TWI638578B

TWI638578B - 閘道器、閘道器的安裝方法以及物聯網裝置的安裝方法

Info

Publication number: TWI638578B
Application number: TW106115541A
Authority: TW
Inventors: 陳宏志; 曹祖豪; 熊凱和
Original assignee: 光寶電子（廣州）有限公司; 光寶科技股份有限公司
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2018-10-11
Also published as: TW201824196A; TW201824944A; TWI625705B; CN108240866B; CN108242137A; CN108260073B; TW201824202A; CN108260073A; TWI655614B; CN108240866A; CN108242137B

Abstract

一種閘道器、閘道器的安裝方法以及物聯網裝置的安裝方法。此閘道器的安裝方法包括閘道器將偵測使用者裝置與閘道器之間的接收訊號強度指標，以判斷兩裝置之間的距離是否小於距離門檻值。若是，閘道器與使用者裝置將交換各自具有的認證資訊，以使閘道器經由無線存取點連線至伺服器，並以使使用者裝置連線至伺服器以及閘道器。此物聯網裝置的安裝方法包括閘道器將偵測物聯網裝置與閘道器之間的接收訊號強度指標，以判斷兩裝置之間的距離是否小於距離門檻值。若是，閘道器與物聯網裝置將交換各自的認證資訊，以使閘道器與物聯網裝置互相連線。

Description

閘道器、閘道器的安裝方法以及物聯網裝置的安裝方法

本發明是有關於一種物聯網的技術，且特別是有關於一種物聯網系統中的閘道器、閘道器的安裝方法以及物聯網裝置的安裝方法。

隨著科技日新月異，智慧科技已然成為各國致力發展的主流，而物聯網也應運而生，亦為智慧家庭的發展創造了有利的條件。智慧家庭的概念雖已大幅見諸於媒體報導，然而其相關產品的全球滲透率仍只有不到5.8%，主因之一在於相關產品需要多個繁瑣的安裝步驟以及資訊輸入，而此種安裝方式對於一般消費者而言不甚友善。

有鑑於此，本發明提供一種物聯網系統中的閘道器、閘道器的安裝方法以及物聯網裝置的安裝方法，其可在不增加硬體成本以及機構設計複雜度的前提下來簡化閘道器以及物聯網裝置的安裝流程，以減少使用者的輸入與認證，從而提升相關產品的市場競爭力。

在本發明的一實施例中，上述閘道器的安裝方法適用於具有閘道器、使用者裝置、伺服器、無線存取點（Access Point，AP）以及物聯網裝置的物聯網系統，其中使用者裝置具有使用者裝置的認證資訊以及無線存取點的認證資訊，閘道器具有閘道器的認證資訊以及伺服器的認證資訊，而此方法包括下列步驟。首先，由閘道器偵測使用者裝置與閘道器之間的接收訊號強度指標（received signal strength indicator，RSSI），以判斷使用者裝置與閘道器之間的第一距離是否小於第一距離門檻值。若是，由閘道器與使用者裝置交換各自所具有的認證資訊。之後，由閘道器利用無線存取點的認證資訊連結到無線存取點，以連線至伺服器。由使用者裝置利用伺服器的認證資訊連線至伺服器且利用閘道器的該認證資訊連線至閘道器，以完成物聯網系統的閘道器的安裝。

在本發明的一實施例中，上述物聯網裝置的安裝方法適用於具有閘道器、使用者裝置、伺服器、無線存取點以及物聯網裝置的物聯網系統，其中使用者裝置連線至伺服器以及閘道器，閘道器連結至無線存取點並且連線至伺服器，而此方法包括下列步驟。首先，由閘道器偵測物聯網裝置與閘道器之間的RSSI，以判斷物聯網裝置與閘道器之間的第二距離是否小於第二距離門檻值。若是，由閘道器與物聯網裝置交換各自的認證資訊，以使閘道器與物聯網裝置互相連線，以完成物聯網系統的物聯網裝置的安裝。

在本發明的一實施例中，上述閘道器包括通訊模組、記憶體以及處理器，其中處理器耦接至通訊模組以及記憶體。通訊模組用以偵測閘道器與其它裝置之間的訊號以及將所偵測到的訊號轉換成RSSI，並且又用以與所述其它裝置進行連線。記憶體用以儲存閘道器的認證資訊以及伺服器的認證資訊。處理器用以自通訊模組取得閘道器與使用者裝置之間的接收訊號強度指標，以判斷使用者裝置與閘道器之間的第一距離是否小於第一距離門檻值，其中使用者裝置具有使用者裝置的認證資訊以及無線存取點的認證資訊。當處理器判定第一距離小於第一距離門檻值時，處理器將透過通訊模組與使用者裝置交換各自所具有的認證資訊，以利用無線存取點的認證資訊連結到無線存取點，從而連線至伺服器，其中使用者裝置利用伺服器的認證資訊連線至伺服器並且利用閘道器的認證資訊連線至閘道器。處理器又用以自通訊模組取得與物聯網裝置之間的接收訊號強度指標，以判斷物聯網裝置與閘道器之間的第二距離是否小於第二距離門檻值。當處理器判定第二距離小於第二距離門檻值時，處理器將透過通訊模組與物聯網裝置交換各自的認證資訊，以與物聯網裝置互相連線。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的方法以及裝置的範例。

圖1是根據本發明一實施例所繪示之物聯網系統的方塊圖。首先圖1先介紹物聯網系統中的所有構件以及尚未進行任何安裝程序前的配置關係，詳細功能將配合後續實施例的流程圖一併揭露。

請參照圖1，物聯網系統100包括物聯網裝置110、閘道器120、伺服器130、使用者裝置140以及無線存取點AP。在以下的實施例中，物聯網系統100例如可以是居家物聯網系統，但此僅是為了方便說明，並不用以限制本發明。

物聯網裝置110可以例如是電源設備、照明設備、保全設備、空調設備、家電設備、視聽娛樂設備或是其它具有動作、聲音、影像、溫度、濕度、氣壓、氣體、紫外線等一或多種感測器的監控設備。物聯網裝置110可包括通訊模組、記憶體以及控制器，其經安裝設定後可將資料傳送至閘道器120，並且接收來自閘道器120的控制指令，以依據控制指令執行對應的功能運作。在本實施例中，物聯網裝置110的記憶體將儲存物聯網裝置110本身的認證資訊。

閘道器120為網路設備，其包括通訊模組121、記憶體123以及處理器125。在本實施例中的閘道器120為居家閘道器（Home Gateway），其經安裝設定後可與物聯網裝置110、伺服器130以及使用者裝置140連線，以提供使用者利用使用者裝置140針對物聯網裝置110進行遠端操控。

通訊模組121包括Wi-Fi以及ZigBee、藍牙（Bluetooth）等具有無線傳輸標準的通訊介面。此外，通訊模組121可包括RSSI偵測器，用以將通訊模組121所接收到的無線訊號轉換成RSSI。

記憶體123可以是任意型式的非暫態性、揮發性、非揮發性的記憶體，其用以儲存緩衝資料、永久資料以及用來執行閘道器120的功能的編譯程式碼。在本實施例中，記憶體123將預先儲存閘道器120本身的認證資訊以及伺服器130的認證資訊。

處理器125可以例如是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合，其用以控制閘道器120的整體運作。

伺服器130可以是雲端伺服器、資料庫伺服器、應用程式伺服器、工作站、個人電腦等具有運算能力的計算機裝置。

使用者裝置140為使用者的行動通訊設備，其可以例如是智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、智慧型穿戴裝置等。使用者裝置140可經由Wi-Fi通訊協定、3G通訊協定、4G通訊協定等連線至網路。使用者裝置140可在物聯網裝置110以及閘道器120安裝設定之後讓使用者針對物聯網裝置110進行遠端操控。本實施例中，使用者裝置140將預先儲存使用者裝置140本身的認證資訊以及無線存取點AP的認證資訊。

圖2為根據本發明之一實施例所繪示的閘道器120的安裝方法流程圖。

請同時參照圖1以及圖2，本實施例是利用閘道器120所偵測到的RSSI來判斷使用者裝置140是否位於近距離處，以確認兩裝置的使用者擁有權。換言之，本實施例的使用者可將使用者裝置140靠近至閘道器120或者是將閘道器120靠近至使用者裝置140來進行閘道器120的安裝。

基於此，閘道器120將偵測使用者裝置140與閘道器120之間的RSSI（步驟S202），以判斷使用者裝置140與閘道器120之間的距離是否小於第一距離門檻值（步驟S204）。詳細來說，由於 RSSI的數值大小可反應出收發裝置之間的距離（即，收發裝置之間的距離越近，所偵測到的RSSI越大），閘道器120的處理器125可依據通訊模組121所量測到的RSSI來判斷使用者裝置140是否位於近距離的位置。在此的第一距離門檻值可以例如是10公分極為接近的距離，以避免誤偵測到其它裝置以及避免其它可疑的裝置啟動閘道器120的安裝。

當閘道器120判定使用者裝置140與閘道器120之間的距離不小於第一距離門檻值時，流程將返回到步驟S202，閘道器120將持續偵測使用者裝置140與閘道器120之間的RSSI。

另一方面，當閘道器120判定使用者裝置140與閘道器120之間的距離小於第一距離門檻值時，閘道器120與使用者裝置140將交換各自所具有的認證資訊（步驟S206），以給予認證以及授權。在此，使用者裝置140可透過其通訊模組傳遞使用者裝置140的硬體識別碼（Hardware Identification，HW ID）以及無線存取點AP的服務設定識別碼（Service Set Identifier，SSID）與密碼（Password）至閘道器120。此外，閘道器120可透過通訊模組121傳遞閘道器120的軟體金鑰（Software Key，SW Key）以及伺服器130的軟體金鑰至使用者裝置140。

之後，閘道器120將利用無線存取點AP的認證資訊透過連結到無線存取點AP，以連線至伺服器130（步驟S208）。此外，使用者裝置140將利用伺服器130的認證資訊連線至伺服器130，並且利用閘道器120的認證資訊連線至閘道器120（步驟S210）。也就是說，閘道器120的處理器125可利用所接收到的無線存取點AP的服務設定識別碼與密碼，透過通訊模組121連線至伺服器130。使用者裝置140可利用所接收到的伺服器130的軟體金鑰連線至伺服器130，並且利用所接收到的閘道器120的軟體金鑰連線至閘道器120。如此一來，即可完成物聯網系統100中的閘道器120的安裝。

圖3為根據本發明之一實施例所繪示的物聯網裝置110的安裝方法流程圖。在進行圖3的流程之前，閘道器120可例如是經由圖2的流程而安裝完畢。

請同時參照圖1以及圖3，本實施例是利用閘道器120所偵測到的RSSI來判斷物聯網裝置110是否位於近距離處，以確認兩裝置的使用者擁有權。換言之，本實施例的使用者可將物聯網裝置110靠近至閘道器120或者是將閘道器120靠近至物聯網裝置110來進行物聯網裝置110的安裝。

基於此，閘道器120將偵測物聯網裝置110與閘道器120之間的RSSI（步驟S302），以判斷物聯網裝置110與閘道器120之間的距離是否小於第二距離門檻值（步驟S304）。類似於步驟S302～S304，在此的第二距離門檻值亦可以例如是10公分極為接近的距離，以避免誤偵測到其它裝置以及是避免其它可疑的裝置安裝於物聯網系統100中。

當閘道器120判定物聯網裝置110與閘道器120之間的距離不小於第二距離門檻值時，流程將返回到步驟S302，閘道器120將持續偵測物聯網裝置110與閘道器120之間的RSSI。

另一方面，當閘道器120判定物聯網裝置110與閘道器120之間的距離小於第二距離門檻值時，閘道器120以及物聯網裝置110將交換各自的認證資訊，以使閘道器120與物聯網裝置110互相連線（步驟S306）。也就是說，物聯網裝置110可傳遞物聯網裝置110的硬體相關資訊至閘道器120，其中硬體相關資訊可以是硬體識別碼（Hardware Identification，HW ID）、硬體金鑰（Hardware Key，HW Key）或是硬體資料（Hardware Data）。另一方面，閘道器120可透過通訊模組121傳遞閘道器120的軟體金鑰至物聯網裝置110。如此一來，物聯網裝置110與閘道器120可各自利用所接收到的認證資訊而與對方進行連線，即可完成物聯網系統100中的物聯網裝置110的安裝。

圖4為根據本發明之一實施例所繪示的閘道器120以及物聯網裝置110的安裝方法的流程示意圖。在本實施例中，家電設備HA相當於物聯網裝置110，閘道器HGW相當閘道器120，雲端伺服器CS相當於伺服器130，而手機UE相當於使用者裝置140。

請參照圖4，在閘道器HGW的安裝之前，手機UE即可以連結至Wi-Fi無線存取點AP（步驟S400）。針對閘道器HGW的安裝，當閘道器HGW利用所偵測到的RSSI判定手機UE位於近距離處時（步驟S401），閘道器HGW與手機UE將交換各自所具有的認證資訊（步驟S402A、S402B）。在此，手機UE將傳遞手機UE的硬體識別碼HW ID、Wi-Fi無線存取點AP的服務設定識別碼SSID以及密碼PWD至閘道器HGW，而閘道器HGW將傳遞閘道器GW的軟體鑰SW Key-HGW以及雲端伺服器CS的軟體金鑰SW Key-CS至手機UE。

接著，閘道器HGW將利用所接收到的Wi-Fi無線存取點AP的服務設定識別碼SSID與密碼PWD以連結至Wi-Fi無線存取點AP（步驟S403），以進一步地連線至雲端伺服器CS（步驟S404）。另一方面，手機UE將利用所接收到的雲端伺服器CS的軟體金鑰SW Key-CS以例如是Wi-Fi、3G或是4G等方式連線至雲端伺服器CS（步驟S405），並且利用所接收到的閘道器HGW的軟體金鑰SW Key-HGW以例如是Wi-Fi、藍牙等方式連線至閘道器HGW（步驟S406），以完成閘道器HGW的安裝。

接著，針對家電設備HA的安裝，當閘道器HGW利用所偵測到的RSSI值判定家電設備HA位於近距離處時（步驟S407），閘道器HGW與家電設備HA將交換各自的認證資訊（步驟S408A、S408B）。在此，家電設備HA將傳遞硬體相關資訊HW ID/Key/Data至閘道器HGW，而閘道器HGW將傳遞閘道器HGW的軟體金鑰SW Key-HGW至家電設備HA。如此一來，閘道器HGW與家電設備HA可以例如是藍牙、ZigBee等方式互相連線（步驟S409），以完成家電設備HA的安裝。圖4的細部流程說明可參照圖2以及圖3的相關步驟，於此不再贅述。

綜上所述，本發明所提出的閘道器、閘道器的安裝方法以及物聯網裝置的安裝方法，其是藉由閘道器與使用者裝置以及閘道器與物聯網裝置之間的RSSI來判斷是否為近距離而確定使用者對於裝置的擁有權，進而啟動裝置的安裝程序，此外，在裝置的安裝過程中，其是利用裝置之間的認證資訊來簡化使用者的輸入。如此一來，本發明可在不增加硬體成本以及機構設計複雜度的前提下來簡化閘道器以及物聯網裝置的安裝流程，以減少使用者的輸入與認證，從而提升相關產品的市場競爭力。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧物聯網系統

110‧‧‧物聯網裝置

120‧‧‧閘道器

121‧‧‧通訊模組

123‧‧‧記憶體

125‧‧‧處理器

130‧‧‧伺服器

140‧‧‧使用者裝置

AP‧‧‧無線存取點

S202～S210‧‧‧閘道器的安裝方法流程

S302～S306‧‧‧物聯網裝置的安裝方法流程

HA‧‧‧家電設備

HGW‧‧‧閘道器

CS‧‧‧雲端伺服器

UE‧‧‧手機

SSID‧‧‧無線存取點的服務設定識別碼

PWD‧‧‧無線存取點的密碼

SW Key-CS‧‧‧雲端伺服器的軟體金鑰

SW Key-HGW‧‧‧閘道器的軟體金鑰

HW ID/Key/Data‧‧‧家電設備的硬體相關資訊

圖1是根據本發明一實施例所繪示之物聯網系統的方塊圖。圖2為根據本發明之一實施例所繪示的閘道器的安裝方法流程圖。圖3為根據本發明之一實施例所繪示的物聯網裝置的安裝方法流程圖。圖4為根據本發明之一實施例所繪示的閘道器以及物聯網裝置的安裝方法流程示意圖。

Claims

一種閘道器的安裝方法，適用於具有閘道器、使用者裝置、伺服器以及無線存取點的系統，其中該使用者裝置具有該使用者裝置的認證資訊以及該無線存取點的認證資訊，該閘道器具有該閘道器的認證資訊以及該伺服器的認證資訊，而該方法包括下列步驟：由該閘道器偵測該使用者裝置與該閘道器之間的接收訊號強度指標，以判斷該使用者裝置與該閘道器之間的第一距離是否小於第一距離門檻值；當該閘道器判定該第一距離小於該第一距離門檻值時，由該閘道器傳遞該閘道器的該認證資訊以及該伺服器的該認證資訊至該使用者裝置，並且由該使用者裝置傳遞該使用者裝置的該認證資訊以及該無線存取點的該認證資訊至該閘道器；由該閘道器利用該無線存取點的該認證資訊連結到該無線存取點，以連線至該伺服器；以及由該使用者裝置利用該伺服器的該認證資訊連線至該伺服器並且利用該閘道器的該認證資訊連線至該閘道器，以完成該物聯網系統的該閘道器的安裝。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中由該閘道器傳遞該閘道器的該認證資訊以及該伺服器的該認證資訊至該使用者裝置，並且由該使用者裝置傳遞該使用者裝置的該認證資訊以及該無線存取點的該認證資訊至該閘道器的步驟包括：由該使用者裝置傳遞該使用者裝置的硬體識別碼以及該無線存取點的服務設定識別碼與密碼至該閘道器；以及由該閘道器傳遞該閘道器的軟體金鑰以及該伺服器的軟體金鑰至該使用者裝置。
如申請專利範圍第2項所述的方法，其中由該閘道器利用該無線存取點的該認證資訊連結該無線存取點，以連線至該伺服器的步驟包括：由該閘道器利用所接收到的該無線存取點的該服務設定識別碼與該密碼連結至該無線存取點，以連線至該伺服器。
如申請專利範圍第2項所述的方法，其中由該使用者裝置利用該伺服器的該認證資訊連線至該伺服器並且利用該閘道器的該認證資訊連線至該閘道器的步驟包括：由該使用者裝置利用所接收到的該伺服器的該軟體金鑰連線至該伺服器；以及由該使用者裝置利用所接收到的該閘道器的該軟體金鑰連線至該閘道器。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該伺服器為雲端伺服器。
一種物聯網裝置的安裝方法，適用於具有閘道器、使用者裝置、伺服器、無線存取點以及物聯網裝置的物聯網系統，其中該使用者裝置連線至該伺服器以及該閘道器，該閘道器連結至該無線存取點並且連線至該伺服器，而該方法包括下列步驟：由該閘道器偵測該物聯網裝置與該閘道器之間的接收訊號強度指標，以判斷該物聯網裝置與該閘道器之間的第二距離是否小於第二距離門檻值；以及當該閘道器判定該第二距離小於該第二距離門檻值時，由該閘道器與該物聯網裝置交換各自的認證資訊，以使該閘道器與該物聯網裝置互相連線，以完成該物聯網系統的該物聯網裝置的安裝。
如申請專利範圍第6項所述的方法，其中由該閘道器與該物聯網裝置交換各自的該認證資訊，以使該閘道器與該物聯網裝置互相連線的步驟包括：由該物聯網裝置傳遞該物聯網裝置的硬體相關資訊至該閘道器；以及由該閘道器傳遞該閘道器的軟體金鑰至該物聯網裝置。
如申請專利範圍第7項所述的方法，其中該物聯網裝置的該硬體相關資訊包括硬體識別碼、硬體金鑰或是硬體資料。
一種閘道器，包括：通訊模組，用以偵測該閘道器與其它裝置之間的訊號並且轉換所偵測到的訊號成接收訊號強度指標，以及用以與所述其它裝置進行連線；記憶體，用以儲存該閘道器的認證資訊以及該伺服器的認證資訊；以及處理器，耦接至該通訊模組以及該記憶體，並且用以執行下列步驟：自該通訊模組取得該閘道器與使用者裝置之間的接收訊號強度指標，以判斷該使用者裝置與該閘道器之間的第一距離是否小於第一距離門檻值，其中該使用者裝置具有該使用者裝置的認證資訊以及無線存取點的認證資訊；當判定該第一距離小於該第一距離門檻值時，透過該通訊模組傳遞該閘道器的該認證資訊以及該伺服器的該認證資訊至該使用者裝置，並且透過該通訊模組自該使用者裝置接收該使用者裝置的該認證資訊以及該無線存取點的該認證資訊，以利用該無線存取點的該認證資訊連結到該無線存取點，從而連線至該伺服器，其中該使用者裝置利用該伺服器的該認證資訊連線至該伺服器並且利用該閘道器的該認證資訊連線至該閘道器；自該通訊模組取得與物聯網裝置之間的接收訊號強度指標，以判斷該物聯網裝置與該閘道器之間的第二距離是否小於第二距離門檻值；以及當判定該第二距離小於該第二距離門檻值時，透過該通訊模組與該物聯網裝置交換各自的認證資訊，以與該物聯網裝置互相連線。
如申請專利範圍第9項所述的閘道器，其中該處理器透過該通訊模組自該使用者裝置接收該使用者裝置的硬體識別碼以及該無線存取點的服務設定識別碼與密碼，並且該處理器透過該通訊模組傳遞該閘道器的軟體金鑰以及該伺服器的軟體金鑰至該使用者裝置。
如申請專利範圍第10項所述的閘道器，其中該處理器利用所接收到的該無線存取點的該服務設定識別碼與該密碼透過該通訊模組連線至該無線存取點，以連線至該伺服器。
如申請專利範圍第10項所述的閘道器，其中該使用者裝置利用所接收到的該伺服器的該軟體金鑰連線至該伺服器，並且利用所接收到的該閘道器的該軟體金鑰連線至該閘道器。
如申請專利範圍第9項所述的閘道器，其中該處理器透過該通訊模組自該物聯網裝置接收該物聯網裝置的硬體相關資訊，並且該處理器透過該通訊模組傳遞該閘道器的軟體金鑰至該物聯網裝置。
如申請專利範圍第13項所述的閘道器，其中該物聯網裝置的該硬體相關資訊包括硬體識別碼、硬體金鑰或是硬體資料。
如申請專利範圍第9項所述的閘道器，其中該伺服器為雲端伺服器。