采用多對(duì)多通信方式的智能家居系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)通信和處理方法及實(shí)現(xiàn)方法的系統(tǒng)，特別是涉及智能家居系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)通信和處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能家居領(lǐng)域的不斷發(fā)展，越來越多種類和數(shù)量的智能家居設(shè)備，出現(xiàn)在以家庭為單位來使用的智能家居系統(tǒng)之中。然而，由于智能家居設(shè)備種類的多樣化和數(shù)量的不斷增加，每個(gè)智能設(shè)備在實(shí)現(xiàn)自身功能的同時(shí)，也與其他智能設(shè)備進(jìn)行通信，相互協(xié)調(diào)，配合完成一些特定的功能。
[0003]多個(gè)智能設(shè)備之間進(jìn)行通信時(shí)，每一個(gè)智能設(shè)備都沒有來區(qū)別于其他智能設(shè)備的固定標(biāo)識(shí)地址。目前在智能家居領(lǐng)域，多個(gè)智能設(shè)備之間的通信，是基于藍(lán)牙等技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信技術(shù)，如果要實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的通信大多以廣播的形式發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0004]多個(gè)智能設(shè)備之間的通信，根據(jù)發(fā)送設(shè)備的數(shù)量和接收設(shè)備的數(shù)量，可以分為一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多三種類型。一對(duì)一的通信方式，即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，指一個(gè)智能設(shè)備一次只能與另一個(gè)智能設(shè)備建立通信。一對(duì)多的通信方式，指一個(gè)智能設(shè)備一次可與多個(gè)智能設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。目前這種一對(duì)多的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，是基于一對(duì)一的通信，即一個(gè)智能設(shè)備要完成與多個(gè)智能設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送或接收，需要一個(gè)智能設(shè)備依次向每個(gè)智能設(shè)備發(fā)送一次數(shù)據(jù)，發(fā)送的次數(shù)等于多個(gè)智能設(shè)備的數(shù)量。多對(duì)多的通信方式，指多個(gè)智能設(shè)備可與多個(gè)智能設(shè)備進(jìn)行通信。目前這種多對(duì)多的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，也是基于一對(duì)一的通信，即多個(gè)智能設(shè)備要完成與多個(gè)智能設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送或接收，需要一個(gè)智能設(shè)備一次向每個(gè)智能設(shè)備發(fā)送一次數(shù)據(jù)，發(fā)送的次數(shù)為通信一方的智能設(shè)備的數(shù)目與通信另一方的智能設(shè)備的數(shù)目的乘積。上述的多設(shè)備與多設(shè)備之間的通信技術(shù)，存在以下的缺陷和不足之處:
[0005]1.智能設(shè)備沒有自己固定唯一的設(shè)備標(biāo)識(shí)地址，來區(qū)別于其他的智能設(shè)備。由于智能設(shè)備之間的通信，依靠獲取對(duì)方的簡稱IP地址的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議Internet Protoco地址來實(shí)現(xiàn)。而一個(gè)智能設(shè)備的IP地址，是動(dòng)態(tài)分配的，不是固定的、唯一的；因此每次通信，都需要重新獲取智能設(shè)備的IP地址；
[0006]2.智能聯(lián)動(dòng)不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的多對(duì)多的通信方式；無論是一對(duì)多、多對(duì)多的通信方式，本質(zhì)上還是一對(duì)一的操作的重復(fù)，一對(duì)一的次數(shù)的疊加，并沒有真正實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備同時(shí)與多個(gè)設(shè)備的相互通信，以及數(shù)據(jù)傳輸；
[0007]3.進(jìn)行智能聯(lián)動(dòng)的智能設(shè)備雙方，功能定義并不明確。一個(gè)智能設(shè)備與另外一個(gè)智能設(shè)備進(jìn)行通信，本質(zhì)是為了相互配合，協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)一些特定的功能；上述進(jìn)行智能聯(lián)動(dòng)的雙方設(shè)備，并沒有統(tǒng)一、明確的邏輯關(guān)系來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)功能的有效定義和完成，會(huì)給用戶帶來使用上的混亂；
[0008]4.依賴網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)前的智能設(shè)備的接入網(wǎng)絡(luò)，建立家庭內(nèi)部的物聯(lián)網(wǎng)的方式，都是依賴于簡稱WiFi的無線保真Wireless Fidelity網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；而所有的智能設(shè)備之間的相互通信，數(shù)據(jù)發(fā)送，也都是通過WiFi進(jìn)行傳輸；一旦網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生變化，比如網(wǎng)絡(luò)故障，網(wǎng)絡(luò)終端失去網(wǎng)絡(luò)連接，所有的智能設(shè)備的控制將全都無法進(jìn)行，給使用者帶來了極大的不便利；如何擺脫對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的全依賴，降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度，不需要借助網(wǎng)絡(luò)的依托，就能實(shí)現(xiàn)設(shè)備自身的智能判斷、行為控制是現(xiàn)有技術(shù)面臨的一個(gè)問題；
[0009]5.依賴智能手機(jī)等移動(dòng)終端；當(dāng)前的智能家居設(shè)備的控制，集中以智能手機(jī)作為核心要素；智能手機(jī)負(fù)責(zé)傳達(dá)用戶對(duì)設(shè)備的控制要求，負(fù)責(zé)控制命令的發(fā)送和數(shù)據(jù)的反饋，負(fù)責(zé)多個(gè)設(shè)備之間的通信；當(dāng)手機(jī)丟失，關(guān)機(jī)，沒電，故障，失去網(wǎng)絡(luò)連接，對(duì)所有設(shè)備的控制也都無法完成；如何擺脫對(duì)智能手機(jī)的全依賴，降低對(duì)手機(jī)終端的依賴程度，不需要用戶全程操作手機(jī)，即能實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備自身的條件判斷，執(zhí)行動(dòng)作也是現(xiàn)有技術(shù)面臨的一個(gè)問題；
[0010]6.多設(shè)備與多設(shè)備之間的通信，不能支持多發(fā)起源；即多個(gè)智能設(shè)備同時(shí)與多個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，仍然采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，不能完成多個(gè)智能設(shè)備同時(shí)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)，而由多個(gè)智能設(shè)備同時(shí)接受多個(gè)數(shù)據(jù)；
[0011]7.多設(shè)備與多設(shè)備之間進(jìn)行功能的交互時(shí)，家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量大，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩孕枰M(jìn)行保障；該數(shù)據(jù)不僅包含用戶以及家庭成員的個(gè)人信息，也包含家庭內(nèi)部私有的智能設(shè)備的所有信息；數(shù)據(jù)一旦被非法破解，盜用，將會(huì)帶來無法預(yù)料的安全問題；如何提供有效的數(shù)據(jù)安全措施，對(duì)家庭數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行保證，也是現(xiàn)有技術(shù)智能家居系統(tǒng)要解決的問題之一。
[0012]綜上，隨著智能家電的不斷增多和普及，用戶需要借助移動(dòng)通信終端一臺(tái)一臺(tái)的操作設(shè)置智能家電，使用戶感到操作繁雜，智能化程度不夠高；另外，現(xiàn)有技術(shù)智能家居系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)通信終端過分依賴，在移動(dòng)通信終端損壞或者不能使用的情況下就無法操作智能家電；最后，智能家電在家電所占比例不斷增高，僅僅依靠移動(dòng)通信終端完成控制，數(shù)據(jù)量過大影響智能家電的反應(yīng)速度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種采用多對(duì)多通信方式而不依賴移動(dòng)通信終端和互聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)多對(duì)多通信的條件配置和控制方法
[0014]對(duì)家中所有類型、數(shù)量不同的智能設(shè)備采用統(tǒng)一編址的機(jī)制，每一個(gè)智能設(shè)備都有專屬于自己的固定不變的設(shè)備地址，從智能設(shè)備的設(shè)備地址碼中，可以識(shí)別該智能設(shè)備屬于什么類型。
[0015]一旦每一個(gè)智能設(shè)備都有專屬于自己的地址，在進(jìn)行多設(shè)備與多設(shè)備之間的交互時(shí)，多個(gè)智能設(shè)備發(fā)給多個(gè)智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，因?yàn)榘烁髯缘臄?shù)據(jù)發(fā)起的設(shè)備地址、數(shù)據(jù)接收的設(shè)備地址，進(jìn)行同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，也不會(huì)相互混亂，都能夠由指定的設(shè)備地址的智能設(shè)備進(jìn)行正確接收，實(shí)現(xiàn)了真真意義上的多對(duì)多的智能設(shè)備之間的通信。
[0016]同時(shí)，為了多個(gè)智能設(shè)備進(jìn)行通信、交互時(shí)，各自實(shí)現(xiàn)的角色明確，實(shí)現(xiàn)的功能統(tǒng)一進(jìn)行劃分，方便進(jìn)行管理。將多個(gè)類型、數(shù)量眾多的智能設(shè)備，從邏輯上分為兩類:條件控制端和控制對(duì)象。
[0017]其中，條件控制端包含多個(gè)類型、數(shù)量的智能設(shè)備；控制對(duì)象包含多個(gè)類型、數(shù)量的智能設(shè)備。由于對(duì)智能設(shè)備的分類為邏輯層面的劃分，因此一個(gè)智能設(shè)備既可以屬于條件控制端，也可以屬于控制對(duì)象。
[0018]多個(gè)智能設(shè)備之間的通信方案，則由用戶在智能手機(jī)端進(jìn)行配置。
[0019]配置內(nèi)容包括條件控制端的配置和控制對(duì)象的配置。條件控制端的配置包括:從條件控制端中選擇多個(gè)智能設(shè)備，為每一個(gè)智能設(shè)備設(shè)定一種工作狀態(tài)。上述稱為條件配置。當(dāng)選中的每一個(gè)智能設(shè)備都滿足所設(shè)定的工作狀態(tài)時(shí)，稱為條件滿足。
[0020]控制對(duì)象的配置包括:從控制對(duì)象中選擇多個(gè)智能設(shè)備，為每一個(gè)智能設(shè)備設(shè)置一種控制動(dòng)作。上述稱為控制配置。當(dāng)先前所配置的條件得到滿足時(shí)，控制對(duì)象中所選中的每一個(gè)智能設(shè)備都將自動(dòng)執(zhí)行所設(shè)定的控制動(dòng)作，上述過程由條件自動(dòng)觸發(fā)，不需要用戶手動(dòng)進(jìn)行操作。
[0021]一旦用戶在手機(jī)端的配置完成，則由條件控制端的多個(gè)智能設(shè)備來直接操作控制對(duì)象的多個(gè)智能設(shè)備的動(dòng)作執(zhí)行。當(dāng)多個(gè)條件控制端的智能設(shè)備，每一個(gè)都滿足了一定的條件，則自動(dòng)觸發(fā)控制對(duì)象的多個(gè)智能設(shè)備，分別執(zhí)行一定的動(dòng)作。以上通信是基于條件下的多對(duì)多的智能設(shè)備控制實(shí)現(xiàn)，因此稱為多對(duì)多的條件配置和控制方法。
[0022]用戶通過智能手機(jī)，對(duì)所有智能設(shè)備進(jìn)行直接控制，依賴于智能手機(jī)、網(wǎng)關(guān)以及所有智能設(shè)備之間建立了家庭物聯(lián)網(wǎng)的一級(jí)網(wǎng)絡(luò)。在該一級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，智能手機(jī)發(fā)送指令、數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，由指令中制定了設(shè)備ID碼的智能設(shè)備直接執(zhí)行指令和接收數(shù)據(jù)。
[0023]條件控制端對(duì)控制對(duì)象端的直接控制，依賴于條件控制端與控制對(duì)象共同組成的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)。
[0024]二級(jí)網(wǎng)絡(luò)主要用于實(shí)現(xiàn)一級(jí)網(wǎng)絡(luò)的功能的獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，二級(jí)網(wǎng)絡(luò)與一級(jí)網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立，主要采用無線傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)，包括射頻RF無線通信、紫蜂ZigBee協(xié)議無線通信、藍(lán)牙Bluetooth無線通信、紅外數(shù)據(jù)組織IrDA/315/433M/868/915M無線通信等無線技術(shù)，而不僅局限使用一級(jí)網(wǎng)絡(luò)的WIFI方式。
[0025]多對(duì)多的條件配置和控制方法的具體實(shí)現(xiàn)是:
[0026]用戶在手機(jī)端的配置一旦完成，則由手機(jī)發(fā)送一條配置指令，該配置指令包含所有的條件配置內(nèi)容和控制配置的內(nèi)容。條件配置內(nèi)容包含所有選中的智能設(shè)備的MAC地址和設(shè)定的條件，可選中多個(gè)條件控制端的智能設(shè)備?？刂婆渲脙?nèi)容包含所有選中的智能設(shè)備的MAC地址和要執(zhí)行的控制動(dòng)作，可選中多個(gè)控制對(duì)象的智能設(shè)備。配置指令包括條件控制端的條件指令和控制對(duì)象端的控制指令，經(jīng)由家庭物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0027]網(wǎng)關(guān)通過LAN 口與家庭無線路由器連接，自獲IP地址建立網(wǎng)絡(luò)連接。所有的智能設(shè)備組成了家庭內(nèi)部的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。家庭物聯(lián)網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部，作為數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)的物理設(shè)備。
[0028]條件配置端被選中的多個(gè)智能設(shè)備，接收并存儲(chǔ)條件指令。
[0029]控制對(duì)象端被選中的多個(gè)智能設(shè)備，接收并存儲(chǔ)控制指令。
[0030]條件配置端的多個(gè)智能設(shè)備，不斷將當(dāng)前的工作狀態(tài)，與條件指令進(jìn)行對(duì)比。若當(dāng)前的工作狀態(tài)滿足條件指令的內(nèi)容，則發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；否則繼續(xù)進(jìn)行對(duì)比。
[0031]控制對(duì)象段的多個(gè)智能設(shè)備，接收該觸發(fā)信號(hào)，并與存儲(chǔ)的控制指令進(jìn)行對(duì)比。若觸發(fā)信號(hào)與控制指令匹配，則智能設(shè)備執(zhí)行控制指令；否則不做任何操作。
[0032]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題還可以通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0033]設(shè)計(jì)、制造一種采用多對(duì)多通信方式的智能家居系統(tǒng)，尤其是包括支持無線網(wǎng)絡(luò)通信和/或有線網(wǎng)絡(luò)通信的路由器，與該路由器建立網(wǎng)絡(luò)通信連接的實(shí)時(shí)控制和配置端裝置和網(wǎng)關(guān)裝置，至少一個(gè)與網(wǎng)關(guān)裝置建立數(shù)據(jù)通信連接的受控智能裝置；所述受控智能裝置包括用于完成家居實(shí)際功能的控制對(duì)象裝置，用于對(duì)控制對(duì)象裝置實(shí)施條件控制的條件控制裝置，以及既能用做條件控制裝置、也能用做控制對(duì)象裝置的雙向受控裝置。
[0034]所述網(wǎng)關(guān)裝置包括網(wǎng)關(guān)處理器，電連接該網(wǎng)關(guān)處理器的、支持無線網(wǎng)絡(luò)連接和/或有線網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊，以及電連接所述網(wǎng)關(guān)處理器的、支持無線數(shù)據(jù)連接和/或有線數(shù)據(jù)連接的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)通信接口模塊。
[0035]所述條件控制裝置包括用于采集外部輸入信號(hào)并將采集信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，電連接該信號(hào)轉(zhuǎn)換模