[发明专利]林业物联网系统

说明书

本发明涉及一种林业物联网系统，其包括后台管理客户端、后台管理服务器、边缘计算设备和多个物联网设备。边缘计算设备包括通信模块、认证模块、控制器和策略执行单元。控制器用于存储和分配安全规则，其中每个安全规则对应于一类物联网设备；认证模块通过其标签单元将维度标签按照与类别相关联的方式分配给物联网设备，使得每个维度标签对应一类物联网设备；认证模块还用于从物联网设备的TLS端点接收认证密钥并且判断该类别的物联网设备是否被分配了维度标签；策略执行单元用于根据安全规则管理物联网设备的通信。本发明采用边缘计算技术降低了带宽占用，还能够基于安全规则对物联网设备进行通信管理，从而提高了系统的安全性。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种林业物联网系统。

背景技术

物联网是通过射频识别、红外传感器、全球定位系统(GPS)等信息传感设备，按照约定的协议把检测到的信息进行交换和通信，以实现智能化的识别、监控、定位和管理等功能。目前物联网在林业中的应用还处于初级阶段，主要用于森林火灾监测、森林病虫害监测、木材远程管理等方面。

现有的与林业相关的物联网技术方案为：设置在森林中的传感器将检测到的数据实时地或定期地传输至林业部门的服务器，监控人员通过后台管理客户端查看分析相关数据，从而实现森林病虫害监测、森林火灾监测等功能。对于数据量比较大的林业部门，采用云计算中心集中处理传感器上传的海量数据。

然而现有的林业物联网技术方案存在以下不足：

1、由于森林的覆盖面积广，由于林业系统对于森林病虫害防护、森林火灾防护和木材远程管理等领域的管理需求，与林业相关的物联网设备的数量以及需要处理的数据量都快速增长，如果把这些数据直接上传到云端或者林业部门的后台管理服务器，这就要求云端提供大量的存储空间，并且很容易出现网络阻塞的情况。

2、根据林业物联网服务的类型不同，现有的林业物联网设备具有数量多、类型多的特点。然而现有的物联网设备存在许多严重的安全问题和技术问题，使其成为了整个林业物联网系统的安全隐患。例如，物联网设备未部署在林业物联网数据中心的环境中，因此保护数据中心的传统安全服务无法保护物联网设备。此外，现有的物联网设备中的大多数都采用弱访问机制，因此这些物联网设备存在安全缺陷和漏洞。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种林业物联网系统，其包括后台管理客户端、后台管理服务器、边缘计算设备和多个物联网设备，边缘计算设备设置于后台管理服务器和物联网设备之间，所述边缘计算设备用于管理与各个林业物联网服务相关联的各个类别的物联网设备的通信以及对物联网设备采集的数据进行分析处理，所述林业物联网服务包括森林病虫害防护、森林火灾防护和木材管理；

所述边缘计算设备包括通信模块、认证模块、控制器和策略执行单元，其中，所述控制器用于存储和分配安全规则，其中每个安全规则对应于一类物联网设备，所述安全规则定义了特定类别物联网设备的访问规则；

所述认证模块通过其标签单元将维度标签按照与类别相关联的方式分配给物联网设备，使得每个维度标签对应一类物联网设备；所述维度标签具有公钥证书，并且维度标签与物联网设备以及林业物联网服务的类别相关联；

所述认证模块还用于从物联网设备的TLS端点接收认证密钥并且判断该类别的物联网设备是否被分配了维度标签；

所述策略执行单元用于根据安全规则管理物联网设备与林业物联网系统中其它设备的通信。

根据一个优选实施方式，若新加入的物联网设备属于已分配维度标签的物联网设备类别，所述标签单元将已有的维度标签分配给物联网设备；

若新加入的物联网设备不属于已分配维度标签的物联网设备类别，所述标签单元基于物联网设备的认证密钥生成新的维度标签，所述认证密钥包括MAC地址和通用唯一标识符。