一種物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并且尤其涉及一種兼容智能設(shè)備與非智能設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。在物聯(lián)網(wǎng)上，每個(gè)人都可以應(yīng)用電子標(biāo)簽將真實(shí)的物體上網(wǎng)聯(lián)結(jié)，在物聯(lián)網(wǎng)上都可以查找出它們的具體位置。通過物聯(lián)網(wǎng)可以用中心計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)器、設(shè)備、人員進(jìn)行集中管理、控制，也可以對(duì)家庭設(shè)備、汽車進(jìn)行遙控，以及搜尋位置、防止物品被盜等各種應(yīng)用。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)將現(xiàn)實(shí)世界數(shù)字化，應(yīng)用范圍十分廣泛。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括以下幾個(gè)方面:運(yùn)輸和物流領(lǐng)域、健康醫(yī)療領(lǐng)域、智能環(huán)境(家庭、辦公、工廠)領(lǐng)域、個(gè)人和社會(huì)領(lǐng)域等，具有十分廣闊的市場和應(yīng)用前景。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)主要有以下幾種類型。1999年由美國麻省理工學(xué)院Auto-1D實(shí)驗(yàn)室提出的network Auto-1D體系結(jié)構(gòu),主要由由標(biāo)識(shí)標(biāo)簽、閱讀終端、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)識(shí)解析服務(wù)器和信息服務(wù)器組成，以實(shí)現(xiàn)把所有物品通過射頻識(shí)別(RFID)和條碼等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。
[0005]由非盈利標(biāo)準(zhǔn)化組織UlD中心制訂的uID 1T物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，主要包括Ucode服務(wù)器、context、用戶終端、互聯(lián)網(wǎng)、Ucode解析服務(wù)器和應(yīng)用信息服務(wù)器組成，以實(shí)現(xiàn)通過RFID和二維碼來標(biāo)識(shí)物體，由網(wǎng)絡(luò)化傳感器采集周圍環(huán)境信息(Context)，并根據(jù)采集的環(huán)境信息調(diào)整信息服務(wù)。
[0006]2007年下一代網(wǎng)絡(luò)全球標(biāo)準(zhǔn)舉措會(huì)議上由韓國的電子與通信技術(shù)研究所提出的USN體系結(jié)構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)自底向上將物聯(lián)網(wǎng)分為感知網(wǎng)、接入網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、中間件和應(yīng)用平臺(tái)五層。
[0007]由美國弗吉尼亞大學(xué)提出的分層物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)Physical-net，該體系結(jié)構(gòu)自底向上分別為服務(wù)提供層、網(wǎng)關(guān)層、協(xié)調(diào)層和應(yīng)用層。
[0008]歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織正在制訂的關(guān)于機(jī)器與機(jī)器之間進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)M2M，主要是實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與其他終端設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行通信，主要包括服務(wù)需求、功能架構(gòu)和協(xié)議定義3個(gè)部分。
[0009]此外還有歐盟F P 7計(jì)劃建立的SENSEI架構(gòu)和1T-A架構(gòu)以及由法國巴黎第六大學(xué)提出的AOA架構(gòu)。
[0010]物聯(lián)網(wǎng)可以看成是“智能物品”的互聯(lián)，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，智能物品間可以通過自組織的模式建立更高級(jí)的協(xié)同智能模型，物品之間的連接模式?jīng)Q定了系統(tǒng)對(duì)智能物品的計(jì)算、組網(wǎng)和網(wǎng)關(guān)方面的需求，并且也決定了對(duì)智能物品的狀態(tài)和業(yè)務(wù)模型進(jìn)行配置的靈活性。
[0011]由于智能物品的泛在性，一般而言智能物品的計(jì)算和組網(wǎng)能力有限，因此目前“智能物品”一般是通過是網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接。在這種模式下，網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)物品互聯(lián)的核心設(shè)備，至今已經(jīng)提出了多種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，例如主機(jī)標(biāo)識(shí)標(biāo)簽網(wǎng)關(guān)和住宅網(wǎng)關(guān)。這類網(wǎng)關(guān)常用各種各樣的協(xié)議把“智能物品”聯(lián)系起來，譬如機(jī)標(biāo)識(shí)標(biāo)簽網(wǎng)關(guān)采用的HIP協(xié)議，住宅網(wǎng)關(guān)采用的IEEE802.3、IEEE 802.11、IEEE 802.15，因此這些網(wǎng)關(guān)通常都以IP協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。
[0012]在物聯(lián)網(wǎng)中，根據(jù)預(yù)測每個(gè)人周圍的設(shè)備可以達(dá)到一千至五千個(gè)，所以物聯(lián)網(wǎng)可能要包含500萬億至一千萬億個(gè)物體。顯然IPv4協(xié)議地址空間無法滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需要，同時(shí)作為IPv4協(xié)議的升級(jí)版本IPv 6協(xié)議盡管在地址空間上限能夠物聯(lián)網(wǎng)的需要，但是IPv6協(xié)議地址的分配方式復(fù)雜，同時(shí)IPv6協(xié)議地址無法與智能物品的特征緊密關(guān)聯(lián)，因此遲遲沒有完成從IPv4到IPv6的過渡。
[0013]同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中通常都需要接入具有智能功能的，可以與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交互的智能設(shè)備，這種智能設(shè)備通常具有一定的數(shù)據(jù)處理能。然而目前智能設(shè)備在種類和數(shù)量上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及非智能的普通設(shè)備，而這些普通設(shè)備不能接入物聯(lián)網(wǎng)中，那么物聯(lián)網(wǎng)也就不能獲得相應(yīng)的功能。同時(shí)基于成本考慮不可能立即將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的普通設(shè)備全部更換為智能設(shè)備，無法兼容智能與非智能設(shè)備也是物聯(lián)網(wǎng)不能快速普及的原因之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)，包括智能網(wǎng)關(guān)，智能交換機(jī)以及終端設(shè)備，所述終端設(shè)備包括智能設(shè)備以及非智能設(shè)備，其中:
所述智能網(wǎng)關(guān)通過網(wǎng)絡(luò)連接物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)之外的其他設(shè)備，并且通過第一接口經(jīng)由第一通信鏈路連接終端設(shè)備，以及通過第二接口經(jīng)由第二通信鏈路連接一個(gè)或多個(gè)智能交換機(jī)；
所述智能交換機(jī)通過第三接口經(jīng)由第二通信鏈路連接智能網(wǎng)關(guān)，并且經(jīng)由第四接口經(jīng)由所述第二通信鏈路連接一個(gè)或多個(gè)智能交換機(jī)，以及通過第五接口經(jīng)由所述第一通信線路連接終端設(shè)備，以及通過第六接口經(jīng)由所述第一通信線路連接智能插座；
所述插座通過第四線路連接供電系統(tǒng)，并且經(jīng)由第七接口通過第三通信線路連接智能設(shè)備，或者通過第七接口經(jīng)由第四線路連接非智能設(shè)備。
[0015]所述第一通信鏈路是以太網(wǎng)線，485總線，422總線，串行總線，并行總線中的一種或幾種。
[0016]所述第二通信鏈路是混合信號(hào)鏈路，包括兩種或兩種以上不同類型的所述第一通信鏈路；所述第二，三，四接口是混合鏈路接口，該混合鏈路接口集成兩種或兩種以上的數(shù)據(jù)通信協(xié)議接口。
[0017]所述第三通信鏈路是電力/信號(hào)混合鏈路，包含電力線和一種或多種類型的所述第一通信鏈路。
[0018]所述第四線路是電力線路。
[0019]所述混合信號(hào)鏈路是將兩種數(shù)據(jù)通信協(xié)議所需的數(shù)據(jù)線組裝在一起。
[0020]所述電力/信號(hào)混合鏈路，包含多個(gè)電力線和多個(gè)信號(hào)線。
[0021]所述電力/信號(hào)混合鏈路進(jìn)一步包含三根電力線以及兩對(duì)信號(hào)線。
[0022]所述三根電力線截面等邊三邊形排列，其中一對(duì)信號(hào)線設(shè)置在其中一根電力線靠近所述等邊三角形的一邊的位置，另一信號(hào)信號(hào)線設(shè)置該電力線靠近所述等邊三角形的另一邊的位置。
[0023]所述電力/信號(hào)混合鏈路進(jìn)一步包含兩根電力線以及兩對(duì)信號(hào)線。
[0024]所述兩根電力線并列排列，兩對(duì)信號(hào)線被按照對(duì)稱地設(shè)置在兩根電力線中心連線的兩側(cè)。
[0025]所述插牌包括集成在一起的多個(gè)所述插座，從而所述插牌可以經(jīng)由第七接口通過第三通信線路連接智能設(shè)備，或者通過第七接口經(jīng)由第四線路連接非智能設(shè)備。
[0026]所述插座的第七接口包含電力插座接口和數(shù)據(jù)接口，且所述插座包含處理模塊和寄存器。
[0027]所述智能網(wǎng)關(guān)直接與智能設(shè)備通信并且為智能設(shè)備分配地址。
[0028]所述為智能設(shè)備分配地址的方式為當(dāng)智能設(shè)備通過數(shù)據(jù)鏈路向智能網(wǎng)關(guān)報(bào)告自身的固定地址，之后智能網(wǎng)關(guān)根據(jù)一定的規(guī)則分配動(dòng)態(tài)地址并向設(shè)備發(fā)出通知，最后智能設(shè)備記住這個(gè)動(dòng)態(tài)地址作為此后進(jìn)行通信的地址；所述固定地址由智能設(shè)備的條形碼、批次代碼、以及序號(hào)中的一個(gè)或幾個(gè)組合起來構(gòu)成。
[0029]所述智能網(wǎng)關(guān)通過地址分配設(shè)備實(shí)現(xiàn)為連接在插座上的設(shè)備分配地址。
[0030]17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)，所述通過地址分配設(shè)備實(shí)現(xiàn)為連接在插座上的設(shè)備分配地址的方式為，首先為插座分配地址，當(dāng)設(shè)備插入插座后先把設(shè)備自身?xiàng)l形碼發(fā)給插座，插座檢測到條形碼信息無誤后就會(huì)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送通知信息，該請(qǐng)求信息里面包括插座的固定地址、端口號(hào)及設(shè)備條型碼，從而通過插座地址加上插座端口號(hào)以及設(shè)備條形碼的方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備尋址。
[0031]為插座分配地址的方式為首先地址分配設(shè)備接入插座并向網(wǎng)關(guān)發(fā)送包含激活信息的地址分配請(qǐng)求，這個(gè)激活信息可以包括插座的位置等描述信息；網(wǎng)關(guān)收到激活信息后會(huì)分配一個(gè)固定地址并發(fā)送給地址分配設(shè)備，地址分配設(shè)備再把地址信息傳送給插座。
[0032]包