[实用新型]带有安全系统的物联网网络架构体系

说明书

技术领域

本实用新型属于物联网领域，涉及一种物联网网络架构，尤其涉及一种带有安全系统的物联网网络架构体系。

背景技术

物联网是物对物的网络系统，物联网通过对各种各样物体的变化进行感知，并提取感知信息为人类服务。所以当今世界物联网作为下一代网络正在蓬勃发展，中国总理提出“感知中国”，美国总统奥巴马提出“智慧地球”等概念。随着物联网技术的快速发展，各种各样的物联网网络架构和应用模式被提出，传感器及其物联网保密安全技术和手段也在发生着深刻的变化。目前中国国内以RFID/WIFI/GPRS的应用模式为代表的物联网应用正在发展之中，但多属于初级发展模式，具体体现在网络架构基本上采用RFID，WIFI/GSM/CDMA/GPRS网络形式，大规模独立的物联网网络架构方案尚未出现。传感器，ZigBee传输网络，WIMAX网络和城域网相结合的物联网网络架构也没有出现；同时，设备认证、密钥管理中心以及物联网信息的安全等方面，也还没有出现相应的安全网络系统。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种带有安全系统的物联网网络架构体系，所述带有安全系统的物联网网络架构体系由物联网网络平台、中心端安全设备和网络管理服务中心组成，所述物联网网络平台由三个层次组成，即底层的无线个域网、中间层的WIMAX无线网络和上层的城域网，所述城域网连通中心端安全设备和网络管理服务中心。

其中，所述无线个域网由多个独立个域网组成，每个独立个域网含有一个协调器。

进一步地，所述独立个域网，由协调器和1至1024个传感器组成，其中，1至1024传感器的邻居节点互为路由器。

所述协调器是个域网的主控设备，协调器和1024个传感器组成独立的个域网，工作在2.4G频带，遵守IEEE802.15.4协议和ZigBeePro网络协议；1024个传感器可以互为路由器，经过网络计算和跳转转接5跳，延长传输距离可达300米，信息延迟时间小于2秒，每个传感器信息经过跳转路由功能或直接(无障碍物情况)到达协调器，再送到WIMAX无线网络；所述传感器终端平时处于休眠状态，当有感知信号时，自动唤醒传感器设备，使传感器转到发送工作状态；按黄色、红色分级发送感知信号，红色感知信号优先强制发送，中心解密机进行解密后，送相应部门进行处理。为了实现感知信息的数字加密体制，首先必须进行感知数据的数字化处理，将模拟信号变为数字信号，即对感知信号进行A/D变换，由CPU主控 制芯片对感知数据的读写；安全模块进行传感数据加密后，射频收发器进行加密数据的发送和接收等工作。

进一步地，所述传感器包括传感器感知器件、CPU与射频收发器，安全模块以及天线，其中，CPU与射频收发器分别和传感器感知器件、安全模块以及天线相连通。

所述安全模块的芯片内存储有基于标识的设备认证密钥数据、主体信息以及密钥管理信息，该安全模块设有加密保护机制和信息防篡改措施，以确保安全模块内信息第三方无法读取，确保了安全模块内部数据的不可篡改、仿冒。用户得到安全传感器后，方可实现感知数据传输功能。

所述传感器采用标准化设计，使传感器成为万能标准安全传感器设备，只要更换感知器件就能实现不同感知信息的检测控制和感知信息的安全传输。

其中，所述WIMAX无线网络由一定数量的CPE(户内外终端设备)和汇聚基站组成。

进一步地，所述独立个域网的协调器通过CPE与汇聚基站通信，所述汇聚基站联通城域网。

进一步地，所述CPE设置在距离协调器1.5公里范围内。

进一步地，所述CPE设置在汇聚基站半径5公里的范围内。

所述WIMAX无线网络工作在5.8GH频带，遵守IEEE802.16协议，该网完成传感器信息的覆盖收集任务，首先通过室内或室外单元CPE(户内外终端设备)接收收集1.5公里范围内的协调器的传感器信息，再送到WIMAX基站，WIMAX基站可以接收收集5公里范围的CPE数据，WIMAX基站再将传感器信息送到城域网，城域网是已建市政光纤通信网，传感器信息通过城域网传送到安全控制中心，由中心密码机进行解密，解密后信息送到相应部门进行处理。

其中，所述中心端安全设备和网络管理服务中心包括中心密码机、认证密钥管理中心、数据服务器、安全数据库和PC机终端。