(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211112476.5 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 桂林电子科技大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市七 星 区金鸡路1号 (72)发明人 甘永莹　李垚　肖忠林　王子睿　 铁子林　常皓淇　 (74)专利代理 机构 桂林市华杰 专利商标事务所 有限责任公司 451 12 专利代理师 陆梦云 (51)Int.Cl. H04L 67/02(2022.01) H04L 67/01(2022.01) H04L 67/56(2022.01) H04L 67/61(2022.01)H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 一种轻量级物联网设备数据传输管理控制 方法 (57)摘要 本发明公开了一种轻量级物联网设备数据 传输管理控制方法 ， 其中包括服务器端、 Android/PC前端、 硬件端， 集成了设备管理、 数据 安全通信和消息订阅等功能。 所述服务器使用架 构于linux内核中， 向下支持连接大量 设备， 采集 设备数据上云， 向上提供云端API， 服务端可通过 调用云端API将指令下发至设备端， 实现远程控 制。 所述Android前端通过Socket连接服务器端， 通过MQTT协议下的数据包控制管理硬件端设备 以及用户数据。 通过SHA ‑1算法对传输所述传输 的JSON数据加密实现数据安全通信， 从而极大的 提高了该物联网控制管理系统的安全性， 有通信 安全度高、 速度快、 控制灵活等特点。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115442352 A 2022.12.06 CN 115442352 A 1.一种轻量级物联网设备 数据传输管理控制方法， 其特 征是： 包括如下步骤： （1） MQTT协议构建： 包括消息发布者、 消息订阅者和消息代理服务器， 消息发布者将消 息公开给消息代理服务器， 通过该代理服务器将消息转 发给所有订阅了该主题消息的订阅 者； （2） 硬件设备接入： 在步骤 （1） 构建的MQTT基础上设置CONNECT数据包向上传输数据给 Broker代理服务器， Br oker把接收的数据传输给消息订阅者， 当消息更新， 订阅者会收到最 新指令， 实现硬件端数据包的收发； （3） DJANGO服务器端的构建： 采用DJANGO技术搭建物联网数据管理服务器， 实现信息交 互、 信息管 理、 二级反馈、 系统日志、 数据存储、 逻辑判断等功能； 在步骤 （1） 构建的MQTT协议 基础上， 设置CONNECT订阅上述接入Broker代理服务器的硬件设备和Android前端发布的主 题消息， 将订阅更新的硬件数据消息放入逻辑判断层， 同时在该逻辑判断层设立事件白名 单， 根据白名单判断是否立刻进行反馈或更新消息给Andro id端让用户进行判断； （4） Android前端构建： 通过Socket与DJANGO服务器建立连接， 用户通过HTTP协议的 POST方法上传用户数据完成用户注册， 控制硬件的指令通过MQTT协议基础， 设置CONNECT更 新控制硬件的指 令给Broker代理服务器， 再由Br oker代理服务器传输给物联网平台下的硬 件设备。 2.根据权利要求1所述的轻量级物联网设备数据传输管理控制方法， 其特征是： 步骤 （1） 所述MQTT协议的通讯传输数据包括固定头、 可变头、 Payload消息体， 固定头和可变头一 般设为标识， Payload消息体存在于CONNECT、 SUBSCRIBE、 SUBACK、 UNSUBSCRIBE四种类型的 数据包中， 其中： CONNECT， 消息体内容主要是客户端的ClientID、 订阅的Topic、 Message以及用户名和 密码； SUBSCRIBE， 消息体内容是一系列的要订阅的主题以及Q oS； SUBACK， 消息体内容是服 务器对于SUBSCRIBE所申请的主题及Q oS进行确认和回复； UNSUBSCRIBE， 消息体内容取消订阅的主题。 3.根据权利要求1所述的轻量级物联网设备数据传输管理控制方法， 其特征是： 步骤 （2） 所述的硬件设备接入B roker代理服务器向Android前端、 DJANGO服务器发布消息需要设 置CONNECT， 需配置ClientID、 订阅的T opic、 Message以及用户名和密码； 同时硬件设备需要 设置SUBSCRIBE,通过Broker代理服务器订阅DJANGO服务器所发指令， 需要设置QoS， 通常设 置为1则能保证将消息保证传输给订阅者， 完成硬件设备的订阅 ‑发布。 4.根据权利要求1所述的轻量级物联网设备数据传输管理控制方法， 其特征是： 步骤 （3） 所述订阅的Android端消息， 包括SHA ‑1加密的用户信息以及用户指令， DJANGO服务器需 要对加密信息进行解码， 再进入逻辑判断和数据存 储。 5.根据权利要求1所述的轻量级物联网数据传输管理控制方法， 其特征是： 步骤 （3） 所 述在步骤1） 基础上搭建DJANGO服务器， 配置CONNECT与SUBSCRIBE实现订阅 ‑发布， 订阅 Android前端、 硬件设备端数据， 对订阅更新输入该服务器的数据进 行逻辑判断， Andr oid前 端提交的注册/登录的用户数据以及指令数据会进行加密， 先进行解密后再送入逻辑判断 层。 6.根据权利要求1所述的轻量级物联网设备数据传输管理控制方法， 其特征是： 步骤权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115442352 A 2（4） 所述构建Andr oid前端包括用户信息注册管理、 数据传输， 首先Android前端与DJANGO服 务器建立Socket连接， 用户注册信息数据经过SHA ‑1加密后通过HTTP协议之下的POST方法 越过Broker代理服务器传输给DJANGO服务器进行管理和存储， 同时设置CONNECT和 SUBSCRIBE， 向Broker代理服务器订 阅硬件设备和D JGANGO的主题消息， 向Broker代理服务 器发布硬件设备控制指令 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115442352 A 3