用于智能家居系統(tǒng)主機(jī)與智能終端之間的通信方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)主機(jī)和智能終端之間的控制通信方法，該方法通過(guò)基于連接的TCP協(xié)議，完成智能家居設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)，設(shè)備控制，信息采集的基本功能。本發(fā)明專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有通信可靠、多用戶、尤為適合智能家居系統(tǒng)的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于智能家居系統(tǒng)主機(jī)與智能終端之間的通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，尤其涉及應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)的智能主機(jī)和終端之間的通信方法。實(shí)現(xiàn)多終端整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控和管理。
【背景技術(shù)】
[0002]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居是家居發(fā)現(xiàn)智能化的必然趨勢(shì)，但目前并沒(méi)有專(zhuān)用于智能家居系統(tǒng)的通信方法。傳統(tǒng)的通信方式多為應(yīng)用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的，或者是單片機(jī)與單片機(jī)之間的單片的通信方法。但智能家居的主機(jī)多為單片機(jī)或者是資源受限的嵌入式系統(tǒng)，而控制終端則為計(jì)算機(jī)或者手機(jī)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源充足，往往希望易于數(shù)據(jù)包解析，而手機(jī)系統(tǒng)則具有網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的特點(diǎn)，需要通過(guò)通信協(xié)議來(lái)保證數(shù)據(jù)的可靠性傳輸，和對(duì)不穩(wěn)定性的及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決智能家居主機(jī)(資源受限設(shè)備)與智能終端(資源充足設(shè)備)之間的數(shù)據(jù)交換，發(fā)明此通信方法，此通信方法針對(duì)智能家居系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤為適合智能家居系統(tǒng)的使用。
[0004]本發(fā)明包括一個(gè)智能家居主機(jī)，其包含兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)，WLAN和ZIGBEE接口。WLAN接口用于和智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，ZIGBEE用于和設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，智能家居主機(jī)通過(guò)WLAN接口連接到本地局域網(wǎng)或者國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，并與智能終端相互通信，智能家居主機(jī)通過(guò)ZIBGEE通訊與設(shè)備通信，獲取設(shè)備狀態(tài)和對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。
[0005]智能家居主機(jī)中包含嵌入式CPU，并通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)負(fù)責(zé)與設(shè)備通信并在智能主機(jī)內(nèi)存中存儲(chǔ)并維護(hù)入網(wǎng)設(shè)備表，設(shè)備在線狀態(tài)表，用戶表。智能家居主機(jī)通過(guò)與終端采用本發(fā)明中的基于TCP有連接的通信協(xié)議以發(fā)送和回復(fù)命令的方式交換用戶數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)。
[0006]本發(fā)明的通信協(xié)議與TCP端口獨(dú)立，或者一個(gè)端口建立多個(gè)連接，每個(gè)連接用于連接多個(gè)終端設(shè)備，多個(gè)終端設(shè)備相互直接可以同時(shí)獨(dú)立的通信，不會(huì)相互影響。
[0007]因考慮到嵌入式單片機(jī)資源受限，本發(fā)明的通信協(xié)議包括二進(jìn)制的通信方式，為保證通信數(shù)據(jù)的可靠性和差錯(cuò)控制，包括加鹽的雙重MD5校驗(yàn)方式，具體數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)如圖2所示。對(duì)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)，編碼命令包括設(shè)備控制檢測(cè)命令、系統(tǒng)設(shè)備命令、紅外學(xué)習(xí)命令、設(shè)備管理命令、用戶管理命令。
[0008]為了解決ZIGBEE系統(tǒng)自動(dòng)入網(wǎng)而導(dǎo)致安裝與不同家庭的設(shè)備串戶入網(wǎng)的問(wèn)題，本發(fā)明針對(duì)性的設(shè)計(jì)
了較為復(fù)雜的設(shè)備入網(wǎng)流程，其步驟如下。
[0009]步驟1:智能終端向智能主機(jī)發(fā)送同意設(shè)備入網(wǎng)申請(qǐng)
步驟2:智能主機(jī)接收到申請(qǐng)后，控制ZIGBEE協(xié)調(diào)器允許設(shè)備入網(wǎng)
步驟3:如果智能主機(jī)接收到設(shè)備入網(wǎng)申請(qǐng)則允許設(shè)備入網(wǎng)并獲得設(shè)備的屬性(包括IEEE地址、設(shè)備類(lèi)型等)
步驟4:智能終端向智能主機(jī)發(fā)送獲得新入網(wǎng)設(shè)備命令
步驟5:如果智能主機(jī)收到獲得新入網(wǎng)設(shè)備明明時(shí)已經(jīng)有設(shè)備入網(wǎng)則返回設(shè)備參數(shù)，無(wú)則返回錯(cuò)誤
步驟6:智能終端根據(jù)用戶選擇保存設(shè)備參數(shù)即個(gè)性化設(shè)置。
[0010]
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1通信協(xié)議層次結(jié)構(gòu)圖 圖2通信協(xié)議數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)圖 圖3智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
圖4設(shè)備入網(wǎng)流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明 實(shí)施例1觸摸開(kāi)關(guān)設(shè)備入網(wǎng)流程
實(shí)施例1流程如附圖4所示
智能終端為某品牌并裝有Android系統(tǒng)手機(jī)，并安裝有實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的通信方法的手機(jī)應(yīng)用，智能主機(jī)為一實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明通信方法和的嵌入式系統(tǒng)。先表述通過(guò)手機(jī)和主機(jī)利用本發(fā)明進(jìn)行通信來(lái)完成模塊開(kāi)關(guān)設(shè)備入網(wǎng)的流程。
[0013]步驟1:通過(guò)手機(jī)應(yīng)用的相關(guān)按鈕觸發(fā)手機(jī)向主機(jī)發(fā)送允許入網(wǎng)命令
步驟2:智能主機(jī)允許入網(wǎng)命令，設(shè)置響應(yīng)的硬件系統(tǒng)允許有新的含有實(shí)現(xiàn)ZIGBEE路由器設(shè)備入網(wǎng)，并按照本發(fā)明的通信方法向手機(jī)返回命令執(zhí)行成功數(shù)據(jù)包。
[0014]步驟3:本例中使用的是含有實(shí)現(xiàn)ZIGBEE路由器功能的觸摸開(kāi)關(guān)設(shè)備，按動(dòng)觸摸開(kāi)關(guān)上的申請(qǐng)入網(wǎng)按鈕，觸摸開(kāi)關(guān)向智能主機(jī)申請(qǐng)入網(wǎng)，智能主機(jī)和模塊開(kāi)關(guān)通過(guò)ZIGBEE網(wǎng)進(jìn)行通信，獲得相應(yīng)的設(shè)備類(lèi)型和地址參數(shù)，并保存到主機(jī)內(nèi)存。
[0015]步驟4:手機(jī)向智能主機(jī)發(fā)送獲得新入網(wǎng)設(shè)備命令
步驟5:智能主機(jī)響應(yīng)獲得新入網(wǎng)設(shè)備命令，并返回設(shè)備地址和設(shè)備類(lèi)型參數(shù)給手機(jī)步驟6:手機(jī)應(yīng)用提供用戶輸入設(shè)備名稱(chēng)“客廳燈”并按保存按鈕并發(fā)送保存設(shè)備命令步驟7:智能主機(jī)收到保存設(shè)備命令，并初始化設(shè)備到內(nèi)存在線設(shè)備表，并向主機(jī)返回保存成功
至此設(shè)備入網(wǎng)流程結(jié)束。
[0016]實(shí)施例2用戶管理命令與用戶管理流程
為實(shí)現(xiàn)多用戶連接管理，本發(fā)明設(shè)計(jì)了多個(gè)用戶相關(guān)命令來(lái)保證可靠性 步驟1:手機(jī)向主機(jī)發(fā)送用戶登陸命令
步驟2:智能主機(jī)收到用戶命令命令，根據(jù)用戶表驗(yàn)證，用戶有效性，并更新在線用戶表 步驟3:手機(jī)向主機(jī)發(fā)送修改用戶命令
步驟4:智能主機(jī)首先驗(yàn)證用戶登陸有效性，并根據(jù)收到的數(shù)據(jù)更新用戶表 另外主機(jī)部署了每隔60s對(duì)各個(gè)終端用戶進(jìn)行在線檢查，以保證主機(jī)端口資源不被耗盡。
【權(quán)利要求】
1.一種用于智能家居系統(tǒng)主機(jī)與智能終端之間的通信方法，其特征包括: (A)智能家居主機(jī)為通信的服務(wù)端，負(fù)責(zé)產(chǎn)生通信所需要的數(shù)據(jù)；智能終端為通信的客戶端； (B)兩者之間以TCP協(xié)議為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通過(guò)命令發(fā)送進(jìn)行設(shè)備控制和檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中用于智能家居系統(tǒng)主機(jī)與智能終端之間的通信方法，其特征A中智能家居主機(jī)有如下功能: (Al)智能家居主機(jī)通過(guò)WLAN接口連接到本地局域網(wǎng)或者國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，并與智能終端相互通信； (A2)智能家居主機(jī)通過(guò)ZIBGEE通訊與設(shè)備通信，獲取設(shè)備狀態(tài)和對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制； (A3)智能家居主機(jī)負(fù)責(zé)維護(hù)入網(wǎng)設(shè)備表，設(shè)備在線狀態(tài)表，用戶表； (A4)通信的內(nèi)容包括交換用戶數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)； (A5)智能家居主機(jī)通訊接口包括WLAN和ZIGBEE，通訊協(xié)議包括TCP協(xié)議，控制核心包括嵌入式CPU ;包括多個(gè)TCP端口，用于和終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，用于完成系統(tǒng)所需要的控制操作，和智能終端交換信息，并且在多個(gè)TCP端口，并發(fā)的和多個(gè)終端通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中用于智能家居系統(tǒng)主機(jī)與智能終端之間的通信方法，其特征B有如下功能: (BI)通信協(xié)議包括TCP協(xié)議； (B2)包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)接口含數(shù)據(jù)包頭，結(jié)構(gòu)，和校驗(yàn)方式；校驗(yàn)方式包括差錯(cuò)校驗(yàn)機(jī)制； (B3)通訊接口包括WLAN ； (B4)包括通信命令格式，如設(shè)備控制檢測(cè)命令、系統(tǒng)設(shè)備命令、紅外學(xué)習(xí)命令、設(shè)備管理命令、用戶管理命令；且上述處理方式包括二進(jìn)制的命令處理方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中用于智能家居系統(tǒng)主機(jī)與智能終端之間的通信方法，其特征B中包括設(shè)備入網(wǎng)流程，其步驟包括: (1)智能終端向智能主機(jī)發(fā)送同意設(shè)備入網(wǎng)申請(qǐng)； (2)智能主機(jī)接收到申請(qǐng)后，控制ZIGBEE協(xié)調(diào)器允許設(shè)備入網(wǎng)； (3)如果智能主機(jī)接收到設(shè)備入網(wǎng)申請(qǐng)則允許設(shè)備入網(wǎng)并獲得設(shè)備的屬性(包括IEEE地址、設(shè)備類(lèi)型等)； (4)智能終端向智能主機(jī)發(fā)送獲得新入網(wǎng)設(shè)備命令； (5)如果智能主機(jī)收到獲得新入網(wǎng)設(shè)備照明時(shí)已經(jīng)有設(shè)備入網(wǎng)則返回設(shè)備參數(shù)，無(wú)則返回錯(cuò)誤； (6 )智能終端根據(jù)用戶選擇保存設(shè)備參數(shù)即個(gè)性化設(shè)置。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK103973762SQ201310588014
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:成都力淼科技有限公司