[发明专利]一种物联网系统架构与加密方法

说明书

本发明公开了一种物联网系统架构与加密方法，负载均衡与物联网设备连接用于保证大规模设备接入的软件或硬件服务，Mqtt broker集群与负载均衡器连接用于IOT服务集群和负载均衡的Mqtt连接，IOT服务集群与Mqtt broker集群连接作为控制中心，业务数据库与Mqtt broker集群和IOT服务集群连接用于记录门户/API访问权限、物联网设备基本信息、物联网设备在Mqtt broker的订阅或发布权限，IOT门户/API接口与IOT服务集群连接用于对设备、规则、数据、日志进行管理，证书服务集群与IOT服务集群连接用于实现证书颁发、证书管理和证书验签功能。本发明一机一密，安全性高。

技术领域

本发明涉及一种系统架构与加密方法，特别是一种物联网系统架构与加密方法。

背景技术

在数字化转型、智能制造的大背景下，物联网站在了时代的风口。芯片、传感器、模组、网路、平台、终端设备、系统集成、应用服务等整个产业链不断扩大。如图4所示为典型的基于云平台物联网系统架构，物联网云平台具备设备接入、设备管理、数据处理与转发等功能，作为整个系统的核心部分，是各环节参与方必争之地，亚马逊、微软、阿里、百度等巨头公司纷纷推出自己的物联网平台。

与因特网相比，物联网增加了感知层，众多的物联网设备在给人们的生活带来便利的同时，如何保证设备接入的安全性也成了物联网平台不可回避的问题。各大公司都有自己的方案，比如阿里云Iot(Internet of thing)套件通过单向TLS(Transport LayerSecurity)连接保证通信安全，通过Mqtt(Message Queuing Telemetry Transport)协议的username/password(由后台按一定规则生成，生成后烧录到设备)进行设备身份验证，此方法采用单向TLS连接，安全等级较低，并且设备烧录较为繁琐；亚马逊则通过双向TLS连接保证设备接入安全，但并无设备身份认证机制，仍然存在安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种物联网系统架构与加密方法，提高安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种物联网系统架构，其特征在于：包含负载均衡、Mqtt broker集群、IOT服务集群、业务数据库、IOT门户/API接口和证书服务集群，负载均衡与物联网设备连接用于保证大规模设备接入的软件或硬件服务，Mqtt broker集群与负载均衡器连接用于实现IOT服务集群和设备通过负载均衡的Mqtt连接，IOT服务集群与Mqtt broker集群连接作为业务逻辑控制中心，业务数据库与Mqtt broker集群和IOT服务集群连接用于记录门户/API访问权限、物联网设备基本信息、物联网设备在Mqtt broker的订阅或发布权限，IOT门户/API接口与IOT服务集群连接用于对设备、规则、数据、日志进行管理，证书服务集群与IOT服务集群连接用于实现证书颁发、证书管理和证书验签功能。

进一步地，所述负载均衡的软件包含Haproxy和LVS，负载均衡的硬件包含F5负载均衡器。

进一步地，所述Iot服务集群通过订阅物联网设备的发布Topic接收物联网设备数据，物联网设备通过订阅Iot服务集群的发布Topic接收Iot服务集群的数据。

进一步地，所述Mqtt broker集群的软件包含Emqtt和HiveMQ。

进一步地，所述IOT服务集群集成了设备管理、规则引擎和日志功能。

进一步地，所述IOT门户/API接口包括创建/删除设备/规则，及查看日志操作。

进一步地，所述证书颁发为基于证书请求生成有效证书，证书管理包含证书查看和废除，证书验签为验证证书是否有效。

一种权利要求1-任7一项所述的物联网系统架构的加密方法，其特征在于包含以下步骤：