[发明专利]用于与配置入网设备通信的网关及其方法

说明书

一种用于与终端设备(302)和远程服务器(316)通信的网关(300)及其方法。网关(300)包括第一服务器(306)，该第一服务器(306)包括第一管理层(308)。第一服务器(306)被配置为与第一终端设备(302a)通信，与包括第二管理层(320)的远程服务器(316)通信，并且可选择性地在第一管理层(308)控制第一服务器(306)的第一状态或第二管理层(320)控制第一服务器(306)的第二状态中操作。

本公开涉及一种网关。特别地，本公开涉及一种用于与终端设备和远程服务器通信的网关。

本公开涉及一种配置入网(onboarding)设备。特别地，本公开涉及用于将一个或更多个终端设备注册到物联网网络和/或用于从物联网网络移除一个或更多个终端设备的配置入网设备。

背景

物联网(IoT)是指连接的IoT设备或“事物(things)”，例如测量其周围环境的特性的传感器。IoT传感器可以用来收集数据，然后可以对这些数据进行分析，以提取有用的信息，这些信息反过来可以实现优化，并且可以为企业提供有意义的见解。IoT设备是一种类型的终端设备。

图1(a)是典型IoT网络100的示意图。IoT网络100包括IoT设备102、网关104、互联网或云服务106和终端用户108。IoT设备102包括传感器，该传感器可以测量环境的特性，例如温度、湿度或环境光条件。在IoT设备102中的一个使用其传感器之一测量了特性之后，它经由无线连接110将相关联的数据发射到网关104。然后，网关104将数据发射到云服务106，该云服务106可由终端用户108访问。网关104经由连接112连接到云服务106，而云服务106经由连接114连接到终端用户108。连接112、114可以是无线的(例如使用移动/蜂窝连接)或有线的。连接112可以被称为“回程(backhaul)”。

无线连接110可以使用多种通信协议之一。一个这样的通信协议是低功率广域网(LPWAN)通信协议，例如LoRaWAN。目前用于部署LoRaWAN或其他LPWAN IoT网络以提供IoT通信的实践涉及设置商业网关，例如如图1(a)所示的网关104。

为了工作，网关104需要电力和数据通信基础设施，这将依赖于部署网关104的地方本地可用的基础设施。数据通信基础设施通常将是有线互联网、3G或4G。

网关104在两个方向(从IoT设备102到云服务106，以及从云服务106到IoT设备102)上充当数据包转发器，而无需附加的处理或智能来管理或影响数据包转发操作。另外，网关104可以提供关于网关104如何执行的基本遥测信息。网关104以类似于由互联网服务提供商(ISP)提供的用于家庭互联网连接的调制解调器/路由器的方式工作，该调制解调器/路由器只是来回转发互联网流量。传统电信提供商正在部署本地网络网格(通常在城市的城镇)，并且需要IoT连接的客户可以付费使用基于地面的网络。为了连接终端设备，需要在作为云服务106的一部分的云服务器上注册它。

为了工作，IoT依赖于通信：将数据从IoT设备102移动到需要数据的地方(通常在网上/在云上，如云服务106所示)的能力。然而，目前世界上90％以上的地区缺乏适合的通信基础设施(有线或移动/蜂窝连接)。因此，世界上有许多地方的IoT网络100是不适合的，因为现有基础设施不能提供连接112或电力要求，或者现有基础设施在其它方面不适合于目的。

图1(b)是IoT网络116的示意图，其中连接112是间歇性的或断开的。IoT网络116与IoT网络100共享特征，因此公共特征由公共参考数字和变量表示。

每个IoT设备102以不同的时间间隔发送与其测量相关的数据。对于由LoRaWAN进行的通信，可以通过打包数据并以三个稍微不同的频率发射数据来提供数据的发送，其中一个或全部频率可能适合于由网关104接收。如果网关104足够靠近IoT设备102，则它可以接收它们的信号并经由连接112将数据转发到云服务106。然而，在这种情况下，网关104需要到云服务106的“始终开启(always-on)”连接才能工作。