用本地的設備證書License進行解密；

步驟S7：將解密后的數據包發送到IoT設備B的第二TAP虛擬網絡接口組件進行處理，并發送到IoT設備B的應用程序APP上；

步驟S8：在數據處理完畢后，將處理完畢的數據進行原路返回，完成兩個IoT設備間的網絡通信。