一种基于非LinuxRTOS的网关远程维护方法、系统、网关、介质及产品与流程

本发明涉及嵌入式操作系统与网关远程维护，特别是涉及一种基于非linux rtos的网关远程维护方法、系统、网关、介质及产品。

背景技术：

1、智慧动环系统网关、工业智能控制网关、低成本mcu架构网关等嵌入式设备，广泛应用于机房基站监控、工业现场控制、物联网终端等场景，承担着数据采集、传输、控制的核心任务，其稳定运行直接决定关联系统的可靠性。

2、此类网关多部署于偏远地区、封闭机房等不易到达的位置，当出现程序异常、参数错乱、日志异常等问题时，传统方式需技术人员现场排查维护，不仅耗费大量人力、物力和时间成本，还会延长系统停机时间，影响业务正常开展。现有远程维护方式存在诸多局限：多数通过网关作为客户端连接中心服务器实现数据上传与管理，一旦服务器连接中断则无法进行任何操作，需现场排查；部分采用串口透传方式，安全性极低，易遭非法入侵和数据篡改；部分自定义通信协议，通用性差且不支持多指令并行执行、权限分级管理；linux+ssh方案资源占用高，不适配硬件资源受限的网关设备。

3、非linux rtos（如freertos、uc/os、rt-thread）具有占用资源少、实时性强、可裁剪性好等优势，已广泛应用于硬件资源受限的嵌入式网关，但目前缺乏成熟方案将类ssh功能与非linux rtos结合，无法实现高效、安全、便捷的远程维护，难以解决现有技术中成本高、安全性差、适配性不足、依赖中心服务器的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种基于非linux rtos的网关远程维护方法、系统、网关、介质及产品，以解决或至少部分解决背景技术中指出的技术问题。为此，本发明提供如下技术方案：

2、基于本发明的第一方面，提供一种网关远程维护方法，应用于网关，所述网关内置mcu处理器并且装载有非linux的rtos，该方法包括：

3、接收远程维护终端发送的加密连接请求及加密的登录信息，所述登录信息包括用户名和密码，通过所述加密连接请求建立安全连接后，将加密的所述登录信息进行解密，并与存储的合法登录信息比对，比对通过则建立类ssh会话通道，比对失败则向所述远程维护终端反馈登录失败信息；

4、接收所述远程维护终端通过所述ssh会话通道发送的加密的维护指令，解密后提取所述维护指令的类型和参数，然后转化为mcu处理器可识别的机器指令，以控制网关执行对应的维护操作；

5、采集所述维护操作的执行结果，转化为标准化反馈信息，加密后通过所述ssh会话通道反馈至所述远程维护终端；最后在接收到所述远程维护终端发出的退出登录指令后，关闭所述类ssh会话通道。

6、在至少一个实施例中，该方法还包括日志记录，其记录的日志信息包括：网关运行过程中的异常信息，与登录相关的信息，与维护相关的信息；

7、所述与登录相关的信息包括所述程维护终端登录时的时间、用户名和ip，及其退出登录时的时间；所述与维护相关的信息包括所述维护指令、所述维护操作的执行结果。

8、在至少一个实施例中，所述合法登录信息采用加密方式存储，并且支持远程修改、添加与删除；所述维护操作根据所述登录信息的用户名赋予不同的维护权限，所述维护权限分为管理员权限、操作员权限和查看权限，所述管理员权限可执行所有维护操作，所述操作员权限可执行部分维护操作，所述查看权限仅可查看网关运行状态和所述日志信息。

9、在至少一个实施例中，所述异常信息包括通信中断、数据采集异常和程序异常。

10、在至少一个实施例中，所述日志信息采用循环覆盖存储方式，当存储空间不足时自动覆盖最早的日志信息。

11、在至少一个实施例中，所述标准化反馈信息包括维护操作的执行状态及具体执行结果数据。

12、基于本发明的第二方面，提供一种网关远程维护系统，应用于网关，所述网关内置mcu处理器并且装载有非linux的rtos，该系统包括通信模块、类ssh功能实现模块和维护指令处理模块；所述类ssh功能实现模块包括登录认证单元、数据加密单元和指令交互单元；所述维护指令处理模块包括指令解析单元和指令执行反馈单元；

13、所述通信模块用于接收远程维护终端发送的加密连接请求及登录信息，所述登录信息包括用户名和密码，所述通信模块响应所述加密连接请求建立安全连接后，将加密的所述登录信息进行解密并发送至所述登录认证单元；所述登录认证单元用于将登录信息与存储的合法登录信息比对，比对通过则建立类ssh会话通道，比对失败则通过所述通信模块向所述远程维护终端反馈登录失败信息；

14、所述通信模块还用于接收所述远程维护终端通过所述ssh会话通道发送的加密的维护指令，并将加密的维护指令发送至所述数据加密单元；所述数据加密单元用于对加密的维护指令进行解密，然后通过所述指令交互单元发送至所述指令解析单元；所述指令解析单元用于提取所述维护指令的类型和参数，然后转化为mcu处理器可识别的机器指令，以控制网关执行对应的维护操作；

15、所述指令执行反馈单元用于采集所述维护操作的执行结果，转化为标准化反馈信息后，通过所述指令交互单元发送至所述数据加密单元；所述数据加密单元还用于将所述标准化反馈信息加密后传送至所述通信模块，然后通过所述ssh会话通道反馈至所述远程维护终端；

16、所述通信模块还用于在接收到所述远程维护终端发出的退出登录指令后，关闭所述类ssh会话通道。

17、在至少一个实施例中，该网关远程维护系统还包括日志记录模块和权限管理模块；

18、所述日志记录模块用于记录的日志信息，所述日志信息包括网关运行过程中的异常信息，与登录相关的信息，与维护相关的信息；所述与登录相关的信息包括所述程维护终端登录时的时间、用户名和ip，及其退出登录时的时间；所述与维护相关的信息包括所述维护指令、所述维护操作的执行结果；

19、所述权限管理模块用于根据所述登录信息的用户名赋予不同的维护权限，所述维护权限分为管理员权限、操作员权限和查看权限，所述管理员权限可执行所有维护操作，所述操作员权限可执行部分维护操作，所述查看权限仅可查看网关运行状态和所述日志信息。

20、基于本发明的第三方面，提供一种网关，包括：

21、处理器，所述处理器为mcu处理器；

22、存储器，所述存储器存储有计算机程序；所述计算机程序包括非linux的rtos，以及网关远程维护程序；所述网关远程维护程序被所述处理器执行时，实现上述的网关远程维护方法。

23、基于本发明的第四方面，提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的网关远程维护方法。

24、基于本发明的第五方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时执行上述的网关远程维护方法。

25、相比于现有技术，本发明至少能够实现如下有益效果：

26、本发明将类ssh功能轻量化嵌入非linux rtos，实现了网关远程维护的去中心化与点对点直连，彻底摆脱对中心服务器的依赖，即使在内网隔离或服务器故障场景下也能保障维护灵活性与低延迟响应；该方案全兼容freertos、rt-thread等主流非linux系统及esp32等低成本mcu，无需修改内核即可快速移植，显著降低开发门槛；通过支持远程配置、升级与故障排查，替代人工现场作业，大幅削减运维成本并提升业务连续性；结合轻量加密方式、身份认证及三级权限控制，配合可追溯的循环日志存储，在保障mcu低资源占用的同时实现了高安全性；此外，系统支持多指令并行处理与标准化反馈，在极低硬件资源下仍保持高并发与实时性，完美解决了资源受限网关远程维护成本高、适配差、安全性弱及依赖云端的行业痛点。