PT105400A - Concentrador para redes de sensores e contadores remotos, suportando diversas tecnologias de acesso de rede, com estratégias de recuperação automática e segurança no acesso aos sensores - Google Patents
Concentrador para redes de sensores e contadores remotos, suportando diversas tecnologias de acesso de rede, com estratégias de recuperação automática e segurança no acesso aos sensores Download PDFInfo
- Publication number
- PT105400A PT105400A PT10540010A PT10540010A PT105400A PT 105400 A PT105400 A PT 105400A PT 10540010 A PT10540010 A PT 10540010A PT 10540010 A PT10540010 A PT 10540010A PT 105400 A PT105400 A PT 105400A
- Authority
- PT
- Portugal
- Prior art keywords
- network
- sensor
- layer
- sensors
- concentrator
- Prior art date
Links
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 title claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 241001674044 Blattodea Species 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 27
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 101150012579 ADSL gene Proteins 0.000 description 2
- 102100020775 Adenylosuccinate lyase Human genes 0.000 description 2
- 108700040193 Adenylosuccinate lyases Proteins 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000013499 data model Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 206010000117 Abnormal behaviour Diseases 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 238000011949 advanced processing technology Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/2803—Home automation networks
- H04L12/283—Processing of data at an internetworking point of a home automation network
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/2803—Home automation networks
- H04L12/2823—Reporting information sensed by appliance or service execution status of appliance services in a home automation network
- H04L12/2825—Reporting to a device located outside the home and the home network
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
- H04L63/12—Applying verification of the received information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L2463/00—Additional details relating to network architectures or network communication protocols for network security covered by H04L63/00
- H04L2463/121—Timestamp
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
A PRESENTE INVENÇÃO DIZ RESPEITO A UM CONCENTRADOR PARA SENSORES EM REDE E CONTADORES REMOTOS QUE SUPORTA DIVERSAS TECNOLOGIAS DE ACESSO À REDE COM ESTRATÉGIAS DE RECUPERAÇÃO AUTOMÁTICA DE FALHAS E SUPORTE DE PROTECÇÃO DE ACESSO AO SENSOR. É ESSENCIALMENTE CARACTERIZADO POR TER UMA ARQUITECTURA DE SOFTWARE DA PILHA QUE É IMPLANTADA NA PORTA DE CONVERSÃO E QUE APRESENTA TRÊS CAMADAS DE SOFTWARE PRINCIPAIS: - CAMADA DE INTERFACE DE SENSORES; - CAMADA DE REDE DE TRANSPORTE; - CAMADA DE PROCESSAMENTO CENTRAL, CAMADAS ESSAS QUE CORRESPONDEM A TRÊS BLOCOS PRINCIPAIS DE HARDWARE.
Description
1
DESCRIÇÃO '^OTCENTRADOR PARA REDES DE SENSORES E CONTADORES REMOTOS,
SUPORTANDO DIVERSAS TECNOLOGIAS DE ACESSO DE REDE, COM ESTRATÉGIAS DE RECUPERAÇÃO AUTOMÁTICA E SEGURANÇA NO ACESSO AOS SENSORES'' Âmbito da invenção
As tendências: actuals para métodos: de faoturação: básicos de provedores de serviços:, como tor.neced.ores de elestrieidade, agua. e pás, geralmente baseiam-se em monitoria & facturação remotas· do Goasutno do cliente. Este; processo é conseguido pela instalação de contadores inteligentes rias. imediações do cliente,: com capacidade de serem acedidos remotameiits através de um tipo de rede de comunicação, encaminhando a inf Q.rmâçã.G do mésmo para os centros de dados dos .fornecedores para acção: posterior...
Neste contento, a invenção pretende fornecer uma rede de transporte segura para as i nf ra-estrut.u ras dos contadores: remotos, disponiteÍI.izando uma interface da rede original num ponto de confiança e possibilitando a transmissão: da informação sobre: um meio comprovado, Considera. ainda dominios de sensores: para clientes distintos, provendo isolamento e segurança para cada flux:© de informação,. O .isolamento. entre domínios de sensores e entre estes e·: a rede de aoessó local está representado na. figura 7,
Sumario da invenção 0 objectiv© deste documento: consiste: em descrever a arquiteçtura de: softvíâre da pilha a ser implementada no .Cohoehtrator Gatewap (CGW) e ©xpilçár algumas das suas funcionalidades abava, bem como a forma em. qm© estas resolvem ou melhoram problemas identificados,: Á irivenolo em causa aplica redes dc sensores inteligentes e sistemas de contadores remotos e consiste num sistema de controlo m u i t i - u i: i 1 i d a de s que actaâ como um concentrador para redes de sensores,: incluindo suporte a uma pluralidade de diferentes tecnologias de acesso disponíveis, como OMTS/GPRS, ADSL e GPON, suportado na rede do operador para aceder a: um sistema de gestlo central, A presente invenção garante transparência rompiet a para a tecnologia usada, sendo possível comutar entre tecnologias sempre que uma ligação em particular falha. Para além de ter uraa interface com· o sistema d© gestão centrai, a invenção suporta, uma interface 'Web para gestão local (acessível, remo lamente): , Mecanismos de Cópias de segurança são igualmente dísponibilizados. 0 nudleO: do sistema é uma unidade de processamento, responsável por isolar completamente a rede de transporte cio sensor ou da rede de sensores, & unidade de processamento dispõe de alguma inteligência, controlando o fluxo bidirecclonal de informação e efectivamente isolando o piano de gestão do lado do provedor de serviços. A arquiteofura de software seque; de perto a arquitectura do hardwgre:, São consideradas três camadas de software principais, correspondendo os três blocos de nardware fundamentais: a camada de interface de sensores, a camada de rede de transporte e a camada de processamento central. Ambas as arquitectura# de haxdware e software garantem independência completa entre as diferentes redes ou domínios de sensores, acessíveis via a camada de interface de sensores. K camada de interface de sensores compreende umá variedade de protocolos e meiós., permitindo o acesso transparente à rede dê: sensores, independentemente da tecnologia/protocolo subjacente, e facilitando actual inações de bardware, mantendo a pilha referida: íntacfa. A. camada: de rede de transporte engloba controladores de baixo nível papa lidar com os métodos de acesso incluídos. Nomeadamente, esta camada inclui os; control adornes: para as tecnologias de rede de acesso suportadas A camada de processamento centrai concentra a inteligência, lidando com as opções de verificação^ e recuperação: da rede. toseui interfaces abstractas para ambas as camadas de interface: de senssms e de rede de transporte, permitindo: controlar de forma simples a integração de novos serviços. A camada de proçessamentc central define: modelos de dados para âs leiifuras esperadas dos sensores s possibilita a conversão dos dados da camada de interface de sensores para métricas e estrutura comuns. Isto: efectivamente simplifica a adição de novos tipos de sensores à rede de sensores. A camada de processamento central disponibilisa a identificação· de clientes com serviços a ativos. Gera-Intente reúne a informação de todos os sensores, sendo a camada de interface de· sensores filtrada para clientes inactivos, passibilitandc: distinguir o estado- do cliente. A pilba d© software implementa uma sbst:racçã.o completa corn as camadas de hardware, possibilitando açtlxaiísaçoes simples das tecnologias da rede de sensorés e a coexistência de múltiplos tipos de sensores «g de tecnologias: na mesma rode, sendo este um problema muitas teses enfrentado por fornecedores de serviços em redes de evolução rápida.
Uma dificuldade para os fornecedores de servi cos que implementam medições remotas consiste: na. integridade: da rede de sensores: propriamente dita, Mio. deveria ser possível ligar sensores arbitrários na. fede por terceiros é a adulteração: dos sensores: deve ser dstectada c reportada ao provedor de serviços., A invenção: em causa resolve este problema, incorporando ò registo: dos sensores © verificação de erros nas leituras ofeci. uadas dos mesmos, com um mecanismo de alarme que comunica estes problemas ao centro de dados do fornecedor de serviços, A con.fianca da rede de transporte é assegurada por um mecanismo de recuperação implementado: na pilha de software, que comuta automai ioamon 1 o entre métodos: de acesso em determinadas condições de interrupção do mesmo, Estâ situação verifioa-se também paru os dominios de sensores, Λ pilha de software é .modular: e exporta um. conjunto completo de Application Prçgrammer Interfaces (A?Is) para os: vários subsistemas, pe.rrn i t i rido que os fornecedores: de serviços criem as suas próprias aplicações e serviços sobre a plataforma, reduzindo o tempo do actuacao no mercado para futuras aplicações:..
Breve descrição dós desenhos A descrição1 que se segue tem por base os desenhos anexos, nos quais, sem: qualquer carácter limitativo, se representa: - 'Na figura 1, um esquema da arquitectura de software/ - Má figura 2, a camada de interface de sensores; - Na figura 3, a camada de rede de transporte; - Na figura 4, a camada de processamento central; - Na figura 5, o bloco de gestão e configuração de sistema/ - Na figura ê> o bloco de autenticação de sensores e de abs t rarção de hardwaxe; e - Na figura 7, o isolamen Lo entre domínios: de sensores, e entre estes e a rede de acesso local.
Descrição detalhada da inveftçltQ 1. Arquitectura de: software: A: arquitectura de software de alto nivel do CGW corresponde à a rquitectura de hardwa re especificada na descrição de produto do CGM. 7
Existem tres camadas principais de software,, alinhadas com os tr£· blocos de hardware fundamentais como se pode observar na figura 1. A camada de interface de sensores compreende os controladores de baixo nível para acesso: à rede de sensores através de diferente:® protocolos e meios- Implementa ainda uma camada de abstraeça© do bafbware, fôrnecendo um conjunto de Application: Brogramming Interfaces tAFIs) bem definidas, que permitem um acesso transparente: à rede de sensores, índependentemente da teenoiogia/protocolo subjacente.
Esta abordagem .irá simplificar as aefualizações de hardware na pilha de software do CGW, do lado dos sensores, I d ea Intente., a inçiusáo de novas tecnologias de hardware no CeWr do rado dos sensores/ implicará a inclusão dos novos Controladores na camada de interface de sensores e a actualixação das AFIa para lidarem com os mesmos, deixando inalteradas as interfaces para o resto da pilha. 0 papel da camada de rede de transporte para o lado da rede do CCS corresponde: ao papei da camada de interface de sensores do lado dos sensor a s do CSW, Compreende os controladores de baixo nível para lidar som os métodos de acesso incluídos,. Nomeadamente, a camada de rede de transporte inclui os controladores: para GION, GPRS/EDGE/UMTS e ADSL:. Define ainda as APIs que controlam se os uplinks estão aclivos e o estado das diversas opções. A décisâo: de utilização de um uplínk, lidando com as opções de verificação e de recuperação: da rede, é da responsabilidade da camada de processamento: central, utilizando as ÁFI$ fornecidas. Λ camada de processamento central concentra toda a inteligência- do CG1. Inclui as interfaces para os protocolos de gestão do fornecedor de serviços e fornece a. plataforma na qual os serviços podem ser criados no CGW. As interfaces para as camadas de interface de sensores e de rede de transporte são abstraídas, de forma a lidarem mais facilmente com a integração de novos serviços. A camada de processamento central, define os modelos, de dados para 8.S leituras esperadas des sensores e possibilita, a conversão dq.s dadas da camada de interface· de sensores para. métricas. e estruturas comuns. Isto efectivamenté simplifica a adição de novos tipos de sensores â: rede de sensores,, deixando a interpretação dos resultados à respoasab.il idade do dentro de dados do fornecedor de servi ços... A camada de processamento central: recolhe ainda d
Q informação de todas as redes de sensores de clientes permitindo, a gestão optimizada de recolha, distinguindo clientes activos e não activos, sendo que a camada de interface de sensores1 deverá ser inibida para clientes não activos. Apresenta um sistema de. gestão e configuração: com vistas específicas por domínio de sensores do modelo global disponível no concentrador (que tem a visão global dos diferentes domínios de sensores), A configuração completa do CGH é concretizada através da camada de processamento central, através de acesso remoto a partir do centro de dados do fornecedor de serviços ou localmente, pelo: técnico no: local de instalação. O concentrador para sensores em rede e contadores remotos objecto da íonvençâo, garante, uma separação clara e segura entre os biocos (hardware e software) da camada de interface de sensores e da camada de rede de transporte. 2. Camada de interface de sensores 0 principal obje.ct.ivo da camada de interface de sensores è possibilitar a abstracçâo da tecnologia de acesso aos sensores do resto da pilha da software.. n.© CGW. Numa perspectiva lógica, a camada inclui os controladores de baixo nível correspondentes â revisão actual de hârdwâre do CG1, uma adaptação interna, uma camada de controlo e configuração e define ?\Pls para serem usadas dírectamente pela camada de processamento central. A. camada de interface: de sensores, encontra-sç representada na. figura 2, A camada de interface de sensores, mantém uma camada de configuração interna, que por sua vez é configurada pela; camada de processamento central:, O ohjectiw é manter Uma configuragio interna de quais sensores usam determinada tecnologia e que capacidades realmente implementam:;, mantendo a:s AÉls genéricas a proporcionando as verificações; i.nte.rna.s aproprI:ada.s,
Um exemplo consiste na configuração de um sensor, quando i.nsta.l ado, como "apenas de leitura7' ® não possibilita a sua consulta.. Sc a camada de; processamento central tenta usar uma ΛΡ1' para aceder ao sensor em tempo real (possível num cenár i o no qual o fornecedor de serviços pode emitir es i.os pedidos: a partir do centro de dados, sem conhecimento: prévio da tecnologia subjacente de um sensor em particular),: a camada do interface de sensores propriamente dita emite um sinai indicando que a informação lida não é actual, mas antes a última medida conhecida.
Qiitro ofojeçtivo da çamada de configurações consistè 1 - em manter uma base de dados dos s< snsores = autorizados no CG Apesar d< d registo da s um novo sensor ser efectivamen concretizado pela camada de processamento central, a camada de interface de sensores verifica .se um determinado acesso è feito a um sensor autorizado.
Um exemplo consiste na tentativa de. um: cliente em ligar um sensor à rede existente. Com a configuração apropriada do sensor, apesar de falhar a autenticação na camada de processamento central, este pode ser acedido .remo t ame n te pelo provedor de serviços com a API correcta. Reste caso, a camada de interface de sensores emite ura sinal que indica que, apesar de o acesso ser bem sucedido, o sensor não faz efectivamente parte da rede do fornecedor de
S O 1' Vl ÇO íS 0 CGW itá suportar, por omissão, os controladores para: os seguintes protocolos de comunicação: Power Line Communícation (PLC) , Zigbee, Wí-Fí, RS 232 e RS 585, Os: controladores para os domínios de sensores são igualmente integrados, podendo diferir dos controladores da rede de: acesso. Outros controladores podem ser adicionados num futuro próximo. camada de interface de sensores é compatível com ΙΡνβ. e incorpora drivers para as iaterfacaa dsMs) fedeis); do(s) clienteis) e suporta mecanismos de isolamento que permitem garantir domínios ou redes de sensores distintos suportando: clientes diferentes. 3.. Camada :.ie rede de transporte A camada de rede- de transporte: ê respohsáiél pôr apresentar uma interface de rede unificada para a camada de processamento: central, De forma semelhante ao papel da camada de: interface de sensores para o CG®, do: lado dos sensores,: a camada de; rede de transporte inclui todos: os controladoras necessários para lidar Çdrft as escolhas dos uplinks dá rede presentes numa determinada vergão de hardware do CG®. Ver figura 3, A Gamada de rede de trãnSpprtê: contro I a todos os problemas de interoperabilidade com equipamentos jâ instalados no núcleo da rede de transporte e mantém um registo do estado de cada ligação numa camada interna de adaptação, controlo e configuração.
Apôs a. camada de processamento; central configurar de forma .apropriada os métodos: de acesso primários e d® backup da rede:, a camada de rede de transporte irá manter; o estado actual de cada opção,.. optando por altemativás em easo de ruptura de uma escolha, mais prioritária.
As AP Is fornecidas pela camada de rede de transporte isolara efectivamente a camada a camada de processamento: central dó método de acesso de rede usado. Contudo, a camada de rede de transporte exporta APIs para verificar que métodos de acesso slo gctUálmente usados e mantém registos dos eventos da rede para cada método de acesso simples.. Isto permite que a camada de processamento central, envie o estado dos métodos individuais o possíveis: falhas no serviço de volta para o centro de dados do fornecedor de serviços. A camada de rede de transporte é compatível com I.Pv6'. 1. Camada de processamento central A camada de processamento central é © ponto de entrada para todas as funcionalidades do CGfôí. Fornece: uma interface de gestão: :e: configuração de sistema para o centro de dados do fornecedor de serviços e para utilizadores: locais autorizados..
Num nivel inferior, O- bloco dé: autentí cação dê 4 sensores e de. abstracção de hardware lida cortt as transacções de software com a camada de interface de sensores.. De forma semelhante, o bloco de acesso à rede e de controlo trata as transacções entre a camada de processamento central, e a camada de rede de transporte. A camada de processamento central está representada na figura 4,
Exporta-se um Conjunto bem definido de APIs para controlar as funcionalidades básicas da camada de pro c e. s sarnento central, parir ser usado por aplicações de serviços e serviços. Isto constitui um espaço lógico para Criação de serviços e aplicações sobre: a pilha básica de software do CGW.
Os serviços centrais do CGW são criados sobre estas APIs, mas o fornecedor de serviços são livres de criar as suas próprias aplicações e serviços, tirando partido da pilha de. software subjacente e das APIs fornecidas'. A camada de precessarnento central inclui um planeador de serviços para tratar múltiplos pedidos simultâneos de serviços, e serviços automatizados que requerem, a iniciação da.s leituras ou da comunicação do CGW. - 1.5· - 4.1. Bloco de. gestão e configuração de sistema de sistema 0 bloco de. gestão. e configuração controla a configuração da pilha de software do CG® e o hardware do CG® propriamente dito. A configuração central do C.GW consiste em estruturas de dados com chaves e valores que reflectem a configuração de hardware do CG®. O bloco fornece um servidor Web para configuração local, por técnicos autorizados, e remota, pelo centro de dados do: fornecedor de serviços caso o fornecedor de serviços pretenda criar a sua própria lnfra-es.trutura de gestão. Alternativamente, a gestão, pode ser feita usando interfaces de gestão a correr na rede de transporte central, rapidamente acessível pelos for'n e c edo r e s de s ex v i ç o s.. 0 CG® permite a configuração de contas locais acessíveis via. interface ®eb de gestão local,. Estas cantas podem sei' definidas com diferentes privilégios, restringindo· o acesso a serviços e aplicações específicas·. 0 bloco de gestão e configuração de sistema estâ representado na figura s E através deste bloco que o fornecedor de serviços configura parâmetros como, quais as interfaces de uplink se encontrara ligadas., prioridades de ligação e estratégias de recuperação, quais os serviços que. se encontram actualmente 6 instalados, quais- os serviços que se encontram actualmente activas, etc.
Esta é também a interface de registo de novos sensores autorizados na rede servida pelo CGW e de configuração do tipo de sensores e métodos de acesso subjacentes. Esta informação ira determinar a configuração do bloco de autenticação de sensores e de abstracçao de hardware
As estruturas de dados do bloco de gestão e configuração de sistema são dinâmicas, permitindo estender as configurações permitidas:. Adicionando um novo serviço ao CGW, a configuração· do serviço deve ser inserida neste· bloco, que fornece uma plataforma de configuração unificada para todos os serviços no CGW. 4.2. Bloco de autenticação de: sensores e- de abstracção de-hardware autenticação e todos senSor. Encontra-se
Este bloco controla o registo, os pedidos de dados do e para o representado na figura 6.
De· acordo com a configuração herdada do bloco de gestão e configuração de sistema, este bloco possibilita uma interface entre a camada de^ interface de: sensores com serviços e aplicações que earrem.no. CGW.
Gomo exemplo, se um contador de electricidade com uma interface PLC é acrescentado a uma rede de sensores, será configurado no bloco de gestão e configuração de sistema com
o tipo "el _e.ctr.icic ladè" e ?. acesso ^PLC". Um serviço global configurado no CGK f para pesquisar os va tlpies: de todos: oS sensores iria emitir um pedido para este sensor, e o bioco de autenticação de sensores e de abstracção de hardware iria encaminhar· o pedido através dos APi.s cor.rectas para usar a interface· PLC, Se outro sensor fosse configurado para utilizar "bighee" como método de acesso, d blòco: iria usar Uma API. diferente- para aceder à informação. Em ambos os casos o pedido do serviço seria o mesmo, e o hardware enoontrar-se-ía eompletamente abstraído do serviço. E ste bloco é· i.gualmente responsável por coloc ar times tamp s em: todos os dados para sincronismo com a referência temporal do fornecedor de serviços. Um serviço e c o n f i gu r a d o em todos os equipame] atos para automaticamen t sincronizar o reló.gio local com um servidor NTP que corra fiO. centro de dados do provedor de serviços, em interval O s regulares... A hora loc ai é mantida através de um relógio de tempo real (RTC - Real Time Clock) no chi.p da piada. 8 - 4.3. Bloco. de acesso à rede e. de. controlo
Este bloco, de acordo com a configuração herdada do bloco de gestão e configuração de sistema, configura as ligações de uplink com a rede de transporte. 0 seu principal objectivo é estabelecer as: ligações com a rede de transporte, usando as APTs: da camada de rede de transporte, e executar rotinas de verificação· do estado das ligações, sinalizando opcionalmente o bloco de gestão e configuração de .sistema em situações: de comportamento anormal. 1.4. Infra-e.st.rut.ura de aplicações de utilizador A infra-estrutura de aplicações de utilizador é um ecossistema onde correm todas as funcionalidades não centrais do CGW.
As aplicações e os serviços têm acess o as AP Is a partir de outras camadas./h locos, com o obj.e< StiVQ de fornecer, de forma ; simples e segura. todas as funcionalidac íes possíveis no 'hardware do CGW» D registo de cada aplicação ou serviço no bloco de gestão e configuração de sistema é essencial para assegurar a coerência na pilha de software e para fornecer uma interface de controlo e gestão unificada ao provedor de serviços. 5. Serviços suportados
As secções seguintes descrevera os serviços prê-instalâdos no CGW, usando a infra-éstrutura de aplicações de utilizador na camada de processamento central.
Serviços e aplicações adicionais podem ser adicionados pelo. fornecedor de serviços, usando as APIs: disponibilizadas. 5:. 1... Leitura de sensores por pedido
Este é o serviço mais básico que corre no CGW. 0 fornecedor de serviços pode, através de tal, ter acesso directo a qualquer sensor da rede de sensores servida pelo CGW., Qs pedidos podem ser feitos a partir do centro de dados, através da interface de· gestão e de controlo, ou loealmente, através da interface Web de gestão embebida. A comunicação é estabelecida em modo: de pergunta-resposta, não sendo estabelecida uma ligação não persistente, cora uraa medida simples que ocorrer uraa vez,
Qs Cenários de utilização serviriam simplesmente 2Θ para recolher medidas da rede de sensores no final do mês, para efeitos de facturação. h. periodicidade deste processo pode variar, dado que as necessidades de recolha desta informação diferem:: a periodicidade é eonfi gurável {especificada para cada contador) usando uma gama ampla (inferior a um segundo, diariamente, etc.); pode ainda ser requisitada (anytime) .. 5.2, Monitoria e relatórios periódicos leituras por sensores em
Este serviço estimula o inicio .das parte do CGfí num grupo pré-configurado de intervalos especifiçados^. Âs leituras são armazenadas na memória persistente do CGW, com a possibilidade de ser acedidas· mesmo após falhas· de energia ou outros erros críticos, 0 serviço pode ainda ser configurado para iniciar comunicações com a interface de gestão no centro de dados do fornecedor de serviços após eadâ leitura, e reportar as leit.uras di rectamente .
Um cenário de utilização consistiria na monitoria: de leituras uma vez em cada hora para analisar tendências de consumo num dia òu numa semana, ajudando o consumidor a 21 escolher o plano de faoturaçâo ma is eficaz em termos de custos< 5.31 Cetecção em tempo real
Este serviço configura um canal bídíreccional entre o centre de dados do fornecedor de serviços (ou interface Web local de gestão] e o CGW. Os sensores configurados pelo serviço serão lidos em taxas máximas permitidas pelo hardware do sensor, sendo as leituras imediâtamente enviadas para o centro de dados do. fornecedor de serviços, ou interface Web local.
Este serviço é. orientado: à sessão e, devido: a potenciais quantidades elevadas de dados envolvidas, não é fornecido espaço de armazenamento permanente no CGW, IJm cenário de utilização típico consistiria no caso em: qu. e um cliente recl ama um .consumo de ele Ctrl ei dade elevad o, 0 fornecedor do serviço pode iniciar leituras 5: em tempo real no contador 0 / p.Ò 31 telefone: cu através dC' intera cc.ão com aplicaçõe; 3'/ serviç.c >:s de domóticâ, força r o cliente a ligar e desligar os electrodomésticos e verificar se: um. electrcdoméstico que funcione· mal está a causar algum problema, ou se não existe afinal qualquer tipo de problema. 22 5.4. Detenção de falhes em sensores e relatórios
Este serviço, verifica periodicamente os sensores autorizados sob a influencia do CGW, armazena as últimas leituras e despoleta a verificação dos sensores.
Se um sensor não responde, ou se um valor lido é inconsistente com valores prévios;, um sinal é emitido e o serviço contacta o. centro de dados do fornecedor de serviços com um alarme, que índica a identificação do sensor e o seu possível mau funcionamento.
Dm cenário de utilização é o caso em que o consumidor adultera o sensor e altera as leituras para valores inferiores. Ao verificar o sensor, este serviço iria comparar a leitura com a anterior, verificar que é realmente inferior e emitir em alarme para o mesmo requisitando a: intervenção de um técnico. 5.5, Condições de alarmes configurados por utilizadores
Este serviço configura limiares para um sensor, ou grupo de sensores, que autornati.carnente emitem alafimes se: uma .leitura atinge esses .limites, Quand©: o alarme é a acionado, este serviço inicia a comunicação com © centro de dados· do fornecedor de serviços, e gera relatórios sobre o sensor que provocou o alarme e sobre que condição de alarme foi 23 a ct i vada
Esta é uma condição tranversal a vários serviços. Isto significa que, se uma leitura feita por um serviço de monitoria e relatórios periódicos atravessa o limite estabelecido, este serviço irá activar o alarme e contactar o centro de dados, para além dos relatórios normais gerados pelo serviço original que activou o pedido de leitura.
Um. cenário de utilização consiste na permissão do fornecedor- de serviços ao cliente para. este ser notificado logo que um limite definido pelo mesmo seja alcançado. 0 fornecedor de serviços, pode usar este serviço para configurar o limite: e· apoiar-se nos restantes serviços açtivos para eventual-mente impelir o alarme logo que possível, sem peso adicional para o sistema. 5.6. Criptografia de dados no uplink para a re.de
Este serviço configura encríptaçâo na comunicação entre o CGW e o centro de dados do fornecedor de serviços.
Isto é independente do facto de uma ligação segura, como https, ser ou nio usada. Este serviço cifra dírectemente os dados originais a ser transmiti dos com um algoritmo de chaves assimétricas, PGP, A configuração do serviço inclui a 24 chave pública a ser usada no processo cie fornecedor de serviços terá acesso à chas decifrar a informação. 0 utilizador de um ou mais domínios acesso a informação dos mesmos, com garantias protecçâo de informação..
Lisboar 25 de Março de 2Q11 cifra. Apenas o /e p r i va da para de sensores tem de isolamento e
Claims (13)
1Concentrador para sensor©# em rede •0: contadores remotos que suporta diversas tecnologias de acesso: | rede: com :est:rategia.s de recuperáÇid iSttomética de falhas: e suporte de protecção de acesso ao sensor, esracterizado por ter uma arquitdçtura de software da. pilha. que ê implántada na porta: de convsrsãQ e que: apresenta tris Gamadas de software principais: - camada de interface de sensores; - camada de rede de. transporte.; - camada de processamento centra-l,: camadas: essas que correspondem a tris feloco# principais de 2Concentrador para sensores em rede e contadores remotos de acordo com a reivindicação 1, caracter irado por á camada de interface dos sensores compreender vários protocolos: e meios,; para aceder de modo: transparente á rede de sensores.
3. Concentrador para sensores em rede e contadores remotos de. acordo com as reivindicações anteriores, caracterízado por a camada de interface dos sensores abstrair a tecnologia de acesso ãos sensores, de resto da pilha de software.
4. GQ.nce.ntBad.or pard sensores eiii rede e contadores. remotos de acordo com. as reivindicações anterioresf caracterizado por a camada de interface doa sensores incluir controladores de baixo nível que correspondem ,à revisão aetnal de bardvjare do concentrador (C(M), uma ubstraeçâo interna,. camada do controlo e de configuração,, e definir interfaces de programação de aplíçâçoès (APIs) a serem utilizadas direetamente peia camada dc processamento central.
5. Concentrador. para sensores em rede e contadores remotos de acordo com a reivíndí caçam 1, caracterizado por a camada de rede de transporte compreender os •controladores de baixo nível para lidarem com os métodos de acesso incluídos e definir as inferfaçe.S: de programação1 de aplicações (APlj para controlar quais ligações ascendentes gue se encontram aetivas e q estado nai várias opções,
6. Concentrador para sensores em rede e contadores remotos de acordo com a rei víndí cação 5, earacterízado por a camada de; rede: de. transporte: incluir os com. ro í adores para as tecnologias suportadas para a rede de acosso. 7 Conçentrãdor para sensores em rede e cortadores. remotos de, acordO: com a reivindicação 1, ca raeter irado por a camada de proces sarnento centrai çonstítuir o ponto de entrada, para. todas as funcionalidades do concentrador.
8. Concentrador para sensores em: rede e contadores remotos de acordo com a reivindicarão ], earaoter i zado por a camada de proeessamori1o centra 1 iíieluir as interfaces para os protocolos de gestão do presLador de serviços *
9, Concentrador para. sensores em rede e contadores: remotos de: acordo com a reivindicação 1,. caracterizado: por a camada de processamento central possuir um felOeo: de autenticação de sensores a de: abstraçção de Hardware que; trata das transacções de sof tware com. a. camada da interfãce dos sensores e um ploco da acesso à rede: e. de controlo que lida com as transacções entre & camada de processamento central e a camada da rede de transporte. 1ÇL Concentra dor para sensores: em rede e contadores remotos de acordo com,: a reivindioaçã;© .1, caracteriza.do: por a camada de processamento: central rsçoiiiar g. informação de todas as redes de .sensores, de cli.antes:.. - A -
11. Concentrsdor para sensores em rede e contadores rerttQtos de acordo com a reivindieaçSo 1, c a r a c t e r i s a d o por a camada de processamento central apresentar um sistema de gestão e. configuração com vistas específicas^ por domínio de sensores d© modelo global, disponível no·, ooncentrador (que tem a vislOi global dos diferentes dpminíos de sensores) * 12:,: Concentrador' para sensores em rede e contadores remotos de acordo· com a reivindi casão: 1, caracterísadQ por .a pilha de: software implementar camadas de abstraççS©. completas de hardware,:
13. Concentrador para sensores em rede e contadores remotos de acordo com a reivindicagio 1, caractericado por a pilha de software ser modular e exportar; um conjunto completo de interfaces para o programador de aplicações para os vários subsistemas*
14 .. Concentrador para sensoreç em rede e contadores remotos: de acordo com a reivindicação 1, cârecterizad© por uma separação clara e segura entre os blocos: (.hardware e: software) da camada de interface de sensores e da camada oe rede de transporte.
15 . Concent. rador para sensores em rede e contadores remotos de acordo coxa a rei vindi cação 1, fâaraetçrizad© por a camada de interface dc sensores incorporar drivers para as ird;er faces da (s) redé (s) do (s) oi ienl.o (s) .
16. Concentrador para sensores cm rede e contadores remotos dc acordo cora a reivindicação 1, caraçterízadõ por a camada de interface de sensores, suportar -mecanismos de isolamento: que permitem garantir domi η 1 os ou redes de sensores distintos suportando client.es diferentes.
17. Concentrador para sensores em rede e contadores remotos de açordo com a reivindicação 1, ca racterizado por o utilizador de um ou mais domínios de sensores ter acesso â infofmáçã©· dos mesmos,· com garantida de isolamento e proteeçâo de informação« Lisboa , 3 de Janeiro de 2012
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PT10540010A PT105400A (pt) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Concentrador para redes de sensores e contadores remotos, suportando diversas tecnologias de acesso de rede, com estratégias de recuperação automática e segurança no acesso aos sensores |
| PCT/PT2011/000011 WO2012070960A1 (pt) | 2010-11-24 | 2011-04-01 | Concentrador para redes de sensores e contadores remotos, suportando diversas tecnologias de acesso de rede, com estratégias de recuperação automática e segurança no acesso aos sensores |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PT10540010A PT105400A (pt) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Concentrador para redes de sensores e contadores remotos, suportando diversas tecnologias de acesso de rede, com estratégias de recuperação automática e segurança no acesso aos sensores |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PT105400A true PT105400A (pt) | 2012-05-24 |
Family
ID=44260363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PT10540010A PT105400A (pt) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Concentrador para redes de sensores e contadores remotos, suportando diversas tecnologias de acesso de rede, com estratégias de recuperação automática e segurança no acesso aos sensores |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| PT (1) | PT105400A (pt) |
| WO (1) | WO2012070960A1 (pt) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12137153B2 (en) * | 2020-05-15 | 2024-11-05 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Collecting and providing sensor data based on a sensor definition via a sensor management device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8149849B2 (en) * | 2006-08-31 | 2012-04-03 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Zigbee/IP gateway |
| WO2008085205A2 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-17 | Prodea Systems, Inc. | System and method for providing network support services and premises gateway support infrastructure |
| WO2009067255A1 (en) * | 2007-11-25 | 2009-05-28 | Trilliant Networks, Inc. | Point-to-point communication within a mesh network |
| US8891525B2 (en) * | 2008-05-01 | 2014-11-18 | Honeywell International Inc. | Fixed mobile convergence techniques for redundant alarm reporting |
-
2010
- 2010-11-24 PT PT10540010A patent/PT105400A/pt not_active Application Discontinuation
-
2011
- 2011-04-01 WO PCT/PT2011/000011 patent/WO2012070960A1/pt not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012070960A1 (pt) | 2012-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2019204090B2 (en) | Networking flow logs for multi-tenant environments | |
| AU2008222794B2 (en) | Energy switch router | |
| BR112013025139A2 (pt) | detecção de evento de grade | |
| US8745702B2 (en) | System and method for managing access to a network interface device | |
| US20100280858A1 (en) | System and method for a small form pluggable ethernet demarcation device | |
| CN109831327A (zh) | 基于大数据分析的ims全业务网络监视智能化运维支撑系统 | |
| BR112013007261B1 (pt) | aparelho e método para gerenciamento de dispositivo de serviços públicos | |
| Das | Wireless communication system for energy meter reading | |
| CN109858257B (zh) | 访问控制方法及装置 | |
| BR112017001446B1 (pt) | Método e sistema de gerenciamento de segurança de ativos | |
| US10397249B2 (en) | Intrusion detection based on login attempts | |
| CN104065921A (zh) | 安防广域网嵌入式监测设备及其控制方法 | |
| PT105400A (pt) | Concentrador para redes de sensores e contadores remotos, suportando diversas tecnologias de acesso de rede, com estratégias de recuperação automática e segurança no acesso aos sensores | |
| Lekidis et al. | Towards incident response orchestration and automation for the advanced metering infrastructure | |
| US20170364653A1 (en) | Medical data extraction and management for efficient, secure support of various information systems | |
| Singh et al. | A mutual trust based access control framework for securing electronic healthcare system | |
| Taft | Assessment of existing synchrophasor networks | |
| CN106650459B (zh) | 维护分布式存储系统数据可信的系统及方法 | |
| CN119557906A (zh) | 一种基于区块链的非对称加密电子签章认证系统 | |
| KR20170093429A (ko) | 비상 상황에 대비한 전력 제어 시스템 | |
| CN118474573A (zh) | 一种智能水表远程维护方法、装置及其物联网系统 | |
| US20180219697A1 (en) | Building automation system | |
| EP3322131A1 (en) | Central switch device | |
| CN203912101U (zh) | 安防广域网嵌入式监测设备 | |
| CN110289686A (zh) | 一种总线制模块化物联网智能计量箱 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 20120131 |
|
| FC3A | Refusal |
Effective date: 20121228 |